将常规工具转换成过电缆工具的方法和装置与流程

1.本发明涉及石油生产机械设备领域，特别涉及将常规工具转换成过电缆工具的方法和装置。


背景技术：

2.在石油生产过程中，需要在井下下入多种井下工具。传统石油生产中较少使用数字化设备，传统的井下工具也不具备穿越电缆的功能。
3.目前，随着石油生产数字化建设的发展，使用电缆传送信号控制井下工具或监测、传输井下数据不可避免，这就需要井下工具具备穿越电缆功能。现有的普遍做法是对常规井下工具进行结构改造，以使井下工具增加过电缆功能。但是，该方法存在问题是需要对工具重新设计，增加了设计成本。并且，还需要将现有的井下工具替换成新的具备穿越电缆功能的井下工具，增加了成产成本，造成了大量的浪费。
4.鉴于此，本发明人根据多年从事本领域和相关领域的生产设计经验，经过反复实验设计出一种常规工具转换成过电缆工具的方法和装置，以期解决现有技术存在的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提出一种常规工具转换成过电缆工具的方法和装置，在不改变原有井下工具结构的情况下，使其具有穿越电缆的功能，节约成本。
6.为达到上述目的，本发明提出一种将常规工具转换成过电缆工具的方法，所述常规工具具有轴向贯通的工作腔，其中，提供两个穿越接头，所述穿越接头呈筒状且具有轴向贯通的容置腔，所述穿越接头的一端为连接端，所述穿越接头的另一端为穿线端，在所述穿越接头的侧壁内开设有穿线孔，所述穿线孔的一端开口于所述穿线端的端面上，所述穿线孔的另一端开口于所述穿越接头的内壁面；使电缆依次贯穿一所述穿越接头的穿线孔、所述常规工具的工作腔和另一所述穿越接头的穿线孔，再将两个所述穿越接头分别安装在所述常规工具的两端，所述连接端与所述常规工具的端部能拆卸地连接。
7.本发明还提出一种将常规工具转换成过电缆工具的装置，其中，所述将常规工具转换成过电缆工具的装置包括两个穿越接头，所述穿越接头呈筒状且具有轴向贯通的容置腔，所述穿越接头的一端为连接端，所述穿越接头的另一端为穿线端，在所述穿越接头的侧壁内开设有穿线孔，所述穿线孔的一端开口于所述穿线端的端面上，所述穿线孔的另一端开口于所述穿越接头的内壁面。
8.如上所述的将常规工具转换成过电缆工具的装置，其中，所述穿越接头在所述连接端和所述穿线端之间形成有导向段，所述导向段的内壁面为锥面，且所述锥面由所述穿线端至所述连接端逐渐缩径，所述穿线端的内径小于所述导向段的内径形成限位台阶，所述穿线孔的另一端开口于所述限位台阶。
9.如上所述的将常规工具转换成过电缆工具的装置，其中，所述穿线孔其位于所述穿线端其端面处的开口为限位口，所述限位口相对于所述穿线孔扩径并形成有密封限位台
阶，所述限位口内设置有密封组件，所述密封组件包括密封头和密封环，所述密封头呈管状并具有供电缆穿越的贯通孔，所述密封头穿设在所述限位口内并与所述限位口的内壁螺纹连接，所述密封环位于所述密封头和所述密封限位台阶之间并被所述密封头压紧在所述密封限位台阶上。
10.如上所述的将常规工具转换成过电缆工具的装置，其中，所述密封环为铜质密封环。
11.如上所述的将常规工具转换成过电缆工具的装置，其中，所述常规工具的一端具有母接头，所述常规工具的另一端具有公接头，一个所述穿越接头的连接端通过上连接组件与所述母接头能拆卸地连接，另一个所述穿越接头的连接端通过下连接组件与所述公接头能拆卸地连接。
12.如上所述的将常规工具转换成过电缆工具的装置，其中，所述上连接组件包括上连接体和上连接套，所述上连接体和所述上连接套均呈筒状，所述上连接体的一端开设有与所述母接头对位配合的外螺纹，所述上连接体的另一端穿设在所述上连接套的一端，所述上连接套的另一端套设在所述穿越接头的连接端外并与所述连接端螺纹连接，所述上连接体和所述上连接套之间设置有防止所述上连接套脱离的上轴向限位结构。
13.如上所述的将常规工具转换成过电缆工具的装置，其中，所述上轴向限位结构包括对位卡合的第一限位凸台和第二限位凸台，所述第一限位凸台设置在所述上连接体的外壁上并沿所述上连接体的径向外凸，所述第二限位凸台设置在所述上连接套其一端的端口处并沿所述上连接套的径向内凸。
