一种用于井下多芯光缆快速连接的方法和设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于井下多芯光缆快速连接的方法，该方法分为两个阶段进行：第一阶段预先在待续接的光缆上连接光纤跳线，将跳线的光纤与光缆的光纤进行熔接，之后使用保护套管进行点胶保护，在所述跳线的开放端剥除外保护层后裸露出预定长度的光纤，并设置光缆接头保护器进行封闭式防护；第二阶段进入安装现场在接头处续接时，拆掉光缆接头保护器，将跳线分别引入到光缆续接保护盒中，在盒中将多余的跳线在圆台上进行缠绕，并将裸露光纤进行对接并进行通信质量测试，测试完成后通过光缆接头夹块进行压固；之后盖好盒盖进行密封打压试验，没有泄露则完成续接。
【专利说明】一种用于井下多芯光缆快速连接的方法和设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于井下多芯光缆快速连接的方法，具体涉及一种油井监测系统中使用的通信光缆的续接方法。本发明还涉及一种用于井下多芯光缆快速连接的设备。
【背景技术】
[0002]普通油井通常为进入地下3000米左右，不同地区油井中的温度和压力不同，以渤海地区为例，其温度在150度，压力在70MPa左右，因此光纤监测系统要进入地下，其整套系统的耐温耐压性能要保持一致，尤其对光缆断点续接处的保护，提出了相应的要求。油井中监测系统所使用的多芯光缆，一般为四芯并不限于四芯，光缆结构如图1、图2所示，光缆I设置有多层外保护层，最外层设置有外缓冲护套1-1，内层分别设置有外层保护管1-2、隔水保护介质层1-3和内层保护管1-4，内层保护管1-4中穿设有多根光纤1-5。外层保护管
1-2采用316ss材质制作，内层保护管1-4采用304ss材质制作。随着油井深度的增加，所使用光缆需要续接，而且需要在监测系统的安装现场进行续接。
[0003]现有的光缆续接方案中，国外通常采用光缆快速连接接头，在安装现场进行光缆与接头的连接，具体安装方法为首先进行光纤的焊接，之后再进行光缆管之间的氩弧焊接保护，此项工艺处理中涉及到在高温高压下对光纤的保护，而且涉及到较多专业工具的使用，至少需要3人配合，工艺复杂费时，花费至少在4个小时。
[0004]国内光缆的续接保护方法，多采用管式保护结构，由于保护管的内径限为9mm左右，因此受光纤的最小弯曲半径的影响，要求多芯光纤焊接完成后裸露的光纤长度必须一致，才可以实现对光纤的有效保护。这就意味着光纤在完成焊接时，一次性成功的几率一定要满足，否则就可能出现裸露光纤长短不一，直接导致最长的光纤在管子内部形成弯曲从而引起损耗，出现通信质量问题。
[0005]弯曲不敏感跳线即光纤跳线，是通信领域常用的过渡连接器材，有单模和多模等类型，在很多场所需要通过弯曲不敏感跳线连接光缆与其他设备。
【发明内容】
[0006]针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种用于井下多芯光缆快速连接的方法，该方法分为预制电缆接头和现场连接两个阶段，可以达到节约安装现场的作业时间，并且保证通信质量的目的。本发明同时还提供了 一种实施该方法的连接设备。
[0007]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
一种用于井下多芯光缆快速连接的设备，包括对光缆待续接端进行封闭式防护的光缆接头保护器，以及在安装现场进行光缆续接的光缆续接保护盒；光缆待续接端连接有光纤跳线，跳线剥除外保护层后裸露出预定长度的光纤，所述光缆接头保护器通过内部的光纤插槽对裸露光纤进行固定防护；在安装现场进行续接的光缆首先拆卸所述光缆接头保护器，其次通过所述光缆续接保护盒进行裸露光纤对接，光缆续接保护盒中设置有光缆接头夹块进行对接光纤压固。[0008]进一步，所述光缆接头保护器设置有和光缆外层保护管螺纹连接的光缆固定管，和光缆固定管螺纹连接有光纤保护管，和光纤保护管螺纹连接有插针固定管，所述插针固定管外端封闭，与光纤保护管螺纹连接端设置有若干个轴向的光纤插槽；所述光缆固定管上设置有针对光纤保护管的止退螺母。
