CN100547224C - 油、气井钻杆、钻杆柱及其形成方法、与油、气井设备通信的方法 - Google Patents

油、气井钻杆、钻杆柱及其形成方法、与油、气井设备通信的方法 Download PDF

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Abstract

提供一种用于和井底油井或气井设备进行通信的方法和装置，其中该装置包括用于油井或气井的钻杆(22)，该钻杆包括：具有内径(24)的总体上为圆柱形的中空的钻杆(22)；外部绝缘涂层(28)，其被涂附到钻杆(22)的内径；导电涂层(30)，其被涂附到外部绝缘涂层(28)。钻杆(22)还包括内部绝缘涂层(32)，其被涂附到该导电涂层(30)。其中外部绝缘涂层(28)、导电涂层(30)和内部绝缘涂层(32)共同限定了从钻杆(22)上端(14)到钻杆(22)下端(10)的绝缘电路径。

Description

油、气井钻杆、钻杆柱及其形成方法、与油、气井设备通信的方法
技术领域
本发明总体上涉及一种用于油井或气井的钻杆，更具体而言，涉及一种具有内涂层导电材料的钻杆，其中该导电材料用于提供电子数据的电路径，电子数据在井底获取并有效传输到油井或气井的表面。
背景技术
当前，在油井和气井工业中，存在这样的工具，它们专门设计为在井底、即钻头附近获取钻井和地质参数。例如，通过这些工具获取的信息存储在存储设备中。在这些情况中，当存储设备返回到井表面时，存储的信息能被重新获得。然而，这种系统在井底信息的初始采集存储以及井表面的井底信息重新获取之间存在不良滞后时间。
此外，利用钻井流体中的压力脉动，井底信息能被传输到井表面。然而，该方法也产生了由压力脉动到达该表面的时间带来的不良滞后时间。因此，需要一种瞬时有效的传输数据到井表面的方法和系统。
发明内容
按照本发明的第一方面，提供一种用于油井或气井的钻杆，包括：具有内圆周的总体上为圆柱形的中空的钻杆；外部绝缘涂层，其被涂附到钻杆的内表面上；导电涂层，其被涂附到外部绝缘涂层的内表面上；内部绝缘涂层，其被涂附到该导电涂层的内表面上，其中内部绝缘涂层沿钻杆长度的一部分延伸，使邻近钻杆两端的导电涂层圆周部分保持暴露，其中外部绝缘涂层、导电涂层和内部绝缘涂层共同限定了跨越钻杆整个内圆周并从钻杆上端到钻杆下端延伸的绝缘电路径；邻近钻杆两端的圆周触点，由绝缘电路径的暴露部分构成；以及单独的连接器，可插在两相邻钻杆之间，以便使每个钻杆的绝缘电路径通过相邻的圆周触点连接于每个钻杆的相应的相邻钻杆的绝缘导电路径，从而形成跨越钻杆系统整个长度的绝缘电路径。
按照本发明的第二方面，提供一种用于油井或气井的钻杆柱，包括：多个总体上为圆柱形的中空钻杆，其中每个钻杆和对应的相邻钻杆配合，以形成钻杆柱，并且其中每个钻杆包括内圆周、位于每个钻杆上端的上环形槽以及位于每个钻杆下端的下环形槽；外部绝缘涂层，其被涂附到每个钻杆的内圆周、上环形槽和下环形槽；上下导电套，分别连接到每个钻杆的上下环形槽中的外部绝缘涂层；导电涂层，其被涂附到外部绝缘涂层和上下导电套，以建立从每个钻杆的上端到下端的电路径；内部绝缘涂层，其被涂附到每个钻杆的导电涂层，以对每个钻杆的电路径绝缘；以及连接器，可与上下导电套的内圆周连接，使每个钻杆的绝缘电路径电连接到每个钻杆对应的相邻钻杆的绝缘电路径，以建立跨越每个钻杆整个内圆周且从钻杆柱上端延伸到钻杆柱下端的绝缘电路径。
