井下对接插头高压绝缘性能试验装置及其试验方法与流程

1.本发明涉及绝缘性能试验装置结构技术领域，尤其涉及一种井下对接插头高压绝缘性能试验装置及其试验方法。


背景技术：

2.在油田对接式有缆分注工艺中，如果要验证井下对接装置在高压注水环境下长期绝缘可靠性，通常需要配套模拟试验井，将对接装置下入模拟试验井下进行试验。井下对接插头高压绝缘性能试验装置是检验对接插头对接后，高压环境下绝缘性能的重要设备，是井下对接式有缆施工工艺中重要的配套设备。对接后的绝缘性能对整套有缆分注工艺起着决定性作用。
3.然而在实际模拟实验中，因对接公母头均在井下，测量公母头插针间绝缘性能存在较大难度，需要配套的井口穿越、密封装置，试验工艺繁琐、配套工具多、工作量大。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于提供一种井下对接插头高压绝缘性能试验装置及其试验方法，旨在便于测量对接装置在注水环境下对接后高压条件下长期绝缘可靠性。
5.为实现上述目的，本发明提供一种井下对接插头高压绝缘性能试验装置，包括外筒体、下压环、上压环、打压连接头以及密封件，其中，
6.所述外筒体设有贯穿其长度的通孔以套于对接插头外部，外筒体侧壁上开设有与其通孔连通的进水口，进水口上安装有打压连接头，打压连接头上设有注水孔，外筒体的通孔两端分别安装有上压环和下压环，上压环和下压环分别用于套于对接插头的两端外部与其密封连接以将外筒体的中空孔两端密封，上压环和下压环均与外筒体密封连接，上压环和下压环与对接插头之间均安装有密封件。
7.优选地，所述上压环和下压环均与外筒体螺纹连接。
8.优选地，所述上压环和下压环的尾部均设有外螺纹，外筒体的两侧开口处均向外延伸形成有凹槽以容纳下压环和上压环的尾部，外筒体的凹槽上设有内螺纹。
9.优选地，所述上压环和下压环的尾部与外筒体凹槽形成的密封面之间均安装有密封件。
10.优选地，所述上压环和下压环的头部外径均大于其尾部外径。
11.优选地，所述密封件为密封盘根。
12.优选地，所述进水口位于外筒体的两侧凹槽之间。
13.优选地，所述上压环和下压环的内径均小于外筒体的内径；所述下压环和上压环的尾部上均开设有用于容纳密封件的环形凹槽。
14.优选地，所述打压连接头可拆卸安装于外筒体上，打压连接头和外筒体密封连接。
15.本发明进一步提出一种基于上述井下对接插头高压绝缘性能试验装置的试验方法，包括以下步骤：
16.将插接母头与插接公头分别从外筒体通孔的两端插入，在外筒体内部完成插接母头上端与插接公头的对接，然后，利用下压环将插接母头下端顶紧，利用上压环将插接公头顶紧，并安装对应的密封盘根；
17.试验时，通过打压连接头的注水口向外筒体内部注水，水进入插接母头下端、插接母头上端、插接公头与外筒体之前的环形空间，打压后稳压预设时间，通过测量母头连接插针或公头连接插针之间绝缘电阻，来确定对接装置在高压水环境下的绝缘性能。
18.本发明提出的井下对接插头高压绝缘性能试验装置，其结构简单，绝缘性能检测部位均处于装置外部，不在水环境下，因此，无需再考虑密封，可直接在装置外测量，其测量过程非常方便，而且整套装置完全能够模拟高压水环境。另外，本井下对接插头高压绝缘性能试验装置具有体积小、安装及试验简单易操作以及工作可靠的优点。
附图说明
19.图1为本发明井下对接插头高压绝缘性能试验装置优选实施例的结构示意图。
20.图中，1.母头连接插针，2.下压环，3.密封盘根，4.插接母头下端，5.外筒体，6.插接母头上端，7.插接公头，8.上压环，9.公头连接插针，10.打压连接头。
21.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
22.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
23.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
24.本发明提出一种井下对接插头高压绝缘性能试验装置。
25.参照图1，本优选实施例中，一种井下对接插头高压绝缘性能试验装置，包括外筒体5、下压环2、上压环8、打压连接头10以及密封件，其中，
