CN109057780B - 石油钻井中带有线通讯的随钻电磁波测量系统 - Google Patents
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- H01R11/00—Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts
- H01R11/01—Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts characterised by the form or arrangement of the conductive interconnection between the connecting locations
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Abstract
石油钻井中带有线通讯的随钻电磁波测量系统，包括电磁波随钻测量短节、有线通讯工具组、电磁波随钻发射短节和随钻信号接收装置，随钻信号测量装置、随钻信号传导装置、随钻信号发射装置和随钻信号接收装置共同构成随钻电磁波测量系统的信号系统，适用于常规泥浆、泡沫泥浆、空气钻井、激光钻井等钻井领域，结构简单，可靠性高，有线通讯工具组的使用使随钻电磁波测量系统在深井及超深井的使用成为可能，钻井流体通道与常规钻具相同，使用中没有额外的钻井流体压力损耗，节能效果显著，使用与维护方便，提高了生产效率，减少了钻井作业中的安全隐患，降低了钻井成本。
Description
技术领域
本发明涉及石油工业无线随钻定向钻井技术领域，特别涉及石油钻井中带有线通讯的随钻电磁波测量系统。
背景技术
随着石油勘探开发的进展，涉及的地层结构越来越复杂，深井和高温、高压井等特殊井越来越多，这些特殊井的井斜测量面临前所未有的巨大挑战，随着钻井技术的发展和勘探开发要求的不断提高，对钻井质量要求越来越高，对井斜的测量和控制越来越严格。
无线随钻测斜仪的信号传输方式主要有泥浆传输、电磁波传输、声波传输，其中电磁波传输是利用磁场的变化进行磁通信的一种方式，因其不受外界地层电阻率和钻井流体压力的影响，传输速率快，既适用于常规泥浆，又适用于泡沫泥浆、空气钻井、激光钻井等钻井领域，在钻井施工中可以传输定向和地质资料参数，在某些不适用常规泥浆及钻井要求高的场所逐渐得到推广应用，电磁波信号传输主要是依靠地层介质来实现的，井下仪器将测量的数据加载到载波信号上，测量信号随载波信号由电磁波发射器向四周发射，地面检波器在地面将检测到的电磁波中的测量信号卸载并解码、计算，得到实际的测量数据。但是，电磁波信号传输方式，信号衰减快，传输距离近，这种状况限制了其在深井、超深井等特殊井领域的应用，同时仪器居于钻具中心，在工作中时刻受到钻井流体的冲蚀，不但其结构件受损，而且钻井流体的压力也被消减，增加了仪器损耗和能量消耗，增加了维护成本，降低了钻井施工的安全性能和可靠性，降低了生产效率，增加了钻井作业的安全隐患。
发明内容
为了解决以上存在的问题，本发明提供了一种石油钻井中带有线通讯的随钻电磁波测量系统，适用于常规泥浆、泡沫泥浆、空气钻井、激光钻井等钻井领域，结构简单，可靠性高，有线通讯工具组的使用使随钻电磁波测量系统在深井及超深井的使用成为可能，本发明的目的就是为现场提供一种石油钻井中带有线通讯的随钻电磁波测量系统。
本发明是通过以下技术方案实现的。
石油钻井中带有线通讯的随钻电磁波测量系统，其包括电磁波随钻测量短节、有线通讯工具组、电磁波随钻发射短节和随钻信号接收装置，石油钻井中带有线通讯的随钻电磁波测量系统是钻具的一部分，其上端和下端分别与上部钻具和下部钻具通过钻杆接头螺纹相接，有线通讯工具组的上端和下端分别与电磁波随钻发射短节和电磁波随钻测量短节之间通过钻杆接头螺纹相接，有线通讯工具组由若干根有线通讯工具组成，各有线通讯工具之间通过钻杆接头螺纹相接，电磁波随钻测量短节、有线通讯工具组和电磁波随钻发射短节中的铠装电缆组件和导电环组件共同构成随钻信号传导装置，其上端与电磁波随钻发射短节中的随钻信号发射装置相连，下端与电磁波随钻测量短节中的随钻信号测量装置相连，随钻信号测量装置、随钻信号传导装置、随钻信号发射装置和随钻信号接收装置共同构成随钻电磁波测量系统的信号系统。