按照本发明的第三方面，提供一种形成能够与井底油井或气井设备通信的钻杆的方法，包括：提供具有内圆周的总体为圆柱形的中空钻杆；将外部绝缘涂层涂附到钻杆的内圆周上；将导电涂层涂附到外部绝缘涂层的内表面上；以及将内部绝缘涂层涂附到导电涂层的内表面上，其中内部绝缘涂层沿钻杆长度的一部分延伸，使邻近钻杆两端的导电涂层的圆周部分保持暴露，并使外部绝缘涂层、导电涂层和内部绝缘涂层共同限定了跨越钻杆整个内圆周且从钻杆上端延伸到钻杆下端的绝缘电路径；以及提供连接器，该连接器可在第一钻杆的底部和第二钻杆的顶部与导电涂层的暴露部分的内圆周连接，该连接器将每个钻杆的绝缘电路径连接到每个钻杆相应的相邻钻杆的绝缘电路径，以建立从钻杆柱上端至钻杆柱下端的绝缘电路径。
按照本发明的第四方面，提供一种与井底油井或气井设备通信的方法，包括：提供多个总体为圆柱形的中空钻杆，其中每个钻杆具有内圆周；使每个钻杆和对应的相邻钻杆配合，以形成钻杆柱；将外部绝缘涂层涂附到每个钻杆的内径；将导电涂层涂附到每个钻杆的外部绝缘涂层；将内部绝缘涂层涂附到每个钻杆的导电涂层，其中内部绝缘涂层沿钻杆长度的一部分延伸，使邻近钻杆两端的导电涂层的圆周部分保持暴露，以及其中对于每个钻杆，外部绝缘涂层、导电涂层和内部绝缘涂层共同限定了跨越钻杆的整个内圆周且从钻杆上端延伸到钻杆下端的绝缘的电路径；以及提供连接器，该连接器在第一钻杆的底部和第二钻杆的顶部可与导电涂层暴露部分的内圆周连接，该连接器将每个钻杆的绝缘电路径电连接到对应相邻钻杆的绝缘电路径，以建立从钻杆柱上端到钻杆柱下端的绝缘电路径。
按照本发明的第五方面，提供一种与井底油井或气井设备通信的方法，包括：提供多个总体为圆柱形的中空钻杆，其中每个钻杆具有内圆周；使每个钻杆和对应的相邻钻杆配合，以形成钻杆柱；形成位于每个钻杆上端的上环形槽以及位于每个钻杆下端的下环形槽；将外部绝缘涂层涂附到所述内圆周，每个钻杆的上环形槽和下环形槽；分别连接上下导电套到每个钻杆的上下环形槽中的外部绝缘涂层；将导电涂层涂附到外部绝缘涂层并将导电涂层涂附到上下导电套，以建立跨越钻杆整个内圆周且从每个钻杆的上端延伸到下端的电路径；将内部绝缘涂层涂附到每个钻杆的导电涂层，以对每个钻杆的电路径绝缘；以及提供连接器，该连接器可与上下导电套的内圆周连接，该连接器将每个钻杆的绝缘电路径电连接到对应相邻钻杆的绝缘电路径，以建立从钻杆柱上端到钻杆柱下端的绝缘电路径。
附图说明
通过参照下面结合附图的详细描述，本发明的这些和其它特性和优点将变得更加容易理解，其中：
图1是第一钻杆的下端横截面图和第二钻杆上端的横截面图；
图2是螺纹连接的图1中的钻杆的横截面图，其中每个钻杆具有由连接器电连接的导电涂层；
图3是螺纹连接的图1中的钻杆的横截面图，其中每个钻杆具有第一导电涂层和第二导电涂层，并且其中对应的第一导电涂层和第二导电涂层由连接器电连接；
图4A是图2的连接器的纵向横截面；
图4B是图2的连接器的横向横截面，沿图4A的线4B-4B进行截面；
图5是螺纹连接的图1中的钻杆的横截面图，其中每个钻杆具有电连接到上下导电套的导电涂层，并且其中第一钻杆的下导电套由图4A和4B的连接器连接到第二钻杆的上导电套；以及
图6是螺纹连接的图1中的钻杆的横截面图，其中每个钻杆具有电连接到第一上和第一下导电套的第一导电涂层和电连接到第二上和第二下导电套的第二导电涂层，并且其中第一和第二套由连接器电连接。
具体实施方式
如图1-6所示，本发明意在提供一种具有内涂层导电材料以形成从钻杆上端到钻杆下端的电路径的钻杆。本发明的钻杆允许在油井或气井的井口和井底设备之间进行通信，从而可以获取井底的钻井参数和地质参数，并将这些参数传输到井口以用作分析。
图1示出第一钻杆12的下端10和第二钻杆16的上端14。虽然为了清楚示出而进行了省略，但是，第一钻杆12也包括类似于第二钻杆16的上端14的上端，第二钻杆16也包括类似于第一钻杆12的下端10的下端。这样，下面描述中涉及下端10和上端14的内容应理解为同样适用于第一钻杆12和第二钻杆16。此外，第一钻杆12和第二钻杆16形状相似，从而下面描述中涉及钻杆22的内容应理解为同样适用于第一钻杆12和第二钻杆16。