14.如上所述的将常规工具转换成过电缆工具的装置，其中，所述连接端具有第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述导向段相连，且所述第一连接部的外径小于所述穿越接头的外径形成第三限位台阶，所述第二连接部的外径小于所述第一连接部的外径形成第四限位台阶，所述上连接套套设在所述第一连接部外并与所述第一连接部螺纹连接，所述第二连接部和所述上连接套的内壁之间围合成环形间隔，所述上连接体的另一端插设在所述环形间隔中。
15.如上所述的将常规工具转换成过电缆工具的装置，其中，所述上连接套和所述穿越接头之间设置有防转钉，所述第二连接部和所述上连接套之间设置有防转柱塞。
16.如上所述的将常规工具转换成过电缆工具的装置，其中，所述下连接组件包括下连接体和下连接套，所述下连接体和所述下连接套均呈筒状，所述下连接体的一端开设有与所述公接头对位配合的内螺纹，所述下连接体的另一端插设在所述下连接套的一端，所述下连接套的另一端套设在另一所述穿越接头的连接端外并与该连接端螺纹连接，且所述下连接体和所述下连接套之间设置有防止所述下连接套脱离的下轴向限位结构。
17.本发明提出的常规工具转换成过电缆工具的方法和装置具有以下特点和优点：
18.本发明提出的将常规工具转换成过电缆工具的方法及装置，在常规工具的两端安装穿越接头，电缆通过穿越接头的穿线孔和常规工具的工作腔实现对常规工具的穿越，从而可以向井下供电、传输信号。且穿越接头上的穿线孔不但可以实现电缆穿越，还具有对电缆进行限位的作用，避免了电缆的晃动，保证电缆的正常运行。
19.本发明提出的将常规工具转换成过电缆工具的方法及装置，两个穿越接头可以安装在任何一常规工具的两端，且不改变原有常规工具的性能，适应范围广泛，且改造成本
低，使用安全可靠。
附图说明
20.在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。
21.图1为本发明中穿越接头的结构示意图；
22.图2为图1中a处的局部放大图；
23.图3为本发明中上连接组件的结构示意图；
24.图4为本发明中穿越接头与上连接组件装配后的示意图；
25.图5为本发明中下连接组件的结构示意图；
26.图6为本发明中穿越接头和下连接组件装配后的示意图；
27.图7为本发明中常规工具的结构示意图。
28.附图标记说明：
29.10、穿越接头；
30.11、连接端；
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111、第一连接部；
31.112、第二连接部；
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113、第三限位台阶；
32.114、第四限位台阶；
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12、穿线端；
33.13、穿线孔；
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131、限位口；
34.132、限位台阶；
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14、容置腔；
35.15、导向段；
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16、限位台阶；
36.17、密封组件；
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171、密封头；
37.172、密封环；
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173、贯通孔；
38.30、上连接组件；
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31、上连接体；
39.32、上连接套；
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33、上轴向限位结构；
40.331、第一限位凸台；
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332、第二限位凸台；