26.外筒体5设有贯穿其长度的通孔以套于对接插头外部，外筒体5侧壁上开设有与其通孔连通的进水口，进水口上安装有打压连接头10，打压连接头10上设有注水孔，外筒体5的通孔两端分别安装有上压环8和下压环2，上压环8和下压环2分别用于套于对接插头的两端外部与其密封连接以将外筒体5的中空孔两端密封，上压环8和下压环2均与外筒体5密封连接，上压环8和下压环2与对接插头之间均安装有密封件。
27.本实施例中，利用上压环8将插接公头7顶紧，避免插接母头与插接公头7在高压环境下脱开，进而影响对接处密封绝缘性能。外筒体5与对接插头外部之间设有间隙，以提供水下环境来测量其密封绝缘性能。
28.本实施例中，上压环8和下压环2均与外筒体5螺纹连接，因此，上压环8和下压环2的安装与拆卸均非常方便。
29.具体地，上压环8和下压环2的尾部均设有外螺纹，外筒体5的两侧开口处均向外延伸形成有凹槽以容纳下压环2和上压环8的尾部，外筒体5的凹槽上设有内螺纹。
30.上压环8和下压环2的尾部与外筒体5凹槽形成的密封面之间均安装有密封件，从而有效地对上压环8、下压环2和外筒体5密封面进行有效的密封。
31.上压环8和下压环2的头部外径均大于其尾部外径。本实施例中，密封件为密封盘根3。图1中，对接插头的两端均套有两个密封盘根3，上压环8和下压环2的尾部与外筒体5凹槽形成的密封面之间均安装有两个密封盘根3。
32.具体地，进水口位于外筒体5的两侧凹槽之间。上压环8和下压环2的内径均小于外筒体5的内径。
33.进一步地，下压环2和上压环8的尾部上均开设有用于容纳密封件的环形凹槽。下压环2和上压环8上均设置有两个环形凹槽。
34.本实施例中，打压连接头10可拆卸安装于外筒体5上，打压连接头10和外筒体5密封连接，从而保证注水实验的密封性。
35.具体地，打压连接头10和外筒体5可通过螺纹连接的方式进行连接，螺纹连接具有安装与拆卸方便且密封性好的优点。
36.本井下对接插头高压绝缘性能试验装置其工作过程如下。
37.首先在试验前，将插接母头与插接公头7分别从外筒体5通孔的两端插入，在外筒体5内部完成插接母头上端6与插接公头7的对接，随后，利用下压环2将插接母头下端4顶紧，利用上压环8将插接公头7顶紧，并安装对应的密封盘根3(通过下压环2的螺纹与外筒体5连接，并将插接母头下4下端顶紧，通过安装在下压环2上的密封盘根3实现下压环2与外通体5之间的密封；通过上压环8的螺纹与外通体5连接，并将插接公头7顶紧，通过安装在上压环8上的密封盘根3实现上压环8与外通体5之间的密封)，从而避免插接母头与插接公头7在高压环境下脱开，影响对接处密封绝缘性能(且能保证试验装置的密封性能)。
38.试验时，通过打压连接头10的注水口向外筒体5内部注水，水进入插接母头下端4、插接母头上端6、插接公头7与外筒体5之前的环形空间，打压后稳压一段时间，通过测量母头连接插针1或公头连接插针9之间绝缘电阻，即可确定对接装置在高压水环境下的绝缘性能(如果对接后插接公头7与插接母头上端6的高压密封性能不好，水将进入到插接头内部，绝缘性能失效),能够模拟对接装置在水井下对接后高压条件下长期绝缘可靠性。
39.本实施例提出的井下对接插头高压绝缘性能试验装置，其结构简单，绝缘性能检测部位(母头连接插针1、公头连接插针9)均处于装置外部，不在水环境下，因此，无需再考虑密封问题，可直接在装置外测量(测量母头连接插针1和/或公头连接插针9之间绝缘电阻)，其测量过程非常方便(相对于常规对接插头绝缘性能检测方法是将整套对接装置下入模拟试验井内，其检测方法大大方便，不在井下即可测量)，而且整套装置完全能够模拟高压水环境。另外，本井下对接插头高压绝缘性能试验装置具有体积小、安装及试验简单易操作以及工作可靠的优点。
40.本发明提出一种井下对接插头高压绝缘性能试验方法。
41.本优选实施例中，一种基于上述井下对接插头高压绝缘性能试验装置的试验方法，包括以下步骤：
42.将插接母头与插接公头分别从外筒体通孔的两端插入，在外筒体内部完成插接母头上端与插接公头的对接，然后，利用下压环将插接母头下端顶紧，利用上压环将插接公头顶紧，并安装对应的密封盘根；
43.试验时，通过打压连接头的注水口向外筒体内部注水，水进入插接母头下端、插接母头上端、插接公头与外筒体之前的环形空间，打压后稳压预设时间，通过测量母头连接插针或公头连接插针之间绝缘电阻，来确定对接装置在高压水环境下的绝缘性能。
44.本实施例提出的井下对接插头高压绝缘性能试验装置，具有试验简单易操作以及工作可靠的优点。
45.以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。