CN109577896B - 一种用于智能钻井系统钻井液脉冲发生器的补偿式连接器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于智能钻井系统钻井液脉冲发生器的补偿式连接器，包括连接器座、同轴连接器、滑套、滑杆、弹簧、弹簧筒、转换套。连接器座安装在泥浆发电机上端，同时与弹簧筒下端相配合，内部安装有同轴连接器。同轴连接器下端通过导线连接泥浆发电机内部的脉冲控制驱动电路系统。滑杆安装在弹簧筒和滑套之间，滑杆与滑套之间安装有弹簧，滑杆下端内部安装有同轴连接器插座。在对接时，滑杆可以根据连接器座与弹簧筒之间的相对位置进行伸缩滑动来实现补偿连接。本发明在对接时保护电子连接器，避免因尺寸误差导致的虚接和断路，保证脉冲发生器与驱动电路系统的通讯连接，同时也保证智能钻井系统的可靠性。整个补偿式连接器结构紧凑、装配简便。

Description

一种用于智能钻井系统钻井液脉冲发生器的补偿式连接器
技术领域
本发明涉及石油钻探设备领域，尤其为一种用于智能钻井系统钻井液脉冲发生器的补偿式连接器。
背景技术
钻井液脉冲发生器是智能钻井系统的重要组成部分，承担着向地面传输井斜数据以及工作参数的重要作用，钻井液脉冲发生器的使用寿命直接关系到智能钻井系统的使用寿命。在上部大尺寸井眼施工时，钻井液排量大、泵压高、含砂量高，普通脉冲发生器零部件极易磨损，导致脉冲信号幅值减弱甚至消失，而且普通脉冲发生器极易堵塞，导致其无法动作，从而造成脉冲发生器失效，严重影响了智能钻井系统的使用寿命。因此，出现了一种排量范围广、信号强度大、对钻井液性能要求低、结构简单的钻井液脉冲发生器。该脉冲发生器发脉冲时主阀向下运动，其动作方向与传统智能钻井系统的脉冲发生器主阀动作方向相反，并且脉冲发生器的驱动端位于其上方，而目前智能钻井系统的脉冲控制驱动电路系统集成在了泥浆发电机中，其接口也是向上的，另外由于泥浆发电机在加工制造时存在加工误差，在安装时泥浆发电机各部件之间也存在装配误差，很难保证每套泥浆发电机的长度一致。所以如何将泥浆发电机中的脉冲控制驱动电路系统和脉冲发生器驱动端有效连接并保证连接的可靠性成为了一个亟待解决的难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于智能钻井系统钻井液脉冲发生器的补偿式连接器，在对接时保护电子连接器，避免因尺寸误差导致的虚接和断路，保证脉冲发生器与驱动电路系统的通讯连接，同时也保证智能钻井系统的可靠性。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于智能钻井系统钻井液脉冲发生器的补偿式连接器，包括连接器座、同轴连接器、滑套、滑杆、弹簧、弹簧筒、转换套，连接器座安装在泥浆发电机上端，同时与弹簧筒下端相配合，其内部安装有同轴连接器，同轴连接器下端通过导线连接泥浆发电机内部的脉冲控制驱动电路系统，弹簧筒与滑套通过螺纹连接在一起，弹簧筒内的空腔与滑套之间构成一个大滑道，弹簧筒下端内部设置有第一孔形滑道，滑套内部设置有第二孔形滑道，滑杆为三段变径结构，上端小径段插入滑套内的第二孔形滑道中，中间大径段为弹簧座，安装在弹簧筒与滑套之间形成的大滑道内，下端小径段穿过弹簧筒内的第一孔形滑道，伸出弹簧筒下端面以外，弹簧套在滑杆上安装在滑杆与滑套之间，滑杆在外力作用下在滑套、弹簧筒内部的滑道中沿轴向上下滑动，滑杆下端内部安装有同轴连接器插座，同轴连接器插座上端连接有主脉冲器控制信号输出导线，述同轴连接器插座下端与连接器座内的同轴连接器相连接，使主脉冲器控制信号输出导线与泥浆发电机内部的脉冲控制驱动电路系统相连。
所述转换套分为外筒和内筒两部分，内筒上端封闭形成导流锥，转换套内筒下端中空并与滑套相连，外筒和内筒之间由一个连接筋相连，其余空间为环形流道，连接筋处设置有一个径向过线孔，穿过外筒壁和内筒壁将内筒内孔和外界连通，径向过线孔位置与悬挂短节下径向台阶孔位置对应。