41.34、防转钉；
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35、防转柱塞；
42.40、下连接组件；
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41、下连接体；
43.42、下连接套；
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43、下轴向限位结构；
44.431、第三限位凸台；
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432、第四限位凸台；
45.44、防转钉；
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45、防转柱塞；
46.50、油管短接；
47.200、常规工具；
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210、工作腔；
48.220、母接头；
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230、公接头。
具体实施方式
49.结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解
成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。
50.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能存在居中元件。
51.请参考图1至图7，本发明提出一种将常规工具转换成过电缆工具的方法，该常规工具200具有轴向贯通的工作腔210，该方法提供两个穿越接头10，各穿越接头10呈筒状且具有轴向贯通的容置腔14，穿越接头10的一端为连接端11，穿越接头10的另一端为穿线端12，在穿越接头10的侧壁内开设有穿线孔13，穿线孔13的一端开口于穿线端12的端面上，穿线孔13的另一端开口于穿越接头10的内壁面；使电缆依次贯穿一穿越接头10的穿线孔13、常规工具200的工作腔210和另一穿越接头10的穿线孔13，再将两个穿越接头10分别串联在常规工具200的两端，连接端11与其对应的常规工具200的端部能拆卸地连接。
52.本发明还提出了一种将常规工具转换成过电缆工具的装置，该将常规工具转换成过电缆工具的装置包括两个穿越接头10，穿越接头10呈筒状且具有轴向贯通的容置腔14，穿越接头10的一端为连接端11，穿越接头10的另一端为穿线端12，在穿越接头10内开设有穿线孔13，穿线孔13的一端开口于穿线端12的端面上，穿线孔13的另一端开口于穿越接头10的内壁面，穿越接头10的连接端11与常规工具200能拆卸地连接。
53.本发明提出的将常规工具转换成过电缆工具的方法及装置，在常规工具的两端安装穿越接头10，电缆通过穿越接头10的穿线孔13和常规工具200的工作腔实现对常规工具的穿越，从而可以向井下供电、传输信号。且穿越接头10上的穿线孔13不但可以实现电缆穿越，还具有对电缆进行限位的作用，避免了电缆的晃动，保证电缆的正常运行。
54.本发明提出的将常规工具转换成过电缆工具的方法及装置，两个穿越接头10可以安装在任何一常规工具的两端，且不改变原有常规工具的性能，适应范围广泛，且改造成本低，使用安全可靠。
55.按本发明的方法转换好的常规工具，其伴随着管柱其它工具下入井内，穿越接头10可以与其它井下工具依靠油管扣连接，同时穿越接头10处预留的电缆可以与其它工具电缆连接，保证信号不中断。
56.在本发明一个可选的实施方式中，穿越接头10在连接端11和穿线端12之间形成有导向段15，导向段15的内壁面为锥面，且该锥面由穿线端12至连接端11逐渐缩径，穿线端12的内径小于导向段15的内径形成限位台阶16，穿线孔13的另一端开口于限位台阶16。采用上述结构，由穿线孔13中穿出的电缆便可在导向段15其内壁面的导向作用下进入常规工具的工作腔210内，便于电缆的穿越和安装。