有线通讯工具由有线钻杆主体、铠装电缆组件和导电环组件组成，有线钻杆主体由母接头、管体、公接头三部分依次组焊而成，母接头和公接头的外圆面上都敷焊有耐磨带,在母接头钻杆接头螺纹的根部向下加工有两个台阶，在第二个台阶上部的内孔——上导电环槽中部加工有环形槽，环形槽内有密封，在上导电环槽的台阶面向下加工有一个台阶孔——铠装电缆上固定孔和两个盲孔，在公接头钻杆接头螺纹的前端有一轴向凸起，该凸起在装配时伸入母接头的第一个台阶内，公接头内孔下端向上加工有一个台阶，台阶下部的内孔——下导电环槽中部加工有环形槽，环形槽内有密封，在下导电环槽的台阶面向上加工有一个台阶孔——铠装电缆下固定孔和两个盲孔，铠装电缆上固定孔与铠装电缆下固定孔相互同心，铠装电缆组件的上部和下部分别固定在铠装电缆上固定孔和铠装电缆下固定孔内，中部位于管体内。
铠装电缆组件由铠装电缆芯、铠装电缆绝缘层、电缆铠甲和铠装电缆固定套组成,铠装电缆固定套将铠装电缆组件的其他部分的上端和下端分别卡紧固定在铠装电缆上固定孔和铠装电缆下固定孔内，使铠装电缆组件的其他部分保持张紧状态，导电环组件由绝缘环和导电环组成，绝缘环由绝缘材料制做而成，为一圆环状，在一端端面的中部加工有环形槽，槽内镶嵌着导电环，槽底加工有圆孔，孔内穿过铠装电缆绝缘层并用固持胶与其粘结为一体，在另一端面的中部有两个圆柱状凸起，两个导电环组件上的这两个圆柱状凸起分别插入上导电环槽和下导电环槽台阶面上的两个盲孔内，并用固持胶粘结固定，导电环由导电材料制做而成，为一圆环状，在圆环的中部加工有轴向孔，孔内穿过铠装电缆芯，并与其焊接或铆接为一体。
电磁波随钻测量短节由随钻信号测量装置、电磁波短节主体、随钻信号测量装置密封盖板、螺钉、铠装电缆组件和导电环组件组成，电磁波短节主体为一圆管状，下端加工有钻杆接头外螺纹，上端加工有钻杆接头内螺纹，内螺纹根部向下加工有两个台阶，在第二个台阶上部的内孔——上导电环槽中部加工有环形槽，环形槽内有密封，在上导电环槽的台阶面向下加工有一个与装有随钻信号测量装置的槽相通的孔——下信号孔和两个盲孔，绝缘环上的两个圆柱状凸起插入上导电环槽台阶面上的两个盲孔内，并用固持胶粘结固定，铠装电缆组件下端穿过下信号孔与随钻信号测量装置相连通，螺钉将随钻信号测量装置密封盖板和电磁波短节主体连为一体形成一个密封腔，将随钻信号测量装置固定在密封腔内。
电磁波随钻发射短节由随钻信号发射装置、发射短节主体、随钻信号发射装置密封盖板、螺钉、铠装电缆组件和导电环组件组成，发射短节主体为一圆管状，上端加工有钻杆接头内螺纹，下端加工有钻杆接头外螺纹，外螺纹前端有一轴向凸起，该凸起在装配时伸入母接头的第一个台阶内，下端内孔向上加工有一个台阶，台阶下部的内孔——下导电环槽中部加工有环形槽，环形槽内有密封，在下导电环槽的台阶面向上加工有一个与装有随钻信号发射装置的槽相通的孔——上信号孔和两个盲孔，绝缘环上的两个圆柱状凸起插入下导电环槽台阶面上的两个盲孔内，并用固持胶粘结固定，铠装电缆组件上端穿过上信号孔与随钻信号发射装置相连通，螺钉将随钻信号发射装置密封盖板和发射短节主体连为一体形成一个密封腔，将随钻信号发射装置固定在密封腔内。
各有线通讯工具间及有线通讯工具组与电磁波随钻发射短节和电磁波随钻测量短节之间通过钻杆接头螺纹连接在一起时，其对应的导电环组件受压产生弹性变形，相应的导电环之间相互紧密接触，使随钻信号传导装置的各部分连为一体，同时绝缘环上加工有环形槽的端面之间紧密接触将两个紧密接触的导电环密封在其中。
本发明具有以下优点：本石油钻井中带有线通讯的随钻电磁波测量系统适用于常规泥浆、泡沫泥浆、空气钻井、激光钻井等钻井领域，结构简单，可靠性高，有线通讯工具组的使用使随钻电磁波测量系统在深井及超深井的使用成为可能，有线通讯工具在操作中与常规钻杆使用方法相同，钻井流体通道与常规钻具相同，使用中没有额外的钻井流体压力损耗，节能效果显著，使用与维护方便，提高了生产效率，减少了钻井作业中的安全隐患，降低了钻井成本。
说明书附图
图1：石油钻井中带有线通讯的随钻电磁波测量系统示意图
图2：石油钻井中带有线通讯的随钻电磁波测量系统有线钻杆主体示意图
图3：石油钻井中带有线通讯的随钻电磁波测量系统铠装电缆组件示意图
图4：石油钻井中带有线通讯的随钻电磁波测量系统导电环组件示意图
附图说明: 1、下部钻具
2、电磁波随钻测量短节 201、随钻信号测量装置 202、电磁波短节主体 2021、下信号孔 203、随钻信号测量装置密封盖板 204、螺钉
3、有线通讯工具
301、铠装电缆组件 3011、铠装电缆芯 3012、铠装电缆绝缘层 3013、电缆铠甲3014、铠装电缆固定套
302、导电环组件 3021、绝缘环 3022、导电环
