一种可供电泵电缆穿越的井下工况仪

摘要

本发明公开了一种可供电泵电缆穿越的井下工况仪，包括法兰接头、龙骨、密封圆筒、套筒、电路板、信号过滤器、传感器和测试插针；通过接头上安置的带密封功能测试插针和法兰接头下端面安置传感器，采集外部的信号数据，并通过电路板和信号过滤器进行处理，完成对电泵工况的监测，所述法兰接头、龙骨和密封圆筒组成的整体内部形成有由头部延伸至尾部、供电缆穿过的贯通孔；本发明可以实现在电泵下端要求接入其它的井下设备时，将电泵的三相电缆穿过泵工况仪去和其它的井下设备连接。

说明书

技术领域

本发明属于石油钻采领域，具体来说涉及一种可供电泵电缆穿越的井下工况仪。

背景技术

在石油钻采过程中，尤其在海上平台上，需要用泵工况仪来对电泵的运行情况进行探测，从而获得电泵运行过程中的各个参数，电泵下端有时会要求接入其它的井下设备，比如试接头等，需要将电泵的三相电缆穿过泵工况仪去和其它的井下设备连接，现有的泵工况仪为一个整体，难以满足在正常使用的同时，实现电缆穿越接线的需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可供电泵电缆穿越的井下工况仪。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种可供电泵电缆穿越的井下工况仪，包括法兰接头、龙骨、密封圆筒、套筒、电路板、信号过滤器、传感器和测试插针；

所述龙骨设置于所述法兰接头和所述密封圆筒之间，所述套筒套设于所述龙骨、密封圆筒的外侧，其上端与所述法兰接头螺纹连接；

所述电路板设置于所述龙骨的下方，所述信号过滤器设置于所述龙骨的上方，所述传感器设置于所述法兰接头的下端面，所述测试插针设置于所述法兰接头的上端面，所述信号过滤器、传感器和测试插针分别与电路板相连接；

所述法兰接头、龙骨和密封圆筒组成的整体内部形成有由头部延伸至尾部、供电缆穿过的贯通孔；所述法兰接头内部形成有传感器连接穿孔。

在上述技术方案中，所述龙骨截面呈长方形。

在上述技术方案中，所述龙骨上端面均布有螺纹孔。

在上述技术方案中，所述法兰接头与所述套筒的连接处设置有密封圈。

在上述技术方案中，所述龙骨与所述密封圆筒连接的一端设置有加强筋。

在上述技术方案中，所述套筒下端面设置法兰盘，所述法兰盘与井下工具相匹配。

在上述技术方案中，所述套筒内部靠近尾部处设置有扶正板，所述扶正板与密封圆筒相连接，用于对密封圆筒固定限位。

在上述技术方案中，所述测试插针具有密封功能。

在上述技术方案中，所述传感器连接穿孔包括顶部通孔和轴侧通孔，分别对接测泵吸入口压力的传感器和测泵排出口压力的传感器，吸入口是外界井液连通，排出口是电机传压管线相连。

本发明的优点和有益效果为：

1、通过接头旁侧开有带NPT螺纹的传感器连接穿孔，实现接头旁侧的密封，通过带密封功能测试插针，实现插针位置的密封，通过螺纹上端和密封圆筒密封槽位置安置密封圈，在法兰接头安装完毕后，密封圆筒位于该光滑圆孔内，紧密配合，实现法兰接头与套筒结合的配合位置与外界的密封。

2、通过法兰接头的接头下端焊接有一块长方形截面的龙骨，龙骨尾端安置有加强筋和密封圆筒，将泵工况仪从法兰到尾端做成一个整体，通过接头上端开有三枚贯通孔，孔的直径同电机三相线直径相同，使电泵的三相线从工况仪中穿过同时对工况仪的内部不造成影响。