57.在该实施方式一个可选的例子中，穿线孔13其位于穿线端12的端面处的开口为限位口131，限位口131相对于穿线孔13扩径并形成有密封限位台阶132，限位口131内设置有密封组件17，密封组件17包括密封头171和密封环172，密封头171呈管状并具有供电缆穿越的贯通孔173，密封头171穿设在限位口131内并与限位口131的内壁螺纹连接，密封环172位于密封头171和密封限位台阶132之间并被密封头171压紧在密封限位台阶132上。通过密封组件17对穿线孔13进行密封，避免了工作腔210内的液体或气体由穿线孔13泄漏，保证了常规工具200的原有功能，
58.在该实施方式一个可选的例子中，密封环172为铜质密封环。密封环172可以在密封头171和密封限位台阶132的挤压下发生变形，进一步密封电缆和穿线孔13内壁之间的空间。
59.在本发明一个可选的实施方式中，如图7所示，常规工具200的一端为母接头220，常规工具200的另一端为公接头230，一个穿越接头10的连接端11通过上连接组件20与母接头220能拆卸地连接，另一个穿越接头10的连接端11通过下连接组件40与公接头230能拆卸地连接。
60.在本发明一个可选的中，常规工具200可以是堵水封隔器或其他类封隔器，通过在封隔器两端安装穿越接头10而使得常规的封隔器也能具有穿越电缆。当然，常规工具200也可以是其它井下常见的工具，只要其有轴向贯通的工作腔即可。
61.在该实施方式一个可选的例子中，上连接组件30包括上连接体31和上连接套32，上连接体31和上连接套32均呈筒状，上连接体31的一端开设有与母接头220对位配合的外螺纹，上连接体31的另一端穿设于上连接套32的一端，上连接套32的另一端套设在穿越接头10的连接端11外并与连接端11螺纹连接，上连接体31和上连接套32之间设置有防止上连接套32脱离的上轴向限位结构33。
62.进一步的，上轴向限位结构33包括对位卡合的第一限位凸台331和第二限位凸台332，第一限位凸台331设置在上连接体31的外壁上并沿上连接体31的径向外凸，第二限位凸台332设置在上连接套32其一端的端口处并沿上连接套32的径向内凸。
63.在该实施方式一个可选的例子中，穿越接头10的连接端11具有第一连接部111和第二连接部112，第一连接部111与导向段15相连，且第一连接部111的外径小于导向段15的外径形成第三限位台阶113，第二连接部112的外径小于第一连接部111的外径形成第四限位台阶114，上连接套32的另一端套设在第一连接部111外并与第一连接部111螺纹连接，第二连接部112和上连接套32的内壁之间围合成环形间隔，上连接体31的另一端插设在该环形间隔中。
64.在一个可选的例子中，上连接套32和穿越接头10之间设置有防转钉34，第二连接部112和上连接套32之间设置有防转柱塞35。具体的，防转钉34沿穿越接头10的径向设置，防转钉34的一端贯穿上连接套32的侧壁，防转钉34的另一端插入第一连接部111内；防转柱塞35沿穿越接头10的长度方向设置，第四限位台阶114上开设有第一安装孔，上连接体31的端面上开设有对位配合的第二安装孔，防转柱塞35的一端穿设于第一安装孔内，防转柱塞35的另一端穿设于第二安装孔内。
65.防转钉34能够防止上连接套32和穿越接头10之间发生相对转动，防转柱塞35能够防止上连接体31和穿越接头10之间发生相对转动，从而实现穿越接头10和上连接组件30之间稳定的连接，进而保证在生产过程中，穿越接头10和上连接组件30之间不会发生脱落，避免发生事故的发生。
66.在一个可选的例子中，下连接组件40包括下连接体41和下连接套42，下连接体41和下连接套42均呈筒状，下连接体41的一端开设有与公接头230对位配合的内螺纹，下连接体41的另一端插设在下连接套42的一端，且下连接体41和下连接套42之间设置有防止下连接套42脱离的下轴向限位结构43，下连接套42的另一端套设在另一穿越接头10的连接端外并与该连接端螺纹连接。
67.进一步的，下轴向限位结构43包括对位卡合的第三限位凸台431和第四限位凸台432，第三限位凸台431设置在下连接体41的外壁上并沿下连接体41的径向外凸，第四限位凸台432设置在下连接套42其一端的端口处并沿下连接套42的径向内凸。