[0009]进一步，所述光缆续接保护盒设置有跳线盘绕圆台、所述盘绕圆台四周围绕有O型密封槽，所述盘绕圆台的台面上设置有固定所述光缆接头夹块的螺纹孔，所述光缆接头夹块上也设置有相应的螺纹孔，所述光缆接头夹块的压固面上设置有若干个平行的光纤固定槽。
[0010]进一步，所述光纤固定槽中设置有光纤对接管，通过光纤对接管进行单根裸露光纤的对接，对接完成后通过所述光缆接头夹块进行压固。
[0011]进一步，所述光缆续接保护盒上设置有光缆导入口，在导入口处设置有光缆固定装置，对进入光缆续接保护盒中的光缆进行固定防护及导入口密封；所述光缆固定装置由管卡套接头及卡环构成。
[0012]使用上述设备实施的用于井下多芯光缆快速连接的方法，所述方法分为两个阶段进行:
第一阶段预先在待续接的光缆上连接光纤跳线，将跳线的光纤与光缆的光纤进行熔接，之后使用保护套管进行点胶保护，在所述跳线的开放端剥除外保护层后裸露出预定长度的光纤，并设置光缆接头保护器进行封闭式防护；
第二阶段进入安装现场在接头处续接时，拆掉光缆接头保护器，将跳线分别引入到光缆续接保护盒中，在盒中将多余的跳线在圆台上进行缠绕，并将裸露光纤进行对接并进行通信质量测试，测试完成后通过光缆接头夹块进行压固；之后盖好盒盖进行密封打压试验，没有泄露则完成续接。
[0013]进一步，所述第一阶段的具体步骤为:
取待续接的光缆，将光缆待续接端做预处理，分别将光缆外缓冲护套、外层保护管、隔水保护介质层剥除预定长度；
在光缆外层保护管的端部开一段预定长度的螺纹；之后再次去除内层保护管预定长度，露出光纤；
对露出的光纤进行预处理，剥去光纤的涂覆层预定长度，同时对跳线光纤进行相应的去涂覆处理；
将上述处理后的光缆光纤和跳线光纤进行焊接，并用耐热套管套在裸露的无涂覆层段，并用高温胶将耐热套管两端与带有涂覆层段的光纤进行粘结保护；
将焊接后的带跳线光缆使用光缆接头保护器进行封装保护。
[0014]进一步，所述光缆接头保护器对跳线的封装步骤为:
先将光缆固定管套过跳线后，与光缆外层保护管进行螺纹连接；
将止退螺母与光纤保护管套过跳线与光缆固定管相连接；
将跳线开放端的裸露光纤分别塞入插针固定管的插槽内；
根据跳线长度调节光纤保护管与光缆固定管的连接长度，并与插针固定管进行螺纹连
接;
将止退螺母旋转到光纤保护管下端，完成封装保护，可进行运输到安装现场。[0015]进一步，所述第二阶段的具体步骤为:
进入安装现场准备续接光缆时，首先将光缆接头保护器后部的光缆固定在光缆操作平台的台钳上，拆去光缆接头保护器:
旋转止退螺母到光缆固定管螺纹末端；
保持插针固定管不动，缓慢旋转光纤保护管到止退螺母端，同时将跳线的裸露光纤分别缓慢地从插针固定管拨出来，放置在清洁的镜头纸上；
从光缆上旋转卸掉光缆固定管，并将光缆固定管、止退螺母和光纤保护管一起缓慢地越过跳线，完成光缆接头保护器拆卸；
将光缆的跳线在光缆续接保护盒中进行对接、测试和固定；
通过螺钉将光缆续接盒的盒盖拧紧在光缆续接盒上。
[0016]进一步，所述跳线在光缆续接保护盒中进行对接的步骤为:
缓慢地将管卡套接头及卡环按顺序套在光缆的外层保护管上；
分别缓慢地将待续接光缆的光纤跳线从光缆导入口穿入到光缆续接保护盒内，在光缆导入口处通过管卡套接头及卡环对光缆进行固定；
将跳线的光纤通过光纤对接管分别进行对接，并测试通信损耗，完成测试后将多余的跳线分别在盘绕圆台上进行缠绕，同时使光纤保持松弛状态；
将完成对接的光纤接头通过光缆接头夹块进行压固。
[0017]本发明一种用于井下多芯光缆快速连接的方法具有以下优点:
通过本方法进行电缆续接，充分节约了监测系统安装现场的作业时间，提高了作业效率，也提高了该项工作的经济效益。
[0018]通过本方法进行电缆续接，能够确保续接光缆的通信质量，提高了光缆续接的可靠性。