如图1所示，钻杆22包括主体部分20，该主体部分的总体形状为圆柱形并具有由内径24限定的一个中空中心。钻杆22的上端10和下端14均包括螺纹18。螺纹18使得能将一个钻杆22的上端10连接到另一个钻杆22的下端14。以这种方式连接(如图2-3以及5-6所示)的钻杆22通常被统称为钻杆柱26。虽然图2-3以及5-6示出具有仅两个钻杆22构成的钻杆柱26，但是，钻杆柱可以包括任何数目的相互连接的钻杆22。
在一个示例性实施例中，螺纹18为专用的锥形螺纹，当该螺纹被接合时，能提供几乎和钻杆22的主体部分20一样坚固的连接，还能提供钻井流体的可靠压力密封，其中钻井流体在钻井过程中经钻杆柱26抽出。
在一个实施例中，如图2所示，钻杆柱26中的每个钻杆22包括，涂附到钻杆22的内径24的外部绝缘涂层28，涂附到外部绝缘涂层28的导电涂层30，以及涂附到导电涂层30的内部绝缘涂层32。这样，每个钻杆22的外部绝缘涂层28、导电涂层30和内部绝缘涂层32共同限定了从钻杆22的上端14到钻杆22的下端10的绝缘的电路径，也就是，外部绝缘涂层28将导电涂层30绝缘于钻杆22的主体20，该主体通常由金属材料制成，而内部绝缘涂层32将导电涂层30绝缘于钻井流体。
如图2-3以及5-6所示，当两个钻杆22连接时，在一个钻杆22的下端10和相邻钻杆22的上端14之间存在一个微小间隙34。在一个实施例中，连接器36在相邻钻杆22之间的微小间隙34中连接到钻杆柱26，以电连接相邻钻杆22的绝缘电路径。例如，在图2所示的实施例中，连接器36包括一个突起部分38，它具有比钻杆22的内径24更大的直径，从而，当连接器36置于一个钻杆22下端10和相邻钻杆22的上端14之间以及该钻杆22被连接时，连接器36陷入钻杆22之间的微小间隙34中。
在一个实施例中，连接器36的突起部分38包括突出肩部40，该肩部40配合或紧靠钻杆22的上端14中的肩部42，以当连接器36置于一个钻杆22下端10和相邻钻杆22的上端14之间时固定该连接器到钻杆柱26。
为建立相邻连接的钻杆22的绝缘电路径之间的电连接，连接器36包括导电材料44，其具有主体部分45、上导电触点46以及下导电触点48。当连接器36置于一个钻杆22下端10和相邻钻杆22的上端14之间时，上导电触点46建立和一个钻杆22的下端10中的导电涂层30之间的电连接50，下导电触点48建立和相邻钻杆22的上端14中的导电涂层30之间的电连接52。这样，建立了一条从一个钻杆22的下端10中的导电涂层30，到上导电触点46，然后再到连接器导电材料主体部分45、下导电触点48、相邻钻杆22的上端14的电路径。
在一个实施例中，连接器36由绝缘材料构成，从而从上导电触点46，到导电材料主体部分45、再到下导电触点48的电路径得以绝缘。例如，连接器36可在比如模注的模制过程中形成，其中导电材料44模注到连接器36的绝缘材料中。在一个实施例中，导电材料44是弹性的，从而当电连接50和52建立在相邻钻杆22之间时，上导电触点46和下导电触点48能压缩。
连接器36还可包括上环形槽54和下环形槽56。例如，在图2所示的实施例中，上环形槽54位于上导电触点46之上，因此位于电连接50之上，而下环形槽56位于下导电触点48之下，因此位于电连接52之下。位于每一个环形槽54和56中的是弹性材料O形环58。上环形槽54中的该O形环58构成紧靠一个钻杆22的下端10的导电涂层30的密封，以防止钻井流体从上方污染电连接50和52，而下环形槽56中的该O形环58构成紧靠相邻钻杆22的上端14的导电涂层30的密封，以防止钻井流体从下方污染电连接50和52。
连接器36可包括一个导电材料44，或者，如图4A和4B所示，连接器36可包括多个导电材料44。例如，在图4A和4B所示的实施例中，连接器36包括6个导电材料44，每一个均附于连接器36，并形成上述的电连接50和52。