所述主脉冲器控制信号输出导线穿过滑杆内孔、滑套内孔进入转换套内筒内孔，从转换套的径向过线孔中由轴向转为径向伸出，通过下过线螺钉进入悬挂短节下径向台阶孔，与悬挂短节过线孔中的脉冲发生器驱动导线相连接。
本发明的有益效果是：在对接时保护电子连接器，避免因尺寸误差导致的虚接和断路，保证脉冲发生器与驱动电路系统的通讯连接，同时也保证智能钻井系统的可靠性。整个补偿式连接器结构紧凑、装配简便。
附图说明
图1为本发明用于智能钻井系统钻井液脉冲发生器的补偿式连接器的结构示意图。
图中，1-连接器座；11-同轴连接器；2-滑套；21-第一孔形滑道；3-滑杆；31-同轴连接器插座；4-弹簧；5-弹簧筒；51-大滑道；52-第二孔形滑道；6-转换套；61-转换套外筒；62-转换套内筒；621-导流锥；63-转换套连接筋；64-转换套环形流道；65-转换套径向过线孔；7-泥浆发电机；8-悬挂短节；81-悬挂短节下径向台阶孔；82-下过线螺钉；83-悬挂短节过线孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
如图1所示，本发明用于智能钻井系统钻井液脉冲发生器的补偿式连接器，包括连接器座1、同轴连接器11、滑套2、滑杆3、弹簧4、弹簧筒5、转换套6。所述连接器座1安装在泥浆发电机7上端，同时与弹簧筒5下端相配合，其内部安装有同轴连接器11。所述同轴连接器11下端通过导线连接泥浆发电机7内部的脉冲控制驱动电路系统。所述弹簧筒5与所述滑套2通过螺纹连接在一起，弹簧筒5内的空腔与滑套2之间构成一个大滑道51，弹簧筒5下端内部设置有一个第一孔形滑道52。所述滑套2内部设置有一个孔形滑道21。所述滑杆3为三段变径结构，上端小径段插入滑套2内的第二孔形滑道21中，中间大径段为弹簧座，安装在弹簧筒5与滑套2之间形成的大滑道51内，下端小径段穿过弹簧筒5内的第一孔形滑道52，伸出弹簧筒5下端面以外。所述弹簧4安装在所述滑杆3与滑套2之间。所述滑杆3可以在外力作用下在滑套2、弹簧筒5内部的滑道中沿轴向上下滑动。在连接器座1与弹簧筒5对接时，滑杆3可以根据连接器座1与弹簧筒5之间的相对位置在弹簧筒5和滑套2内部的滑道中进行伸缩滑动来实现补偿连接，避免在连接时因泥浆发电机7的加工和装配误差对同轴连接器11造成损坏，从而避免导致虚接，甚至断路。在对接的过程中，连接器座1被用来推动滑杆3，避免直接用同轴连接器11来推动滑杆3中的同轴连接器插座31，以此起到保护同轴连接器11的作用。同时，弹簧4可以为滑杆3提供回复力，同时也可在对接时起到缓冲作用。另外，弹簧4还可以使滑杆3在外力撤销的时候回复原位。滑杆3下端内部安装有同轴连接器插座31。所述同轴连接器插座31上端连接有导线，是主脉冲器控制信号输出导线。所述同轴连接器插座31下端与连接器座1内的同轴连接器11相连接，从而使主脉冲器控制信号输出导线与泥浆发电机7内部的脉冲控制驱动电路系统相连。
在本实施方式中，如图1所示，所述转换套6分为外筒61和内筒62两部分，内筒上端封闭形成导流锥621。此导流锥621结构在加厚迎流面的同时，在工作过程中可以有效地将钻井液引导至两侧，起到分流和导流的作用，避免钻井液直接冲蚀转换套6迎流面，延长了转换套6的使用寿命。转换套内筒62下端中空并与滑套2相连。外筒61和内筒62之间由一个连接筋63相连，其余空间为环形流道64。所述连接筋63处设置有一个径向过线孔65，穿过外筒壁和内筒壁将内筒内孔和外界连通。所述径向过线孔65位置与悬挂短节8下径向台阶孔81位置对应。
在本实施方式中，如图1所示，所述主脉冲器控制信号输出导线穿过滑杆3内孔、滑套2内孔进入转换套内筒62内孔，从转换套6的径向过线孔65中由轴向转为径向伸出，通过下过线螺钉82进入悬挂短节下径向台阶孔81，与悬挂短节过线孔83中的脉冲发生器驱动导线相连接。脉冲发生器驱动信号可以经由此导线到达脉冲发生器的驱动端，从而驱动脉冲发生器工作。
