钻井仪器信号传输装置
技术领域
本发明涉及钻井仪器信号传输装置技术领域,是一种钻井仪器信号传输装置。
背景技术
随着钻井技术的发展,钻井仪器的信号传输要求越来越高,井下仪器经常会在钻柱与钻柱之间进行信号传输,实现数据共享,从而实现钻井速度的提高及对油气层的保护,进一步实现钻井的智能化。现有的钻井仪器的信号传输装置占用空间,信号传输工作过程复杂。
发明内容
本发明提供了一种钻井仪器信号传输装置,克服了上述现有技术之不足,其能有效解决现有的钻井仪器信号传输装置占用空间、信号传输工作过程复杂的问题。
本发明的技术方案是通过以下措施来实现的:一种钻井仪器信号传输装置,包括内部有轴向通孔的本体、套筒、内部有轴向通孔的接头、电路板和信号传输装置;本体的中部外壁上固定有环形的凸台,凸台的下部外壁上固定有环形的下凸台,下凸台上方的凸台外壁上沿圆周径向均布有至少四个的电路板安装槽,在电路板安装槽内分别安装有电路板,电路板安装槽的上方和下方的凸台外壁与套筒的内壁固定安装在一起,凸台上方的本体外壁与接头的下部内壁固定安装在一起,下凸台、套筒和接头的外径相配;接头的内部与本体的内部分别安装有信号传输装置,接头内部的信号传输装置和本体内部的信号传输装置分别与电路板电连接在一起。
下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进:
上述信号传输装置可包括上端面圈、端面圈、端面环、下端面环、上内孔半环、绝缘半环、下绝缘半环和内孔半环;上端面圈和端面圈分别包括导电圆环和端面绝缘圈,在导电圆环的一侧固定安装有与导电圆环相配的端面绝缘圈;端面环和下端面环分别包括导电环和端面绝缘环,导电环的内侧为平面,导电环的外侧固定安装有端面绝缘环,导电环的内侧面与端面绝缘环的内侧平齐,在导电环的上端面上有与导电圆环相配的环槽;上内孔半环和内孔半环分别包括两个为半环状能够导电的台阶环和内孔绝缘环,在台阶环的上部和下部分别固定安装有内孔绝缘环,台阶环和内孔绝缘环的内径与接头下部内径相同;绝缘半环和下绝缘半环分别包括导电弹簧和两个半环状的绝缘环,在绝缘环的外壁上有导电安装环槽,在两个绝缘环组成的圆形的绝缘环上的导电安装环槽内固定安装有导电弹簧。
上述接头的上端至下端可有对称的左上穿线孔和右上穿线孔,接头的上端面有环形的连通左上穿线孔和右上穿线孔的上端面圈安装槽,接头的下端面有环形的连通左上穿线孔和右上穿线孔的端面圈安装槽,凸台的上端面有环形的与端面圈安装槽相配的端面环安装槽,对应端面环安装槽的左部凸台内部有能够连通左侧电路板安装槽与端面环安装槽的左穿线孔,对应端面环安装槽的右部凸台内部有能够连通右侧电路板安装槽与端面环安装槽的右穿线孔,凸台的下端面有环形的下端面环安装槽,电路板安装槽下方的凸台内部有沿圆周对称的连通电路板安装槽与下端面环安装槽的左下穿线孔和右下穿线孔,接头的上端内壁有环形的上内孔半环安装槽,在凸台上方的本体外壁上有环形的绝缘半环安装槽,凸台下方的本体外壁上有环形的下绝缘半环安装槽,对应绝缘半环安装槽的接内壁上有与左上穿线孔相通的内孔半环安装槽,绝缘半环安装槽与最左侧的电路板安装槽之间有上导线孔,下绝缘半环安装槽与左下穿线孔之间有下导线孔,套筒下方的凸台外壁至左下穿线孔有斜向下的斜孔,斜孔的外侧固定安装有轴状的堵头;在上端面圈安装槽中固定安装有上端面圈,在端面圈安装槽内固定安装有端面圈,在端面环安装槽内固定安装有端面环,端面圈的导电圆环嵌入端面环的导电环上的环槽内,在下端面环安装槽内固定安装有下端面环,在上内孔半环安装槽内对称固定安装有两个上内孔半环,在绝缘半环安装槽内固定安装有绝缘半环,在下绝缘半环安装槽内固定安装有下绝缘半环,在内孔半环安装槽内固定安装有内孔半环,内孔半环的台阶环的内壁与绝缘半环的导电弹簧相接触。