钻杆柱26可包括多个相邻连接的钻杆22，其中每一个相邻连接的钻杆22具有上述位于其间的连接器36，从而，每个连接器36电连接一个钻杆22的导电涂层30到相邻钻杆22的导电涂层30，以建立从钻杆柱26的上端到钻杆柱26的下端的绝缘的电路径。
如图3所示，钻杆柱26的每个钻杆22可包括涂附到内部绝缘涂层32的第二导电涂层60，以及涂附到第二导电涂层60的第二内部绝缘涂层62，从而，内部绝缘涂层32、第二绝缘涂层60以及第二内部绝缘涂层62一起形成第二绝缘电路径。
在该实施例中，连接器36可具有内向阶梯式部分63，包括具有主体部分65、上导电触点66以及下导电触点68的第二导电材料64。第二导电材料64可如上所述形成涂附到涉及导电材料44的连接器36。
当连接器36位于一个钻杆22下端10和相邻钻杆22的上端14之间时，上导电触点66利用一个钻杆22下端10中的导电涂层60建立电连接70，下导电触点68利用相邻钻杆22的上端14中的导电涂层60建立电连接72。这样，从一个钻杆22下端10中的导电涂层60、到上导电触点66、然后到连接器导电材料主体部分65、再到下导电触点68、接着到相邻钻杆22的上端14，建立了一条电路径。如上所述，并如图4A和4B所示，连接器36可包括一个第二导电材料64，或者连接器36可包括多个第二导电材料64。
钻杆柱26可包括多个相邻连接的钻杆22，其中每一个相邻连接的钻杆22具有上述位于其间的连接器36，从而，每个连接器36电连接一个钻杆22的导电涂层60到相邻钻杆22的导电涂层60，以建立从钻杆柱26的上端到钻杆柱26的下端的第二绝缘电路径。如上所述，可使用O形环来防止流体污染电连接70和72。
钻杆柱26的每个钻杆22可包括多个导电涂层，每个连接器可包括对应的多个内向阶梯式部分和导电材料，从而，钻杆柱26包括多个从钻杆柱26的上端到钻杆柱26的下端的电路径。
在一个实施例中，如图5所示，钻杆柱26的每个钻杆22的下端10和上端14包括，下环形槽76和上环形槽78。在这样的实施例中，外部绝缘涂层28涂附到内径24，每个钻杆22的下环形槽76和上环形槽78。上下导电套82和80分别连接到上环形槽78和下环形槽76中的外部绝缘涂层28。例如，上下导电套82和80分别压入配合到上下环形槽78和76中。
在该实施例中，导电涂层30涂附到外部绝缘涂层28以及上下导电套82和80上，以建立从每个钻杆22的上端14到下端10的电路径。内部绝缘涂层32涂附到该导电涂层30，从而导电涂层30得以绝缘。
如上所述，为建立相邻连接的钻杆22的绝缘电路径之间的电连接，连接器36位于一个钻杆22下端10和相邻钻杆22的上端14之间。当这样定位时，上导电触点46建立和下导电套80之间的电连接90，而下导电触点48建立和上导电套82之间的电连接92，从而，建立了一条从一个钻杆22的下端10中的导电涂层30、到下导电套80、然后到上导电触点46、再到连接器导电材料主体部分45、下导电触点48、接着到上导电套82、最好到相邻钻杆22的上端14的绝缘电路径。
导电套80和82提供一个比导电涂层更加稳固的接触表面。因此，增加导电套80和82之后使得和连接器36之间的电连接90和92更加可靠。如上所述，可使用O形环来防止流体污染电连接90和92。此外，并不是延伸外部绝缘涂层28到上下环形槽78和76，而是，接触套82和80均可包括外表面上的绝缘材料。
在图6所示的实施例中，钻杆柱26的每个钻杆22包括第二下环形槽86和第二上环形槽88。在该实施例中，第二下导电套100和第二上导电套102分别连接到第二下环形槽86和第二上环形槽88，例如通过压配合。第二导电涂层60涂附到内部绝缘涂层32以及第二上下导电套102和100，以建立从每个钻杆22的上端14到下端10之间的第二电路径。第二内部绝缘涂层62涂附到第二导电涂层60，从而第二导电涂层60得以绝缘。