303、有线钻杆主体 3031、母接头 3032、管体 3033、公接头 3034、耐磨带 3035、上导电环槽 3036、铠装电缆上固定孔 3037、铠装电缆下固定孔 3038、下导电环槽
4、电磁波随钻发射短节 401、随钻信号发射装置 402、发射短节主体 4021、上信号孔 403、随钻信号发射装置密封盖板
5、上部钻具
6、随钻信号接收装置
具体实施方式
现结合说明书附图图1、图2、图3、图4对本发明做进一步的描述。
实施例1：
石油钻井中带有线通讯的随钻电磁波测量系统，其包括电磁波随钻测量短节2、有线通讯工具3组、电磁波随钻发射短节4和随钻信号接收装置6，石油钻井中带有线通讯的随钻电磁波测量系统是钻具的一部分，其上端和下端分别与上部钻具5和下部钻具1通过钻杆接头螺纹相接，有线通讯工具3组的上端和下端分别与电磁波随钻发射短节4和电磁波随钻测量短节2之间通过钻杆接头螺纹相接，有线通讯工具3组由若干根有线通讯工具3组成，各有线通讯工具3之间通过钻杆接头螺纹相接，电磁波随钻测量短节2、有线通讯工具3组和电磁波随钻发射短节4中的铠装电缆组件301和导电环组件302共同构成随钻信号传导装置，其上端与电磁波随钻发射短节4中的随钻信号发射装置401相连，下端与电磁波随钻测量短节2中的随钻信号测量装置201相连，随钻信号测量装置201、随钻信号传导装置、随钻信号发射装置401和随钻信号接收装置6共同构成随钻电磁波测量系统的信号系统。
有线通讯工具3由有线钻杆主体303、铠装电缆组件301和导电环组件302组成，有线钻杆主体303由母接头3031、管体3032、公接头3033三部分依次组焊而成，母接头3031和公接头3033的外圆面上都敷焊有耐磨带3034,在母接头3031钻杆接头螺纹的根部向下加工有两个台阶，在第二个台阶上部的内孔——上导电环槽3035中部加工有环形槽，环形槽内有密封，在上导电环槽3035的台阶面向下加工有一个台阶孔——铠装电缆上固定孔3036和两个盲孔，在公接头3033钻杆接头螺纹的前端有一轴向凸起，该凸起在装配时伸入母接头3031的第一个台阶内，公接头3033内孔下端向上加工有一个台阶，台阶下部的内孔——下导电环槽3038中部加工有环形槽，环形槽内有密封，在下导电环槽3038的台阶面向上加工有一个台阶孔——铠装电缆下固定孔3037和两个盲孔，铠装电缆上固定孔3036与铠装电缆下固定孔3037相互同心，铠装电缆组件301的上部和下部分别固定在铠装电缆上固定孔3036和铠装电缆下固定孔3037内，中部位于管体3032内。
铠装电缆组件301由铠装电缆芯3011、铠装电缆绝缘层3012、电缆铠甲3013和铠装电缆固定套3014组成,铠装电缆芯3011的截面形状为圆形，铠装电缆固定套3014将铠装电缆组件301的其他部分的上端和下端分别卡紧固定在铠装电缆上固定孔3036和铠装电缆下固定孔3037内，使铠装电缆组件301的其他部分保持张紧状态，导电环组件302由绝缘环3021、导电环3022组成，绝缘环3021由绝缘材料制做而成，为一圆环状，在一端端面的中部加工有环形槽，槽内镶嵌着导电环3022，槽底加工有圆孔，孔内穿过铠装电缆绝缘层3012并用固持胶与其粘结为一体，在另一端面的中部有两个圆柱状凸起，两个导电环组件302上的这两个圆柱状凸起分别插入上导电环槽3035或下导电环槽3038台阶面上的两个盲孔内，并用固持胶粘结固定，导电环3022由导电材料制做而成，为一圆环状，其截面形状为圆形，在圆环的中部加工有轴向孔，孔内穿过铠装电缆芯3011，并与其焊接为一体。
电磁波随钻测量短节2由随钻信号测量装置201、电磁波短节主体202、随钻信号测量装置密封盖板203、螺钉204、铠装电缆组件301和导电环组件302组成，电磁波短节主体202为一圆管状，下端加工有钻杆接头外螺纹，上端加工有钻杆接头内螺纹，内螺纹根部向下加工有两个台阶，在第二个台阶上部的内孔——上导电环槽3035中部加工有环形槽，环形槽内有密封，在上导电环槽3035的台阶面向下加工有一个与装有随钻信号测量装置201的槽相通的孔——下信号孔2021和两个盲孔，绝缘环3021上的两个圆柱状凸起插入上导电环槽3035台阶面上的两个盲孔内，并用固持胶粘结固定，铠装电缆组件301下端穿过下信号孔2021与随钻信号测量装置201相连通，螺钉204将随钻信号测量装置密封盖板203和电磁波短节主体202连为一体形成一个密封腔，将随钻信号测量装置201固定在密封腔内。
