CN111236929A - 一种易于加工实现的随钻电磁波电阻率仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种易于加工实现的随钻电磁波电阻率仪，包括上部转接钻铤、骨架和下部转接钻铤，其中骨架外圆上开有放置电路板的方槽和放置天线线圈的环槽，在骨架外圆上铺焊有耐磨带，耐磨带为长条形处在骨架外圆上的多个方槽的间隙中。本发明所公开易于加工实现的随钻电磁波电阻率仪，基于减小电路设计压力的考虑采用壳体开槽的方式，其余部分根据国内可采用的加工手段设计了相应的结构，以求达到和国外先进仪器一样的效果。
Description
技术领域
本发明属于电阻率仪领域，特别涉及该领域中的一种易于加工实现的随钻电磁波电阻率仪。
背景技术
目前成熟的随钻电磁波电阻率结构大部分都是电路与天线分离的，天线在随钻电阻率壳体上，电路放置在壳体内部的中心孔内，这种结构实现起来天线与电路之间的连接复杂，而且电路全部装在一个承压筒内，不利于电磁屏蔽，范存等人公开的《新型随钻电阻率壳体》专利就是这种形式；国外贝克休斯公司最新型的电磁波电阻率仪器是在随钻电阻率壳体上开槽，电路放入槽内，各个电路槽通过细长深孔相互贯通，这种结构中细长深孔的加工是一个难题，目前不知道国外如何实现的，这种结构并没有申请专利，所以无法知道进一步的技术细节，即现有技术存在的问题在于：易于加工实现的结构对电路设计要求高，而对于电路设计要求低的结构难于在国内加工实现。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种易于加工实现的随钻电磁波电阻率仪。
本发明采用如下技术方案：
一种易于加工实现的随钻电磁波电阻率仪，其改进之处在于：包括上部转接钻铤、骨架和下部转接钻铤，其中骨架外圆上开有放置电路板的方槽和放置天线线圈的环槽，在骨架外圆上铺焊有耐磨带，耐磨带为长条形处在骨架外圆上的多个方槽的间隙中；骨架上下部都装有把骨架壁上走线孔中的导线引进处在水眼正中间的MWD系统中的泥浆流道转换头，在泥浆流道转换头的接口处安装有承压接插件，与上部泥浆流道转换头相连的是一个七芯滑环连接器，该七芯滑环连接器与MWD系统的伸缩短节连接，与下部泥浆流道转换头相连的是一个十芯航空插头，该十芯航空插头与下部的方位伽马短节连接，上部泥浆流道转换头通过上部转接钻铤和骨架上部固定，下部泥浆流道转换头通过下部转接钻铤和骨架下部固定；此外还包括装在下部的压力传感器，在压力传感器对应安装孔内装有孔用挡圈防松。
进一步的，在非工作状态装有护丝头、护丝帽、橡胶保护帽和保护帽。
进一步的，上部泥浆流道转换头包括外凸的转换短节，在转换短节上套有转换钻铤，转换短节和转换钻铤之间通过调整环相连，在转换短节的尾部连接泥浆流道转换头，在泥浆流道转换头的尾部连接骨架，其中转换短节和泥浆流道转换头间通过螺套连接，大螺母用于把螺套固定于泥浆流道转换头上。
进一步的，转换短节包括七芯滑环连接器组件，该七芯滑环连接器组件通过键和钢丝挡圈固定于主体端部内孔，七芯滑环连接器组件尾部的导线与承压连接器连接，七芯滑环连接器组件引出线焊接到承压连接器前先套一个聚四氟乙烯薄管，焊接完毕后把聚四氟乙烯薄管套到承压连接器尾部然后在其中灌入常温固化环氧树脂，环氧树脂固化后划开聚四氟乙烯薄管然后去除；承压连接器通过异形件和螺钉固定于主体上，主体上下都是密封面，所有的密封环节都要通过PEEK挡圈进行加强。
进一步的，泥浆流道转换头的主体零件采用镍基合金925加工，其桥接头用于主体零件与骨架钻铤之间的走线连接，其调整环用于主体零件与仪器骨架钻铤之间的误差补偿，在主体零件上设置键，此外还在主体零件上设有三处密封面，所有的密封环节都要用PEEK挡圈进行加强。