在该实施例中，连接器36可包括内向阶梯式部分63，其具有第二导电材料64，从而，上导电触点66和下导电触点68分别建立和第二下导电套100和第二上导电套112之间的电接触110和112。
钻杆柱26的每个钻杆22可包括多个导电涂层以及多个对应的上下导电套；以及每个连接器可包括对应的多个内向阶梯式部分和导电材料，从而钻杆柱26包括多个从钻杆柱26的上端到钻杆柱26的下端的电路径。
在上述每个实施例中，每个涂层均具有大约0.006英寸到0.030英寸的厚度。此外，每个绝缘涂层可包括例如环氧树脂、酚醛、聚四氟乙烯和尼龙之类的弹性聚合物。该绝缘涂层可通过喷洒施加。导电涂层可包括金属材料，比如，铜、铝、银或金，或者是金属颗粒和聚合物的混合物。可通过电镀或喷洒来施加该导电涂层。
已经参照这里描述的本发明优选实施例来进行上述描述。本发明技术领域的技术人员将会理解，能实施上述结构和操作方法的变化和改变，而不会脱离本发明的原理、精神和范围。特别是，虽然在这里描述了钻杆柱仅具有一条或两条导电路径，但是，应当理解，可应用本发明的原理，形成钻杆以及具有任意数量导电路径的钻杆柱。因此，上述描述不应当被理解为仅适合于附图中示出和描述的具体结构，而是应当理解为和下面的权利要求一致，并支持权利要求，而权利要求具有其最完全的、最公正的范围。

Claims (29)

1.一种用于油井或气井的钻杆，包括：
具有内圆周的总体上为圆柱形的中空的钻杆；
外部绝缘涂层，其被涂附到钻杆的内表面上；
导电涂层，其被涂附到外部绝缘涂层的内表面上；
内部绝缘涂层，其被涂附到该导电涂层的内表面上，其中内部绝缘涂层沿钻杆长度的一部分延伸，使邻近钻杆两端的导电涂层圆周部分保持暴露；
其中外部绝缘涂层、导电涂层和内部绝缘涂层共同限定了跨越钻杆整个内圆周并从钻杆上端到钻杆下端延伸的绝缘电路径；
邻近钻杆两端的圆周触点，由绝缘电路径的暴露部分构成；以及
单独的连接器，可插在两相邻钻杆之间，以便使每个钻杆的绝缘电路径通过相邻的圆周触点连接于每个钻杆的相应的相邻钻杆的绝缘导电路径，从而形成跨越钻杆系统整个长度的绝缘电路径。
2.权利要求1的钻杆，还包括涂附到内部绝缘涂层的内表面上的第二导电涂层，以及涂附到第二导电涂层的内表面上的第二内部绝缘涂层，其中第二导电涂层和第二内部绝缘涂层沿钻杆长度的一部分延伸，使邻近钻杆两端的第一导电涂层和第二导电涂层的圆周部分保持相互绝缘且暴露，以使得内部绝缘涂层、第二导电涂层、第二内部绝缘涂层限定了跨越第一电路径的整个内圆周且从钻杆上端到钻杆下端延伸的第二绝缘电路径。
3.权利要求1的钻杆，还包括多个涂附到内部绝缘涂层的导电涂层，其中每个该多个导电涂层包括内部绝缘涂层和外部绝缘涂层，以使得每个该多个导电涂层形成从钻杆上端延伸到钻杆下端的绝缘电路径，该绝缘电路径跨越相邻外部电路径的整个内圆周，从而使邻近钻杆两端的每个导电涂层的圆周部分保持相绝缘且暴露。
4.权利要求1的钻杆，还包括涂附到每个钻杆的内部绝缘涂层的第二导电涂层，以及涂附到每个钻杆的第二导电涂层的第二内部绝缘涂层，其中第二导电涂层和第二内部绝缘涂层沿每个钻杆长度的一部分延伸，使邻近每个钻杆两端的第一导电涂层和第二导电涂层的圆周部分保持相互绝缘且暴露，并使得每个钻杆的内部绝缘涂层、第二导电涂层、第二内部绝缘涂层限定跨越第一电路径的整个内圆周且从每个钻杆上端到每个钻杆下端延伸的第二绝缘电路径，其中，连接器还电连接每个钻杆的第二绝缘电路径到每个钻杆对应的相邻钻杆的第二绝缘电路径，以建立从钻杆柱上端到钻杆柱下端的第二绝缘电路径。
