CN114293982B - 一种安装有流道转换连接件的随钻测井仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及随钻测井仪器技术领域，尤其涉及一种安装有流道转换连接件的随钻测井仪。要解决的技术问题：提供一种具有均匀分流效果的安装有流道转换连接件的随钻测井仪，其包括有连接公套、连接块、流体过渡安装块和连接母套等；连接公套左部固接有连接块，连接块左部滑动设置有流体过渡安装块，流体过渡安装块左部滑动设置有连接母套。本发明通过环流缓冲通道、第一缓冲分配腔和第二缓冲分配腔的应用，使本连接件将泥浆分散传递，并很大程度上减少涡流的产生，通过泥浆分配出口的分布进一步辅助了泥浆的向后分散传递，减少直接对测量模块的直接冲击，降低了冲蚀现象的发生，延长本连接件的使用寿命。

Description

一种安装有流道转换连接件的随钻测井仪

技术领域

本发明涉及随钻测井仪器技术领域，尤其涉及一种安装有流道转换连接件的随钻测井仪。

背景技术

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，如井斜、方位和工具面等的测量，并通过数据遥测系统将测量结果实时传送至地面进行处理，随钻测量一般是指钻井工程参数测量。

随钻测井过程中需要用到随钻测井仪，不同种类的随钻测井仪器通过有线连接的方式提供电能以及通讯信号的传递，出于对仪器结构和功能性的考虑，随钻测井仪的线路通常位于钻铤侧壁和居中位置，由于线路的变化问题，导致在钻铤内部泥浆流道变化，尤其在线路转换导致的流道转换连接部位，连接短节用于模块之间的连接，由于随钻测井仪的中部要设置泥浆流动通道，且测量钻铤壳体内部测量模块需要处于居中位置，此处的泥浆流道发生变化会带来内部涡流的产生，进一步对连接短节造成冲蚀，减少连接短件的使用寿命且容易发生线路短路，并且连接短节处由于钻头方向的改变会发生应力集中现象。

针对上述技术问题，我们提供一种具有均匀分流效果的安装有流道转换连接件的随钻测井仪。

发明内容

为了克服泥浆流道改变引起的涡流导致其冲蚀连接短件内部，减少连接短件的使用寿命且容易发生线路短路，钻头转向时应力在连接处集中的缺点，本发明提供一种具有均匀分流效果的安装有流道转换连接件的随钻测井仪。

技术方案是：一种安装有流道转换连接件的随钻测井仪，包括有连接公套、连接块、流体过渡安装块和连接母套，连接公套中部开设有泥浆通道，连接公套左部固接有连接块，连接块右部外表面为螺纹设置，连接块中部开设有第一缓冲分配腔，第一缓冲分配腔与泥浆通道相连通，连接块左部滑动设置有流体过渡安装块，流体过渡安装块中部开设有环流缓冲通道，流体过渡安装块左部开设有第二缓冲分配腔，第二缓冲分配腔左侧面周向均匀开设有若干个泥浆分配出口，流体过渡安装块左部中间开设有接头腔体，接头腔体用于检测模块的安装，流体过渡安装块右上部开设有接线孔，接线孔与接头腔体相连通，接线孔用于线路布设，钻铤壳体的单芯插针与检测模块通过线路连接，流体过渡安装块左部滑动设置有连接母套，连接母套内侧左部为螺纹设置，连接母套内部开设有梯形腔体，梯形腔体与泥浆分配出口相连通。

进一步地，连接块左部外表面除上侧面周向开设有若干个安装槽，连接块左部外表面开设有比其安装槽数量多一个的螺纹孔，连接块的安装槽与其螺纹孔相间设置，流体过渡安装块右部为阶梯状设置，流体过渡安装块右侧内部与连接块的安装槽对应设置有限位块，流体过渡安装块右部与连接块的螺纹孔对应开设有限位孔，流体过渡安装块左部为向下的阶梯状设置，流体过渡安装块左部周向开设有若干个螺纹孔，连接母套的左部内侧为向上的阶梯状设置，连接母套右部与流体过渡安装块左侧的螺纹孔对应开设有限位孔。