[0019]本方法中的实施设备操作简单，无需专业的技术要求，操作便利。
[0020]
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是油井监测系统所使用的多芯光缆的结构图；
图2是油井监测系统所使用的多芯光缆的剖视图；
图3是本发明所采用光缆接头保护器的结构图；
图4是图3中沿A-A的剖视图；
图5是本发明所采用光缆续接保护盒的结构图；
图6是本发明所采用光缆接头夹块的结构图；
图7是本发明所采用光缆接头夹块的结构图。
[0022]图中:1.光缆、1-1.外缓冲护套、1-2.外层保护管、1-3.隔水保护介质层、1_4.内层保护管、1-5.光纤、2.光缆接头保护器、2-1.光缆固定管、2-2.止退螺母、2-3.光纤保护管、2-4.插针固定管、2-4-1.光纤插槽、3.光缆续接保护盒、3-1.跳线盘绕圆台、3-2.螺纹孔、3-3.0型密封槽、4.光缆接头夹块、4-1.螺纹孔、4-2.固定槽。
【具体实施方式】[0023]为更进一步阐述本发明为达到预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图和较佳实施例，对本发明的结构、工作流程详细说明如下。
[0024]如图3、图5所示为本发明的实施例之一，在该实施例中，一种用于井下多芯光缆快速连接的设备，包括对光缆待续接端进行封闭式防护的光缆接头保护器2，以及在安装现场进行光缆续接的光缆续接保护盒3 ;光缆待续接端连接有光纤跳线，跳线剥除外保护层后裸露出预定长度的光纤，光缆接头保护器2通过内部的光纤插槽2-4-1对裸露光纤进行固定防护；在安装现场进行续接的光缆首先拆卸光缆接头保护器2，其次通过光缆续接保护盒3进行裸露光纤对接，光缆续接保护盒3中设置有光缆接头夹块4进行对接光纤压固。
[0025]如图3、图4所示，光缆接头保护器2设置有和光缆外层保护管1-2螺纹连接的光缆固定管2-1，和光缆固定管2-1螺纹连接有光纤保护管2-3，和光纤保护管2-3螺纹连接有插针固定管2-4，插针固定管2-4外端封闭，与光纤保护管2-3螺纹连接端设置有若干个轴向的光纤插槽2-4-1 ;光缆固定管2-1上设置有针对光纤保护管2-3的止退螺母2-2。
[0026]如图5、图6、图7所示，光缆续接保护盒3设置有跳线盘绕圆台3_1、跳线盘绕圆台3-1四周围绕有O型密封槽3-3，光缆续接保护盒3盖好盒盖后通过O型密封槽3-3实施密封，跳线盘绕圆台3-1的台面上设置有固定光缆接头夹块4的螺纹孔3-2，光缆接头夹块4上也设置有相应的螺纹孔4-1，光缆接头夹块4的压固面上设置有若干个平行的光纤固定槽 4-2。
[0027]在本发明中，光纤固定槽4-2中设置有光纤对接管，通过光纤对接管进行单根裸露光纤的对接，对接完成后通过光缆接头夹块4进行压固。
[0028]在本发明中，光缆续接保护盒3上设置有光缆导入口，在导入口处设置有光缆固定装置，对进入光缆续接保护盒3中的光缆进行固定防护及导入口密封；所述光缆固定装置由管卡套接头及卡环构成。
[0029]使用上述设备实施的用于井下多芯光缆快速连接的方法，所述方法分为两个阶段进行:
第一阶段预先在待续接的光缆上连接光纤跳线，使用光纤熔接机将跳线的光纤与光缆的光纤进行熔接，之后使用保护套管进行点胶保护，在所述跳线的开放端剥除外保护层后裸露出预定长度的光纤，并设置光缆接头保护器进行封闭式防护；
第二阶段进入安装现场在接头处续接时，拆掉光缆接头保护器，将跳线分别引入到光缆续接保护盒中，在盒中将多余的跳线在圆台上进行缠绕，并将裸露光纤进行对接并进行通信质量测试，测试完成后通过光缆接头夹块进行压固；之后盖好盒盖进行密封打压试验，压力7500psi，没有泄露则完成续接。
[0030]进一步，所述第一阶段的具体步骤为:
取待续接的光缆，将光缆待续接端做预处理，分别将光缆外缓冲护套、外层保护管、隔水保护介质层和内层保护管剥除预定长度，可使用割管器按照缆外缓冲护套40cm、外层保护管30cm、隔水保护介质层30cm的长度进行剥除；