5.权利要求1的钻杆，还包括涂附到每个钻杆的内部绝缘涂层的每个钻杆的多个导电涂层，其中每个该多个导电涂层包括内部绝缘涂层和外部绝缘涂层，以使得每个该多个导电涂层形成绝缘电路径，该绝缘电路径跨越相邻外部电路径的整个内圆周，并从每个钻杆上端延伸到每个钻杆下端，其中邻近每个钻杆两端的每个导电涂层的圆周部分保持相互绝缘且暴露，并且其中连接器还通过每个所述导电涂层的所述暴露的圆周部分分别电连接每个钻杆的多个导电涂层中的第一和随后的一个涂层到每个钻杆对应的相邻钻杆的多个导电涂层中的第一和随后的一个涂层，以建立从钻杆柱上端到钻杆柱下端的多个绝缘电路径。
6.一种用于油井或气井的钻杆柱，包括：
多个总体上为圆柱形的中空钻杆，其中每个钻杆和对应的相邻钻杆配合，以形成钻杆柱，并且其中每个钻杆包括内圆周、位于每个钻杆上端的上环形槽以及位于每个钻杆下端的下环形槽；
外部绝缘涂层，其被涂附到每个钻杆的内圆周、上环形槽和下环形槽；
上下导电套，分别连接到每个钻杆的上下环形槽中的外部绝缘涂层；
导电涂层，其被涂附到外部绝缘涂层和上下导电套，以建立从每个钻杆的上端到下端的电路径；
内部绝缘涂层，其被涂附到每个钻杆的导电涂层，以对每个钻杆的电路径绝缘；以及
连接器，可与上下导电套的内圆周连接，使每个钻杆的绝缘电路径电连接到每个钻杆对应的相邻钻杆的绝缘电路径，以建立跨越每个钻杆整个内圆周且从钻杆柱上端延伸到钻杆柱下端的绝缘电路径。
7.权利要求6的钻杆柱，其中连接器包括导电材料，该导电材料具有上导电触点以及下导电触点，上导电触点形成和每个钻杆的下导电套之间的电连接，下导电触点形成和每个钻杆对应的相邻钻杆的上导电套之间的电连接。
8.权利要求7的钻杆柱，其中连接器的上下导电触点是弹性的。
9.权利要求7的钻杆柱，其中上下导电触点从连接器主体伸出，其中连接器主体包括绝缘器，并且连接器导电材料的其余部分插入到该绝缘连接器主体中。
10.权利要求7的钻杆柱，其中连接器包括位于上导电触点上方的上环形槽，以及位于下导电触点下方的下环形槽，其中上环形槽包括O形环，该O形环自连接器上导电触点和钻杆下导电套之间的连接的上方密封流体，下环形槽包括O形环，该O形环自连接器下导电触点和钻杆上导电套之间的连接的下方密封流体。
11.权利要求6的钻杆柱，其中外部绝缘涂层、导电涂层以及内部绝缘涂层的厚度均在0.006英寸到0.030英寸范围内。
12.权利要求6的钻杆柱，其中，通过利用连接器的突出肩部，连接器支承在每个钻杆下端和每个钻杆对应的相邻钻杆的上端之间，其中连接器的突出肩部配合到每个钻杆对应的相邻钻杆的上端的肩部。
13.权利要求6的钻杆柱，其中每个钻杆还包括：
位于每个钻杆上端的第二上环形槽和位于每个钻杆下端的第二下环形槽，其中，外部绝缘涂层、导电涂层以及内部绝缘涂层均延伸到第二上环形槽和第二下环形槽中；
第二上下导电套，其分别连接到每个钻杆的第二上下环形槽中的内部绝缘涂层；
第二导电涂层，其被涂附到内部绝缘涂层和上下导电套，以建立从每个钻杆的上端到下端的第二电路径；以及
第二内部绝缘涂层，其被涂附到每个钻杆的第二导电涂层，从而对每个钻杆的第二电路径进行绝缘，其中可与第二上下导电套的内圆周连接的连接器将每个钻杆的第二绝缘电路径电连接到每个钻杆对应的相邻钻杆的第二绝缘电路径，以建立跨越每个钻杆整个内圆周且从钻杆柱上端延伸到钻杆柱下端的第二绝缘电路径。
14.权利要求6的钻杆柱，其中每个钻杆还包括：
每个钻杆的上端上的多个上环形槽以及每个钻杆的下端上的多个下环形槽；
多个上下导电套，其中每个上下环形槽分别包括多个上下导电套中的一个，与其连接；
多个导电涂层，连接于钻杆的内圆周，其中该多个导电涂层中的每一个包括内部绝缘涂层和外部绝缘涂层，其中，多个导电涂层的每一个通过每个钻杆的多个上导电套中的一个电连接到多个下导电套中的一个，以建立从每个钻杆的上端到下端的多个电路径；以及