电磁波随钻发射短节4由随钻信号发射装置401、发射短节主体402、随钻信号发射装置密封盖板403、螺钉204、铠装电缆组件301和导电环组件302组成，发射短节主体402为一圆管状，上端加工有钻杆接头内螺纹，下端加工有钻杆接头外螺纹，外螺纹前端有一轴向凸起，该凸起在装配时伸入母接头3031的第一个台阶内，下端内孔向上加工有一个台阶，台阶下部的内孔——下导电环槽3038中部加工有环形槽，环形槽内有密封，在下导电环槽3038的台阶面向上加工有一个与装有随钻信号发射装置401的槽相通的孔——上信号孔4021和两个盲孔，绝缘环3021上的两个圆柱状凸起插入下导电环槽3038台阶面上的两个盲孔内，并用固持胶粘结固定，铠装电缆组件301上端穿过上信号孔4021与随钻信号发射装置401相连通，螺钉204将随钻信号发射装置密封盖板403和发射短节主体402连为一体形成一个密封腔，将随钻信号发射装置401固定在密封腔内。
各有线通讯工具3之间及有线通讯工具3组与电磁波随钻发射短节4和电磁波随钻测量短节2之间通过钻杆接头螺纹连接在一起时，其对应的导电环组件302受压产生弹性变形，相应的导电环3022之间相互紧密接触，使随钻信号传导装置的各部分连为一体，同时绝缘环3021上加工有环形槽的端面之间紧密接触将两个紧密接触的导电环3022密封在其中。
实施例2：
与实施例1不同的是，导电环3022与铠装电缆芯3011铆接为一体，铠装电缆芯3011的截面形状为椭圆形，绝缘环3021槽底加工有椭圆孔。
实施例3：
与实施例1、2不同的是，铠装电缆芯3011的截面形状为四角倒圆的矩形，导电环3022的截面形状为椭圆形，绝缘环3021槽底加工有四角倒圆的矩形孔。
实施例4：
与实施例1、2、3不同的是，导电环3022的截面形状为矩形。
将石油钻井中带有线通讯的随钻电磁波测量系统与其上端的上部钻具5和下端的下部钻具1通过钻杆接头螺纹相接，钻井流体通道连通完毕，打开钻井泵，钻井流体从上部钻具5经石油钻井中带有线通讯的随钻电磁波测量系统，流入下部钻具1，进行正常的钻井作业，在钻进过程中，随钻信号测量装置201将测得的井下数据信息通过随钻信号传导装置传递给随钻信号发射装置401，再以电磁波的方式传递给随钻信号接收装置6，随钻信号接收装置6识别并解读井下数据信息为指导定向钻井施工服务。随着井深的增加，石油钻井中带有线通讯的随钻电磁波测量系统距井口越来越远，地面接收到的电磁波信号越来越弱，当随钻信号接收装置6不能正确解读出井下数据信息时，减少上部钻具5的长度，增加有线通讯工具3组中有线通讯工具3的数量，使随钻信号发射装置401处于适宜的深度范围内，以确保随钻信号接收装置6接收到较强的信号，如此循环往复，直至完成石油钻井定向测斜任务。
以上四个实施例是本石油钻井中带有线通讯的随钻电磁波测量系统常用的实施例，而不是全部的实施例，本领域的一般技术人员根据本发明的方案及对本发明中的部分配件的外形进行变更或拆解，可以做出多种实施例，在不改变其原理的情况下，都视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.石油钻井中带有线通讯的随钻电磁波测量系统，其特征是，其包括电磁波随钻测量短节（2）、有线通讯工具(3)组、电磁波随钻发射短节（4）和随钻信号接收装置（6），石油钻井中带有线通讯的随钻电磁波测量系统是钻具的一部分，其上端和下端分别与上部钻具（5）和下部钻具（1）通过钻杆接头螺纹相接，有线通讯工具（3）组的上端和下端分别与电磁波随钻发射短节（4）和电磁波随钻测量短节（2）之间通过钻杆接头螺纹相接，有线通讯工具（3）组由若干根有线通讯工具（3）组成，各有线通讯工具（3）之间通过钻杆接头螺纹相接，电磁波随钻测量短节（2）、有线通讯工具(3)组和电磁波随钻发射短节（4）中的铠装电缆组件（301）和导电环组件（302）共同构成随钻信号传导装置，其上端与电磁波随钻发射短节（4）中的随钻信号发射装置（401）相连，下端与电磁波随钻测量短节（2）中的随钻信号测量装置（201）相连，随钻信号测量装置（201）、随钻信号传导装置、随钻信号发射装置（401）和随钻信号接收装置（6）共同构成随钻电磁波测量系统的信号系统；
