专利名称：测井马笼头防水密封结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油田地球物理测井所用的电缆与下井仪器相连接的马笼头装置，特别是测井马笼头中的防水密封结构。
在油田测井作业中，每种测井仪器都要与电缆连接后在井下往返运行测量，其专用连接装置称做测井马笼头。由于该马笼头的工作环境是在井下几千米，井内充满水基或油基泥浆，井底压力达80Mpa、温度高达180℃以上，为了确保所有电缆导线及接点的绝缘性能，就必须解决马笼头的防水密封问题。法国SCHLUMBERGER公司和美国ATLAS公司已成为研制马笼头的世界著名公司。我国从八十年代也已相继研制出与其类似的马笼头，并用于生产中去。近几年的专利文献中，也出现了有关马笼头的专利申请。例如，名称为“测井电缆马笼头”的中国专利已检索到两项，其申请号分别是88220633.8和90201565.6。上述马笼头虽然能使电缆与测井仪器快速可靠连接，但其防水密封问题都没得到满意解决。有的虽然在马笼头主体连接器壳体空腔灌满绝缘硅脂，用来阻水绝缘，但高压泥浆仍会从马笼头上端和电极电缆上端渗入。在硅脂腔内压力与泥浆压力失去平衡的情况下，泥浆就会进入绝缘硅脂腔内各处，使绝缘性能大大降低。因此，SCHLUMBERGER公司和ATLAS公司都在其使用维修手册上明文规定，每测一口井，都要对马笼头硅脂腔进行严格清洗保养，更换新硅脂。这不但浪费材料，更严重的是费工费时影响测井进度，造成更大间接损失。
本实用新型的目的就在于针对已有技术的缺点和不足之处，八马笼头结构本身加以改进，提供一种更加合理先进的防水密封结构，进一步提高防水性能，使马笼头长期多次使用不需维修。
本实用新型的上述目的是由下述技术方案实现的。测井马笼头装置的总体构成包括鱼雷连接器、电极、电极电缆、马笼头主体和护帽五个部分。其防水密封结构处于测井马笼头装置的三个部位，分别称为马笼头主体防水密封结构、电极电缆防水密封结构、鱼雷连接器与电极电缆连接处防水密封结构。其中的马笼头主体防水密封结构由上连接压帽、三角环、密封圈、橡胶皮囊、绝缘硅脂、下压帽、主体外壳(仪器帽)和主体下部连接器组成。马笼头主体中的橡胶皮囊形状类似于一个倒置的无底酒瓶，安装在马笼头主体腔内，把所有要求绝缘的部件罩住，并在其内部灌满绝缘硅脂。橡胶皮囊的上端由上连接压帽、三角环和密封圈压紧密封，把电极电缆外表面的环形间隙严密封住，阻断泥浆渗入通道。橡胶皮囊的下端由下压帽压紧密封，把主体连接器与下压帽之间的间隙严密封住，阻断泥浆又一渗入通道。橡胶皮囊既能把泥浆挡住，又能使其里面的绝缘硅脂与外面的泥浆达到压力平衡，这更有利于防止泥浆的渗入。其中的电极电缆防水密封结构由电极胶套、电极引出线、铜连接件、导线、热缩套管和绝缘硅脂组成。铜连接件的下端与导线的多股铜芯线压接或焊接，上端与电极引出线的多股铜芯线压接或焊接，然后套上热缩套管加热封装。这就阻断了沿导线的铜芯线间隙向里渗入泥浆的通道。然后套上电极胶套，抽出电极引出线，灌满绝缘硅脂，并在电极胶套的上封口、下封口和电极引出线封口处涂上硫化硅胶，将此处扎紧，待其风干粘牢。这就阻断了拉力芯钢丝间隙及12根导线间隙向里渗入泥浆的通道。其中的鱼雷连接器与电极电缆连接处的防水密封结构由鱼雷定位连接件、鱼雷压帽、铅丝、橡胶护套、绝缘胶带、硫化硅胶、电极电缆的导线和拉力芯组成。拉力芯自下而上插入鱼雷定位连接件内孔并压接牢固。在拉力芯包胶至鱼雷定位连接件之间涂上硫化硅胶，再包上绝缘胶带，构成里层封装点，待其风干粘牢后，将电极电缆的7根直通导线穿过鱼雷定位连接件待用。在导线间涂上硫化硅胶，再缠上绝缘胶带，然后套上橡胶护套，并用铅丝扎紧，构成外层封装。这样就阻断了该处沿拉力芯钢丝间隙和导线间隙向里渗入泥浆的通道。
本实用新型与已有技术对比，由于不再是只用绝缘硅脂来封堵泥浆，而是从封装结构本身加以改进，并且阻断了所有能进入泥浆的通道，还能使里面的硅胶与外面的泥浆保持压力平衡状态，所以防水密封效果极佳，每套马笼头用来测试50多口3500米中深井，仍然不需维修，其绝缘部件的绝缘性能依然良好如初。本实用新型的主体长度只有前述进口产品的三分之一，其造价每套1万元，只有前述进口产品的七分之一，并可节省大量维修费用，还可减少测井故障和提高工效，其综合经济效益非常显著。
附
图1是测井马笼头全套装置示意总图。附图2是图1中Ⅰ处的马笼头主体部分防水密封结构示意图。附图3是图1中Ⅱ处的电极电缆防水密封结构示意图。附图4是图1中Ⅲ处的鱼雷连接器与电极电缆连接处的防水密封结构示意图。