进一步地，连接块和流体过渡安装块之间通过长螺钉限位连接，连接母套和流体过渡安装块之间通过短螺钉限位连接。

进一步地，连接块的第一缓冲分配腔左部直径大于其右部的直径。

进一步地，环流缓冲通道设置若干个，环流缓冲通道为螺旋设置，环流缓冲通道的螺旋方向与连接块和连接母套上的螺纹方向相反，若干个环流缓冲通道均避开接线孔，环流缓冲通道右端与第一缓冲分配腔连通，环流缓冲通道左端与第二缓冲分配腔连通，环流缓冲通道用于改变泥浆向左的流动状态。

进一步地，泥浆分配出口的总横截面积与泥浆通道的横截面积相同。

进一步地，还包括有U形密封环和密封垫，U形密封环嵌在连接母套右端内侧，密封垫设置在连接块和流体过渡安装块之间，密封垫截面形状与连接块左端面的形状相同，U形密封环和密封垫均为软性材质。

进一步地，还包括有辅助安装嘴、楔形块和弹簧，辅助安装嘴限位转动设置在连接公套内侧右部，辅助安装嘴左侧面周向开设有若干个限位槽，辅助安装嘴外表面右部开设有两个密封槽，楔形块周向设置有若干个，若干个楔形块分别滑动设置在连接块内侧右部，楔形块与相邻的限位槽滑动配合，楔形块与连接块之间固接有弹簧。

进一步地，密封槽内滑动安装有金属密封环，金属密封环上开设有密封环安装口，金属密封环外表面开设有弧形凹槽，金属密封环外周套设有密封圈，密封圈位于金属密封环的弧形凹槽内，密封圈为软性材质，金属密封环和密封圈配合用于辅助安装嘴的密封。

本发明的有益效果：本发明通过环流缓冲通道、第一缓冲分配腔和第二缓冲分配腔的应用，使泥浆通道内的泥浆得到缓冲后再传递接着再缓冲和传递，通过此过程使本连接件将泥浆分散传递，并很大程度上减少涡流的产生，通过泥浆分配出口的分布进一步辅助了泥浆的向后分散传递，减少对测量模块的直接冲击，降低了冲蚀现象的发生，延长本连接件的使用寿命，同时通过装配式的连接方式，使本装置在钻头转向后随钻测井仪内部产生的应力平均，减少应力集中情况的发生，此外装配式的连接方式在连接件某一零件发生损坏后，能直接进行某一个零件的更换且降低了零件的更换成本，通过辅助安装嘴和密封零件的设置，实现对连接件内部的密封和方便其与钻铤壳体安装配合。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的立体结构剖视图。

图3为本发明连接母套的立体结构剖面图。

图4为本发明流体过渡安装块的立体结构剖面图。

图5为本发明连接块和连接公套的立体结构剖面图。

图6为本发明的A处放大立体结构剖面图。

图7为本发明辅助安装嘴的立体结构示意图。

图8为本发明金属密封环和密封圈的立体结构示意图。

附图标号： 1-连接公套，101-泥浆通道，2-连接块，201-第一缓冲分配腔，3-流体过渡安装块，301-长螺钉，302-环流缓冲通道，303-第二缓冲分配腔，304-泥浆分配出口，305-接头腔体，306-接线孔，4-连接母套，401-短螺钉，402-梯形腔体，5-U形密封环，6-密封垫，7-辅助安装嘴，701-限位槽，702-密封槽，8-楔形块，9-弹簧，10-金属密封环，1001-密封环安装口，11-密封圈，12-钻铤壳体，13-检测模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步地进行说明。

