[发明专利]一种可传输电力及信号的石油钻杆接头

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于石油、天然气钻井作业中的钻杆接头，可在传递动力、循环钻井液的同时，进行电力及信号的有线传输。

背景技术

目前的石油、天然气钻井作业中的钻杆接头，只可传递动力、循环钻井液，井下的信号主要靠泥浆脉冲进行传输。随着旋转导向钻井技术、地质导向钻井技术和钻井动态参数井下诊断与控制技术等先进钻井技术的不断发展，要求对钻井过程能随钻实时采集、传输、处理、反馈并应用地质和井眼的各种信息，以便能及时调整施工工艺。目前，泥浆脉冲测量作为随钻测量(MWD)和随钻测井(LWD)工具数据传输的工业标准之一，其理想传输速率是2～5bit/s；已不能真正满足众多参数随钻实时快速传输的要求，也不能进行地面与井下的双向闭环信息传输。同时，随着钻井新工艺、新技术的发展，井下测量控制仪表和井下硬件对电能的需求越来越高，电池和井下涡轮发电机已远不能满足要求。所以需要一种在满足正常钻井作业要求的同时，既能由地面向井下输送电能与信号，又能建立有线随钻实时双向闭环测控信息高速通道的有线传输石油钻杆接头。

发明内容

为克服目前的石油、天然气钻井作业中的钻杆接头不能传递电力，也不能进行地面与井下的双向闭环信息传输。随着钻井新工艺、新技术的发展，井下测量控制仪表和井下硬件对电能的需求越来越高，电池和井下涡轮发电机已远不能满足当今钻井作业的需要。本发明的目的就是为现场钻井提供一种可传输电力及信号的石油钻杆接头。

本发明解决其技术问题所采用的设计方案是：公接头本体内置一公接头内筒，公接头内筒与公接头本体之间的环形空间内布有三条公接头导线，公接头本体前端的外壁上有三个公接头导电环，三个公接头导电环分别与环空内部的三条公接头导线连接，母接头内筒与母接头本体之间的环形空间内也布有三条母接头导线，母接头本体与公接头本体前端配合的相应部位的内壁上有三个母接头导电环，三个母接头导电环分别与环空内部的三条母接头导线连接，公接头本体和母接头本体螺纹连接时三个公接头导电环和三个母接头导电环分别相连。公接头本体前端加长，加长部位钻有圆孔，公接头导线从孔中穿出与公接头导电环连接，然后将公接头导电环用绝缘材料封固在公接头本体上，公接头内筒与公接头本体之间的环空也用绝缘材料填充；在与公接头本体前端配合的母接头本体的相应部位，将母接头导电环和母接头导线连接，然后用绝缘材料封固在母接头本体内，母接头内筒与母接头本体之间的环空也用绝缘材料填充。公接头挡环内外均有螺纹分别与公接头内筒和公接头本体连接；母接头挡环呈锥型，通过内壁螺纹与母接头内筒连接，母接头挡环与母接头本体之间通过绝缘材料固定；公接头挡环、母接头挡环的孔径和公接头内筒、母接头内筒内径相同。

本发明的优点是，在满足传递动力、循环钻井液等正常钻井作业要求的同时；可通过钻杆连接实现由地面向井下输送电能与信号，建立有线随钻实时双向闭环测控信息通道。

附图说明

图1是一种可传输电力及信号的石油钻杆接头的示意图。

图2是一种可传输电力及信号的石油钻杆接头A-A处的剖面示意图。

具体实施方式

下面根据图1、图2对本发明作进一步描述具体实施方式；

参见图1，一种可传输电力及信号的石油钻杆接头，包括公接头和母接头，在公接头本体2内置一公接头内筒11，公接头内筒11与公接头本体2之间的环形空间内布有三条公接头导线1，公接头本体2前端外侧有三个公接头导电环5，三个公接头导电环5分别与环空内部的三条公接头导线1连接，母接头内筒8与母接头本体3之间的环形空间内也布有三条母接头导线9，母接头本体3内侧有三个母接头导电环10，三个母接头导电环10分别与环空内部的三条母接头导线9连接，公接头本体2和母接头本体3螺纹连接时三个公接头导电环5和三个母接头导电环10分别连接配合，从而公接头中的三条导线1与母接头中的三条导线9分别连通。参见图2，公接头本体2和公接头内筒11之间的环空中的三条公接头导线1在圆周上均布；母接头本体3和母接头内筒8之间的环空中的三条母接头导线9也在其圆周上均布。

本发明在满足传递动力、循环钻井液等正常钻井作业要求的同时；可通过钻杆连接实现由地面向井下输送电能与信号，从而可建立有线随钻实时双向闭环测控信息高速通道。