CN102704920B - 一种电磁随钻测量系统井下钻具绝缘短节 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电磁随钻测量系统井下钻具绝缘短节，至少包括上接头、下接头、上绝缘定位环、下绝缘定位环、树脂胶层及键，其中上接头和下接头均呈空心圆管状，上接头的下部以及下接头的上部分别为搭接部位A和搭接部位B，其中搭接部位A套装于搭接部位B上，上绝缘定位环、下绝缘定位环以及树脂胶层位于上接头和下接头之间且使两者相隔离，搭接部位A上设有注胶孔，搭接部位A上至少均匀分布有4个键槽，键固定于键槽内，所述的键均为绝缘键。该绝缘短节结构简单，制作方便；通过结构设计弥补了非金属材料本身强度不够的难题，具有很高的抗扭和抗拉压能力，完全能够满足钻进要求。
Description
技术领域
本发明具体涉及一种电磁随钻测量系统井下钻具绝缘短节，属于地质钻探领域，可广泛应用于地质、石油等行业中的钻探。
背景技术
钻进过程中，由于地层、钻进规程等因素的影响，往往会造成实际钻孔轨迹偏离设计钻孔轨迹发生钻孔弯曲。为了有效预防钻孔弯曲控制钻孔轨迹，钻进过程中需要实时监测井内钻具的顶角、方位角及工具面向角等参数，目前国内、外多用电磁随钻测量系统实时监测井内钻进参数。电磁随钻测量系统井下工具要用到绝缘短节作为天线发射数据，国外的非金属材料强度较高，能满足绝缘，同时传递扭矩和拉、压力的要求。但是国内由于非金属材料强度仍达不到传递扭矩和拉、压力的要求，因此，绝缘短节成为国内电磁随钻测量系统井下钻具研制的一个难题。
发明内容
本发明提供了一种电磁随钻测量系统井下钻具绝缘短节，解决了上述现有技术中的不足，该绝缘短节能够满足抗大扭矩、高钻压和拉力的要求。
实现本发明上述目的所采用的技术方案为：
一种电磁随钻测量系统井下钻具绝缘短节，至少包括上接头、下接头、上绝缘定位环、下绝缘定位环、树脂胶层及键，其中上接头和下接头均呈空心圆管状，上接头的下部以及下接头的上部分别为搭接部位A和搭接部位B，其中搭接部位A套装于搭接部位B上，上绝缘定位环、下绝缘定位环以及树脂胶层位于上接头和下接头之间且使两者相隔离，其中上绝缘定位环位于搭接部位B的顶部，下绝缘定位环位于搭接部位A的底部，树脂胶层位于搭接部位A与搭接部位B之间且与两者粘结固定，搭接部位A上设有注胶孔，搭接部位A上至少均匀分布有4个键槽，所述的键槽穿透搭接部位A及树脂胶层，键槽的底部位于搭接部位B内，键固定于键槽内，所述的键均为绝缘键。
所述的键槽设有6个，6个键槽上下分布成两层，每层分布有3个，且位于同一层的3个键槽中两两之间距离相等。
所述的上绝缘定位环、下绝缘定位环及键的材质均为聚醚醚酮。
搭接部位A上包裹有玻璃钢布。
本发明提供的绝缘短节有以下优点：1.结构简单，制作方便；2.通过结构设计，弥补了非金属材料本身强度不够的难题；3.该绝缘短节具有很高的抗扭和抗拉压能力，完全能够满足钻进要求。
附图说明
图1本发明提供的绝缘短节的结构示意图；
图2为图1的A-A向视图；
图中：1-上接头，2-上绝缘定位环，3-玻璃钢布，4-键，5-下绝缘定位环，6-下接头，7-注胶孔，8-树脂胶层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细具体的说明。