其中可与第二上下导电套的内圆周连接的连接器将每个钻杆的多个绝缘电路径中的每一个电连接到每个钻杆对应的相邻钻杆的多个绝缘电路径中相应的一个，以建立跨越每个钻杆整个内圆周且从钻杆柱上端延伸到钻杆柱下端的多个绝缘电路径。
15.一种形成能够与井底油井或气井设备通信的钻杆的方法，包括：
提供具有内圆周的总体为圆柱形的中空钻杆；
将外部绝缘涂层涂附到钻杆的内圆周上；
将导电涂层涂附到外部绝缘涂层的内表面上；以及
将内部绝缘涂层涂附到导电涂层的内表面上，其中内部绝缘涂层沿钻杆长度的一部分延伸，使邻近钻杆两端的导电涂层的圆周部分保持暴露，并使外部绝缘涂层、导电涂层和内部绝缘涂层共同限定了跨越钻杆整个内圆周且从钻杆上端延伸到钻杆下端的绝缘电路径；以及
提供连接器，该连接器可在第一钻杆的底部和第二钻杆的顶部与导电涂层的暴露部分的内圆周连接，该连接器将每个钻杆的绝缘电路径连接到每个钻杆相应的相邻钻杆的绝缘电路径，以建立从钻杆柱上端至钻杆柱下端的绝缘电路径。
16.权利要求15的方法，还包括涂附第二导电涂层到内部绝缘涂层，以及涂附第二内部绝缘涂层到第二导电涂层，其中第二导电涂层和第二内部绝缘涂层沿钻杆长度的一部分延伸，使邻近钻杆两端的第一导电涂层和第二导电涂层的圆周部分保持相互绝缘且暴露，并使内部绝缘涂层、第二导电涂层以及第二内部绝缘涂层限定跨越第一电路径的整个内部圆周且从钻杆的上端延伸到钻杆的下端的第二绝缘电路径。
17.权利要求15的方法，还包括涂附多个导电涂层到内部绝缘涂层，其中多个导电涂层中的每一个包括内部绝缘涂层和外部绝缘涂层，以使得多个导电涂层中的每一个形成跨越相邻外部电路径的整个内圆周且从钻杆的上端延伸到钻杆的下端的绝缘电路径，从而使邻近钻杆两端的每个导电涂层的圆周部分保持相互绝缘且暴露。
18.一种与井底油井或气井设备通信的方法，包括：
提供多个总体为圆柱形的中空钻杆，其中每个钻杆具有内圆周；
使每个钻杆和对应的相邻钻杆配合，以形成钻杆柱；
将外部绝缘涂层涂附到每个钻杆的内周；
将导电涂层涂附到每个钻杆的外部绝缘涂层；
将内部绝缘涂层涂附到每个钻杆的导电涂层，其中内部绝缘涂层沿钻杆长度的一部分延伸，使邻近钻杆两端的导电涂层的圆周部分保持暴露，以及其中对于每个钻杆，外部绝缘涂层、导电涂层和内部绝缘涂层共同限定了跨越钻杆的整个内圆周且从钻杆上端延伸到钻杆下端的绝缘的电路径；以及
提供连接器，该连接器在第一钻杆的底部和第二钻杆的顶部可与导电涂层暴露部分的内圆周连接，该连接器将每个钻杆的绝缘电路径电连接到对应相邻钻杆的绝缘电路径，以建立从钻杆柱上端到钻杆柱下端的绝缘电路径。
19.权利要求18的方法，还包括涂附第二导电涂层到每个钻杆的内部绝缘涂层，以及涂附第二内部绝缘涂层到每个钻杆的第二导电涂层，其中第二导电涂层和第二内部绝缘涂层沿钻杆长度的一部分延伸，使邻近钻杆两端的第一导电涂层和第二导电涂层的圆周部分保持相互绝缘且暴露，并使每个钻杆的内部绝缘涂层、第二导电涂层以及第二内部绝缘涂层限定跨越第一电路径的整个内圆周且从每个钻杆的上端延伸到每个钻杆的下端的第二绝缘电路径，其中可与靠近钻杆两端的第一和第二导电涂层的圆周部分的内圆周连接的连接器还电连接每个钻杆的第二绝缘电路径到每个钻杆对应的相邻钻杆的第二绝缘电路径，以建立从钻杆柱上端到钻杆柱下端的第二绝缘电路径。
20.权利要求18的方法，还包括对于每个钻杆涂附多个导电涂层到每个钻杆的内部绝缘涂层，其中多个导电涂层中的每一个包括内部绝缘涂层和外部绝缘涂层，以使得多个导电涂层中的每一个形成跨越相邻外部电路径的整个内圆周且从每个钻杆的上端延伸到每个钻杆的下端的绝缘电路径，其中可与邻近钻杆两端的每个导电涂层的圆周部分的内圆周连接的连接器还分别电连接每个钻杆的多个导电涂层中的第一和随后的每一个涂层到每个钻杆对应的相邻钻杆的多个导电涂层中的第一和随后的每一个涂层，以建立从钻杆柱上端到钻杆柱下端的多个绝缘电路径。
