一种随钻测井仪器短节的连接件的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种随钻测井仪器短节的连接件，包括：公扣端包括与第一短节骨架连接的流道转换接头、与第一短节骨架引出的单芯导线连通的第一单芯公插针、连接于第一短节骨架和钻铤内壁的接地组件、转换适配头与流道转换接头连接、调整短节与转换适配头连接、适配头与转换适配头连接、在调整短节和适配头之间连接有伸缩杆定位环，长节上的内孔与伸缩杆定位环采用微量过盈配合；调整短节连接有第二单芯公插针，适配头连接第二单芯母插针；母扣端包括与第二短节骨架连接的流道转换接头、与第二短节骨架引出的单芯导线连通的第一单芯母插针。本发明通过物理连接及电气连接部件使短节连接便于实现，通过适配头和单芯公插针和母插针实现可靠的电气连接。
【专利说明】一种随钻测井仪器短节的连接件
【技术领域】
[0001]本发明涉及随钻测量技术，尤指一种随钻测井仪器短节的连接件。
【背景技术】
[0002]随钻测井仪器一般采用模块设计，形成具有不同测井功能的仪器短节。在仪器短节的工作过程中需要进行电能及通信信号的传输。在随钻测量作业时，需要将仪器短节在实验室或者现场进行连接起来。仪器短节的连接既要实现保证泥浆通道的流畅，避免泥浆在局部形成涡流；又要保证短节之间的机械连接密封可靠，防止泥浆渗透到仪器短节的电气系统中引起短路，确保电气的可靠连接和通信的可靠传输。
[0003]现有的仪器短节连接是通过仪器短节的钻铤两端的一公一母扣型，进行仪器短节的连接；即仪器短节采用母扣端在上、公扣端在下，通过将公扣密封面的端面与母扣密封面的端面用拧扣机拧紧到一定转矩，实现密封。具体的，实现仪器短节的连接主要依靠以下两种方式:1、在钻铤公、母扣的端面安装导电环，内部加工布线孔，通过导电环与电子骨架相连；通过施加扭矩使公、母扣的端面紧紧贴合，对导电环形成密封；2、采用安装有导电环的公、母滑环，公、母滑环依靠O型圈进行径向密封；采用多针环状连接进行电气连接，依靠钻铤螺纹进行机械连接。
[0004]目前，按照方式I进行连接时，导电环需要靠钻铤公扣和钻铤母扣之间转矩密封，安装在沟槽时，轴向位置上的误差要求较小，导电环之间既要保证可靠接触贴合，又要防止贴合时产生较大压力，因此需要用高精度测量工具分多次进行位置校准。按照方式2的公、母滑环依靠O型密封圈进行径向密封，仪器短节连接时需要保证短节之间的同轴误差较小，以防止O型密封圈被钻铤内壁切断，尤其在仪器串很长时，由于重力作用自身会产生很大的挠性变形，需要用水平尺进行多点多次水平校准，保证仪器短节轴心在同一水平线上。上述两种仪器短节的连接操作复杂，无法在井场进行短节连接。
[0005]综上，现有的仪器短节连接方式复杂，安装过程需要技术人员通过精密仪器进行多次校准，因此，进行仪器短节连接时，需要在室内进行；由于复杂的连接过程都需要人为参与，由于操作上存在一定的误差，存在容易出现连接不可靠的问题。
【发明内容】
[0006]为了解决上述技术问题，本发明提供一种随钻测井仪器短节的连接件，能够简化短节连接的操作，实现可靠的短节连接。
[0007]为了达到上述发明目的，本发明公开了一种随钻测井仪器短节的连接件，包括:
[0008]公扣端I和母扣端2 ;其中，
[0009]公扣端I包括:与第一短节骨架1-1连接的流道转换接头1-2、与第一短节骨架
1-1引出的单芯导线连通的第一单芯公插针1-3、连接于第一短节骨架1-1和钻铤内壁1-4的接地组件1-5、与流道转换接头1-2连接的转换适配头1-6、与转换适配头1-6连接的调整短节1-7、与转换适配头1-7连接的适配头1-8、在调整短节1-7和适配头1-8之间连接有伸缩杆定位环1-9，伸缩杆定位环1-9压入长节1-10，长节1-10上的内孔与伸缩杆定位环1-9米用微量过盈配合；
[0010]调整短节1-7连接有第二单芯公插针1-11，适配头1-8连接有第二单芯母插针1-12 ；
[0011]母扣端2包含:与第二短节骨架2-1连接的流道转换接头2-2、与第二短节骨架
2-1引出的单芯导线连通的第一单芯母插针2-3。
[0012]进一步地，转换适配头1-6包括长型、中型、短型三种规格的长度。
[0013]进一步地，转换适配头1-6为长型，长度为114毫米mm;
[0014]所述转换适配头1-6为中型，长度为88.6mm;
[0015]所述转换适配头1-6为短型，长度为63.2mm。
