CN106099592B - 随钻仪器短节电连接中导电液体介质的绝缘方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了随钻仪器短节电连接中导电液体介质的绝缘方法。电连接装置内部细长轴向导电液通道内壁的电绝缘比较困难。本发明的步骤：接头体的轴向孔侧壁开设三个径向孔；轴向孔内注塑的可熔性聚四氟乙烯凝固后开设轴向导电液通道，轴向导电液通道的侧壁开设的注液孔、上出液孔和下出液孔与三个径向孔分别同轴；接头体的外表面喷涂绝缘陶瓷涂层；上、下耐压筒内表面喷涂绝缘陶瓷涂层后均与接头体螺纹连接；上、下耐压筒的环形凹槽底部通过电连接件安装孔与电连接管路连通，顶部分别与轴向导电液通道侧壁的上、下出液孔连通；电连接件安装孔通过螺纹连接单芯电连接件。本发明解决了电连接装置内部细长轴向导电液通道内壁的电绝缘问题。
Description
技术领域
本发明属于电连接技术领域，具体涉及一种随钻仪器短节电连接中导电液体介质的绝缘方法。
背景技术
随钻仪器短节间进行电连接时，需要考虑因螺纹连接带来的转动问题。根据查阅的文献可知，目前国内外解决转动连接问题常用的方法主要有以下两种：一种是采用在短节的接头上安装导电环来实现；另一种是采用插针式的接插件，把连接的外螺纹与短节间设计为可旋转结构，将旋转运动转变为直线运动。此外，专利CN204793531U中设计了一种“基于导电液体介质的随钻仪器短节多路电连接装置”，通过在轴向导电液通道中充导电液体介质来解决随钻仪器短节间电连接的旋转问题。采用导电液体介质来导电，必须要做好电连接装置在高温(≥120℃)环境下的电绝缘问题。接头的金属外表面电绝缘方法有很多，选择时必须要考虑导电液体介质与绝缘涂层是否会发生腐蚀等问题。导电液体介质可以是导电性能良好的水银或者镓铟锡合金，其电绝缘方法可以采用渡绝缘陶瓷涂层等。但是对电连接装置内部细长的轴向导电液通道内壁的电绝缘，是一个比较困难的问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述技术的不足，提供一种随钻仪器短节电连接中导电液体介质的绝缘方法，用以解决其内部细长的轴向导电液通道内壁的电绝缘问题。
本发明所采用的技术方案是：
本发明的具体步骤如下：
步骤一、接头体在顶部端面开设n个孔径为5～6mm的轴向孔，n≥3；所述轴向孔的底部封闭设置，侧壁开设三个径向孔；密封所有径向孔，向每个轴向孔内注塑可熔性聚四氟乙烯；待可熔性聚四氟乙烯凝固后，解除所有径向孔的密封，每个轴向孔内的可熔性聚四氟乙烯材料上开设孔径为3～4mm的轴向导电液通道；轴向导电液通道与对应的轴向孔同轴设置，且深度比轴向孔的深度小2～3mm；轴向导电液通道的侧壁开设注液孔、上出液孔和下出液孔，注液孔与中间的径向孔同轴设置，上出液孔与顶端的径向孔同轴设置，下出液孔与底端的径向孔同轴设置。开设轴向导电液通道、注液孔、上出液孔及下出液孔时，在钻头与接头体上分别接检测电极，若电极导通，则说明可熔性聚四氟乙烯材料被钻穿，绝缘层失效，需重复步骤一；反之绝缘层有效。接头体的顶端及底端均开设n+2个环形密封槽后，在接头体外表面喷涂绝缘陶瓷涂层，然后在环形密封槽内设置O形密封圈。轴向导电液通道的顶端用绝缘密封塞密封，绝缘密封塞外端用密封堵头堵住。
步骤二、上耐压筒的上端面开设n条沿轴向设置的上电连接管路，且内壁开设n个上环形凹槽；每个上环形凹槽的底部与上耐压筒沿径向开设的对应一个电连接件上安装孔内端连通；每个电连接件上安装孔孔壁与对应一条上电连接管路连通；电连接件上安装孔外端开放设置；上耐压筒内表面喷涂绝缘陶瓷涂层后通过螺纹与接头体连接，使得每个上环形凹槽的顶部与接头体上对应一条轴向导电液通道侧壁的上出液孔连通，且每个上环形凹槽设置在接头体顶端的两个环形密封槽之间；电连接件上安装孔通过螺纹连接绝缘的单芯电连接件，单芯电连接件由电连接件上安装孔外端旋入，单芯电连接件的导电芯嵌入上环形凹槽底部，且不超出上环形凹槽顶部；单芯电连接件外端用密封堵头堵上。
