一种井口光缆光纤高压滴漏封堵装置的制作方法

1.本实用新型涉及光纤监测领域，具体涉及一种井口光缆光纤高压滴漏封堵装置。


背景技术：

2.页岩气井水力压裂过程中，通过在油气井最内层油层套管内安装铠装光缆，随固井永久安置在套管外，通过分布式光纤声波传感(das)技术，可以获得压裂过程中进液加砂及返排中的全频段的声波响应，由此来细分各簇进液量和加砂量的情况，进而分析压裂效果。
3.但由于井中条件复杂而光缆材质脆性较高，在强应力作用下会发生断裂的现象，井中强压液体会进入光缆内缝隙，即纤芯和铠装保护层之间的间隙，顺着缝隙流动并从井口光缆处渗出，影响正常施工的情况下，造成一定的安全隐患。
4.根据预封堵光缆的结构、光缆压力，定制配套的耐压构件，通过人工安装封堵装置，对井口光缆进行封堵，消除安全隐患，不影响后期施工进程。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种构成立体密封空间、达到空间密封的作用、满足生产需求，可以有效解决光缆出口处滴漏问题的井口光缆光纤高压滴漏封堵装置。
6.本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
7.设计人了解到，随着光纤测井技术的发展，愈发涌现出一批有关光光纤技术的配套工艺和流程，不仅是光纤技术本身的突破和发展，也存在一些突发状况的解决方案，本实用新型主要针对压裂施工过程中由于井中应力、裂缝等复杂作用的影响，高压流体通过光纤从光纤口溢出的问题，研究开发一种具有耐持续高压的封堵装置，能有效的封堵光纤口，避免井中高压液体或气体，甚至于有毒有害物质从光纤口滴漏或扩散，即不让有毒有害物质进入到纤芯和铠装保护层之间的间隙中，
8.同时，如图2，光缆外面是铠装保护层，内径较大，里面是光纤芯，内径较小，要求在堵漏时光缆进入堵漏装置，同时光纤芯穿越出堵漏装置。这个过程中既要保证光纤芯的有效穿越，又要保证封堵装置能密封高压流体，达到密封光缆光纤的目的，具体方案如下：
9.一种井口光缆光纤高压滴漏封堵装置，该装置包括光缆固定封堵机构、双头六角螺栓和纤芯固定封堵机构；
10.所述的铠装保护层抵接密封在光缆固定封堵机构内，所述的光纤芯抵接密封在纤芯固定封堵机构内，所述的光缆固定封堵机构和纤芯固定封堵机构分别连接在双头六角螺栓两端。
11.进一步地，所述的双头六角螺栓依次包括一体成形的大螺纹头、六角螺栓本体和小螺纹头；
12.所述的光缆固定封堵机构与大螺纹头匹配连接，所述的纤芯固定封堵机构与小螺
纹头匹配连接。
13.进一步地，所述的光缆固定封堵机构包括与大螺纹头匹配的大垫片六角螺母，该大垫片六角螺母螺纹连接在大螺纹头外部；
14.所述的大垫片六角螺母内设有相互扣接的大无螺纹圆台和大反扣圆台垫片；
15.所述的铠装保护层穿设在大螺纹头内，并可以与六角螺栓本体抵接。
16.进一步地，所述的大垫片六角螺母包括一体成形的大螺母本体和大锁紧垫片，所述的大锁紧垫片位于远离双头六角螺栓的一端。
17.大锁紧垫片的作用就是对大无螺纹圆台和大反扣圆台垫片进行约束，不让它们被挤出。
18.进一步地，所述的大反扣圆台垫片包括大口径端a和小口径端b，所述的大无螺纹圆台包括大口径端c和小口径端d。
19.进一步地，所述的大口径端a的尺寸小于大螺母本体的内径，大于大螺纹头的内径；所述的小口径端b的尺寸不小于大口径端c；所述的小口径端d的尺寸不大于大螺纹头的内径，也不小于铠装保护层的外径。