有线通讯工具（3）由有线钻杆主体（303）、铠装电缆组件（301）和导电环组件（302）组成，有线钻杆主体（303）由母接头（3031）、管体（3032）、公接头（3033）三部分依次组焊而成，母接头（3031）和公接头（3033）的外圆面上都敷焊有耐磨带（3034）,在母接头（3031）钻杆接头螺纹的根部向下加工有两个台阶，在第二个台阶上部的内孔——上导电环槽（3035）中部加工有环形槽，环形槽内有密封，在上导电环槽（3035）的台阶面向下加工有一个台阶孔——铠装电缆上固定孔（3036）和两个盲孔，在公接头（3033）钻杆接头螺纹的前端有一轴向凸起，该凸起在装配时伸入母接头（3031）的第一个台阶内，公接头（3033）内孔下端向上加工有一个台阶，台阶下部的内孔——下导电环槽（3038）中部加工有环形槽，环形槽内有密封，在下导电环槽（3038）的台阶面向上加工有一个台阶孔——铠装电缆下固定孔（3037）和两个盲孔，铠装电缆上固定孔（3036）与铠装电缆下固定孔（3037）相互同心，铠装电缆组件（301）的上部和下部分别固定在铠装电缆上固定孔（3036）和铠装电缆下固定孔（3037）内，中部位于管体（3032）内；
铠装电缆组件（301）由铠装电缆芯（3011）、铠装电缆绝缘层（3012）、电缆铠甲（3013）和铠装电缆固定套（3014）组成,铠装电缆固定套（3014）将铠装电缆组件（301）的其他部分的上端和下端分别卡紧固定在铠装电缆上固定孔（3036）和铠装电缆下固定孔（3037）内，使铠装电缆组件（301）的其他部分保持张紧状态，导电环组件（302）由绝缘环（3021）、导电环（3022）组成，绝缘环（3021）由绝缘材料制做而成，为一圆环状，在一端端面的中部加工有环形槽，槽内镶嵌着导电环（3022），槽底加工有圆孔，孔内穿过铠装电缆绝缘层（3012）并用固持胶与其粘结为一体，在另一端面的中部有两个圆柱状凸起，两个导电环组件（302）上的这两个圆柱状凸起分别插入上导电环槽（3035）或下导电环槽（3038）台阶面上的两个盲孔内，并用固持胶粘结固定，导电环（3022）由导电材料制做而成，为一圆环状，在圆环的中部加工有轴向孔，孔内穿过铠装电缆芯（3011），并与其焊接或铆接为一体；
电磁波随钻测量短节（2）由随钻信号测量装置（201）、电磁波短节主体（202）、随钻信号测量装置密封盖板（203）、螺钉（204）、铠装电缆组件（301）和导电环组件（302）组成，电磁波短节主体（202）为一圆管状，下端加工有钻杆接头外螺纹，上端加工有钻杆接头内螺纹，内螺纹根部向下加工有两个台阶，在第二个台阶上部的内孔——上导电环槽（3035）中部加工有环形槽，环形槽内有密封，在上导电环槽（3035）的台阶面向下加工有一个与装有随钻信号测量装置（201）的槽相通的孔——下信号孔（2021）和两个盲孔，绝缘环（3021）上的两个圆柱状凸起插入上导电环槽（3035）台阶面上的两个盲孔内，并用固持胶粘结固定，铠装电缆组件（301）下端穿过下信号孔（2021）与随钻信号测量装置（201）相连通，螺钉（204）将随钻信号测量装置密封盖板（203）和电磁波短节主体（202）连为一体形成一个密封腔，将随钻信号测量装置（201）固定在密封腔内。
2.根据权利要求1所述的石油钻井中带有线通讯的随钻电磁波测量系统，其特征是电磁波随钻发射短节（4）由随钻信号发射装置（401）、发射短节主体（402）、随钻信号发射装置密封盖板（403）、螺钉（204）、铠装电缆组件（301）和导电环组件（302）组成，发射短节主体（402）为一圆管状，上端加工有钻杆接头内螺纹，下端加工有钻杆接头外螺纹，外螺纹前端有一轴向凸起，该凸起在装配时伸入母接头（3031）的第一个台阶内，下端内孔向上加工有一个台阶，台阶下部的内孔——下导电环槽（3038）中部加工有环形槽，环形槽内有密封，在下导电环槽（3038）的台阶面向上加工有一个与装有随钻信号发射装置（401）的槽相通的孔——上信号孔（4021）和两个盲孔，绝缘环（3021）上的两个圆柱状凸起插入下导电环槽（3038）台阶面上的两个盲孔内，并用固持胶粘结固定，铠装电缆组件（301）上端穿过上信号孔（4021）与随钻信号发射装置（401）相连通，螺钉（204）将随钻信号发射装置密封盖板（403）和发射短节主体（402）连为一体形成一个密封腔，将随钻信号发射装置（401）固定在密封腔内。
3.根据权利要求1所述的石油钻井中带有线通讯的随钻电磁波测量系统，其特征是，各有线通讯工具（3）之间及有线通讯工具（3）组与电磁波随钻发射短节（4）和电磁波随钻测量短节（2）之间通过钻杆接头螺纹连接在一起时，其对应的导电环组件（302）受压产生弹性变形，相应的导电环（3022）之间相互紧密接触，使随钻信号传导装置的各部分连为一体，同时绝缘环（3021）上加工有环形槽的端面之间紧密接触将两个紧密接触的导电环（3022）密封在其中。
