CN105298468B

CN105298468B - 测井仪器承压接头

Info

Publication number: CN105298468B
Application number: CN201410354123.5A
Authority: CN
Inventors: 谢昱北; 白庆杰; 刘炎昌; 袁彩华; 潘良根
Original assignee: CNPC Great Wall Drilling Co; China National Logging Corp
Current assignee: China National Petroleum Corp; CNPC Great Wall Drilling Co; China Petroleum Logging Co Ltd; China National Logging Corp
Priority date: 2014-07-24
Filing date: 2014-07-24
Publication date: 2020-09-04
Anticipated expiration: 2034-07-24
Also published as: CN105298468A

Abstract

本发明涉及一种测井仪器承压接头（12），该承压接头（12）用于连接电子线路段（11）和测井探头（13），所述承压接头（12）包括：承压接头体（26）；螺纹环（25），所述螺纹环（25）设置在所述承压接头体（26）的外周上，所述承压接头体（26）通过所述螺纹环（25）上的螺纹连接至所述电子线路段（11）的外壳（22）；连接块（27），所述承压接头体（26）通过所述连接块（27）与所述测井探头（13）连接；其特征在于，所述承压接头体（26）的内部具有空腔（37），用于安装变压器组件（24）。

Description

测井仪器承压接头

技术领域

本发明涉及一种承压接头，更具体地涉及测井仪器中用于连接测井仪器的高压探头段和常压电子线路段的承压接头。

背景技术

在油田勘探与开发过程中，测井是确定和评价油、气层的重要手段之一，也是解决一系列地质问题的重要手段，因为它能直接为石油地质和工程技术人员提供各项资料和数据。根据需要，人们研制了各种测井仪器如声波测井仪、感应测井仪和地层倾角测井仪以及各种辅助测井短节以获取各种地层的岩石物理参数和工程技术参数。这些测井仪器由于工作在高温、高压的恶劣环境下（例如，在井下深度7000 m时，温度可达175℃，压力达140MPa）而必须具有耐高温、耐高压的性能。

快速平台组合电缆测井技术是电缆测井发展的一个革命性里程碑。与传统的三组合测井相比，快速平台测井更迅捷、更经济，因为它极大缩短了从井场安装到最终结果输出的时间。快速平台测井仪器串的长度不到三组合测井的一半，因此测井时要求的井底口袋也相应较小，而其重量约为三组合测井的1/2。这样，要求快速平台组合仪器（简称快速平台测井仪器）具有紧凑的仪器结构。

现有的测井仪器大都采用耐高温的元器件或材料来实现仪器的耐高温性能，也有用保温瓶来实现仪器的耐高温性能。同时，测井仪器（具体地为高温高压探头段）在井下要承受高压，为了避免仪器因高压而损坏，在测井仪器强度不够的地方，就需要耐高压设计。在选用强度高的材料仍不能满足要求的情况下，保持仪器的内外压力平衡是防止仪器被压坏的有效方法。目前，平衡压力的方法主要是在仪器内注硅油，通过保持仪器的内外压力平衡来实现仪器的耐高压性能。

电子线路段对探头信号进行采集和传输，内置有电路板以对采集的信号进行处理。为确保测井仪器在上述高温高压环境下的可靠工作，需要一种承压接头，该承压接头连接高温高压探头段和电子线路常压段，实现高低压的隔离，同时具有紧凑的结构。

变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯（磁芯），可用于电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压（磁饱和变压器）等。

测井仪器中用到的主要供电电源基本都是直流线性稳压电源。主供电电源是地面供给的220V左右的交流电压，井下电源主要由输入变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路、保护电路组成。

发明内容

现有技术的测井仪器中各部件彼此分开布置，使得整体结构所占空间较大。

为了解决以上问题，本发明提出以下技术方案。

第一方面，本发明提供一种测井仪器承压接头，所述承压接头用于连接电子线路段和测井探头，所述承压接头包括：承压接头体；螺纹环，所述螺纹环设置在所述承压接头体的外周上，所述承压接头体通过所述螺纹环上的螺纹连接至所述电子线路段的外壳；连接块，所述承压接头体通过所述连接块与所述测井探头连接；其特征在于，所述承压接头体的内部具有空腔，用于安装变压器组件。

第二方面，在第一方面所述的测井仪器承压接头中，所述承压接头体的连接所述测井探头的一端的外周面上具有连接块槽，所述连接块的一部分插入所述连接块槽内，所述连接块的另一部分位于所述测井探头的外壳孔中。

第三方面，在第一方面所述的测井仪器承压接头中，所述承压接头体的连接所述测井探头的一端的端面中心具有内螺纹孔，所述测井探头的芯轴的外螺纹与所述承压接头体的内螺纹孔螺纹接合。

