CN109882086B - 一种石油钻井用随钻测量仪器的转接短节 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及石油钻井用随钻测量仪器技术领域，尤其涉及一种转接短节：主要由铜环、铜环内密封圈、转接短节本体、密封接头、铜环外密封圈、密封接头密封圈组成，转接短节本体两端分别安装铜环和密封接头，转接短节两侧分别安装相对应的居中适配接头和侧壁单芯插针，转接短节本体安装居中适配接头一侧采用周向布孔设计，对称布置7个小过流孔，小过流孔的大小与安装侧壁单芯插针一侧的大过流孔的大小保持一致，大、小过流孔之间设置有过流面积更大的过渡孔。本发明实现了不同结构石油钻井用随钻测量仪器的配接使用，优化了过流孔道，有效减小由于过流面积改变而引起过流泥浆的涡流效应，可有效提高转接短节及配接随钻测量仪器的井下使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及石油钻井用随钻测量仪器技术领域，尤其涉及一种石油钻井用随钻测量仪器的转接短节。
背景技术
在油气田勘探开发过程中，钻井之后必须进行测井，以便了解地层的含油气情况、地层的岩石物理参数等。而钻完之后再测井，地层的各种参数与刚钻开地层时有所差别，于是出现了随钻测井。石油工业随钻测井一般是指在钻井的过程中测量地层岩石物理参数、指导钻进、对复杂井及地层的含油气情况进行评价，并用数据遥测系统将测量结果实时送到地面进行处理。因此国内外石油钻井用随钻测量仪器得到了大量应用。石油钻井用随钻测量仪器各功能短节一般是通过有线连接的方式进行电能及通讯信号的传输，仪器制造商出于自身仪器结构、功能的考虑，连接方式采用钻铤端面导电环、侧壁打孔插针和居中接头连接等方式。为了提高石油钻井用随钻测量仪器的利用率，更好地服务于钻井现场，随钻测井技术服务商一般通过配接不同仪器制造商的产品来最大化仪器利用率及随钻测井服务质量。结构合理、使用可靠的石油钻井用随钻测量仪器转接短节是实现仪器配接最为简单和有效的技术手段, 其主要难点在于居中连接与侧壁连接之间连接线路转换而带来的泥浆流道变化问题，由于流道的突然变化势必引起泥浆的涡流，泥浆对其的冲蚀效果将更加明显，即使使用高强度、耐冲蚀材料加工该零件，井下使用寿命也很难保证，冲蚀会大大降低使用寿命。而目前还未见能够有效解决该问题的转接短节。因此，设计一种结构合理、使用可靠的石油钻井用随钻测量仪器的转接短节来实现不同结构随钻仪器的配接使用具有较广泛的市场前景，同时也为石油钻井用随钻测量仪器有线连接的优化提供了一种结构设计方法。
发明内容
本发明旨在针对上述现有技术所存在的缺陷和不足，提供一种石油钻井用随钻测量仪器的转接短节，能够满足不同仪器制造商石油钻井用随钻测量仪器间的配接使用要求，并且结构简单、连接可靠，其能够有效解决由于泥浆涡流而带来的冲蚀难题，转接短节使用可靠性得到有效保证。
为了达到以上目的，本发明提供如下的技术解决方案：本发明所涉及的一种石油钻井用随钻测量仪器的转接短节，其特征在于：主要由铜环、铜环内密封圈、转接短节本体、密封接头、铜环外密封圈、密封接头密封圈组成，转接短节本体两端分别安装铜环和密封接头，所述铜环上外侧安装有两个铜环外密封圈，内侧安装有一个铜环内密封圈，铜环与转接短节本体通过小过盈配合连接固定，所述密封接头外侧安装有一个密封接头密封圈，通过螺纹与转接短节本体连接固定，根据需要配接石油钻井用随钻测量仪器的连接结构，转接短节两侧分别安装相对应的居中适配接头和侧壁单芯插针，居中适配接头通过螺纹与转接短节本体连接固定，侧壁单芯插针与居中适配接头间通过导线连接在一起，实现不同结构石油钻井用随钻测量仪器的配接使用。
本发明所涉及的一种石油钻井用随钻测量仪器的转接短节，所述的转接短节本体安装居中适配接头一侧采用周向布孔设计，对称布置7个小过流孔，小过流孔的大小由安装侧壁单芯插针一侧的大过流孔的大小决定，即7个小过流孔的总过流面积与大过流孔的面积保持一致，大小过流孔之间设置有过流面积更大的过渡孔，便于减小由于过流面积改变而引起过流泥浆的涡流效应。
本发明所涉及的一种石油钻井用随钻测量仪器的转接短节，所述的铜环采用铍青铜材料制造，铜环两侧端面开有拆卸槽，便于铜环的拆卸更换。
本发明所涉及的一种石油钻井用随钻测量仪器的转接短节，所述的密封接头采用铍青铜材料制造，在密封接头端面外侧开有周向均布的6个拆卸槽，便于安放拆卸工具，实现密封接头拧紧安装或者拆卸。
本发明所涉及的一种石油钻井用随钻测量仪器的转接短节，所述的转接短节本体采用无磁不锈钢材料制造。
本发明使用时，根据需要配接石油钻井用随钻测量仪器的连接结构，转接短节两侧分别安装相对应的居中适配接头和侧壁单芯插针，居中适配接头通过螺纹与转接短节本体连接固定，侧壁单芯插针与居中适配接头间通过导线连接在一起，实现不同结构石油钻井用随钻测量仪器的配接使用。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果如下：
（1）优化过流孔道：本发明从流体力学理论角度和结构空间角度，突破性地采用7个对称的小过流孔，并采取两侧大、小过流孔面积相等且中间设置有过渡孔的方式，使得涡流效应明显减小，解决了冲蚀问题，可有效提高转接短节的使用寿命，提高配接石油钻井用随钻测量仪器的井下使用寿命，减少非钻时时间。