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115370302B (zh) * | 2022-08-19 | 2023-04-14 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种随钻无源磁导向系统及方法 |
Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4057781A (en) * | 1976-03-19 | 1977-11-08 | Scherbatskoy Serge Alexander | Well bore communication method |
| US4788544A (en) * | 1987-01-08 | 1988-11-29 | Hughes Tool Company - Usa | Well bore data transmission system |
| US6670880B1 (en) * | 2000-07-19 | 2003-12-30 | Novatek Engineering, Inc. | Downhole data transmission system |
| CN101015147A (zh) * | 2004-06-29 | 2007-08-08 | 哈里伯顿能源服务公司 | 用于有线油管的井下遥测系统 |
| CN101082267A (zh) * | 2005-12-12 | 2007-12-05 | 普拉德研究及开发股份有限公司 | 传输信号的方法和管道 |
| CN101545374A (zh) * | 2009-04-30 | 2009-09-30 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 | 接力传输随钻测量系统 |
| CN102767363A (zh) * | 2012-07-11 | 2012-11-07 | 中国地质大学（武汉） | 电通讯钻杆及提高电磁波随钻测量信号传输距离的方法 |
| CN202611686U (zh) * | 2012-04-27 | 2012-12-19 | 中国地质大学（武汉） | 一种煤矿用无线接力式电磁波随钻测量装置 |
| CN103089249A (zh) * | 2013-01-09 | 2013-05-08 | 电子科技大学 | 随钻信号无线电磁传输系统 |
| CN103266885A (zh) * | 2013-05-15 | 2013-08-28 | 中国石油化工股份有限公司 | 气体钻井随钻通讯中继短节 |
| CN103835664A (zh) * | 2014-02-28 | 2014-06-04 | 中国地质大学（武汉） | 一种用于电磁波随钻无线测量信号发射偶极子钻柱的钻杆 |
| WO2017121087A1 (zh) * | 2016-01-11 | 2017-07-20 | 叶顶胜 | 全密封智能过线钻杆接头 |
| EP3297778A1 (en) * | 2015-05-19 | 2018-03-28 | Martin Scientific, Llc | Logging-while-tripping system and methods |
| CN208564539U (zh) * | 2018-07-12 | 2019-03-01 | 东营市创元石油机械制造有限公司 | 石油钻井中带有线通讯的随钻电磁波测量系统 |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2481921C (en) * | 2002-04-16 | 2011-02-01 | Computalog Usa, Inc. | Extended range emf antenna |
| US7163065B2 (en) * | 2002-12-06 | 2007-01-16 | Shell Oil Company | Combined telemetry system and method |
| US7084782B2 (en) * | 2002-12-23 | 2006-08-01 | Halliburton Energy Services, Inc. | Drill string telemetry system and method |
| US7080998B2 (en) * | 2003-01-31 | 2006-07-25 | Intelliserv, Inc. | Internal coaxial cable seal system |
