CN201144695Y - 一种新型信号传输钻柱 - Google Patents

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赵金海
蔡文军
王平
曲刚
刘涛
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Abstract

本实用新型公布一种新型信号传输钻柱，主要由上接头、钻杆、下接头和电缆组成，上接头、三根钻杆、下接头从上至下依次连接，钻杆内孔内布置电缆，其两端分别与上接头内的电缆母插头和下接头内的电缆公插头相连。两个钻柱连接或卸开时，随着上卸扣操作，下接头内的电缆公插头与上接头内的电缆母插头可实现自动连接或断开。本实用新型现场使用操作方便，可提高信号传输的速度和准确性，从而解决钻井中随钻测量数据的快速实时传输问题。本实用新型可以应用于空气钻井和其它常规钻井工艺中。

Description

一种新型信号传输钻柱
技术领域
本实用新型涉及一种信号有线传输方式，特别涉及一种配合顶驱使用的新型信号传输钻柱。
背景技术
随钻测井和随钻地震技术等技术以及钻井动态参数的井下诊断和控制技术的不断发展，使得无线随钻测量信息传输技术远远不能满足钻井新技术的要求。尽管许多数据能在井下采集到，但不能随钻实时传送到地面，地面的决策指令也难以实时传输到井下设备中。
目前，无线信息传输方式有声波传输、泥浆传输、电磁传输，都有各自的弊端，如传输速率低、信号易受干扰和衰减严重等。无线传输的缺陷成为制约钻井新技术发展与应用的瓶颈，研究与开发新一代有线传输技术成为当务之急。
有线传输技术可解决现有井下仪器测量信息主要依赖泥浆脉冲传输的问题，传输速度快，理论数据传输速度高达1百万比特/秒。目前的有线数据传输主要采用钻杆壁内嵌电路和杆内固定电缆方式，都要求钻杆间的导线接头既便于起下钻施工又能保证信号快速、精确传输。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种配合顶驱使用的新型信号传输钻柱，井下测量仪器和地面接收装置通过钻杆内的电缆进行数据信号传输，可提高信号传输的速度和准确性，从而解决钻井中随钻测量数据的实时获取问题。
为实现以上目的，本实用新型提供的新型信号传输钻柱包括三根钻杆和两个特殊设计的接头，即在原来的一柱钻杆两端各加一个接头，形成一个新的立柱。其具体技术方案为：一种新型信号传输钻柱，主要由上接头、钻杆、下接头和电缆组成，上接头、三根钻杆、下接头从上至下依次连接，钻杆内孔内布置电缆，其两端分别与上接头内的电缆母插头和下接头内的电缆公插头相连。
上接头包括电缆母插头、插头扶正装置，电缆母插头通过插头扶正装置固定在上接头内孔的中心，接头两端带有标准的API螺纹。电缆母插头加工有密封面，并涂敷绝缘材料。
下接头包括电缆公插头、插头扶正装置、密封圈，电缆公插头通过插头扶正装置固定在下接头内孔的中心，接头两端带有标准的API螺纹。电缆公插头上安装密封圈，并涂敷绝缘材料，其插针的直径稍大于电缆母插头的插孔直径。
本实用新型解决了目前现有井下仪器测量信息主要依赖泥浆脉冲传输的问题，传输速度快。常规泥浆脉冲、MWD技术所允许的数据传输速度只有10比特/秒，电磁波传输电阻率测井数据的速度也只不过100比特/秒，而该技术的数据传输速度高达1百万比特/秒，是目前工业标准的10万倍。由于传输速度提高了，司钻可以实时接收井下各种测量数据，对数据进行计算并在不起钻的情况下做出决策，从而提高了钻井速度，最大程度地增加了纯钻进时间，使非生产时间降到最少，并以此降低总钻井成本，实时传输地质和井眼轨迹数据可以提高地质导向的准确性和效率。这项实用新型可以应用于包括气体钻井在内的多种钻井工艺中，具有广阔的推广应用前景。
附图说明
图1为新型信号传输钻柱结构示意图。
图2为上接头结构示意图。
图3为下接头结构示意图。
图4为电缆插头扶正装置示意图。
具体实施方式
参照图1，新型信号传输钻柱主要由上接头1、钻杆2、下接头3和电缆4组成，上接头1、三根钻杆2、下接头3依次连接起来，内部放置信号传输电缆4，从而形成新型信号传输钻柱。
参照图2，上接头1由接头本体8、电缆母插头5、挡圈7、插头扶正装置6组成。上接头本体上端是API母扣，下端是API公扣，电缆母插头5通过插头扶正装置6固定在上接头1上端的中心位置，插头扶正装置6通过挡圈7固定在上接头1的内壁上。
参照图3，下接头3由接头本体9、电缆公插头11、挡圈14、插头扶正装置10、密封圈13等组成。接头本体9上端是API母扣，下端是API公扣，电缆公插头11通过插头扶正装置10固定在下接头3下端的中心位置，插头扶正装置10通过挡圈14固定在下接头3的内壁上。电缆公插头上带有密封圈13，电缆公插头11的插针12直径稍大于电缆母插头5的插孔15的直径，且插针12具有弹性，其直径可以发生变化。
本实用新型在实际应用时要配合顶驱钻机使用，每次接一个立柱。当两个立柱相连接时，下接头3的公扣与上接头1的母扣相连，随着上扣操作，下接头3内的电缆公插头11将自动***上接头1内的电缆母插头5内，实现电缆的自动连接，同时电缆公插头11上的密封圈13与电缆母插头5上的内孔15形成密封，与环境隔开，达到绝缘和密封的目的。同样，在卸扣操作时，下接头3内的电缆公插头11将自动从上接头1内的电缆母插头5拔出，实现电缆的自动断开。
以上只是本实用新型的一种实现方式，上下接头内其它的电缆连接方式也属于本专利的范围之内。

Claims (5)

1.一种新型信号传输钻柱，主要由上接头(1)、钻杆(2)、下接头(3)和电缆(4)组成，其特征为：上接头(1)、三根钻杆(2)、下接头(3)从上至下依次连接，钻杆内孔内布置电缆(4)，其两端分别与上接头(1)内的电缆母插头(5)和下接头(3)内的电缆公插头(11)相连。
2.根据权利要求1所述的一种信号传输钻柱，其特征为：上接头(1)包括电缆母插头(5)、插头扶正装置(6)，电缆母插头(5)通过插头扶正装置(6)固定在上接头(1)内孔的中心，接头两端带有标准的API螺纹。
3.根据权利要求2所述的一种信号传输钻柱，其特征为：电缆母插头(5)加工有密封面，并涂敷绝缘材料。
4.根据权利要求1所述的一种信号传输钻柱，其特征为：下接头(3)包括电缆公插头(11)、插头扶正装置(10)、密封圈(13)，电缆公插头(11)通过插头扶正装置(10)固定在下接头(3)内孔的中心，接头两端带有标准的API螺纹。
5.根据权利要求4所述的一种信号传输钻柱，其特征为：电缆公插头(11)上安装密封圈(13)，并涂敷绝缘材料，其插针(12)的直径稍大于电缆母插头(5)的插孔(15)直径。
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