本发明用于智能钻井系统钻井液脉冲发生器的补偿式连接器主要具有在对接时保护电子连接器的作用，避免因尺寸误差导致的虚接和断路，保证脉冲发生器与驱动电路系统的通讯连接，同时也保证智能钻井系统的可靠性。由于泥浆发电机在加工制造时存在加工误差，在安装时泥浆发电机各部件之间也存在装配误差，很难保证每套泥浆发电机的长度一致，所以在安装脉冲发生器的对接过程中，与泥浆发电机直接相连的连接器座的位置是不确定的，这时如果直接连接，将很可能会破坏同轴连接器，导致虚接，甚至导致断路。为了解决该问题，设计了滑杆、滑套、弹簧筒和弹簧的组合结构，与连接器座一起组成补偿式连接器。滑杆安装在弹簧筒和滑套之间，可以在弹簧筒和滑套内部的滑道中轴向滑动，滑杆与滑套之间安装有弹簧，其作用是给予滑杆回复力并起到缓冲作用。这样，在对接时，滑杆可以根据连接器座与弹簧筒之间的相对位置进行伸缩滑动来实现补偿连接，有效地起到保护电子连接器的作用。整个补偿式连接器结构紧凑、装配简便。
综上所述，本发明的内容并不局限在上述的实施例中，相同领域内的有识之士可以在本发明的技术指导思想之内轻易提出其他的实施例，但这种实施例都包括在本发明的范围之内。

Claims (3)

1.一种用于智能钻井系统钻井液脉冲发生器的补偿式连接器，其特征在于，包括连接器座(1)、同轴连接器(11)、滑套(2)、滑杆(3)、弹簧(4)、弹簧筒(5)、转换套(6)，连接器座(1)安装在泥浆发电机(7)上端，同时与弹簧筒(5)下端相配合，其内部安装有同轴连接器(11)，同轴连接器(11)下端通过导线连接泥浆发电机(7)内部的脉冲控制驱动电路系统，弹簧筒(5)与滑套(2)通过螺纹连接在一起，弹簧筒(5)内的空腔与滑套(2)之间构成一个大滑道(51)，弹簧筒(5 )下端内部设置有第一孔形滑道(52)，滑套(2)内部设置有第二孔形滑道(21)，滑杆(3)为三段变径结构，上端小径段插入滑套内的第二孔形滑道(21)中，中间大径段为弹簧座，安装在弹簧筒(5)与滑套(2)之间形成的大滑道(51)内，下端小径段穿过弹簧筒内的第一孔形滑道(52)，伸出弹簧筒(5)下端面以外，弹簧(4)套在滑杆上安装在滑杆(3)与滑套(2)之间，滑杆(3)在外力作用下在滑套、弹簧筒内部的滑道中沿轴向上下滑动，滑杆(3)下端内部安装有同轴连接器插座(31)，同轴连接器插座(31)上端连接有主脉冲器控制信号输出导线，同轴连接器插座(31)下端与连接器座(1)内的同轴连接器(11)相连接，使主脉冲器控制信号输出导线与泥浆发电机(7)内部的脉冲控制驱动电路系统相连。
2.根据权利要求1所述用于智能钻井系统钻井液脉冲发生器的补偿式连接器，其特征在于，所述转换套(6)分为外筒(61 )和内筒(62 )两部分，内筒(62 )上端封闭形成导流锥(621)，转换套内筒(62 )下端中空并与滑套(2 )相连，外筒(61 )和内筒(62 )之间由一个连接筋(63)相连，其余空间为环形流道(64)，连接筋(63)处设置有一个径向过线孔(65)，穿过外筒壁和内筒壁将内筒内孔和外界连通，径向过线孔(65)位置与悬挂短节(8)下径向台阶孔(81)位置对应。
3.根据权利要求2所述用于智能钻井系统钻井液脉冲发生器的补偿式连接器，其特征在于，所述主脉冲器控制信号输出导线穿过滑杆(3)内孔、滑套(2)内孔进入转换套内筒(62)内孔，从转换套的径向过线孔(65)中由轴向转为径向伸出，通过下过线螺钉(82)进入悬挂短节(8) 下径向台阶孔(81)，与悬挂短节过线孔(83 )中的脉冲发生器驱动导线相连接。
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