本发明提供的电磁随钻测量系统井下钻具绝缘短节的结构如图1和图2所示，包括上接头1、下接头6、上绝缘定位环2、下绝缘定位环5、树脂胶层8、键4及玻璃钢布3，其中上接头1和下接头6均呈空心圆管状，上接头1和下接头6作为随钻测量钻具的外管均采用无磁钢材料制作。上接头1的下部以及下接头6的上部分别为搭接部位A和搭接部位B，其中搭接部位A套装于搭接部位B上，搭接部位A上包裹有玻璃钢布3。
上绝缘定位环2、下绝缘定位环5以及树脂胶层8位于上接头1和下接头6之间且使两者相隔离，其中上绝缘定位环2位于搭接部位B的顶部，下绝缘定位环5位于搭接部位A的底部，树脂胶层8位于搭接部位A与搭接部位B之间且与两者粘结固定，搭接部位A上设有注胶孔7，所述的树脂胶为环氧树脂，由注胶孔7内注入于搭接部位A与搭接部位B之间。
搭接部位A上至少均匀分布有4个键槽，所述的键槽穿透搭接部位A及树脂胶层8，键槽的底部位于搭接部位B内，键4固定于键槽内，所述的键4均为绝缘键。在本实施例中所述的键槽设有6个，6个键槽上下分布成两层，每层分布有3个，且位于同一层的3个键槽中两两之间距离相等。
本发明中所述的上绝缘定位环2、下绝缘定位环5及键4的材质均为高强度工程塑料聚醚醚酮(PEEK)。
本发明提供的电磁随钻测量系统井下钻具绝缘短节按以下方式加工和工作：首先，按照设计的结构采用无磁钢加工上接头和下接头，采用高强度工程塑料加工上绝缘定位环和下绝缘定位环。将上接头、下接头、上绝缘定位环、下绝缘定位环组装后固定，从注胶孔中注入液态环氧树脂胶，待环氧树脂胶干透后，在上、下接头的搭接部位铣出6个键槽，分两层，每层均匀布置3个键槽，键槽穿过上接头、环氧树脂胶层到达下接头一定深度(不穿透)，再用PEEK材料加工6个键，并将键安装到键槽内。最后在上下接头的搭接部位外面包裹一层玻璃钢布。
从该绝缘短节的结构可知，上下接头之间由上绝缘定位环、下绝缘定位环及环氧树脂胶隔开从而起到绝缘作用，同时环氧树脂胶将上下接头牢固粘结在一起，可起到一定的传递扭矩和拉压力的作用，此外6个高强度PEEK材料加工的键起到传递扭矩和拉、压力的主要作用，由于扭矩和拉、压力由环氧树脂胶和6个高强度PEEK键承担，因而绝缘短节不仅可以起到绝缘作用，其整体强度也十分高，能够充分承受钻进过程中的扭矩、拉力和压力。外面包裹的玻璃钢布起到保护PEEK键的作用。
Claims (4)
1.一种电磁随钻测量系统井下钻具绝缘短节，其特征在于：至少包括上接头、下接头、上绝缘定位环、下绝缘定位环、树脂胶层及键，其中上接头和下接头均呈空心圆管状，上接头的下部以及下接头的上部分别为搭接部位A和搭接部位B，其中搭接部位A套装于搭接部位B上，上绝缘定位环、下绝缘定位环以及树脂胶层位于上接头和下接头之间且使两者相隔离，其中上绝缘定位环位于搭接部位B的顶部，下绝缘定位环位于搭接部位A的底部，树脂胶层位于搭接部位A与搭接部位B之间且与两者粘结固定，搭接部位A上设有注胶孔，搭接部位A上至少均匀分布有4个键槽，所述的键槽穿透搭接部位A及树脂胶层，键槽的底部位于搭接部位B内，键固定于键槽内，所述的键均为绝缘键。
2.根据权利要求1所述的电磁随钻测量系统井下钻具绝缘短节，其特征在于：所述的键槽设有6个，6个键槽上下分布成两层，每层分布有3个，且位于同一层的3个键槽中两两之间距离相等。
3.根据权利要求1所述的电磁随钻测量系统井下钻具绝缘短节，其特征在于：所述的上绝缘定位环、下绝缘定位环及键的材质均为聚醚醚酮。
4.根据权利要求1所述的电磁随钻测量系统井下钻具绝缘短节，其特征在于：搭接部位A上包裹有玻璃钢布。
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