在光缆外层保护管的端部开一段预定长度的螺纹，可使用板牙加工成长0.5cm的M6螺纹；之后再次去除内层保护管预定长度，同样按照30cm长度进行，露出光纤；
对露出的光纤进行预处理，剥去光纤的涂覆层预定长度，例如2cm，同时对跳线光纤进行相应的去涂覆处理； 将上述处理后的光缆光纤和跳线光纤进行焊接，并用耐热套管套在裸露的无涂覆层段，并用高温胶将耐热套管两端与带有涂覆层段的光纤进行粘结保护；
将焊接后的带跳线光缆使用光缆接头保护器进行封装保护。
[0031]进一步，所述光缆接头保护器对跳线的封装步骤为:
先将光缆固定管套过跳线后，与光缆外层保护管进行螺纹连接；
将止退螺母与光纤保护管套过跳线与光缆固定管相连接；
将跳线开放端的裸露光纤分别塞入插针固定管的插槽内；
根据跳线长度调节光纤保护管与光缆固定管的连接长度，并与插针固定管进行螺纹连
接;
将止退螺母旋转到光纤保护管下端，完成封装保护，可进行运输到安装现场。
[0032]进一步，所述第二阶段的具体步骤为:
进入安装现场准备续接光缆时，首先将光缆接头保护器后部的光缆固定在光缆操作平台的台钳上，拆去光缆接头保护器:
旋转止退螺母到光缆固定管螺纹末端；
保持插针固定管不动，缓慢旋转光纤保护管到止退螺母端，同时将跳线的裸露光纤分别缓慢地从插针固定管拨出来，放置在清洁的镜头纸上；
从光缆上旋转卸掉光缆固定管，并将光缆固定管、止退螺母和光纤保护管一起缓慢地越过跳线，完成光缆接头保护器拆卸；
将光缆的跳线在光缆续接保护盒中进行对接、测试和固定；
通过螺钉将光缆续接盒的盒盖拧紧在光缆续接盒上。
[0033]进一步，所述跳线在光缆续接保护盒中进行对接的步骤为:
缓慢地将管卡套接头及卡环按顺序套在光缆的外层保护管上；
分别缓慢地将待续接光缆的光纤跳线从光缆导入口穿入到光缆续接保护盒内，在光缆导入口处通过管卡套接头及卡环对光缆进行固定；
将跳线的光纤通过光纤对接管分别进行对接，并测试通信损耗，例如损耗如果小于
0.3db，即可用于满足系统通信，完成测试后将多余的跳线分别在盘绕圆台上进行缠绕，同时使光纤保持松弛状态；
将完成对接的光纤接头通过光缆接头夹块进行压固。
[0034]上面所述只是为了说明本发明，应该理解为本发明并不局限于以上实施例，符合本发明思想的各种变通形式均在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种用于井下多芯光缆快速连接的设备，其特征在于，包括对光缆待续接端进行封闭式防护的光缆接头保护器，以及在安装现场进行光缆续接的光缆续接保护盒；光缆待续接端连接有光纤跳线，跳线剥除外保护层后裸露出预定长度的光纤，所述光缆接头保护器通过内部的光纤插槽对裸露光纤进行固定防护；在安装现场进行续接的光缆首先拆卸所述光缆接头保护器，其次通过所述光缆续接保护盒进行裸露光纤对接，光缆续接保护盒中设置有光缆接头夹块进行对接光纤压固。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述光缆接头保护器设置有和光缆外层保护管螺纹连接的光缆固定管，和光缆固定管螺纹连接有光纤保护管，和光纤保护管螺纹连接有插针固定管，所述插针固定管外端封闭，与光纤保护管螺纹连接端设置有若干个轴向的光纤插槽；所述光缆固定管上设置有针对光纤保护管的止退螺母。
3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述光缆续接保护盒设置有跳线盘绕圆台、所述盘绕圆台四周围绕有O型密封槽，所述盘绕圆台的台面上设置有固定所述光缆接头夹块的螺纹孔，所述光缆接头夹块上也设置有相应的螺纹孔，所述光缆接头夹块的压固面上设置有若干个平行的光纤固定槽。
4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述光纤固定槽中设置有光纤对接管，通过光纤对接管进行单根裸露光纤的对接，对接完成后通过所述光缆接头夹块进行压固。