20.随着大垫片六角螺母与大螺纹头逐渐旋转拧紧，大无螺纹圆台和大反扣圆台垫片受到挤压，又由于受到大垫片六角螺母结构的约束，大无螺纹圆台和大反扣圆台垫片不能向外形变，只能向内形变；另一方面，铠装保护层无法全部穿入大螺纹头内，因此裸露在大螺纹头外，但又包含在大垫片六角螺母内的部分就受到大无螺纹圆台和大反扣圆台垫片向内形变带来的挤压，起到锁紧密封的效果。
21.进一步地，所述的纤芯固定封堵机构包括与小螺纹头匹配的小垫片六角螺母，该小垫片六角螺母螺纹连接在小螺纹头外部；
22.所述的小垫片六角螺母内设有相互扣接的小无螺纹圆台和小反扣圆台垫片；
23.所述的光纤芯穿设在小螺纹头内，并可以与六角螺栓本体抵接。
24.进一步地，所述的小垫片六角螺母包括一体成形的小螺母本体和小锁紧垫片，所述的小锁紧垫片位于远离双头六角螺栓的一端。
25.小锁紧垫片的作用就是对小无螺纹圆台和小反扣圆台垫片进行约束，不让它们被挤出。
26.进一步地，所述的小反扣圆台垫片包括大口径端a和小口径端b，所述的小无螺纹圆台包括大口径端c和小口径端d。
27.进一步地，所述的大口径端a的尺寸小于小螺母本体的内径，大于小螺纹头的内径；所述的小口径端b的尺寸不小于大口径端c；所述的小口径端d的尺寸不大于小螺纹头的内径，也不小于光纤芯的外径。
28.随着小垫片六角螺母与小螺纹头逐渐旋转拧紧，小无螺纹圆台和小反扣圆台垫片受到挤压，又由于受到小垫片六角螺母结构的约束，小无螺纹圆台和小反扣圆台垫片不能向外形变，只能向内形变；另一方面，光纤芯无法全部穿入小螺纹头内，因此裸露在小螺纹头外，但又包含在小垫片六角螺母内的部分就受到小无螺纹圆台和小反扣圆台垫片向内形变带来的挤压，起到锁紧密封的效果。
29.与现有技术相比，本实用新型将光缆和光纤分别堵漏，利用轴向力将无螺纹圆台和无螺纹圆台垫片咬合在一起，构成立体密封空间、达到空间密封的作用；本实用新型的配
套装置在浙江油田生产井长期动态监测现场进行了测试，经过风险评估和后续监测，满足生产需求，可以有效解决光缆出口处的滴漏问题。
附图说明
30.图1为实施例中封堵装置爆炸图；
31.图2为本实用新型中铠装保护层和光纤芯的结构示意图；
32.图中标号所示：光纤芯10、铠装保护层11、大垫片六角螺母21、大螺母本体210、大锁紧垫片211、大反扣圆台垫片22、大无螺纹圆台23、双头六角螺栓3、六角螺栓本体30、大螺纹头32、小螺纹头34、小垫片六角螺母41、小螺母本体410、小锁紧垫片411、小反扣圆台垫片42、小无螺纹圆台43。
具体实施方式
33.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
34.实施例
35.针对长期动态监测过程中，井中光缆断裂，井中液体进入光缆，导致光缆出口处存在滴漏现象，若不及时采取有效封堵措施，将造成重大安全隐患，本实用新型公开了一种解决井口光缆光纤高压滴漏的封堵装置。
36.当光缆头出现滴漏现象，说明井中光缆断裂现象已经发生，根据液体滴漏速率判断事故严重情况，同时对滴漏的液体进行成分和温度的测量，以及对光缆口压力和光缆的尺寸进行测量，进而确定后续封堵装置的材质和尺寸等。
37.定制符合光纤尺寸的光纤堵漏装置，堵漏装置主要包括：一大一小的带垫片六角螺母、一大一小的无螺纹圆台、一大一小的反扣圆台垫片以及双头六角螺栓等等；
38.一种井口光缆光纤高压滴漏封堵装置，如图1，该装置包括光缆固定封堵机构、双头六角螺栓3和纤芯固定封堵机构；铠装保护层11抵接密封在光缆固定封堵机构内，光纤芯10抵接密封在纤芯固定封堵机构内，光缆固定封堵机构和纤芯固定封堵机构分别连接在双头六角螺栓3两端。双头六角螺栓3依次包括一体成形的大螺纹头32、六角螺栓本体30和小螺纹头34；光缆固定封堵机构与大螺纹头32匹配连接，纤芯固定封堵机构与小螺纹头34匹配连接。