步骤三、下耐压筒的下端面开设有n条沿轴向设置的下电连接管路，且内壁开设有n个下环形凹槽；每个下环形凹槽的底部与下耐压筒沿径向开设的对应一个电连接件下安装孔内端连通；每个电连接件下安装孔孔壁与对应一条下电连接管路连通。电连接件下安装孔外端开放设置；下耐压筒内表面喷涂绝缘陶瓷涂层后通过螺纹与接头体连接，使得每个下环形凹槽的顶部与对应一条轴向导电液通道侧壁的下出液孔连通，且每个下环形凹槽设置在接头体底端的两个环形密封槽之间。电连接件下安装孔通过螺纹连接绝缘的单芯电连接件，单芯电连接件由电连接件下安装孔外端旋入，单芯电连接件的导电芯嵌入下环形凹槽底部，且不超出下环形凹槽顶部；单芯电连接件外端用密封堵头堵上。
步骤四、往接头体的注液孔注入导电液体后，在注液孔的外端用绝缘密封塞密封，绝缘密封塞外端用密封堵头堵住。
本发明解决了电连接装置内部细长的轴向导电液通道内壁的电绝缘问题。
附图说明
图1是实施本发明形成的装置外部示意图。
图2是图1的A-A剖视图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
如图1和2所示，随钻仪器短节电连接中导电液体介质的绝缘方法，具体步骤如下：
步骤一、接头体12在顶部端面开设三个孔径为5～6mm的轴向孔；轴向孔的底部封闭设置，侧壁开设三个径向孔；密封所有径向孔，向三个轴向孔内注塑可熔性聚四氟乙烯10；待可熔性聚四氟乙烯凝固后，解除所有径向孔的密封，每个轴向孔内的可熔性聚四氟乙烯材料上开设孔径为3～4mm的轴向导电液通道9；轴向导电液通道9与对应的轴向孔同轴设置，且深度比轴向孔的深度小2～3mm；轴向导电液通道9的侧壁开设注液孔11、上出液孔和下出液孔，注液孔11与中间的径向孔同轴设置，上出液孔与顶端的径向孔同轴设置，下出液孔与底端的径向孔同轴设置。开设轴向导电液通道9、注液孔11、上出液孔及下出液孔时，为防止偏钻可能导致绝缘层性能失效，在钻头与接头体12上分别接检测电极，若电极导通，则说明可熔性聚四氟乙烯材料被钻穿，绝缘层失效，需重复步骤一；反之绝缘层有效。接头体12的顶端及底端均开设五个环形密封槽3后，在接头体外表面喷涂绝缘陶瓷涂层，然后在环形密封槽内设置O形密封圈。轴向导电液通道9的顶端用绝缘密封塞4密封，绝缘密封塞外端用密封堵头6堵住。
步骤二、上耐压筒1的上端面开设三条沿轴向设置的上电连接管路2，且内壁开设三个上环形凹槽5，用于流通导电液体；每个上环形凹槽5的底部与上耐压筒沿径向开设的对应一个电连接件上安装孔内端连通；每个电连接件上安装孔孔壁与对应一条上电连接管路2连通；电连接件上安装孔外端开放设置；上耐压筒内表面喷涂绝缘陶瓷涂层后通过第一螺纹8与接头体12连接，使得每个上环形凹槽5的顶部与接头体12上对应一条轴向导电液通道9侧壁的上出液孔连通，且每个上环形凹槽5设置在接头体12顶端的两个环形密封槽3之间，环形密封槽3内的O形密封圈保证上环形凹槽5与轴向导电液通道9之间的导电液体不外漏；电连接件上安装孔通过螺纹连接绝缘的单芯电连接件7，单芯电连接件7由电连接件上安装孔外端旋入，单芯电连接件7的导电芯嵌入上环形凹槽5底部，且不超出上环形凹槽5顶部，保证导电芯能浸在导电液中；单芯电连接件7外端用密封堵头6堵上。