5.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述光缆续接保护盒上设置有光缆导入口，在导入口处设置有光缆固定装置，对进入光缆续接保护盒中的光缆进行固定及导入口密封；所述光缆固定装置由管卡套接头及卡环构成。
6.使用权1-5任一项所述设备实施的用于井下多芯光缆快速连接的方法，其特征在于，所述方法分为两个阶段进行: 第一阶段预先在待续接的光缆上连接光纤跳线，将跳线的光纤与光缆的光纤进行熔接，之后使用保护套管进行点胶保护`，在所述跳线的开放端剥除外保护层后裸露出预定长度的光纤，并设置光缆接头保护器进行封闭式防护； 第二阶段进入安装现场在接头处续接时，拆掉光缆接头保护器，将跳线分别引入到光缆续接保护盒中，在盒中将多余的跳线在圆台上进行缠绕，并将裸露光纤进行对接并进行通信质量测试，测试完成后通过光缆接头夹块进行压固；之后盖好盒盖进行密封打压试验，没有泄露则完成续接。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一阶段的具体步骤为: 取待续接的光缆，将光缆待续接端做预处理，分别将光缆外缓冲护套、外层保护管、隔水保护介质层剥除预定长度； 在光缆外层保护管的端部开一段预定长度的螺纹；之后再次去除内层保护管预定长度，露出光纤； 对露出的光纤进行预处理，剥去光纤的涂覆层预定长度，同时对跳线光纤进行相应的去涂覆处理； 将上述处理后的光缆光纤和跳线光纤进行焊接，并用耐热套管套在裸露的无涂覆层段，并用高温胶将耐热套管两端与带有涂覆层段的光纤进行粘结保护； 将焊接后的带跳线光缆使用光缆接头保护器进行封装保护。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述光缆接头保护器对跳线的封装步骤为:先将光缆固定管套过跳线后，与光缆外层保护管进行螺纹连接； 将止退螺母与光纤保护管套过跳线与光缆固定管相连接； 将跳线开放端的裸露光纤分别塞入插针固定管的插槽内； 根据跳线长度调节光纤保护管与光缆固定管的连接长度，并与插针固定管进行螺纹连接; 将止退螺母旋转到光纤保护管下端，完成封装保护，可进行运输到安装现场。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二阶段的具体步骤为: 进入安装现场准备续接光缆时，首先将光缆接头保护器后部的光缆固定在光缆操作平台的台钳上，拆去光缆接头保护器: 旋转止退螺母到光缆固定管螺纹末端； 保持插针固定管不动 ，缓慢旋转光纤保护管到止退螺母端，同时将跳线的裸露光纤分别缓慢地从插针固定管拨出来，放置在清洁的镜头纸上； 从光缆上旋转卸掉光缆固定管，并将光缆固定管、止退螺母和光纤保护管一起缓慢地越过跳线，完成光缆接头保护器拆卸； 将光缆的跳线在光缆续接保护盒中进行对接、测试和固定； 通过螺钉将光缆续接盒的盒盖拧紧在光缆续接盒上。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述跳线在光缆续接保护盒中进行对接的步骤为: 缓慢地将管卡套接头及卡环按顺序套在光缆的外层保护管上； 分别缓慢地将待续接光缆的光纤跳线从光缆导入口穿入到光缆续接保护盒内，在光缆导入口处通过管卡套接头及卡环对光缆进行固定； 将跳线的光纤通过光纤对接管分别进行对接，并测试通信损耗，完成测试后将多余的跳线分别在盘绕圆台上进行缠绕，同时使光纤保持松弛状态； 将完成对接的光纤接头通过光缆接头夹块进行压固。
【文档编号】G02B6/38GK103823283SQ201310671471
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年12月11日 优先权日:2013年12月11日
【发明者】任峰德, 唐文波, 安义, 郭武兵 申请人:北京康华盛鸿能源科技发展有限公司