附图中，1是鱼雷连接器，2是电极，3是电极电缆，4是马笼头主体，5是护帽，6是上连接压帽，7是三角环，8是密封圈，9是主体外壳(仪器帽)，10是橡胶皮囊，11是外腔泥浆，12是绝缘硅脂，13是下压帽，14是主体连接器，15是绝缘安全拉力杆，16是导线绝缘接头，17是电极胶套，18是电极引出线，19是铜连接件，20是热缩套管，21是绝缘硅脂，22是电极封装口，23是电极电缆拉力芯，24是鱼雷定位连接器，25是鱼雷压帽，26是铅丝，27是橡胶护套，28是绝缘胶带，29是硫化硅胶，30是电极电缆导线，31是拉力芯包胶，32是硫化硅胶，33是绝缘胶带。
结合附图对本实用新型的实施例详述如下由附图2可见，马笼头主体内部的导线绝缘接头16和电极电缆拉力芯23的绝缘性能要求很高，如果只在其空腔灌入绝缘硅脂，仍然不能阻止住泥浆进入硅脂。为此而增加了一个橡胶皮囊10，其形状类似于倒置的无底酒杯。上部拧紧连接压帽6，向下压动三角环7，压迫密封圈8变形挤紧橡胶皮囊10的上口处，使其严密封住电极电缆3外表间隙。下部拧紧下压帽13，使橡胶皮囊10的下口处紧压在主体连接器14上部。由于橡胶皮囊10不但把泥浆11与硅胶12彻底隔开，还因橡胶皮囊能变形，使硅胶与泥浆达到压力平衡，所以泥浆不可能再进入硅胶中，从根本上解决了防水密封问题。
由附图3可见，电极电缆防水密结构中，为了阻断泥浆沿着电极引出线18的多股铜丝线向里渗入，特意采用了铜连接件19做为连接接头，并采用压接或焊接方法进行连接，然后在其外面套上热缩套管20加热封装。为了阻断泥浆沿着电极电缆拉力芯23的间隙和12根导线30相互间的间隙向里渗入，不但在电极胶套17内灌进了绝缘硅脂21，并在电极胶套17的上口22A，下口22B和引出线口22C处涂上硫化硅胶。
由附图4可见，鱼雷连接器与电极电缆连接处的防水密封结构中，为了阻断泥浆从电极电缆拉力芯间隙向里渗入，在鱼雷定位连接件24下端至拉力芯包胶31上端涂上硫化硅胶29，然后再缠上绝缘胶带28。为了阻断泥浆从直通导线30相互间的间隙向里渗入，在该处涂上硫化硅胶32，然后再缠上绝缘胶带33。最后再套上橡胶护套27，并用铅丝26把上下两端扎紧封严。
权利要求1.一种测井马笼头防水密封结构，处于测井马笼头装置的三个部位，分别称为马笼头主体防水密封结构、电极电缆防水密封结构、鱼雷连接器与电极电缆连接处的防水密封结构，其特征在于其中的马笼头主体防水密封结构由上连接压帽、三角环、密封圈、橡胶皮囊、绝缘硅脂、下压帽、主体外壳和主体下部连接器组成，其中的电极电缆防水密封结构由电极胶套、电极引出线、铜连接件、导线、热缩套管和绝缘硅脂组成，其中的鱼雷连接器与电极电缆连接处的防水密封结构由鱼雷定位连接件、鱼雷压帽、铅丝、橡胶护套、绝缘胶带、硫化硅胶、电极电缆的导线和拉力芯组成。
2.根据权利要求1所述的测井马笼头防水密封结构，其特征在于马笼头主体防水密封结构中的橡胶皮囊形状类似于一个倒置的无底酒瓶，把所有要求绝缘的部件罩住，并在其内部灌满绝缘硅脂，橡胶皮囊的上端由上连接压帽、三角环和密封圈压紧密封，橡胶皮囊的下端由下压帽压紧密封。
3.根据权利要求1所述的测井马笼头防水密封结构，其特征在于电极电缆防水密封结构中的铜连接件的下端与导线的多股铜芯线压接或焊接，上端与电极引出线的多股铜芯线压接或焊接，然后套上热缩套管加热封装，套上电极胶套后再灌满绝缘硅脂，并在电极胶套的上封口、下封口和电极引出线封口处涂上硫化硅胶，扎紧风干粘牢。
4.根据权利要求1所述的测井马笼头防水密封结构，其特征在于鱼雷连接器与电极电缆连接处的防水密封结构中，在拉力芯包胶至鱼雷定位连接件之间涂上硫化硅胶，再包上绝缘胶带，构成里层封装点，在导线间涂上硫化硅胶，再缠上绝缘胶带，然后套上橡胶护套，并用铅丝扎紧，构成外层封装。
专利摘要本实用新型为油田测井马笼头装置提供了整体防水密封结构，包括马笼头主体、电极电缆、鱼雷连接器与电极电缆连接处三个部位。最关键的是马笼头主体内部增加了一个橡胶皮囊，把绝缘部件全部罩住，并灌满绝缘硅脂，从根本上阻断了泥浆进入硅脂。同时也阻断了泥浆进入电极电缆和电极电缆与鱼雷连接器连接处的通道。本实用新型用来测试50多口中深井没维修仍然绝缘良好，其主体长度只有进口产品的三分之一，造价只有进口产品的七分之一，其综合经济效益非常显著。
文档编号G01V3/18GK2167185SQ9221935
公开日1994年6月1日 申请日期1992年7月14日 优先权日1992年7月14日
发明者王士孝 申请人:胜利石油管理局测井公司勘探测井大队, 东营胜利机电设备厂