一種彈性爪滑環(huán)導(dǎo)電的動力與信息傳輸鉆桿的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及石油天然氣鉆井作業(yè)工具領(lǐng)域，更具體的說是一種用于動力與信息傳輸鉆桿。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)、隨鉆測井和隨鉆地震技術(shù)等地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)、鉆井動態(tài)參數(shù)的井下診斷和控制技術(shù)的不斷發(fā)展，隨鉆測量需要的井下信息量增加，并要求對鉆井過程能隨鉆實時采集、傳輸、處理、反饋并應(yīng)用地質(zhì)和井眼的各種信息，以便能及時調(diào)整施工工藝，確保作業(yè)快速、安全。目前現(xiàn)有的鉆井液壓力脈沖技術(shù)和電磁波傳輸技術(shù)將無法滿足井下信息實時、大容量傳輸?shù)男枰?，更難建立地面與井下雙向閉環(huán)信息傳輸?shù)母咚偻ǖ?，限制了信息技術(shù)等高新技術(shù)與鉆井技術(shù)的結(jié)合，已成為制約新技術(shù)發(fā)展的瓶頸。與此同時，井下測量控制儀表和井下硬件對電能的需求越來越高，電池和井下渦輪發(fā)電機(jī)已遠(yuǎn)不能滿足要求。研究既能由地面向井下輸送電能，在井下使用井下工具、儀表和傳感器等電控鉆井硬件，又能建立有線隨鉆實時快速的雙向閉環(huán)測控信息高速通道的新一代有線傳輸技術(shù)成為一個關(guān)鍵和當(dāng)務(wù)之急。目前動力與信號傳輸鉆桿是實現(xiàn)井下和地面雙向閉環(huán)測控信息高速通道的關(guān)鍵技術(shù)。而鉆桿接頭技術(shù)是抑制信號傳輸鉆桿發(fā)展的瓶頸，而目前的鉆桿接頭技術(shù)在有腐蝕性、有研磨作用的高壓鉆井液中安全性和密封的可靠都不高，存在反復(fù)使用后接頭導(dǎo)電性能下降的問題，因此開展安全性和密封性高的鉆桿接頭技術(shù)迫在眉睫。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種使得信號傳輸更穩(wěn)定、接觸電阻更小的彈性爪滑環(huán)導(dǎo)電的動力與信息傳輸鉆桿。
[0004]本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0005]—種彈性爪滑環(huán)導(dǎo)電的動力與信息傳輸鉆桿，包括兩端帶有公、母連接頭的鉆桿本體I，其中:在鉆桿本體I母連接頭內(nèi)設(shè)置中空的滑環(huán)公接頭，在鉆桿本體I公連接頭內(nèi)設(shè)置中空的滑環(huán)母接頭，滑環(huán)公接頭和滑環(huán)母接頭構(gòu)成插接配合，滑環(huán)公接頭和滑環(huán)母接頭通過鉆桿本體I內(nèi)置電纜連通。
[0006]上述方案進(jìn)一步包括:
[0007]所述滑環(huán)公接頭包括母接頭滑環(huán)主軸2、母接頭滑環(huán)絕緣體4、母接頭銅環(huán)3和高壓導(dǎo)線8;其中，母接頭滑環(huán)主軸2下端通過固定螺母5固定在鉆桿本體I的母接頭內(nèi)部，母接頭滑環(huán)絕緣體4套裝在母接頭滑環(huán)主軸2外部，母接頭銅環(huán)3母接頭滑環(huán)間隔固定在絕緣體4夕卜，高壓導(dǎo)線8設(shè)置在母接頭滑環(huán)主軸2、母接頭滑環(huán)絕緣體4內(nèi)置線孔內(nèi)，并分別與母接頭銅環(huán)3連接。