实施例1

一种安装有流道转换连接件的随钻测井仪，如图1-图5所示，包括有连接公套1、连接块2、流体过渡安装块3和连接母套4，连接公套1中部开设有泥浆通道101，连接公套1左部固接有连接块2，连接块2右部外表面为螺纹设置，连接块2中部开设有第一缓冲分配腔201，连接块2的第一缓冲分配腔201左部直径大于其右部的直径，第一缓冲分配腔201与泥浆通道101相连通，连接块2左部滑动设置有流体过渡安装块3，流体过渡安装块3中部开设有五个环流缓冲通道302，环流缓冲通道302为螺旋设置，环流缓冲通道302的螺旋方向与连接块2的螺纹方向相反，环流缓冲通道302右端与第一缓冲分配腔201连通，环流缓冲通道302用于改变泥浆向左的流动状态，流体过渡安装块3左部开设有第二缓冲分配腔303，环流缓冲通道302左端与第二缓冲分配腔303连通，第二缓冲分配腔303左侧面周向均匀开设有八个泥浆分配出口304，八个泥浆分配出口304的总横截面积与泥浆通道101的横截面积相同，流体过渡安装块3左部中间开设有接头腔体305，接头腔体305用于检测模块13的安装，流体过渡安装块3右上部开设有接线孔306，接线孔306与接头腔体305相连通，接线孔306用于线路布设，五个环流缓冲通道302均避开接线孔306，与连接块2配合安装钻铤壳体12的单芯插针与检测模块13通过接线孔306内的线路连接，流体过渡安装块3左部滑动设置有连接母套4，连接母套4内侧左部为螺纹设置，连接块2和连接母套4上的螺纹方向相同，连接母套4内部开设有梯形腔体402，梯形腔体402与泥浆分配出口304相连通。

本装置通过连接块2的外螺纹与钻铤壳体12的一端螺纹连接，通过连接母套4的内螺纹与下一段钻铤壳体12的一端螺纹连接，在本装置中，泥浆从右向左流动，泥浆先经过泥浆通道101进入第一缓冲分配腔201，因为第一缓冲分配腔201左部直径大于其右部的直径，因此在泥浆进入第一缓冲分配腔201左部时会得到一个缓冲，同时第一缓冲分配腔201中的泥浆将通过环流缓冲通道302向左继续流动，在环流缓冲通道302中，通过螺旋状的通道形状延长泥浆流动的行程，并且由于接线孔306的存在，环流缓冲通道302的分布状态不可能完全对称，因此螺旋状的通道起到对泥浆流向的引导，使经过环流缓冲通道302的泥浆进入第二缓冲分配腔303的方向发生改变，以此减少不均匀进入第二缓冲分配腔303的高压泥浆对其的直接冲蚀，以此实现对流体过渡安装块3使用寿命的延长，此外由于环流缓冲通道302的螺旋方向与连接块2和连接母套4上的螺纹方向相反，因此泥浆流动带来的内部应力将增强与连接块2和连接母套4连接零件之间的啮合，第二缓冲分配腔303内的泥浆通过泥浆分配出口304均匀分配向左流动，避免由于泥浆分配不均而产生的涡流现象，泥浆分配出口304的总横截面积与泥浆通道101的横截面积相同，使通过泥浆通道101的泥浆流动速度和从泥浆分配出口304流出的泥浆流动速度相同，通过泥浆分配出口304向左流动的泥浆同样减少对检测模块13的直接冲击，实现对检测模块13的保护。

如图3-图6所示，连接块2左部外表面除上侧面周向开设有九个安装槽，连接块2左部外表面开设有十个螺纹孔，连接块2的安装槽与其螺纹孔相间设置，流体过渡安装块3右部为阶梯状设置，流体过渡安装块3右侧内部与连接块2的安装槽对应设置有限位块，流体过渡安装块3右部与连接块2的螺纹孔对应开设有限位孔，流体过渡安装块3左部为向下的阶梯状设置，流体过渡安装块3左部周向开设有十螺纹孔，连接母套4的左部内侧为向上的阶梯状设置，连接母套4右部与流体过渡安装块3左侧的螺纹孔对应开设有限位孔，连接块2和流体过渡安装块3之间通过长螺钉301限位连接，连接母套4和流体过渡安装块3之间通过短螺钉401限位连接。