[0016]进一步地，调整短节1-7包括压缩弹簧1-7-1。
[0017]进一步地，压缩弹簧1-7-1具有6.35mm?35.56mm的压缩范围。
[0018]进一步地，压缩弹簧1-7-1具有18N/mm的压缩刚度。
[0019]进一步地,调整短节1-7的零部件采用无磁材料制作；
[0020]无磁材料包括:铍铜、无磁不绣钢、聚醚醚酮(PEEK)、超硬招。
[0021]进一步地，接地组件1-5内部包含强力弹簧1-5-1和与所述钻铤内壁1-4相接触的钢珠1-5-2。
[0022]本发明技术方案包括:公扣端I和母扣端2 ;其中，公扣端I包括:与第一短节骨架1-1连接的流道转换接头1-2、与第一短节骨架1-1引出的单芯导线连通的第一单芯公插针
1-3、连接于第一短节骨架1-1和钻铤内壁1-4的接地组件1-5、与流道转换接头1-2连接的转换适配头1-6、与转换适配头1-6连接的调整短节1-7、与转换适配头1-7连接的适配头1-8、在调整短节1-7和适配头1-8之间连接有伸缩杆定位环1-9，伸缩杆定位环1-9压入长节1-10，长节1-10上的内孔与伸缩杆定位环1-9采用微量过盈配合；调整短节1-7连接有第二单芯公插针1-11，适配头1-8连接有第二单芯母插针1-12 ;母扣端2包含:与第二短节骨架2-1连接的流道转换接头2-2、与第二短节骨架2-1引出的单芯导线连通的第一单芯母插针2-3。本发明通过物理连接及电气连接部件使短节连接便于实现，通过适配头和单芯公插针和母插针实现了可靠的电气连接。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0024]图1为本发明一种随钻测井仪器短节的连接件的结构框图；
[0025]图2a为本发明接地组件1-5的局部放大结构图；
[0026]图2b为本发明第一单芯公插针1-3和第一单芯母插针2-3的局部放大结构图；
[0027]图2c为本发明第二单芯公插针1-11和第二单芯母插针1-12的局部放大结构图。
【具体实施方式】
[0028]图1为本发明一种随钻测井仪器短节的连接件的结构框图，如图1所示，包括:公扣端I和母扣端2 ;其中，
[0029]公扣端I包括:与第一短节骨架1-1连接的流道转换接头1-2、与第一短节骨架
1-1引出的单芯导线连通的第一单芯公插针1-3、连接于第一短节骨架1-1和钻铤内壁1-4的接地组件1-5、与流道转换接头1-2连接的转换适配头1-6、与转换适配头1-6连接的调整短节1-7、与转换适配头1-7连接的适配头1-8、在调整短节1-7和适配头1-8之间连接有伸缩杆定位环1-9，伸缩杆定位环1-9压入长节1-10，长节1-10上的内孔与伸缩杆定位环1-9米用微量过盈配合；
[0030]调整短节1-7连接有第二单芯母插针1-11，适配头1-8连接有第二单芯公插针1-12 ；
[0031]母扣端2包含:与第二短节骨架2-1连接的流道转换接头2-2、与第二短节骨架
2-1引出的单芯导线连通的第一单芯母插针2-3。
[0032]转换适配头1-6包括长型(114mm)、中型(88.6mm)、短型(63.2mm)三种规格的长度；调整短节1-7包括压缩弹簧1-7-1。
[0033]在钻铤使用一段时间后，由于疲劳破坏或者操作不当，需要对钻铤的公扣端I和母扣端2进行修理，当对公扣端I进行修扣时，由于钻铤变短，就要更换转换适配头1-6，以确保调整短节1-7中压缩弹簧1-7-1在合理的压缩量，通过压缩弹簧1-7-1在修扣过程中，可以利用弹簧的弹性实现满足压缩弹簧1-7-1在合理的压缩范围内时，保证短节对密封等性能的要求。长节1-10上的内孔与伸缩杆定位环1-9采用微量过盈配合，这里微量过盈配合是本领域技术人员在器件安装过程中熟知的一种配合程度，属于本领域技术人员公知常识。
[0034]在安装过程中，通过上扣转矩使公扣端I的端面和母扣端2的端面贴合密封。钻井时，钻铤和井壁形成环空。随着公扣端I和母扣端2拧合，调整短节1-7自身带有的护帽和适配头1-8开始接触，由于适配头本身具有的内外密封圈，使钻铤内部流道上的泥浆被封堵，保证了电气连接的稳定。采用第一单芯母插针2-3和第一单芯公插针1-3，及第二单芯公插针1-11和第二单芯母插针1-12实现了电力和通信信号的可靠传输。在现场作业安装时，指需要将下部短节放入测井的井口，将母扣端朝上卡紧后，将上部仪器短节的公扣端直接装入进行安装即可，上部调整短节1-7的护帽与适配头1-8实现自动校正，进行安装过程中，通过上述组件实现稳定的物理连接和电气连接。