进一步的，泥浆流道转换头内有一个倾斜的异形孔，该异形孔的一端与滑环相连接，另一端经过桥塞与钻井臂内的超深孔相通，此外在异形孔的两端还各用一个大密封圈密封。
本发明的有益效果是：
本发明所公开易于加工实现的随钻电磁波电阻率仪，基于减小电路设计压力的考虑采用壳体开槽的方式，其余部分根据国内可采用的加工手段设计了相应的结构，以求达到和国外先进仪器一样的效果。相对于已有的结构有三个方面的优点：第一，此结构易于加工实现；第二，此结构电磁隔离性能优良，更易于电路的设计实现；第三，此结构易于修复。异形孔采用桥塞密封加两端大密封圈密封的方式，形成密封空间，避免泥浆进入异形孔内，使泥浆与电路分离。
附图说明
图1是本发明仪器的总体结构示意图；
图2是本发明仪器中上部泥浆流道转换头的结构示意图；
图3a是本发明仪器中转换短节的立体图；
图3b是本发明仪器中转换短节的结构示意图；
图4a是本发明仪器中泥浆流道转换头的立体图；
图4b是本发明仪器中泥浆流道转换头的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1，本实施例公开了一种易于加工实现的随钻电磁波电阻率仪，主要是利用介质对电磁波传播的影响来判定介质的属性，从发射天线发出的电磁波，通过地层到达中间的接收天线，由于地层的导电性不同，因此电磁波到达接收天线处出现相位差和幅差，由于不同的地层出现相位差和幅差不同，故可以判别地层。
仪器的总体结构如图1所示，仪器主要由上部转接钻铤201、骨架202和下部转接钻铤206组成，其中骨架202是主要部分，其外圆上开有放置电路板的方槽212和放置天线线圈的环槽204，为了保护方槽212部位和环槽204部位，在骨架202外圆上铺焊有耐磨带203，耐磨带203为长条形处在骨架202外圆上的多个方槽212的间隙中；骨架202上下部都装有泥浆流道转换头207，207的主要作用是把骨架202壁上走线孔211中的导线引进处在水眼正中间的MWD仪器中，同时又不能堵塞水眼的通流面积，由于随钻电阻率仪器装配维修非常复杂，所以在泥浆流道转换头207的接口处安装有承压接插件209，与上部泥浆流道转换头207相连的是一个七芯滑环连接器208，其与MWD系统的伸缩短节连接，与下部泥浆流道转换头207相连的是一个十芯航空插头210，在实际工作中其与下部的方位伽马短节连接起来，上部泥浆流道转换头207通过上部转接钻铤201和骨架202上部固定，下部泥浆流道转换头207通过下部转接钻铤206和骨架202下部固定，详细结构参见4.2；仪器下部装有压力传感器205，通过其本身的螺纹和密封面实现固定和密封，其对应安装孔内装有孔用挡圈防松；仪器非工作状态装有护丝头214、护丝帽213、橡胶保护帽215和保护帽216，这些都不能承受压力，打压测试必须更换为承压接头。
上部泥浆流道转换头的结构如图2所示（上、下部泥浆流道转换头结构除了电连接器不同外其余都相同，故不再单独图示说明），301为转换短节详见图4，302为转换钻铤，303为泥浆流道转换头详见图2，304为骨架，305为螺套用于连接301和303,306为大螺母用于把螺套305固定于泥浆流道转换头303上，307为调整环。
转换短节301的结构如图3a，3b所示，401为七芯滑环连接器组件，其通过键404和钢丝挡圈固定于主体402端部内孔，401尾部的导线与承压连接器410连接，401的引出线焊接到410前先套一个聚四氟乙烯薄管，焊接完毕后把聚四氟乙烯薄管套到410尾部然后在其中灌入常温固化环氧树脂406，环氧树脂固化后划开聚四氟乙烯薄管然后去除；承压连接器410通过异形件405和螺钉407固定于主体402上，402上下都是密封面，所有的密封环节都要通过PEEK挡圈403进行加强。走线孔中的中心导线经转换短节内部的空腔经七芯滑环连接器组件进入处在水眼正中间MWD仪器的伸缩短节中。