上述在左上穿线孔内可安装有左上引线,左上引线的上端与上内孔半环的台阶环固定安装在一起,左上引线的下端与内孔半环的内孔半环的台阶环固定安装在一起,上导线孔内安装有导线,导线的上端与绝缘半环的导电弹簧固定安装在一起,导线的下端与电路板固定连接在一起,在左下穿线孔内安装有左下引线,左下引线的上端与电路板固定安装在一起,左下引线的下端穿过下导线孔与下绝缘半环的导电弹簧固定安装在一起;在右上穿线孔内安装有右上引线,右上引线的上端与上端面圈的导电圆环固定安装在一起,右上引线的下端与端面圈的导电圆环固定安装在一起,在右穿线孔内安装有右引线,右引线的上端与端面环的导电环固定安装在一起,右引线的下端与电路板固定安装在一起,在右下穿线孔内安装有右下引线,右下引线的上端与电路板固定安装在一起,右下引线的下端与下端面环的导电环固定安装在一起。
上述下凸台上方的凸台外壁上可沿圆周径向均布有六个的电路板安装槽。
上述上端面圈的导电圆环和端面圈的导电圆环的一侧可分别硫化有与导电圆环相配的端面绝缘圈;端面环的导电环和下端面环的导电环的外侧分别硫化有端面绝缘环,上内孔半环的台阶环和内孔半环的台阶环的上部和下部分别粘接有内孔绝缘环。
上述在绝缘半环的绝缘环和下绝缘半环的绝缘环的外壁上可分别有环形的固定槽,在两个半环状的绝缘环组成的圆形的绝缘环上的固定槽内固定安装有O型圈,凸台上方的本体外壁与接头的下部内壁通过螺纹固定安装在一起,接头的上端有内螺纹或外螺纹,本体的下端有内螺纹或外螺纹,斜孔的外侧焊接有轴状的堵头。
上述上端面圈的端面绝缘圈和端面圈的端面绝缘圈可均为橡胶圈,端面环的端面绝缘环和下端面环的端面绝缘环均为橡胶环。
上述在接头与本体连接处下方的接头内壁与本体外壁之间可固定安装有两道密封圈,在端面环安装槽外侧的凸台上端面与接头的下端面之间固定安装有密封圈,电路板安装槽上方的套筒内壁与凸台外壁之间固定安装有两道密封圈,电路板安装槽下方的套筒内壁与凸台外壁之间固定安装有两道密封圈,下端面环安装槽外侧的凸台下端面上固定安装有密封圈,下绝缘半环安装槽下方的本体外壁上固定安装有两道密封圈。
本发明结构合理而紧凑,使用方便,通过绝缘材料与导电材料的相互配合来实现钻柱内井下信号的稳定传输,充分利用有限空间,实现轴向与径向信号传输线路的转换,且信号传输为有线传输,传输速度快,信号可靠、稳定,并且该传输结构局限性小,适用于多种井下仪器信号的传输。
附图说明
附图1为本发明最佳实施例的主视剖视结构示意图。
附图2为附图1中A处的放大结构示意图。
附图3为附图1中B处的放大结构示意图。
附图4为附图1中C处的放大结构示意图。
附图5为附图1的D-D向剖视放大结构示意图。
附图6为附图1的E-E向剖视放大结构示意图。
附图7为附图1的F-F向剖视放大结构示意图。
附图中的编码分别为:1为本体,2为凸台,3为下凸台,4为电路板,5为套筒,6为接头,7为上端面圈,8为端面圈,9为端面环,10为下端面环,11为上内孔半环,12为绝缘半环,13为下绝缘半环,14为内孔半环,15为导电圆环,16为端面绝缘圈,17为导电环,18为端面绝缘环,19为环槽,20为台阶环,21为内孔绝缘环,22为导电弹簧,23为绝缘环,24为左上穿线孔,25为右上穿线孔,26为上端面圈安装槽,27为端面圈安装槽,28为端面环安装槽,29为左穿线孔,30为右穿线孔,31为下端面环安装槽,32为左下穿线孔,33为右下穿线孔,34为上内孔半环安装槽,35为绝缘半环安装槽,36为下绝缘半环安装槽,37为内孔半环安装槽,38为上导线孔,39为下导线孔,40为斜孔,41为堵头,42为左上引线,43为导线,44为左下引线,45为右上引线,46为右引线,47为右下引线,48为电路板,49为固定槽,50为O型圈,51为密封圈。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制,可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
在本发明中,为了便于描述,各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的,如:前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。
下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述:
如附图1、6所示,该钻井仪器信号传输装置包括内部有轴向通孔的本体1、套筒5、内部有轴向通孔的接头6、电路板和信号传输装置;本体1的中部外壁上固定有环形的凸台2,凸台2的下部外壁上固定有环形的下凸台3,下凸台3上方的凸台2外壁上沿圆周径向均布有至少四个的电路板安装槽4,在电路板安装槽4内分别安装有电路板,电路板安装槽4的上方和下方的凸台2外壁与套筒5的内壁固定安装在一起,凸台2上方的本体1外壁与接头6的下部内壁固定安装在一起,下凸台3、套筒5和接头6的外径相配;接头6的内部与本体1的内部分别安装有信号传输装置,接头6内部的信号传输装置和本体1内部的信号传输装置分别与电路板电连接在一起。在接头6的内部与本体1的内部分别安装有信号传输装置,充分利用有限空间,并且又分别与电路板连接,使信号传输为有线传输,传输速度快,信号可靠、稳定。
可根据实际需要,对上述钻井仪器信号传输装置作进一步优化或/和改进:
如附图1、2、3、4、5所示,信号传输装置包括上端面圈7、端面圈8、端面环9、下端面环10、上内孔半环11、绝缘半环12、下绝缘半环13和内孔半环14;上端面圈7和端面圈8分别包括导电圆环15和端面绝缘圈16,在导电圆环15的一侧固定安装有与导电圆环15相配的端面绝缘圈16;端面环9和下端面环10分别包括导电环17和端面绝缘环18,导电环17的内侧为平面,导电环17的外侧固定安装有端面绝缘环18,导电环17的内侧面与端面绝缘环18的内侧平齐,在导电环17的上端面上有与导电圆环15相配的环槽19;上内孔半环11和内孔半环14分别包括两个为半环状能够导电的台阶环20和内孔绝缘环21,在台阶环20的上部和下部分别固定安装有内孔绝缘环21,台阶环20和内孔绝缘环21的内径与接头6下部内径相同;绝缘半环12和下绝缘半环13分别包括导电弹簧22和两个半环状的绝缘环23,在绝缘环23的外壁上有导电安装环槽,在两个绝缘环23组成的圆形的绝缘环23上的导电安装环槽内固定安装有导电弹簧22。通过绝缘材料与导电材料的相互配合来实现钻柱内井下信号的稳定传输。
如附图1、2、3、4、5、7所示,接头6的上端至下端有对称的左上穿线孔24和右上穿线孔25,接头6的上端面有环形的连通左上穿线孔24和右上穿线孔25的上端面圈安装槽26,接头6的下端面有环形的连通左上穿线孔24和右上穿线孔25的端面圈安装槽27,凸台2的上端面有环形的与端面圈安装槽27相配的端面环安装槽28,对应端面环安装槽28的左部凸台2内部有能够连通左侧电路板安装槽4与端面环安装槽28的左穿线孔29,对应端面环安装槽28的右部凸台2内部有能够连通右侧电路板安装槽4与端面环安装槽28的右穿线孔30,凸台2的下端面有环形的下端面环安装槽31,电路板安装槽4下方的凸台2内部有沿圆周对称的连通电路板安装槽4与下端面环安装槽31的左下穿线孔32和右下穿线孔33,接头6的上端内壁有环形的上内孔半环安装槽34,在凸台2上方的本体1外壁上有环形的绝缘半环安装槽35,凸台2下方的本体1外壁上有环形的下绝缘半环安装槽36,对应绝缘半环安装槽35的接头6内壁上有与左上穿线孔24相通的内孔半环安装槽37,绝缘半环安装槽35与最左侧的电路板安装槽4之间有上导线孔38,下绝缘半环安装槽36与左下穿线孔32之间有下导线孔39,套筒5下方的凸台2外壁至左下穿线孔32有斜向下的斜孔40,斜孔40的外侧固定安装有轴状的堵头41;在上端面圈安装槽26中固定安装有上端面圈7,在端面圈安装槽27内固定安装有端面圈8,在端面环安装槽28内固定安装有端面环9,端面圈8的导电圆环15嵌入端面环9的导电环17上的环槽19内,在下端面环安装槽31内固定安装有下端面环10,在上内孔半环安装槽34内对称固定安装有两个上内孔半环11,在绝缘半环安装槽35内固定安装有绝缘半环12,在下绝缘半环安装槽36内固定安装有下绝缘半环13,在内孔半环安装槽37内固定安装有内孔半环14,内孔半环14的台阶环20的内壁与绝缘半环12的导电弹簧22相接触,斜孔40的外侧固定安装有轴状的堵头41。在端面圈安装槽27内固定安装有端面圈8,在端面环安装槽28内固定安装有端面环9,端面圈8的导电圆环15可以嵌入端面环9的导电环17内,导电圆环15与导电环17配合使用实现电信号的传输;在绝缘半环安装槽35内固定安装有绝缘半环12,在内孔半环安装槽37内固定安装有内孔半环14,内孔半环14的台阶环20的内壁与绝缘半环12的导电弹簧22相接触,台阶环20与导电弹簧22配合使用实现电信号的传输。