[0035]压缩弹簧1-7-1具有6.35毫米(mm)?35.56mm的压缩范围。
[0036]压缩弹簧1-7-1具有18牛/毫米(N/mm)的压缩刚度。
[0037]调整短节1-7的零部件采用无磁材料制作；这里，无磁材料包括:铍铜、无磁不绣钢、聚醚醚酮(PEEK)、超硬铝。超硬铝属于本领域技术人员公知的具有固定比例的合金材料。
[0038]图2a为本发明接地组件的局部放大结构图，如图2所示，接地组件1_5内部包含强力弹簧1-5-1和与钻铤内壁1-4相接触的钢珠1-5-2。
[0039]通过强力弹簧1-5-1和钢珠1-5-2实现的接地连接，可以保证钻井环境下，仪器短节的稳定的电气接地。
[0040]图2b为本发明第一单芯公插针1-3和第一单芯母插针2-3的局部放大结构图；图2c为本发明第二单芯公插针1-11和第二单芯母插针1-12的局部放大结构图。其中，根据图2b的图示，对连接件的第一单芯公插针1-3和第一单芯母插针2-3的连接进行简要说明:
[0041]适配头1-8的端面与第一单芯公插针1-3接触，适配头1-8的第一单芯公插针1_3与第一单芯母插针2-3接触，推动第一单芯母插针2-3向左运动，顶住调整短节1-7上的压缩弹簧1-7-1，使压缩弹簧1-7-1开始压缩，压缩弹簧1-7-1的弹力推着第一单芯母插针
2-3与第一单芯公插针1-3紧密配合。为了防止第一单芯公插针1-3转动，需要对第一单芯公插针1-3采用径向定位，这里使用了长节1-10上的内孔与伸缩杆定位环1-9，伸缩杆定位环1-9与长节1-10上的内孔采用过盈配合，保证不能在径向上转动，伸缩杆定位环1-9与第一单芯母插针1-3的槽配合,防止转动。
[0042]虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
【权利要求】
1.一种随钻测井仪器短节的连接件，其特征在于，包括:公扣端(I)和母扣端(2);其中， 公扣端(I)包括:与第一短节骨架(1-1)连接的流道转换接头(1-2)、与第一短节骨架(1-1)引出的单芯导线连通的第一单芯公插针(1-3)、连接于第一短节骨架(1-1)和钻铤内壁(1-4)的接地组件(1-5)、与流道转换接头(1-2)连接的转换适配头(1-6)、与转换适配头(1-6)连接的调整短节(1-7)、与转换适配头(1-7)连接的适配头(1-8)、在调整短节(1-7)和适配头(1-8)之间连接有伸缩杆定位环(1-9)，伸缩杆定位环(1-9)压入长节(1-10)，长节(1-10)上的内孔与伸缩杆定位环(1-9)采用微量过盈配合； 调整短节(1-7)连接有第二单芯公插针(1-11)，适配头(1-8)连接有第二单芯母插针(1-12)； 母扣端(2)包含:与第二短节骨架(2-1)连接的流道转换接头(2-2)、与第二短节骨架(2-1)引出的单芯导线连通的第一单芯母插针(2-3)。
2.根据权利要求1所述的连接件，其特征在于，所述转换适配头(1-6)包括长型、中型、短型三种规格的长度。
3.根据权利要求1所述的连接件，其特征在于，所述转换适配头(1-6)为长型，长度为114毫米_ ; 所述转换适配头(1-6)为中型，长度为88.6mm; 所述转换适配头(1-6)为短型，长度为63.2_。
4.根据权利要求2所述的连接件，其特征在于，所述调整短节(1-7)包括压缩弹簧(1-7-1)ο
5.根据权利要求4所述的连接件，其特征在于，所述压缩弹簧(1-7-1)具有6.35mm?35.56mm的压缩范围。
6.根据权利要求4所述的连接件，其特征在于，所述压缩弹簧(1-7-1)具有18N/mm的压缩刚度。
7.根据权利要求1所述的连接件，其特征在于，所述调整短节(1-7)的零部件采用无磁材料制作； 所述无磁材料包括:铍铜、无磁不绣钢、聚醚醚酮PEEK、超硬铝。
8.根据权利要求1所述的连接件，其特征在于，所述接地组件(1-5)内部包含强力弹簧(1-5-1)和与所述钻铤内壁(1-4)相接触的钢珠(1-5-2)。
【文档编号】E21B17/02GK104179496SQ201410394929
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年8月12日 优先权日:2014年8月12日
【发明者】菅志军, 王智明, 周扬, 兰洪波, 贺麦红, 王红亮, 陆庆超 申请人:中国海洋石油总公司, 中海油田服务股份有限公司