第四方面，在第一方面所述的测井仪器承压接头中，所述承压接头体和所述电子线路段的外壳之间具有密封圈，所述密封圈套在所述承压接头体的密封圈槽中。

第五方面，在第一方面所述的测井仪器承压接头中，所述承压接头体的连接所述测井探头的一端的端面上具有多个密封孔，每个孔内装有多芯承压电连接器。

第六方面，在第一方面所述的测井仪器承压接头中，所述变压器组件包括变压器上压板和变压器下压板，变压器夹在所述变压器上压板和变压器下压板之间。

第七方面，在第六方面所述的测井仪器承压接头中，通过多个变压器压板杆将变压器安装在所述变压器上压板和变压器下压板之间，其中，所述变压器压板杆的两端具有螺纹，一端旋入所述变压器下压板的螺纹孔中，另一端穿过所述变压器上压板，并且通过螺母紧固。

第八方面，在第一方面所述的测井仪器承压接头中，所述变压器组件包括变压器支撑件，所述变压器支撑件从所述变压器组件的一端突出，顶在所述承压接头体的空腔的端面上。

第九方面，在第一方面所述的测井仪器承压接头中，通过紧固螺钉将所述变压器组件紧固在所述承压接头体的空腔内。

第十方面，在第一方面所述的测井仪器承压接头中，所述变压器组件的变压器具有铁芯和线圈绕组及绝缘构件。

借助于上面所述结构，实现了电子线路段与测井探头的适当连接，并且由于变压器组件安装在承压接头体的内部空腔中，因此，节省了安装空间，使得结构紧凑，操作方便。

附图说明

通过下面结合附图的详细说明，本发明的这些和其它目的和优点将变得更清楚，附图中：

图1是本发明的承压接头在测井仪器中的连接关系示意图。

图2A是本发明的承压接头的立体剖视图。

图2B是本发明的承压接头的立体图。

图3A是本发明的承压接头体的立体图。

图3B是本发明的承压接头体的剖视图。

图4A是本发明的承压接头空腔内的变压器组件固定结构的立体示意图。

图4B是本发明的承压接头空腔内的变压器组件固定结构的剖视图。

图5A是本发明的变压器组件固定结构的立体图和剖视图。

图5B是本发明的变压器的立体图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例通过示例性的方式对本发明做进一步的详细说明。

如图1所示，本发明示例性的测井仪器由电子线路段11、承压接头12和探头13组成。电子线路段11中装有测井仪器的电源、发射和采集电路以及通讯电路板。探头13中装有测井仪器，例如传感器。承压接头12用来连接电子线路段11和探头13。电子线路段11和承压接头12例如为金属材料制成。探头13的外壳例如为金属材料和非金属材料制成的组装结构。探头13的内部由硅油填充，通过装置把外部140Mpa的环境压力引导至硅油，确保硅油和外部140Mpa的环境压力相同。

如图2A和2B所示，承压接头12包括承压接头体26。承压接头体26通过螺纹环25上的螺纹连接电子线路外壳22。承压接头体26和电子线路外壳22之间具有密封圈23。密封圈23实现密封。承压接头体26的一端连接至电子线路骨架21。电子线路骨架中装有电源、发射和采集电路以及通讯电路板。如图3A和3B所示，承压接头体26通过骨架圆柱面31连接电子线路骨架21。螺纹环25套在承压接头体26的螺纹环圆柱面32的外周上。承压接头体26和电子线路外壳22之间的密封圈23套在承压接头体26的密封圈槽38中。

承压接头体26的另一端的外周面上具有连接块槽34（图3A），外壳连接块27的一部分插入连接块槽34内。外壳连接块27的另一部分位于探头外壳28的孔中。由以上方式将承压接头体26和探头外壳28连接起来。

承压接头体26在连接探头外壳28的一侧的端面中心具有内螺纹孔36。探头芯轴29具有外螺纹，探头芯轴29的外螺纹与承压接头体26的内螺纹孔36螺纹接合，实现承压接头体26同探头芯轴29的连接。

承压接头体26在连接探头外壳28的一侧的外周上具有探头外壳圆柱面33，探头外壳28套在外壳圆柱面33的外周上。在该侧的端面上具有若干密封孔35，每个孔内装有多芯承压电连接器30。通过多芯承压电连接器30实现电子线路段11和探头13之间的电源导线和信号导线的连通。

如图2A和3B所示，承压接头体26的内部具有变压器空腔37。变压器空腔37中可以装有测井仪器的电源变压器组件24。

如图4A和4B所示，通过若干骨架紧固螺钉41将骨架圆柱面31连接到电子线路骨架21。通过紧固螺钉42将电源变压器组件24紧固在承压接头体26的空腔内。变压器紧固螺钉42穿过骨架圆柱面31拧在变压器上压板43的螺纹孔内。

通过多个变压器压板杆52将变压器安装在变压器上压板43和变压器下压板44之间。变压器压板杆52的两端具有螺纹，一端旋入下压板螺纹孔54，另一端穿过上压板，并且通过拉杆锁紧螺母53紧固。通过变压器紧固螺钉42旋入上压板螺纹孔51实现电源变压器组件24紧固在承压接头体26的空腔内。