| US6844498B2 (en) * | 2003-01-31 | 2005-01-18 | Novatek Engineering Inc. | Data transmission system for a downhole component |
| US20050001738A1 (en) * | 2003-07-02 | 2005-01-06 | Hall David R. | Transmission element for downhole drilling components |
| US20050212530A1 (en) * | 2004-03-24 | 2005-09-29 | Hall David R | Method and Apparatus for Testing Electromagnetic Connectivity in a Drill String |
| US7913773B2 (en) * | 2005-08-04 | 2011-03-29 | Schlumberger Technology Corporation | Bidirectional drill string telemetry for measuring and drilling control |
| CA2687737A1 (en) * | 2007-06-08 | 2008-12-18 | Schlumberger Canada Limited | Repeater for wired drill pipe |
| WO2009143409A2 (en) * | 2008-05-23 | 2009-11-26 | Martin Scientific, Llc | Reliable downhole data transmission system |
| US8109329B2 (en) * | 2009-01-15 | 2012-02-07 | Intelliserv, L.L.C. | Split-coil, redundant annular coupler for wired downhole telemetry |
| US8049506B2 (en) * | 2009-02-26 | 2011-11-01 | Aquatic Company | Wired pipe with wireless joint transceiver |
| EP2820452B1 (en) * | 2012-04-10 | 2018-09-19 | Halliburton Energy Services, Inc. | Method and apparatus for transmission of telemetry data |
| US10132123B2 (en) * | 2012-05-09 | 2018-11-20 | Rei, Inc. | Method and system for data-transfer via a drill pipe |
| US9217289B2 (en) * | 2012-09-24 | 2015-12-22 | Schlumberger Technology Corporation | Casing drilling bottom hole assembly having wireless power and data connection |
| US9771791B2 (en) * | 2013-08-07 | 2017-09-26 | Baker Hughes Incorporated | Apparatus and method for drill pipe transmission line connections |
| US20150041215A1 (en) * | 2013-08-07 | 2015-02-12 | Baker Hughes Incorporated | Apparatus and method for drill pipe transmission line connections |
| EP3052741A4 (en) * | 2013-10-02 | 2017-11-15 | Intelliserv International Holding, Ltd | Inductive coupler assembly for downhole transmission line |