68.在该实施方式一个可选的例子中，穿越接头10的连接端11具有第一连接部111和第二连接部112，第一连接部111与导向段15相连，且第一连接部111的外径小于导向段15的外径形成第三限位台阶113，第二连接部112的外径小于第一连接部111的外径形成第四限位台阶114，下连接套42的另一端套设在第一连接部111外并与第一连接部111螺纹连接，第二连接部112和下连接套42的内壁之间围合成环形间隔，下连接体41的另一端插设在该环形间隔中。
69.在一个可选的例子中，下连接套42和穿越接头10之间设置有防转钉44，第二连接部112和下连接套42之间设置有防转柱塞45。具体的，防转钉44沿穿越接头10的径向设置，防转钉44的一端贯穿下连接套42的侧壁，防转钉44的另一端插入第一连接部111内；防转柱塞45沿穿越接头10的长度方向设置，第四限位台阶114上开设有第一安装孔，下连接体41的端面上开设有对位配合的第三安装孔，防转柱塞45的一端穿设于第一安装孔内，防转柱塞35的另一端穿设于第三安装孔内。
70.防转钉44能够防止下连接套42和穿越接头10之间发生相对转动，防转柱塞35能够防止下连接体41和穿越接头10之间发生相对转动，从而实现穿越接头10和下连接组件40之间稳定的连接，进而保证在生产过程中，穿越接头10和下连接组件40之间不会发生脱落。
71.在本发明一个可选的实施方式中，与下连接组件40连接的另一个穿越接头10的穿线端12还连接有油管短接50，油管短接50的两端分别开设有外螺纹，油管短接50的一端插入所述穿线端12并与穿线端12螺纹连接，
72.请参考图1至图5，现结合一实施例，详细说明本发明提出的将常规工具转换成过电缆工具的方法及装置的具体使用步骤：
73.首先，先分别装配上连接组件30和下连接组件40，将上连接套32套设在上连接体31外，将下连接套42套设在下连接体41外；再将一穿越接头10连接在上连接组件30上；
74.之后，将上连接体31拧紧在常规工具200的母接头220上，将下连接体41拧紧在常规工具200的公接头230上；
75.然后，先将一密封头171和密封环172套入准备好的电缆；再将已套有密封头171和密封环172的电缆通过穿越接头10(该穿越接头10与上连接组件30相连接)的限位口131穿入，并从常规工具200的工作腔210和下连接体41中穿出；
76.之后，将从下连接体41中穿出的电缆通过另一穿越接头10的穿线孔13穿出，然后依次套入密封环172、密封头171，并将两个穿越接头10的穿线孔13同一直线对齐；
77.然后，将另一穿越接头10连接在下连接组件40上并通过下连接套42固定；
78.最后，调整好两端电缆长度后，将两个密封头171分别拧死在穿越接头10上，完成装配。
79.针对上述各实施方式的详细解释，其目的仅在于对本发明进行解释，以便于能够更好地理解本发明，但是，这些描述不能以任何理由解释成是对本发明的限制，特别是，在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其他实施方式，除了有明确相反的描述，这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中，而并不仅局限于
所描述的实施方式。

技术特征：
1.一种将常规工具转换成过电缆工具的方法，所述常规工具具有轴向贯通的工作腔，其特征在于，提供两个穿越接头，所述穿越接头呈筒状且具有轴向贯通的容置腔，所述穿越接头的一端为连接端，所述穿越接头的另一端为穿线端，在所述穿越接头的侧壁内开设有穿线孔，所述穿线孔的一端开口于所述穿线端的端面上，所述穿线孔的另一端开口于所述穿越接头的内壁面；使电缆依次贯穿一所述穿越接头的穿线孔、所述常规工具的工作腔和另一所述穿越接头的穿线孔，再将两个所述穿越接头分别安装在所述常规工具的两端，所述连接端与所述常规工具的端部能拆卸地连接。2.一种将常规工具转换成过电缆工具的装置，其特征在于，所述将常规工具转换成过电缆工具的装置包括两个穿越接头，所述穿越接头呈筒状且具有轴向贯通的容置腔，所述穿越接头的一端为连接端，所述穿越接头的另一端为穿线端，在所述穿越接头的侧壁内开设有穿线孔，所述穿线孔的一端开口于所述穿线端的端面上，所述穿线孔的另一端开口于所述穿越接头的内壁面。3.