如附图1、2、3、4所示,在左上穿线孔24内安装有左上引线42,左上引线42的上端与上内孔半环11的台阶环20固定安装在一起,左上引线42的下端与内孔半环14的内孔半环的台阶环20固定安装在一起,上导线孔38内安装有导线43,导线43的上端与绝缘半环12的导电弹簧22固定安装在一起,导线43的下端与电路板48固定连接在一起,在左下穿线孔32内安装有左下引线44,左下引线44的上端与电路板48固定安装在一起,左下引线44的下端穿过下导线孔39与下绝缘半环13的导电弹簧22固定安装在一起;在右上穿线孔25内安装有右上引线45,右上引线45的上端与上端面圈7的导电圆环15固定安装在一起,右上引线45的下端与端面圈8的导电圆环15固定安装在一起,在右穿线孔30内安装有右引线46,右引线46的上端与端面环9的导电环17固定安装在一起,右引线46的下端与电路板48固定安装在一起,在右下穿线孔33内安装有右下引线47,右下引线47的上端与电路板48固定安装在一起,右下引线47的下端与下端面环10的导电环17固定安装在一起。一条信号从接头6的上内孔半环11进入,顺着左上引线42进入内孔半环14,通过内孔半环14的台阶环20与绝缘半环12的导电弹簧22接触,将信号传输给导电弹簧22,然后信号在顺着导线43进入电路板,电路板对信号进行处理,最后处理过的信号顺着与电路板连接的左下引线44将信号传送给下绝缘半环13上的导电弹簧22;另一条信号从接头6上的上端面圈7进入,顺着右上引线45进入端面圈8,通过端面圈8上的导电圆环15和端面环9上的导电环17相接触,将信号从导电圆环15传输给导电环17,然后信号通过右引线46进入电路板,电路板对信号进行处理,最后处理过的信号顺着与电路板连接的右下引线47将信号传送给下端面环10上的导电环17。
如附图1所示,下凸台3上方的凸台2外壁上沿圆周径向均布有六个的电路板安装槽4。
如附图1、2、3、4所示,上端面圈7的导电圆环15和端面圈8的导电圆环15的一侧分别硫化有与导电圆环15相配的端面绝缘圈16;端面环9的导电环17和下端面环10的导电环17的外侧分别硫化有端面绝缘环18,上内孔半环11的台阶环20和内孔半环14的台阶环20的上部和下部分别粘接有内孔绝缘环21。通过硫化和粘结的连接方式,使导电材料与绝缘材料之间的连接更加稳固可靠。
如附图1、3、4所示,在绝缘半环12的绝缘环23和下绝缘半环13的绝缘环23的外壁上分别有环形的固定槽49,在两个半环状的绝缘环23组成的圆形的绝缘环上的固定槽49内固定安装有O型圈50,凸台2上方的本体1外壁与接头6的下部内壁通过螺纹固定安装在一起,接头6的上端有内螺纹或外螺纹,本体1的下端有内螺纹或外螺纹,斜孔40的外侧焊接有轴状的堵头41。通过在固定槽49内固定安装有O型圈50使绝缘半环12的绝缘环23和下绝缘半环13的绝缘环23分别固定安装在绝缘半环安装槽35和下绝缘半环安装槽36内,通过螺纹连接方式,使接头6与本体1之间的连接更加稳固可靠,并且方便拆卸。
如附图1、2、3、4所示,上端面圈7的端面绝缘圈16和端面圈8的端面绝缘圈16均为橡胶圈,端面环9的端面绝缘环17和下端面环10的端面绝缘环17均为橡胶环。端面绝缘圈16和端面绝缘环17分别使用橡胶圈和橡胶环可以在一定程度上节约成本,并且橡胶特有的弹性,也能使连接更加密实可靠。
如附图1、2、3、4所示,在接头6与本体1连接处下方的接头6内壁与本体1外壁之间固定安装有两道密封圈51,在端面环安装槽28外侧的凸台2上端面与接头6的下端面之间固定安装有密封圈51,电路板安装槽4上方的套筒5内壁与凸台2外壁之间固定安装有两道密封圈51,电路板安装槽4下方的套筒5内壁与凸台2外壁之间固定安装有两道密封圈51,下端面环安装槽31外侧的凸台2下端面上固定安装有密封圈51,下绝缘半环安装槽36下方的本体1外壁上固定安装有两道密封圈51。安装密封圈51能够有效密封各部件之间的接触面。
以上技术特征构成了本发明的最佳实施例,其具有较强的适应性和最佳实施效果,可根据实际需要增减非必要的技术特征,来满足不同情况的需求。