3、通过接头上安置的带密封功能测试插针和法兰接头下端的朝向套筒一端安置传感器，采集外部的信号数据，并通过电路板和信号过滤器进行处理，完成对电泵工况的监测。

4、通过套筒下端设置法兰盘，法兰盘尺寸同常规井下工具一致，实现泵工况仪同常规井下工具的快捷安装。

5、通过龙骨上端开有均布的螺纹孔，实现零件更换升级时的快捷安装。

6、通过龙骨尾端安置的加强筋，使泵工况仪在井下承受压强时，龙骨不会发生变形折弯的现象。

7、通过接头旁侧一端铣为一平面，便于刻字或安置铭牌。

8、通过套筒中部开有圆孔，圆孔外侧焊接扶正板，扶正板中心开有圆孔，将销钉或自攻钉打入圆孔，实现法兰接头在套筒内的扶正，保证法兰接头和整体的同轴度。

9、本发明可以实现在电泵下端要求接入其它的井下设备时，将电泵的三相电缆穿过泵工况仪去和其它的井下设备连接。

附图说明

图1为本发明一种可供电泵电缆穿越的井下工况仪的整体结构示意图。

图2为本发明一种可供电泵电缆穿越的井下工况仪的内部结构示意图。

图3为本发明一种可供电泵电缆穿越的井下工况仪的法兰接头结构示意图。

图4为本发明一种可供电泵电缆穿越的井下工况仪的套筒结构示意图。

其中，1为法兰接头，1-1为龙骨，1-2为加强筋，1-3为密封圆筒，1-4为贯通孔，1-5为顶部通孔，1-6为轴侧通孔，2为套筒，2-1为法兰盘，2-2为扶正板，3为测试插针，4为电路板，5为信号过滤器，6为传感器，7为密封圈。

对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。

实施例

一种可供电泵电缆穿越的井下工况仪，包括法兰接头1、龙骨1-1、密封圆筒1-3、套筒2、电路板4、信号过滤器5、传感器6和测试插针3；

所述龙骨设置于所述法兰接头和所述密封圆筒之间，截面呈长方形，其上端面均布有螺纹孔；所述套筒套设于所述龙骨、密封圆筒的外侧，其上端与所述法兰接头螺纹连接；所述法兰接头与所述套筒的连接处设置有密封圈7。所述龙骨与所述密封圆筒连接的一端设置有加强筋1-2。所述套筒下端面设置法兰盘2-1，所述法兰盘与井下工具相匹配，套筒内部靠近尾部处设置有扶正板2-2，所述扶正板与密封圆筒相连接，用于对密封圆筒固定限位。

所述电路板设置于所述龙骨的下方，所述信号过滤器设置于所述龙骨的上方，所述传感器设置于所述法兰接头的下端面，所述测试插针设置于所述法兰接头的上端面，其具有密封功能；所述信号过滤器、传感器和测试插针分别与电路板相连接；

所述法兰接头、龙骨和密封圆筒组成的整体内部形成有由头部延伸至尾部、供电缆穿过的贯通孔1-4；所述法兰接头内部形成有传感器连接穿孔，所述传感器连接穿孔包括顶部通孔1-5和轴侧通孔1-6，分别对接测泵吸入口压力的传感器和测泵排出口压力的传感器，吸入口是外界井液连通，排出口是电机传压管线相连。

一种可供电泵电缆穿越的井下工况仪的功能及使用方法：

井下密封：将传压管线的NPT接口和法兰接头1旁侧开有带NPT螺纹的传感器连接穿孔1-5、1-6连接，实现法兰接头1旁侧的密封，将带密封功能测试插针3安置在法兰接头1上，实现插针位置的密封，旋动法兰接头1，使法兰接头1通过螺纹和套筒2连接，通过螺纹上端安置的密封圈7，实现法兰接头1与套筒2安装位置的密封，在法兰接头1安装完毕后，密封圆筒1-3位于套筒2的光滑圆孔内，紧密配合，并通过密封圆筒1-3上的密封圈7，实现法兰接头1与套筒2尾端配合位置与外界的密封；

电缆穿越：将法兰接头1与套筒2连接完毕并实现与外界的密封后，将电泵的三相线通过法兰接头1上端开设的三枚贯通孔1-4穿过泵工况仪，并与井下工具连接，实现电泵电缆在泵工况仪中的轴向穿越；

信号采集：通过法兰接头1上安置的带密封功能测试插针3和法兰接头1下端的传感器连接穿孔1-5、1-6朝向套筒2一端的NPT螺纹上安置的传感器6，采集外部的信号数据，并通过电路板4和信号过滤器5进行处理，完成对电泵工况的监测；

井下工具连接：将井下工具的安装法兰同套筒2下端设置法兰盘2-1连接，实现泵工况仪同常规井下工具的快捷安装；

法兰接头扶正：将销钉或自攻钉打入套筒2下端扶正板2-2中心的圆孔，实现法兰接头1在套筒2内的扶正，保证法兰接头1和设备整体的同轴度。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，而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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。