[0008]所述滑環(huán)母接頭包括公接頭滑環(huán)主軸12、密封墊片13、公接頭滑環(huán)絕緣體14、公接頭銅環(huán)15和高壓導(dǎo)線8;其中，公接頭滑環(huán)主軸12上端固定在鉆桿本體I的公接頭內(nèi)部，公接頭滑環(huán)絕緣體14上端固定在公接頭滑環(huán)主軸12下端部，公接頭銅環(huán)15間隔固定在公接頭滑環(huán)絕緣體14內(nèi)，高壓導(dǎo)線8設(shè)置在公接頭滑環(huán)主軸12和公接頭滑環(huán)絕緣體14內(nèi)置線孔內(nèi)，并分別與公接頭銅環(huán)15連接，密封墊片13設(shè)置在公接頭滑環(huán)主軸12與公接頭滑環(huán)絕緣體14結(jié)合部的內(nèi)凸沿處;在公接頭滑環(huán)絕緣體14下端通過卡簧16與鉆桿本體I連接。
[0009]在母接頭滑環(huán)主軸2、公接頭滑環(huán)主軸12與鉆桿本體I結(jié)合部分別設(shè)有母接頭鎖定鍵6、公接頭鎖定鍵10和母接頭O型密封圈7、公接頭O型密封圈11。
[0010]所述電纜為鎧裝電纜9，高壓導(dǎo)線8和母接頭銅環(huán)3、公接頭銅環(huán)15和鎧裝電纜9之間均采用焊接工藝連接，并將焊接處套高壓熱縮管密封。
[0011]公、母接頭滑環(huán)絕緣體依靠模具注塑成形。
[0012]本實用新型的優(yōu)點是:設(shè)計彈性爪電刷滑環(huán)自動彈性接觸，解決了反復(fù)使用后接頭導(dǎo)電性能下降等難題，使得信號傳輸更穩(wěn)定、接觸電阻更小;使用滑環(huán)主軸與橡膠密封墊片壓緊，再配合O型密封圈實現(xiàn)密封絕緣，可以提高在有腐蝕性、有研磨作用的高壓鉆井液中接頭鏈接的安全、密封的可靠性，并且減少了相互干擾，使得信號傳輸更穩(wěn)定、接觸電阻更小，使得加工使用過程更加簡便。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型所提出的一種彈性爪滑環(huán)導(dǎo)電的動力與信息傳輸鉆桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為本實用新型所提出的一種彈性爪滑環(huán)導(dǎo)電的動力與信息傳輸鉆桿的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中:I鉆桿本體、2母接頭滑環(huán)主軸、3母接頭銅環(huán)、4母接頭滑環(huán)絕緣體、5固定螺母、6母接頭鎖定鍵、7母接頭O型密封圈、8高壓導(dǎo)線、9鎧裝電纜、10公接頭鎖定鍵、11公接頭O型密封圈、12公接頭滑環(huán)主軸、13密封墊片、14公接頭滑環(huán)絕緣體、15公接頭銅環(huán)、16卡簧。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合說明書附圖和【具體實施方式】，對本實用新型作進(jìn)一步描述。
[0017]本實用新型為解決上述技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種彈性爪滑環(huán)導(dǎo)電的動力與信息傳輸鉆桿，包括鉆桿本體1、母接頭滑環(huán)主軸2、母接頭銅環(huán)3、母接頭滑環(huán)絕緣體4、固定螺母5、母接頭鎖定鍵6、母接頭O型密封圈7、高壓導(dǎo)線8、鎧裝電纜9、公接頭鎖定鍵10、公接頭O型密封圈11、公接頭滑環(huán)主軸12、密封墊片13、公接頭滑環(huán)絕緣體14、公接頭銅環(huán)15、卡簧16。母接頭滑環(huán)主軸2機(jī)加工成形，母接頭滑環(huán)絕緣體4依靠模具注塑成形，注塑成形時母接頭滑環(huán)絕緣體4內(nèi)安裝有高壓導(dǎo)線8，母接頭滑環(huán)絕緣體4外間隔安裝有三個母接頭銅環(huán)3，高壓導(dǎo)線8和母接頭銅環(huán)3通過焊接工藝連接。