39.光缆固定封堵机构包括与大螺纹头32匹配的大垫片六角螺母21，该大垫片六角螺母21螺纹连接在大螺纹头32外部；大垫片六角螺母21内设有相互扣接的大无螺纹圆台23和大反扣圆台垫片22；铠装保护层11穿设在大螺纹头32内，并可以与六角螺栓本体30抵接。大垫片六角螺母21包括一体成形的大螺母本体210和大锁紧垫片211，大锁紧垫片211位于远离双头六角螺栓3的一端。
40.大反扣圆台垫片22包括大口径端a和小口径端b，大无螺纹圆台23包括大口径端c和小口径端d。大口径端a的尺寸小于大螺母本体210的内径，大于大螺纹头32的内径；小口径端b的尺寸不小于大口径端c；小口径端d的尺寸不大于大螺纹头32的内径，也不小于铠装保护层11的外径。
41.纤芯固定封堵机构包括与小螺纹头34匹配的小垫片六角螺母41，该小垫片六角螺母41螺纹连接在小螺纹头34外部；小垫片六角螺母41内设有相互扣接的小无螺纹圆台43和小反扣圆台垫片42；光纤芯10穿设在小螺纹头34内，并可以与六角螺栓本体30抵接。小垫片六角螺母41包括一体成形的小螺母本体410和小锁紧垫片411，小锁紧垫片411位于远离双头六角螺栓3的一端。
42.小反扣圆台垫片42包括大口径端a和小口径端b，小无螺纹圆台43包括大口径端c和小口径端d。大口径端a的尺寸小于小螺母本体410的内径，大于小螺纹头34的内径；小口径端b的尺寸不小于大口径端c；小口径端d的尺寸不大于小螺纹头34的内径，也不小于光纤芯10的外径。
43.封堵装置的连接顺序为：
44.首先将铠装保护层11穿过大垫片六角螺母21，从大锁紧垫片211中穿入，大螺母本体210中穿出，要求铠装保护层11端口光滑，便于穿过。铠装保护层11穿过大垫片六角螺母21后，将大反扣圆台垫片22铠装保护层11，要求从大口径端a中穿入，小口径端b中穿出，大反扣圆台垫片22穿过铠装保护层11后进入大垫片六角螺母21中；大反扣圆台垫片22穿过后，将大无螺纹圆台23穿过铠装保护层11进入大垫片六角螺母21中，同样要求大无螺纹圆台23从大口径端c穿过铠装保护层11，进入大垫片六角螺母21中。大无螺纹圆台23进入后同大反扣圆台垫片22配合，达到咬合密封的目的。这里大无螺纹圆台23的大口径略小于大反扣圆台垫片22的直径，要求后期通过轴向力挤压后，大无螺纹圆台23同大反扣圆台垫片22咬合在一起，达到密封的目的。
45.将大垫片六角螺母21、大无螺纹圆台23和大反扣圆台垫片22连接好之后，铠装保护层11继续穿过双头六角螺栓3。铠装保护层11从大螺纹头32中穿过，光纤芯10从小螺纹头34中穿出，其中大螺纹头32、小螺纹头34表面设计螺纹。光纤芯10穿过后，大螺纹头32同大垫片六角螺母21连接，固定大垫片六角螺母21同时旋转六角螺栓本体30，达到扣紧双头六角螺栓3和大垫片六角螺母21的目的。在旋转扣紧的过程中，通过轴向力挤压大无螺纹圆台23和大反扣圆台垫片22，使得大无螺纹圆台23穿入大反扣圆台垫片22中，起到挤压大反扣圆台垫片22咬合扣紧在铠装保护层11上的作用，同时达到密封的目的。
46.同理固定好双头六角螺栓3后，按照顺序依次将光纤芯10穿过小无螺纹圆台43、小反扣圆台垫片42和小垫片六角螺母41，光纤芯10从小垫片六角螺母41中穿越出。同样通过旋转六角螺栓本体30和小垫片六角螺母41来挤压小无螺纹圆台43、小反扣圆台垫片42达到挤压抱紧光纤芯10密封固定的目的。
47.以上，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。