如权利要求2所述的将常规工具转换成过电缆工具的装置，其特征在于，所述穿越接头在所述连接端和所述穿线端之间形成有导向段，所述导向段的内壁面为锥面，且所述锥面由所述穿线端至所述连接端逐渐缩径，所述穿线端的内径小于所述导向段的内径形成限位台阶，所述穿线孔的另一端开口于所述限位台阶。4.如权利要求3所述的将常规工具转换成过电缆工具的装置，其特征在于，所述穿线孔其位于所述穿线端其端面处的开口为限位口，所述限位口相对于所述穿线孔扩径并形成有密封限位台阶，所述限位口内设置有密封组件，所述密封组件包括密封头和密封环，所述密封头呈管状并具有供电缆穿越的贯通孔，所述密封头穿设在所述限位口内并与所述限位口的内壁螺纹连接，所述密封环位于所述密封头和所述密封限位台阶之间并被所述密封头压紧在所述密封限位台阶上。5.如权利要求4所述的将常规工具转换成过电缆工具的装置，其特征在于，所述密封环为铜质密封环。6.如权利要求3至5中任意一项所述的将常规工具转换成过电缆工具的装置，其特征在于，所述常规工具的一端具有母接头，所述常规工具的另一端具有公接头，一个所述穿越接头的连接端通过上连接组件与所述母接头能拆卸地连接，另一个所述穿越接头的连接端通过下连接组件与所述公接头能拆卸地连接。7.如权利要求6所述的将常规工具转换成过电缆工具的装置，其特征在于，所述上连接组件包括上连接体和上连接套，所述上连接体和所述上连接套均呈筒状，所述上连接体的一端开设有与所述母接头对位配合的外螺纹，所述上连接体的另一端穿设在所述上连接套的一端，所述上连接套的另一端套设在所述穿越接头的连接端外并与所述连接端螺纹连接，所述上连接体和所述上连接套之间设置有防止所述上连接套脱离的上轴向限位结构。8.如权利要求7所述的将常规工具转换成过电缆工具的装置，其特征在于，所述上轴向限位结构包括对位卡合的第一限位凸台和第二限位凸台，所述第一限位凸台设置在所述上连接体的外壁上并沿所述上连接体的径向外凸，所述第二限位凸台设置在所述上连接套其一端的端口处并沿所述上连接套的径向内凸。9.如权利要求7所述的将常规工具转换成过电缆工具的装置，其特征在于，所述连接端具有第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述导向段相连，且所述第一连接部的
外径小于所述穿越接头的外径形成第三限位台阶，所述第二连接部的外径小于所述第一连接部的外径形成第四限位台阶，所述上连接套套设在所述第一连接部外并与所述第一连接部螺纹连接，所述第二连接部和所述上连接套的内壁之间围合成环形间隔，所述上连接体的另一端插设在所述环形间隔中。10.如权利要求9所述的将常规工具转换成过电缆工具的装置，其特征在于，所述上连接套和所述穿越接头之间设置有防转钉，所述第二连接部和所述上连接套之间设置有防转柱塞。11.如权利要求6所述的将常规工具转换成过电缆工具的装置，其特征在于，所述下连接组件包括下连接体和下连接套，所述下连接体和所述下连接套均呈筒状，所述下连接体的一端开设有与所述公接头对位配合的内螺纹，所述下连接体的另一端插设在所述下连接套的一端，所述下连接套的另一端套设在另一所述穿越接头的连接端外并与该连接端螺纹连接，且所述下连接体和所述下连接套之间设置有防止所述下连接套脱离的下轴向限位结构。

技术总结
本发明提出一种将常规工具转换成过电缆工具的方法和装置，涉及石油生产机械设备领域，常规工具具有轴向贯通的工作腔，提供两个穿越接头，穿越接头呈筒状且具有轴向贯通的容置腔，穿越接头的一端为连接端，穿越接头的另一端为穿线端，在穿越接头的侧壁内开设有穿线孔，穿线孔的一端开口于穿线端的端面上，穿线孔的另一端开口于穿越接头的内壁面；使电缆依次贯穿一穿越接头的穿线孔、常规工具的工作腔和另一穿越接头的穿线孔，再将两个穿越接头分别安装在常规工具的两端，连接端与常规工具的端部能拆卸地连接。本发明提出的将常规工具转换成过电缆工具的方法及装置在不改变原有井下工具结构的情况下，使其具有穿越电缆的功能，节约成本。节约成本。节约成本。


技术研发人员：寇微 张静波 王丽莉 史策 戴双宁 彭志会 张越 刘双亮 盛聪 李楠 朱晓亮 赵旭亮 郝晓宇 谢恺泽 曹斌 周贺 秦闯
受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司
技术研发日：2022.01.12
技术公布日：2023/7/25