圆柱形的变压器支撑件46从变压器组件24的一端突出，顶在承压接头体26内的空腔端面上，即腔体支撑面47，实现电源变压器组件24的轴向支撑，通过变压器支撑锁紧螺钉45连接变压器下压板44和变压器支撑件46。

变压器具有铁芯55和线圈绕组、绝缘构件56。

本发明为确保测井仪器在高温高压环境下的可靠工作，实现了一种承压接头，该承压接头连接高温高压探头段和电子线路常压段，实现高低压的隔离。进一步地，将电源变压器固定在承压接头内，使得结构紧凑，操作方便。

为了易于说明使用了空间相对术语诸如“在下面”、“以下”、“下”、“之上”、“上”等以解释一个元件相对于第二元件的定位。除了不同于在图中描绘的那些定向的定向，这些术语旨在涵盖器件的不同定向。此外，术语诸如“第一”、“第二”等还被用于描述各种元件、区域、部分等，并且也并非旨在是限制性的。贯穿说明书，类似的术语参考类似的元件。如在这里所使用地，术语“具有”、“含有”、“包含”、“包括”等是指示所陈述的元件或者特征的存在但是并不排除另外的元件或者特征的开放式术语。冠词“一”、“一个”和“该”旨在包括复数以及单数，除非上下文清楚地另有指示。此外，术语“示例性”仅仅意味着作为一个实例，而不是最佳的或最优的。还要认识到，这里所描绘的特征和/或元素是出于简单及易于理解的目的而以相对于彼此的特定尺寸示出的，实际的尺寸可能与这里所示出的尺寸显著不同。虽然已经在这里示意并且描述了具体实施例，但是本领域普通技术人员将会理解，在不偏离本发明的范围的情况下，各种可替代的和/或等价的实现可以替代所示出和描述的具体实施例。该申请旨在涵盖在这里讨论的具体实施例的任何调整或者变化。因此，本发明旨在仅由权利要求及其等价形式限制。

Claims

1.一种测井仪器承压接头（12），所述承压接头（12）用于连接电子线路段（11）和测井探头（13），所述承压接头（12）包括：

承压接头体（26），

螺纹环（25），所述螺纹环（25）设置在所述承压接头体（26）的外周上，所述承压接头体（26）通过所述螺纹环（25）上的螺纹连接至所述电子线路段（11）的外壳（22），

连接块（27），所述承压接头体（26）通过所述连接块（27）与所述测井探头（13）连接，

其特征在于，

所述承压接头体（26）的内部具有空腔（37），用于安装变压器组件（24），

其中，所述承压接头体（26）的连接所述测井探头（13）的一端的外周面上具有连接块槽（34），所述连接块（27）的一部分插入所述连接块槽（34）内，所述连接块（27）的另一部分位于所述测井探头（13）的外壳孔中，

其中，所述变压器组件（24）包括变压器上压板（43）和变压器下压板（44），变压器夹在所述变压器上压板（43）和变压器下压板（44）之间。

2.如权利要求1所述的测井仪器承压接头（12），其特征在于，所述承压接头体（26）的连接所述测井探头（13）的一端的端面中心具有内螺纹孔（36），所述测井探头（13）的芯轴（29）的外螺纹与所述承压接头体（26）的内螺纹孔（36）螺纹接合。

3.如权利要求1所述的测井仪器承压接头（12），其特征在于，所述承压接头体（26）和所述电子线路段（11）的外壳（22）之间具有密封圈（23），所述密封圈（23）套在所述承压接头体（26）的密封圈槽（38）中。

4.如权利要求1所述的测井仪器承压接头（12），其特征在于，所述承压接头体（26）的连接所述测井探头（13）的一端的端面上具有多个密封孔（35），每个孔内装有多芯承压电连接器（30）。

5.如权利要求1所述的测井仪器承压接头（12），其特征在于，通过多个变压器压板杆（52）将变压器安装在所述变压器上压板（43）和变压器下压板（44）之间，其中，所述变压器压板杆（52）的两端具有螺纹，一端旋入所述变压器下压板（43）的螺纹孔（54）中，另一端穿过所述变压器上压板（43），并且通过螺母（53）紧固。

6.如权利要求1所述的测井仪器承压接头（12），其特征在于，所述变压器组件（24）包括变压器支撑件（46），所述变压器支撑件（46）从所述变压器组件（24）的一端突出，顶在所述承压接头体（26）的空腔（37）的端面上。

7.如权利要求1所述的测井仪器承压接头（12），其特征在于，通过紧固螺钉（42）将所述变压器组件（24）紧固在所述承压接头体（26）的空腔内。

8.如权利要求1所述的测井仪器承压接头（12），其特征在于，所述变压器组件（24）的变压器具有铁芯（55）和线圈绕组及绝缘构件（56）。