步骤三、下耐压筒14的下端面开设有三条沿轴向设置的下电连接管路15，且内壁开设有三个下环形凹槽16，用于流通导电液体；每个下环形凹槽16的底部与下耐压筒沿径向开设的对应一个电连接件下安装孔内端连通；每个电连接件下安装孔孔壁与对应一条下电连接管路15连通。电连接件下安装孔外端开放设置；下耐压筒内表面喷涂绝缘陶瓷涂层后通过第二螺纹13与接头体12连接，使得每个下环形凹槽16的顶部与对应一条轴向导电液通道9侧壁的下出液孔连通，且每个下环形凹槽16设置在接头体12底端的两个环形密封槽3之间，环形密封槽3内的O形密封圈保证下环形凹槽16与轴向导电液通道9之间的导电液体不外漏。电连接件下安装孔通过螺纹连接绝缘的单芯电连接件7，单芯电连接件7由电连接件下安装孔外端旋入，单芯电连接件7的导电芯嵌入下环形凹槽16底部，且不超出下环形凹槽16顶部，保证导电芯能浸在导电液中；单芯电连接件7外端用密封堵头6堵上。
步骤四、往接头体12的注液孔11注入导电液体后，在注液孔11的外端用绝缘密封塞4密封，绝缘密封塞外端用密封堵头6堵住。
Claims (1)
1.随钻仪器短节电连接中导电液体介质的绝缘方法，其特征在于：该方法的具体步骤如下：
步骤一、接头体在顶部端面开设n个孔径为5～6mm的轴向孔，n≥3；所述轴向孔的底部封闭设置，侧壁开设三个径向孔；密封所有径向孔，向每个轴向孔内注塑可熔性聚四氟乙烯；待可熔性聚四氟乙烯凝固后，解除所有径向孔的密封，每个轴向孔内的可熔性聚四氟乙烯材料上开设孔径为3～4mm的轴向导电液通道；轴向导电液通道与对应的轴向孔同轴设置，且深度比轴向孔的深度小2～3mm；轴向导电液通道的侧壁开设注液孔、上出液孔和下出液孔，注液孔与中间的径向孔同轴设置，上出液孔与顶端的径向孔同轴设置，下出液孔与底端的径向孔同轴设置；开设轴向导电液通道、注液孔、上出液孔及下出液孔时，在钻头与接头体上分别接检测电极，若电极导通，则说明可熔性聚四氟乙烯材料被钻穿，绝缘层失效，需重复步骤一；反之绝缘层有效；
步骤二、接头体的顶端及底端均开设n+2个环形密封槽后，在接头体外表面喷涂绝缘陶瓷涂层，然后在环形密封槽内设置O形密封圈；轴向导电液通道的顶端用绝缘密封塞密封，绝缘密封塞外端用密封堵头堵住；上耐压筒的上端面开设n条沿轴向设置的上电连接管路，且内壁开设n个上环形凹槽；每个上环形凹槽的底部与上耐压筒沿径向开设的对应一个电连接件上安装孔内端连通；每个电连接件上安装孔孔壁与对应一条上电连接管路连通；电连接件上安装孔外端开放设置；上耐压筒内表面喷涂绝缘陶瓷涂层后通过螺纹与接头体连接，使得每个上环形凹槽的顶部与接头体上对应一条轴向导电液通道侧壁的上出液孔连通，且每个上环形凹槽设置在接头体顶端的两个环形密封槽之间；电连接件上安装孔通过螺纹连接绝缘的单芯电连接件，单芯电连接件由电连接件上安装孔外端旋入，单芯电连接件的导电芯嵌入上环形凹槽底部，且不超出上环形凹槽顶部；单芯电连接件外端用密封堵头堵上；
步骤三、下耐压筒的下端面开设有n条沿轴向设置的下电连接管路，且内壁开设有n个下环形凹槽；每个下环形凹槽的底部与下耐压筒沿径向开设的对应一个电连接件下安装孔内端连通；每个电连接件下安装孔孔壁与对应一条下电连接管路连通；电连接件下安装孔外端开放设置；下耐压筒内表面喷涂绝缘陶瓷涂层后通过螺纹与接头体连接，使得每个下环形凹槽的顶部与对应一条轴向导电液通道侧壁的下出液孔连通，且每个下环形凹槽设置在接头体底端的两个环形密封槽之间；电连接件下安装孔通过螺纹连接绝缘的单芯电连接件，单芯电连接件由电连接件下安装孔外端旋入，单芯电连接件的导电芯嵌入下环形凹槽底部，且不超出下环形凹槽顶部；单芯电连接件外端用密封堵头堵上；
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