[发明专利]用于油井应用的电光电缆头

说明书

技术领域

本发明一般涉及用于在油井内的有线电缆与有线测井仪之间传输数据和功率的电光有线电缆头，更特别地，涉及一种电缆头，所述电缆头包括至少一根单模或多模光纤，所述单模或多模光纤用于通过有线电缆在井下测井仪(downhole logging tool)与表面数据采集系统之间传输数据和/或光强度。 

背景技术

在井内执行有线测井作业以便测量与井眼内或井眼周围的深度和/或时期有关的一个或更多地层的物理性质。所述测井作业典型地通过将一排测井仪连接到有线电缆并且将测井仪放低进入井内并邻近井内关心的区域来执行。一旦所述测井仪进入到关心的区域内，就开始测量所关心地层的物理性质、井眼参数，并且通过有线电缆将所测量的性质的数据表示传输到井表面。 

通常通过电线将电信号从测井仪发送到有线电缆，并且沿有线电缆将电信号向上传输到在井表面上的数据采集设备来执行所述数据传输。与此相似，通常，通过连接测井仪和有线电缆的电线将功率传输到测井仪。然而，在所述作业期间，基于井下环境，所述电的数据和功率传输可能面临几个问题。例如，电的数据传输线经常受到附近的高压导体、电机、电缆、或其它电磁装置的电磁干扰；电的数据传输以相对较低的速度发生；电线的维修费用相对较高；通常必须放大和/或加强电信号以便有效传输。 

同时，一些井下测井仪采集了需要沿井孔向上传输的大量数据，为了实时高速的数据和图像处理，所述大量的数据需要比通过在电线之间传输所获得的速度更快的速度沿井孔向上传输。在此情况下，必须降低测井仪的测井速度以便补偿通过电线的相对较慢的数据传输并且避免数据超载。这导致完成全部工作的时间的不希望的延迟。 

因此，需要一种方法和装置，所述方法和装置用于提高有线测井作业的数据传输速度。 

发明内容

在一个实施例中，本发明是一种油气井组件，所述油气井组件包括：具有至少一根光纤的有线电缆；具有至少一根光纤的井下工具(downholetool)；和具有连接到有线电缆的第一端和连接到井下工具的第二端的电缆头。所述电缆头进一步包括至少一根光纤，所述至少一根光纤在至少一根井下工具光纤与至少一根有线电缆光纤之间传输数据。 

在另一实施例中，上述组件进一步包括连接到电缆头外壳的第一和第二隔板从而在其间形成压力密封区域，以及下隔板组件，所述下隔板组件连接到外壳并密封通过其的压力。在所述实施例中，在压力密封区域内将所述至少一根有线电缆光纤连接到至少一根电缆头光纤，并且将至少一根电缆头光纤连接到经过下隔板组件的至少一根井下工具光纤。 

在又一实施例中，本发明是一种在油气井组件中传输数据的方法，所述方法包括步骤：设置具有至少一根光纤的有线电缆；设置具有至少一根光纤的井下工具；设置具有外壳、第一和第二上隔板、下隔板和至少一根光纤的电缆头。所述方法还包括形成第一与第二上隔板之间的第一压力密封区域，形成经过下隔板的第二压力密封区域；在第一压力密封区域内将至少一根有线光缆光纤连接到至少一根电缆头光纤；在第二压力密封区域内将至少一根电缆头光纤连接到至少一根井下工具光纤；通过至少一根电缆头光纤在至少一根井下工具光纤与至少一根有线电缆光纤之间传输数据。 

附图说明

结合附图，参照下面的具体描述，将会更好地理解本发明的这些及其它的特征和优点，其中： 

图1是具有根据本发明的一个实施例的电光电缆头的井的示意图； 

图2是图1中放大的电缆头的横截面图； 

图3是使用图1和2中的电缆头的有线电缆的横截面示意图； 

图4A是图1和2中的电缆头的压力密封组件的透视图； 

图4B是图4A中的压力密封组件沿线4B-4B的横截面图； 

图4C是形成图4A中的压力密封组件的一部分的波纹密封组件的示意图； 

图4D是形成图4A中的压力密封组件的一部分的光学引线的示意图； 

图5是在图1和2中电缆头的下侧上的多路隔板组件的正视图； 

图6是与内部多路电光连接器块一起的图5中的隔板组件的横截面图； 

图7是图6中的多路电光连接器块的正视图；和 

图8是图7中的多路电光连接器块的横截面图。 

具体实施方式