一种智能钻井系统用钻井液脉冲发生器悬挂装置的制作方法

本发明涉及石油钻探设备领域，尤其为一种智能钻井系统用钻井液脉冲发生器悬挂装置。

背景技术：

钻井液脉冲发生器是智能钻井系统的重要组成部分，承担着向地面传输井斜数据以及工作参数的重要作用，钻井液脉冲发生器的使用寿命直接关系到智能钻井系统的使用寿命。在上部大尺寸井眼施工时，钻井液排量大、泵压高、含砂量高，普通脉冲发生器零部件极易磨损，导致脉冲信号幅值减弱甚至消失，而且普通脉冲发生器极易堵塞，导致其无法动作，从而造成脉冲发生器失效，严重影响了智能钻井系统的使用寿命。因此，出现了一种排量范围广、信号强度大、对钻井液性能要求低、结构简单的钻井液脉冲发生器。该脉冲发生器发脉冲时主阀向下运动，其动作方向与传统智能钻井系统的脉冲发生器主阀动作方向相反，并且脉冲发生器的驱动端位于其上方，因此，在不改动现在供电方式的前提下，如何设计脉冲发生器的安装位置与安装结构，使其既能够与智能钻井系统有效对接，又对现有系统结构不做过大改动，成为一个亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种智能钻井系统用钻井液脉冲发生器悬挂装置，将钻井液脉冲发生器悬挂在智能钻井系统上方，并使其与智能钻井系统有效对接。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种智能钻井系统用钻井液脉冲发生器悬挂装置，包括悬挂短节、悬挂转换套、连接管和补偿式连接器，悬挂转换套、连接管安装于悬挂短节内部，悬挂转换套通过连接管与脉冲发生器连接在一起，悬挂转换套、连接管、脉冲发生器与悬挂短节之间的环形空间即为使钻井液通过的水眼，悬挂短节为一个圆筒状结构，中部为空腔，短节上、下两端分别为上接头螺纹和下接头螺纹，空腔分为上空腔和下空腔，上空腔上端设置有一个悬挂台阶，用于安装悬挂转换套，下空腔用于安装补偿式连接器；悬挂短节壁一侧内部沿轴向设置有一个过线孔，过线孔上、下两端分别连接两个径向台阶孔，上径向台阶孔和下径向台阶孔中分别设置有上出线孔和下出线孔，脉冲发生器驱动导线设置在过线孔内，上端从上出线孔穿出，在上径向台阶孔中与脉冲发生器导线相连接，下端从下出线孔穿出，在下径向台阶孔中与脉冲发生器控制信号输出导线相连接；上径向台阶孔和下径向台阶孔分别安装有上过线螺钉、上孔堵和下过线螺钉、下孔堵；过线孔下端采用焊接的方式封住，形成封堵孔；悬挂转换套分为外筒和内筒两部分，外筒外圆为变径结构，形成一个台阶，内筒中空，两部分之间由一个连接筋相连，其余空间为环形流道；连接筋处设置有一个径向过线孔，穿过外筒壁和内筒壁将内筒内孔和外界连通，径向过线孔位置与悬挂短节上径向台阶孔位置对应。

所述悬挂转换套内筒下端通过螺纹与连接管相连，连接管为中空圆管状结构，下端通过螺纹连接脉冲发生器，脉冲发生器导线从脉冲发生器上端引出，穿过连接管内孔和悬挂转换套内筒内孔，从悬挂转换套的径向过线孔中由轴向转为径向伸出，通过上过线螺钉进入悬挂短节上径向台阶孔，与悬挂短节过线孔中的脉冲发生器驱动导线相连接。

所述悬挂转换套外筒外圆上的台阶悬挂在悬挂短节内部的悬挂台阶上。

所述补偿式连接器下端与泥浆发电机上端连接，二者通过同轴连接器将泥浆发电机内部的脉冲控制驱动电路系统与补偿式连接器内部的脉冲发生器控制信号输出导线连接，脉冲发生器控制信号输出导线从补偿式连接器转换套的径向过线孔中由轴向转为径向伸出，通过下过线螺钉进入悬挂短节下径向台阶孔，与悬挂短节过线孔中的脉冲发生器驱动导线相连接。

本发明的有益效果是：该悬挂装置主要具有将钻井液脉冲发生器悬挂在智能钻井系统上方，并使其与智能钻井系统有效对接的作用。整个装置结构紧凑、装配简便。

附图说明

图1为本发明智能钻井系统用钻井液脉冲发生器悬挂装置的结构示意图；

图2为本发明智能钻井系统用钻井液脉冲发生器悬挂装置悬挂结构位置局部放大图；

图3为本发明智能钻井系统用钻井液脉冲发生器悬挂装置补偿式连接器位置局部放大图。

图中，1-钻井液脉冲发生器悬挂装置；2-悬挂短节；21-悬挂短节空腔；211-上空腔；2111-悬挂台阶；212-下空腔；22-上接头螺纹；23-下接头螺纹；24-过线孔；241-上出线孔；242-下出线孔；243-封堵孔；25-上径向台阶孔；251-上过线螺钉；252-上孔堵；26-下径向台阶孔；261-下过线螺钉；262-下孔堵；3-水眼；4-脉冲发生器；5-悬挂结构；51-悬挂转换套；511-悬挂转换套外筒；512-悬挂转换套内筒；513-悬挂转换套台阶；514-悬挂转换套连接筋；515-悬挂转换套环形流道；516-悬挂转换套径向过线孔；52-连接管；6-循环套；7-补偿式连接器；71-同轴连接器；72-补偿式连接器转换套；721-补偿式连接器转换套径向过线孔；8-发电机短节；9-泥浆发电机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