母接頭滑環(huán)主軸2、母接頭滑環(huán)絕緣體4，母接頭銅環(huán)3和高壓導(dǎo)線8—起構(gòu)成滑環(huán)公接頭，滑環(huán)公接頭一端通過臺階定位，一端通過固定螺母5以螺紋的形式固定在鉆桿本體I的母接頭內(nèi)部，通過母接頭鎖定鍵6實現(xiàn)鉆桿本體I和滑環(huán)公接頭的周向鎖定。公接頭滑環(huán)主軸12、密封墊片13、公接頭滑環(huán)絕緣體
14、公接頭銅環(huán)15和高壓導(dǎo)線8—起構(gòu)成滑環(huán)母接頭，滑環(huán)母接頭采用和滑環(huán)公接頭一樣的注塑工藝加工完成，滑環(huán)母接頭一端通過臺階定位，一端通過卡簧16固定在鉆桿本體I的公接頭內(nèi)部，通過公接頭鎖定鍵10實現(xiàn)鉆桿本體I和滑環(huán)母接頭的周向鎖定?；h(huán)母接頭和滑環(huán)公接頭通過鎧裝電纜9連接，高壓導(dǎo)線8和鎧裝電纜9采用焊接工藝連接，連接處焊接好后套用高壓熱縮管。
[0018]鉆井作業(yè)中，鉆桿公接頭與母接頭連接為標(biāo)準(zhǔn)的鉆桿扣連接，緊扣時，滑環(huán)公接頭自動插入到滑環(huán)母接頭內(nèi)實現(xiàn)自動對接，公接頭銅環(huán)15彈性變形和母接頭銅環(huán)3接觸，達(dá)到電力與信號的聯(lián)通，反復(fù)使用后接頭導(dǎo)電性能仍不會下降，滑環(huán)在鉆進(jìn)過程中不承受扭矩和鉆壓作用，很大程度的提高了鉆桿接頭的安全性，減少了接觸電阻，并且使得加工以及現(xiàn)場操作更加簡便快捷。裝配過程中，滑環(huán)公接頭與鉆桿本體I之間、滑環(huán)母接頭與鉆桿本體I之間均采用氟橡膠O型密封圈密封，連接時母接頭滑環(huán)主軸2壓緊密封墊片13實現(xiàn)密封，母接頭O型密封圈7、公接頭O型密封圈11、密封墊片13、母接頭滑環(huán)絕緣體4和公接頭滑環(huán)絕緣膠體12均為橡膠材料，可以有效地起到密封與絕緣的作用，使得鉆桿在有腐蝕性、有研磨作用的高壓鉆井液中更加安全，并且可以減少相互干擾?；h(huán)公接頭與滑環(huán)母接頭之間靠鎧裝電纜9連接，鉆井液通過時不會產(chǎn)生生影響，高壓導(dǎo)線8和滑環(huán)公接頭或滑環(huán)母接頭或鎧裝電纜9通過焊接工藝連接，更加牢固，信號與動力傳送更穩(wěn)定。
【主權(quán)項】
1.一種彈性爪滑環(huán)導(dǎo)電的動力與信息傳輸鉆桿，包括兩端帶有公、母連接頭的鉆桿本體(I)，其特征在于:在鉆桿本體(I)母連接頭內(nèi)設(shè)置中空的滑環(huán)公接頭，在鉆桿本體(I)公連接頭內(nèi)設(shè)置中空的滑環(huán)母接頭，滑環(huán)公接頭和滑環(huán)母接頭構(gòu)成插接配合，滑環(huán)公接頭和滑環(huán)母接頭通過鉆桿本體(I)內(nèi)置電纜連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性爪滑環(huán)導(dǎo)電的動力與信息傳輸鉆桿，其特征在于:所述滑環(huán)公接頭包括母接頭滑環(huán)主軸(2)、母接頭滑環(huán)絕緣體(4)、母接頭銅環(huán)(3)和高壓導(dǎo)線(8);其中，母接頭滑環(huán)主軸(2)下端通過固定螺母(5)固定在鉆桿本體(I)的母接頭內(nèi)部，母接頭滑環(huán)絕緣體(4)套裝在母接頭滑環(huán)主軸(2)外部，母接頭銅環(huán)(3)母接頭滑環(huán)間隔固定在絕緣體(4)外，高壓導(dǎo)線(8)設(shè)置在母接頭滑環(huán)主軸(2)