21.一种与井底油井或气井设备通信的方法，包括：
提供多个总体为圆柱形的中空钻杆，其中每个钻杆具有内圆周；
使每个钻杆和对应的相邻钻杆配合，以形成钻杆柱；
形成位于每个钻杆上端的上环形槽以及位于每个钻杆下端的下环形槽；
将外部绝缘涂层涂附到所述内圆周，每个钻杆的上环形槽和下环形槽；
分别连接上下导电套到每个钻杆的上下环形槽中的外部绝缘涂层；
将导电涂层涂附到外部绝缘涂层并将导电涂层涂附到上下导电套，以建立跨越钻杆整个内圆周且从每个钻杆的上端延伸到下端的电路径；
将内部绝缘涂层涂附到每个钻杆的导电涂层，以对每个钻杆的电路径绝缘；以及
提供连接器，该连接器可与上下导电套的内圆周连接，该连接器将每个钻杆的绝缘电路径电连接到对应相邻钻杆的绝缘电路径，以建立从钻杆柱上端到钻杆柱下端的绝缘电路径。
22.权利要求21的方法，还包括提供具有导电材料的连接器，该导电材料具有上导电触点以及下导电触点，上导电触点形成和每个钻杆的下导电套之间的电连接，下导电触点形成和每个钻杆对应的相邻钻杆的上导电套之间的电连接。
23.权利要求22的方法，还包括由弹性材料形成连接器的上下导电触点。
24.权利要求22的方法，还包括由绝缘材料形成连接器的主体，从该绝缘的连接器主体伸出上下导电触点，并将连接器导电材料的其它部分插入到绝缘的连接器主体中。
25.权利要求22的方法，还包括：
在上导电触点上方的位置形成连接器中的上环形槽；
在下导电触点下方的位置形成连接器中的下环形槽；
插入O形环到上环形槽中，以自连接器上导电触点和钻杆下导电套之间的连接上方密封流体；以及
插入O形环到下环形槽中，以自连接器下导电触点和钻杆上导电套之间的连接下方密封流体。
26.权利要求21的方法，还包括将外部绝缘涂层、导电涂层以及内部绝缘涂层的厚度形成为0.006英寸到0.030英寸范围内。
27.权利要求21的方法，还包括通过将连接器的突出肩部配合到每个钻杆对应的相邻钻杆的上端的肩部，支承连接器到每个钻杆下端和每个钻杆对应的相邻钻杆的上端之间，其中连接器的突出肩部配合到每个钻杆对应的相邻钻杆的上端的肩部。
28.权利要求21的方法，还包括：
在每个钻杆上端形成第二上环形槽，在每个钻杆下端形成第二下环形槽；
涂附外部绝缘涂层、导电涂层以及内部绝缘涂层到每个钻杆，以使得它们均延伸到第二上环形槽和第二下环形槽中；
分别连接第二上下导电套到每个钻杆的第二上下环形槽中的内部绝缘涂层；
涂附第二导电涂层到内部绝缘涂层并将第二导电涂层连接于第二上下导电套，以建立从每个钻杆的上端到下端的第二电路径；以及
涂附第二内部绝缘涂层到每个钻杆的第二导电涂层，从而对每个钻杆的第二电路径进行绝缘，其中连接器可与第二上下导电套的内圆周连接，并电连接每个钻杆的第二绝缘电路径到每个钻杆对应的相邻钻杆的第二绝缘电路径，以建立跨越每个钻杆的整个内圆周且从钻杆柱上端到钻杆柱下端的第二绝缘电路径。
29.权利要求21的方法，其中每个钻杆还包括：
在每个钻杆的上端形成多个上环形槽，以及在每个钻杆的下端形成多个下环形槽；
分别连接多个上下导电套到上下环形槽对应的一个；
通过每个钻杆的多个上导电套中的一个将多个导电涂层电连接到每个钻杆的多个下导电套中的一个，以建立从每个钻杆的上端到下端的多个电路径，其中该多个导电涂层中的每一个包括连接于钻杆内圆周的内部绝缘涂层和外部绝缘涂层；以及
其中连接器可与第二上下导电套的内圆周连接，并电连接每个钻杆的多个绝缘电路径中的每一个到每个钻杆对应的相邻钻杆的多个绝缘电路径中的一个，以建立跨越每个钻杆的整个内圆周且从钻杆柱上端到钻杆柱下端的多个绝缘电路径。
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