如图1、图2所示，本发明的智能钻井系统用钻井液脉冲发生器悬挂装置，包括悬挂短节2、悬挂转换套51、连接管52、补偿式连接器7。其中，悬挂转换套51、连接管52和补偿式连接器7安装于悬挂短节2内部，悬挂转换套51通过连接管52与脉冲发生器4连接在一起，悬挂转换套51、连接管52、脉冲发生器4与悬挂短节2之间的环形空间即为水眼3，可使钻井液通过。所述悬挂短节2为一个圆筒状结构，中部为空腔21，短节上、下两端分别为上接头螺纹22和下接头螺纹23。所述空腔21分为上空腔211和下空腔212两部分，上空腔211上端设置有一个悬挂台阶2111，用于安装悬挂转换套51，下空腔212用于安装补偿式连接器7。短节壁一侧内部沿轴向设置有一个过线孔24，过线孔24上、下两端分别连接两个径向台阶孔25、26，上径向台阶孔25和下径向台阶孔26中分别设置有上出线孔241和下出线孔242。脉冲发生器驱动导线设置在过线孔24内，上端从上出线孔241穿出，在上径向台阶孔25中与脉冲发生器导线相连接，下端从下出线孔242穿出，在下径向台阶孔26中与脉冲发生器控制信号输出导线相连接。上径向台阶孔25和下径向台阶孔26分别安装有上过线螺钉251、上孔堵252和下过线螺钉261、下孔堵262。所述过线孔24下端采用焊接的方式封住，形成封堵孔243。所述悬挂转换套51分为外筒511和内筒512两部分，外筒511外圆为变径结构，形成一个台阶513，内筒512中空，两部分之间由一个连接筋514相连，其余空间为环形流道515。所述连接筋514处设置有一个径向过线孔516，穿过外筒壁和内筒壁将内筒内孔和外界连通。所述径向过线孔516位置与悬挂短节2上径向台阶孔25位置对应。

在本实施方式中，如图1、图2所示，所述悬挂转换套51内筒512下端通过螺纹与连接管52相连。所述连接管52为中空圆管状结构，下端通过螺纹连接脉冲发生器4。脉冲发生器导线从脉冲发生器4上端引出，穿过连接管52内孔和悬挂转换套内筒512内孔，从悬挂转换套51的径向过线孔516中由轴向转为径向伸出，通过上过线螺钉251进入悬挂短节上径向台阶孔25，与悬挂短节过线孔24中的脉冲发生器驱动导线相连接。

在本实施方式中，如图1、图2所示，所述悬挂转换套外筒511外圆上的台阶513悬挂在悬挂短节2内部的悬挂台阶2111上。该结构沿用智能钻井系统现有的供电方式，结合脉冲发生器4的结构与工作特点，采用悬挂结构5，将脉冲发生器4安装在智能钻井系统的最上端并悬挂在悬挂短节2内部，使脉冲发生器4与安装在悬挂短节2内部的循环套6配合工作。

在本实施方式中，如图1、图3所示，所述补偿式连接器7下端与泥浆发电机9上端连接，二者通过同轴连接器71将泥浆发电机9内部的脉冲控制驱动电路系统与补偿式连接器7内部的脉冲发生器控制信号输出导线连接。所述脉冲发生器控制信号输出导线从补偿式连接器转换套72的径向过线孔721中由轴向转为径向伸出，通过下过线螺钉261进入悬挂短节下径向台阶孔26，与悬挂短节过线孔24中的脉冲发生器驱动导线相连接。在脉冲发生器工作时，集成在智能钻井系统泥浆发电机中的脉冲控制驱动电路系统通过补偿式连接器7中的导线、悬挂短节2中的导线和悬挂转换套51中的导线，将脉冲驱动信号传导至脉冲发生器4的驱动端，从而驱动脉冲发生器4工作。当然还可以选择其他结构的补偿式连接器。

本发明的智能钻井系统用钻井液脉冲发生器悬挂装置主要具有将钻井液脉冲发生器悬挂在智能钻井系统上方，并使其与智能钻井系统有效对接的作用。该方案沿用智能钻井系统现有的供电方式，结合脉冲发生器的结构与工作特点，采用悬挂结构，将脉冲发生器安装在智能钻井系统的最上端并悬挂在短节内部。同时，集成在智能钻井系统泥浆发电机中的脉冲控制驱动电路系统通过补偿式连接器、悬挂短节以及悬挂转换套中的导线，将脉冲驱动信号传导至脉冲发生器的驱动端，从而实现了脉冲发生器与智能钻井系统的配套连接。整个装置结构紧凑、装配简便。

综上所述，本发明的内容并不局限在上述的实施例中，相同领域内的有识之士可以在本发明的技术指导思想之内轻易提出其他的实施例，但这种实施例都包括在本发明的范围之内。