连接块2与流体过渡安装块3之间通过长螺钉301连接的方式，流体过渡安装块3和连接母套4之间通过短螺钉401连接的方式，使随钻测井仪跟随钻头移动变向的过程中产生的应力得到分散平均，避免由于应力集中而发生的连接件断裂，由于在泥浆经过环流缓冲通道302的过程中会产生旋转应力，因此通过连接块2左部的安装槽和流体过渡安装块3右部的限位块，使连接块2与流体过渡安装块3之间形成限位滑动的连接方式，防止泥浆带来的旋转应力在长螺钉301和短螺钉401处集中使其发生断裂。

实施例2

在实施例1的基础之上，如图2、图4和图5所示，还包括有U形密封环5和密封垫6，U形密封环5嵌在连接母套4右端内侧，密封垫6设置在连接块2和流体过渡安装块3之间，密封垫6截面形状与连接块2左端面的形状相同，U形密封环5和密封垫6均为软性材质。

如图2和图5-图8所示，还包括有辅助安装嘴7、楔形块8和弹簧9，辅助安装嘴7限位转动设置在连接公套1内侧右部，辅助安装嘴7左侧面周向开设有八个限位槽701，辅助安装嘴7外表面右部开设有两个密封槽702，楔形块8周向设置有八个，八个楔形块8分别滑动设置在连接块2内侧右部，楔形块8与相邻的限位槽701滑动配合，楔形块8与连接块2之间固接有弹簧9，密封槽702内滑动安装有金属密封环10，金属密封环10上开设有密封环安装口1001，金属密封环10外表面开设有弧形凹槽，金属密封环10外周套设有密封圈11，密封圈11位于金属密封环10的弧形凹槽内，密封圈11为软性材质，金属密封环10和密封圈11配合用于辅助安装嘴7的密封。

由于连接件内部流通的高压泥浆与外部钻井之间存在压力差，为防止压力的互通而在流体过渡安装块3和连接母套4之间设置U形密封环5，并且连接块2与流体过渡安装块3之间的泥浆缓冲更易发生压力泄露，通过与连接块2形状相同的密封垫6，将连接块2和流体过渡安装块3之间的缝隙密封，此外连接公套1与钻铤壳体12之间同样需要密封连接，使泥浆在钻铤壳体12和本连接件之间的流通过程避免泄露，连接公套1与钻铤壳体12之间通过辅助安装嘴7可拆卸安装，在随钻测井仪的安装过程中将辅助安装嘴7与钻铤壳体12对接，随着连接公套1的旋进，此时的楔形块8与限位槽701不产生限位配合，当楔形块8随连接公套1旋转时，楔形块8向左挤压弹簧9，此时辅助安装嘴7不发生旋转，辅助安装嘴7直接跟随连接公套1向右与钻铤壳体12密封配合，辅助安装嘴7与钻铤壳体12之间的密封通过金属密封环10和密封圈11配合实现，金属密封环10和密封圈11形成的密封件在与钻铤壳体12形成配合后，金属密封环10在其两侧压力差环境下会产生更好的密封效果，但由于金属密封环10的特性其对气态和液态流体的密封性不佳，于是将金属密封环10与密封圈11配合，在压力差环境下既保证良好的扩张密封性，又对气态和液态流体实现良好的密封，在随钻测井仪的拆卸过程中，由于在长时间的压力差环境下，密封圈11会与钻铤壳体12之间配合非常紧密，会影响拆卸过程的进行，因此通过增加密封圈11与钻铤壳体12之间的旋转动作帮助其二者更好分离，拆卸时连接公套1反向旋转，连接公套1带动楔形块8旋转，此时弹簧9推动楔形块8与限位槽701之间处于限位配合状态，以此连接公套1通过楔形块8带动辅助安装嘴7旋转，金属密封环10和密封圈11通过旋转更易与钻铤壳体12脱离配合。

上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。

Claims (4)