| US20180179828A1 (en) * | 2016-12-27 | 2018-06-28 | Black Night Enterprises, Inc. | Oil and gas well drill pipe electrical and communication assembly |
-
2018
- 2018-07-12 CN CN201810764078.9A patent/CN109057780B/zh active Active
Patent Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4057781A (en) * | 1976-03-19 | 1977-11-08 | Scherbatskoy Serge Alexander | Well bore communication method |
| US4788544A (en) * | 1987-01-08 | 1988-11-29 | Hughes Tool Company - Usa | Well bore data transmission system |
| US6670880B1 (en) * | 2000-07-19 | 2003-12-30 | Novatek Engineering, Inc. | Downhole data transmission system |
| CN101015147A (zh) * | 2004-06-29 | 2007-08-08 | 哈里伯顿能源服务公司 | 用于有线油管的井下遥测系统 |
| CN101082267A (zh) * | 2005-12-12 | 2007-12-05 | 普拉德研究及开发股份有限公司 | 传输信号的方法和管道 |
| CN101545374A (zh) * | 2009-04-30 | 2009-09-30 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 | 接力传输随钻测量系统 |
| CN202611686U (zh) * | 2012-04-27 | 2012-12-19 | 中国地质大学（武汉） | 一种煤矿用无线接力式电磁波随钻测量装置 |
| CN102767363A (zh) * | 2012-07-11 | 2012-11-07 | 中国地质大学（武汉） | 电通讯钻杆及提高电磁波随钻测量信号传输距离的方法 |
| CN103089249A (zh) * | 2013-01-09 | 2013-05-08 | 电子科技大学 | 随钻信号无线电磁传输系统 |
| CN103266885A (zh) * | 2013-05-15 | 2013-08-28 | 中国石油化工股份有限公司 | 气体钻井随钻通讯中继短节 |
| CN103835664A (zh) * | 2014-02-28 | 2014-06-04 | 中国地质大学（武汉） | 一种用于电磁波随钻无线测量信号发射偶极子钻柱的钻杆 |
| EP3297778A1 (en) * | 2015-05-19 | 2018-03-28 | Martin Scientific, Llc | Logging-while-tripping system and methods |
| WO2017121087A1 (zh) * | 2016-01-11 | 2017-07-20 | 叶顶胜 | 全密封智能过线钻杆接头 |
| CN208564539U (zh) * | 2018-07-12 | 2019-03-01 | 东营市创元石油机械制造有限公司 | 石油钻井中带有线通讯的随钻电磁波测量系统 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| CQ-EMWD电磁波随钻测量系统;刘伟;谭清明;张东旭;;石油科技论坛;20151025(第S1期);全文 * |
| 电磁波接力传输随钻测量系统研制与应用;张东旭;白;谢意;陈炜卿;刘伟;;天然气工业;20140225(第02期);全文 * |
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| Publication number | Publication date |
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