、母接頭滑環(huán)絕緣體(4)內(nèi)置線孔內(nèi)，并分別與母接頭銅環(huán)(3)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的彈性爪滑環(huán)導(dǎo)電的動力與信息傳輸鉆桿，其特征在于:所述滑環(huán)母接頭包括公接頭滑環(huán)主軸(12)、密封墊片(13)、公接頭滑環(huán)絕緣體(14)、公接頭銅環(huán)(15)和高壓導(dǎo)線(8);其中，公接頭滑環(huán)主軸(12)上端固定在鉆桿本體(I)的公接頭內(nèi)部，公接頭滑環(huán)絕緣體(14)上端固定在公接頭滑環(huán)主軸(12)下端部，公接頭銅環(huán)(15)間隔固定在公接頭滑環(huán)絕緣體(14)內(nèi)，高壓導(dǎo)線(8)設(shè)置在公接頭滑環(huán)主軸(12)和公接頭滑環(huán)絕緣體(14)內(nèi)置線孔內(nèi)，并分別與公接頭銅環(huán)(15)連接，密封墊片(13)設(shè)置在公接頭滑環(huán)主軸(12)與公接頭滑環(huán)絕緣體(14)結(jié)合部的內(nèi)凸沿處;在公接頭滑環(huán)絕緣體(14)下端通過卡簧(16)與鉆桿本體(I)連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的彈性爪滑環(huán)導(dǎo)電的動力與信息傳輸鉆桿，其特征在于:在母接頭滑環(huán)主軸(2)、公接頭滑環(huán)主軸(12)與鉆桿本體(I)結(jié)合部分別設(shè)有母接頭鎖定鍵(6)、公接頭鎖定鍵(10)和母接頭O型密封圈(7)、公接頭O型密封圈(11)。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的彈性爪滑環(huán)導(dǎo)電的動力與信息傳輸鉆桿，其特征在于:所述電纜為鎧裝電纜(9)，高壓導(dǎo)線(8)和母接頭銅環(huán)(3)、公接頭銅環(huán)(15)和鎧裝電纜(9)之間均采用焊接工藝連接，并將焊接處套高壓熱縮管密封。
【專利摘要】一種彈性爪滑環(huán)導(dǎo)電的動力與信息傳輸鉆桿，包括鉆桿本體、滑環(huán)公接頭、滑環(huán)母接頭?；h(huán)公接頭包括母接頭滑環(huán)主軸、母接頭銅環(huán)、母接頭滑環(huán)絕緣體和高壓導(dǎo)線。滑環(huán)母接頭包括公接頭滑環(huán)主軸、密封墊片、公接頭滑環(huán)絕緣體和公接頭銅環(huán)?；h(huán)公接頭通過固定螺母以螺紋型式固定在鉆桿本體上，滑環(huán)母接頭通過卡簧固定在鉆桿本體上，滑環(huán)公接頭和滑環(huán)母接頭之間鎧裝電纜。鉆桿公接頭與母接頭連接緊扣時，滑環(huán)公接頭自動插入到滑環(huán)母接頭內(nèi)，公接頭銅環(huán)和母接頭銅環(huán)彈性接觸導(dǎo)通，達(dá)到電力與信號的聯(lián)通，反復(fù)使用后接頭導(dǎo)電性能仍不會下降，很大程度的提高了鉆桿接頭的安全性，并且使得加工以及現(xiàn)場操作更加簡便快捷。
【IPC分類】E21B47/12, H01R31/06, E21B17/02, H01R13/04, H01R13/10, H01R13/52
【公開號】CN205172454
【申請?zhí)枴緾N201520849231
【發(fā)明人】吳仲華, 裴學(xué)良, 張輝, 聶云飛, 陳忠?guī)? 田宗正
【申請人】中石化石油工程技術(shù)服務(wù)有限公司, 中石化勝利石油工程有限公司, 中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年10月30日