1.一种安装有流道转换连接件的随钻测井仪，其特征是，包括有连接公套（1）、连接块（2）、流体过渡安装块（3）和连接母套（4），连接公套（1）中部开设有泥浆通道（101），连接公套（1）左部固接有连接块（2），连接块（2）右部外表面为螺纹设置，连接块（2）中部开设有第一缓冲分配腔（201），第一缓冲分配腔（201）与泥浆通道（101）相连通，连接块（2）左部滑动设置有流体过渡安装块（3），流体过渡安装块（3）中部开设有环流缓冲通道（302），流体过渡安装块（3）左部开设有第二缓冲分配腔（303），第二缓冲分配腔（303）左侧面周向均匀开设有若干个泥浆分配出口（304），流体过渡安装块（3）左部中间开设有接头腔体（305），接头腔体（305）用于检测模块（13）的安装，流体过渡安装块（3）右上部开设有接线孔（306），接线孔（306）与接头腔体（305）相连通，接线孔（306）用于线路布设，钻铤壳体（12）的单芯插针与检测模块（13）通过线路连接，流体过渡安装块（3）左部滑动设置有连接母套（4），连接母套（4）内侧左部为螺纹设置，连接母套（4）内部开设有梯形腔体（402），梯形腔体（402）与泥浆分配出口（304）相连通；

连接块（2）左部外表面除上侧面周向开设有若干个安装槽，连接块（2）左部外表面开设有比其安装槽数量多一个的螺纹孔，连接块（2）的安装槽与其螺纹孔相间设置，流体过渡安装块（3）右部为阶梯状设置，流体过渡安装块（3）右侧内部与连接块（2）的安装槽对应设置有限位块，流体过渡安装块（3）右部与连接块（2）的螺纹孔对应开设有限位孔，流体过渡安装块（3）左部为向下的阶梯状设置，流体过渡安装块（3）左部周向开设有若干个螺纹孔，连接母套（4）的左部内侧为向上的阶梯状设置，连接母套（4）右部与流体过渡安装块（3）左侧的螺纹孔对应开设有限位孔；

连接块（2）和流体过渡安装块（3）之间通过长螺钉（301）限位连接，连接母套（4）和流体过渡安装块（3）之间通过短螺钉（401）限位连接；

连接块（2）的第一缓冲分配腔（201）左部直径大于其右部的直径；

环流缓冲通道（302）设置若干个，环流缓冲通道（302）为螺旋设置，环流缓冲通道（302）的螺旋方向与连接块（2）和连接母套（4）上的螺纹方向相反，若干个环流缓冲通道（302）均避开接线孔（306），环流缓冲通道（302）右端与第一缓冲分配腔（201）连通，环流缓冲通道（302）左端与第二缓冲分配腔（303）连通，环流缓冲通道（302）用于改变泥浆向左的流动状态；

泥浆分配出口（304）的总横截面积与泥浆通道（101）的横截面积相同。

2.根据权利要求1所述的一种安装有流道转换连接件的随钻测井仪，其特征是，还包括有U形密封环（5）和密封垫（6），U形密封环（5）嵌在连接母套（4）右端内侧，密封垫（6）设置在连接块（2）和流体过渡安装块（3）之间，密封垫（6）截面形状与连接块（2）左端面的形状相同，U形密封环（5）和密封垫（6）均为软性材质。

3.根据权利要求2所述的一种安装有流道转换连接件的随钻测井仪，其特征是，还包括有辅助安装嘴（7）、楔形块（8）和弹簧（9），辅助安装嘴（7）限位转动设置在连接公套（1）内侧右部，辅助安装嘴（7）左侧面周向开设有若干个限位槽（701），辅助安装嘴（7）外表面右部开设有两个密封槽（702），楔形块（8）周向设置有若干个，若干个楔形块（8）分别滑动设置在连接块（2）内侧右部，楔形块（8）与相邻的限位槽（701）滑动配合，楔形块（8）与连接块（2）之间固接有弹簧（9）。

4.根据权利要求3所述的一种安装有流道转换连接件的随钻测井仪，其特征是，密封槽（702）内滑动安装有金属密封环（10），金属密封环（10）上开设有密封环安装口（1001），金属密封环（10）外表面开设有弧形凹槽，金属密封环（10）外周套设有密封圈（11），密封圈（11）位于金属密封环（10）的弧形凹槽内，密封圈（11）为软性材质，金属密封环（10）和密封圈（11）配合用于辅助安装嘴（7）的密封。

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