（2）实现不同结构石油钻井用随钻测量仪器的配接使用。
（3）转接短节结构简单、组成零件少、制造成本低，且便于安装，可满足当前页岩气等非常规能源大规模开发的需要。
（4）转接短节结构设计特征可扩展应用于需要进行侧壁和居中转换连接的有线井下仪器。
附图说明
图1是一种石油钻井用随钻测量仪器的转接短节结构示意图；
图2是转接短节本体结构示意图
图3是铜环结构示意图
图4是密封接头结构示意图
图中，1.铜环，2、铜环内密封圈，3. 转接短节本体，4.密封接头，5.铜环外密封圈，6.密封接头密封圈。
具体实施方式
如图1所示，本发明所涉及的一种石油钻井用随钻测量仪器的转接短节，其特征在于：主要由铜环1、铜环内密封圈2、转接短节本体3、密封接头4、铜环外密封圈5、密封接头密封圈6组成，转接短节本体3两端分别安装铜环1和密封接头4，所述铜环1上外侧安装有两个铜环外密封圈5，内侧安装有一个铜环内密封圈2，铜环1与转接短节本体3通过小过盈配合连接固定，所述密封接头4外侧安装有一个密封接头密封圈6，通过螺纹与转接短节本体3连接固定，根据需要配接石油钻井用随钻测量仪器的连接结构，转接短节两侧分别安装相对应的居中适配接头和侧壁单芯插针，居中适配接头通过螺纹与转接短节本体3连接固定，侧壁单芯插针与居中适配接头间通过导线连接在一起，实现不同结构石油钻井用随钻测量仪器的配接使用。
如图2所示，本发明所涉及的一种石油钻井用随钻测量仪器的转接短节，所述的转接短节本体3安装居中适配接头一侧采用周向布孔设计，对称布置7个小过流孔3-1，小过流孔3-1的大小由安装侧壁单芯插针一侧的大过流孔3-4的大小决定，即7个小过流孔3-1的过流面积与大过流孔3-4的面积保持一致，大、小过流孔之间设置有过流面积更大的过渡孔3-3，便于减小由于过流面积改变而引起过流泥浆的涡流效应。3-2为穿线孔，用于两侧电线的连接，以保证配接仪器内电路形成回路。
如图3所示，本发明所涉及的一种石油钻井用随钻测量仪器的转接短节，所述的铜环1采用铍青铜材料制造，铜环1两侧端面开有拆卸槽1-1，便于铜环1的拆卸更换。
如图4所示，本发明所涉及的一种石油钻井用随钻测量仪器的转接短节，所述的密封接头4采用铍青铜材料制造，在密封接头4端面外侧开有周向均布的6个拆卸槽4-1，便于安放拆卸工具，实现密封接头4拧紧安装或者拆卸。
本发明通过结构上的设计，避免了居中连接与侧壁连接之间连接线路转换而带来的泥浆流道变化问题，泥浆通过短节前后流道面积不发生变化，在泥浆密度为1.6g/cm3，排量25L/s条件下进行模拟试验，采用本发明技术方案的短节，正常循环使用时间大于1000小时且无严重冲蚀现象，有效减小了泥浆涡流现象，使用寿命有效提高，能够满足当前随钻测井仪器的使用要求。
特别地，在井斜较大时，随钻测井仪器的工作环境更加恶劣，机械强度要求更高，本发明采用的技术方案机械强度明显高于现有技术，因此在大井斜井段，相比现有技术本发明更具优势。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (4)
1.一种石油钻井用随钻测量仪器的转接短节，包括铜环（1）、铜环内密封圈（2）、转接短节本体（3）、密封接头（4）、铜环外密封圈（5）、密封接头密封圈（6），其特征是：所述转接短节本体（3）两端分别安装铜环（1）和密封接头（4），所述铜环（1）上外侧安装有两个所述铜环外密封圈（5），所述铜环（1）内侧安装有一个所述铜环内密封圈（2），铜环（1）与转接短节本体（3）通过小过盈配合连接固定，所述密封接头（4）外侧安装有一个密封接头密封圈（6），密封接头（4）通过螺纹与转接短节本体（3）连接固定，所述转接短节两侧分别用于安装相对应的居中适配接头和侧壁单芯插针，居中适配接头通过螺纹与转接短节本体（3）连接固定，侧壁单芯插针与居中适配接头间通过导线连接在一起，实现不同结构石油钻井用随钻测量仪器的配接使用；所述的转接短节本体（3）安装居中适配接头一侧采用周向布孔设计，对称布置7个小过流孔（3-1），所述小过流孔（3-1）的大小由安装侧壁单芯插针一侧的大过流孔（3-4）的大小决定，即7个小过流孔（3-1）的过流面积与大过流孔（3-4）的面积保持一致，所述大、小过流孔之间设置有过流面积更大的过渡孔（3-3）,在所述密封接头（4）端面外侧开有周向均布的6个拆卸槽（4-1），便于安放拆卸工具，实现密封接头（4）拧紧安装或者拆卸，所述的转接短节本体（3）采用无磁不锈钢材料制造。
2.如权利要求1所述的一种石油钻井用随钻测量仪器的转接短节，其特征在于：所述的铜环（1）采用铍青铜材料制造。
3.如权利要求1所述的一种石油钻井用随钻测量仪器的转接短节，其特征在于：所述铜环（1）两侧端面开有拆卸槽（1-1），便于铜环（1）的拆卸更换。
4.如权利要求1所述的一种石油钻井用随钻测量仪器的转接短节，其特征在于：所述的密封接头（4）采用铍青铜材料制造。
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