图4a，4b详细描述了图2中泥浆流道转换头303的结构，其中501是主体零件拟采用镍基合金925加工，505是桥接头用于501与仪器骨架钻铤之间的走线连接，503是调整环用于501与仪器骨架钻铤之间的误差补偿，507是键，用于定位、导向以及防转，501上有502、504、506三处密封面，所有的密封环节都要用PEEK挡圈进行加强。
在泥浆流道转换头内有一个倾斜的异形孔，该异形孔的一端与滑环相连接，另一端经过五芯桥塞与钻井臂内的超深孔相通，此外在异形孔的两端还各用一个大密封圈密封。异形孔采用五芯桥塞密封加两端大密封圈密封的方式，形成密封空间，避免泥浆进入异形孔内，使泥浆与电路分离。
Claims (6)
1.一种易于加工实现的随钻电磁波电阻率仪，其特征在于：包括上部转接钻铤、骨架和下部转接钻铤，其中骨架外圆上开有放置电路板的方槽和放置天线线圈的环槽，在骨架外圆上铺焊有耐磨带，耐磨带为长条形处在骨架外圆上的多个方槽的间隙中；骨架上下部都装有把骨架壁上走线孔中的导线引进处在水眼正中间的MWD系统中的泥浆流道转换头，在泥浆流道转换头的接口处安装有承压接插件，与上部泥浆流道转换头相连的是一个七芯滑环连接器，该七芯滑环连接器与MWD系统的伸缩短节连接，与下部泥浆流道转换头相连的是一个十芯航空插头，该十芯航空插头与下部的方位伽马短节连接，上部泥浆流道转换头通过上部转接钻铤和骨架上部固定，下部泥浆流道转换头通过下部转接钻铤和骨架下部固定；此外还包括装在下部的压力传感器，在压力传感器对应安装孔内装有孔用挡圈防松。
2.根据权利要求1所述易于加工实现的随钻电磁波电阻率仪，其特征在于：在非工作状态装有护丝头、护丝帽、橡胶保护帽和保护帽。
3.根据权利要求1所述易于加工实现的随钻电磁波电阻率仪，其特征在于：上部泥浆流道转换头包括外凸的转换短节，在转换短节上套有转换钻铤，转换短节和转换钻铤之间通过调整环相连，在转换短节的尾部连接泥浆流道转换头，在泥浆流道转换头的尾部连接骨架，其中转换短节和泥浆流道转换头间通过螺套连接，大螺母用于把螺套固定于泥浆流道转换头上。
4.根据权利要求3所述易于加工实现的随钻电磁波电阻率仪，其特征在于：转换短节包括七芯滑环连接器组件，该七芯滑环连接器组件通过键和钢丝挡圈固定于主体端部内孔，七芯滑环连接器组件尾部的导线与承压连接器连接，七芯滑环连接器组件引出线焊接到承压连接器前先套一个聚四氟乙烯薄管，焊接完毕后把聚四氟乙烯薄管套到承压连接器尾部然后在其中灌入常温固化环氧树脂，环氧树脂固化后划开聚四氟乙烯薄管然后去除；承压连接器通过异形件和螺钉固定于主体上，主体上下都是密封面，所有的密封环节都要通过PEEK挡圈进行加强。
5.根据权利要求3所述易于加工实现的随钻电磁波电阻率仪，其特征在于：泥浆流道转换头的主体零件采用镍基合金925加工，其桥接头用于主体零件与骨架钻铤之间的走线连接，其调整环用于主体零件与仪器骨架钻铤之间的误差补偿，在主体零件上设置键，此外还在主体零件上设有三处密封面，所有的密封环节都要用PEEK挡圈进行加强。
6.根据权利要求5所述易于加工实现的随钻电磁波电阻率仪，其特征在于：泥浆流道转换头内有一个倾斜的异形孔，该异形孔的一端与滑环相连接，另一端经过桥塞与钻井臂内的超深孔相通，此外在异形孔的两端还各用一个大密封圈密封。
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