CN201474632U - 用于电力和信号传输的钻铤 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于电力和信号传输的钻铤，钻铤本体的外螺纹端和内螺纹根部分别设有外台肩和内台肩，内、外台肩的圆弧面上沿轴向分别间隔设有三个环形槽，三个内接触环和外接触环通过绝缘固化剂分别设于内、外台肩的环形槽内，外台肩环形槽底设有通孔，内台肩圆弧面设有三个连接槽，导线敷设于内衬管外表面，内衬管通过水压复合设于钻铤本体内圈，导线一端穿入外台肩环形槽底的通孔连接外接触环，导线另一端通过连接槽连接内台肩环形槽内的内接触环，通孔和连接槽采用绝缘固化剂密封，密封绝缘垫圈粘接于外台肩端面；本钻铤实现井内电力电信号输送线路的直接连接，连接可靠，制作成本低，安装使用方便。

Description

用于电力和信号传输的钻铤

技术领域

本实用新型涉及一种用于电力和信号传输的钻铤。

背景技术

随着钻井作业难度的不断增加，钻井技术也逐渐向智能化发展。智能钻井技术主要包括井内电力、电信号的双向传送和钻井作业的计算机控制，而井内电力、电信号的双向传送涉及输送线路在钻柱内的有效连接。目前井内电力、电信号的双向传送有采用电磁感应技术进行钻杆间电力或信号的传递，但由于钻杆材料和钻杆结构的制约，传递效率逐级衰减较大，其传递效果达不到要求，且电磁感应装置成本高，安装和使用相对复杂。

钻井过程中，钻铤处在钻柱的最下部，是钻柱下部钻具组合的主要组成部分。钻铤的结构如图1所示，其主要特点是壁厚大，一般为38-53mm，相当于钻杆壁厚的4-6倍，具有较大的重力和刚度，其杆体1两端分别设有具有一定锥度内螺纹3的母接头和具有一定锥度外螺纹2的公接头，内螺纹3与外螺纹2的锥度匹配；钻铤在钻井过程中的主要作用是给钻头施加钻压、保证压缩条件下的必要强度、减轻钻头的振动、摆动和跳动，使钻头工作平稳；钻铤本体有许多不同的形状，如圆的、方的、三角形和螺旋形的。最常用的是平滑的圆形钻铤和螺旋形钻铤两种；因此智能钻柱中钻铤的电连接是一个难题，且电磁感应装置的成本相对较高，其安装和操作也不方便。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于电力和信号传输的钻铤，利用本钻铤实现井内电力、电信号输送线路的直接连接，其连接可靠，制作成本低，安装使用方便。

为解决上述技术问题，本实用新型用于电力和信号传输的钻铤包括钻铤本体，所述钻铤本体一端设有具有锥度的外螺纹，所述钻铤本体另一端设有具有锥度的内螺纹，所述钻铤本体的外螺纹锥度与内螺纹锥度匹配；还包括内衬管、导线、三个内接触环、三个外接触环和密封绝缘垫圈，所述钻铤本体的外螺纹端设有外台肩，所述钻铤本体的内螺纹根部设有内台肩，所述外台肩和内台肩的圆弧面上分别沿轴向间隔设有三个环形槽，所述外台肩的三个环形槽槽底垂直轴向分别设有通孔，所述内台肩的圆弧面沿轴向自垂直面至三个环形槽分别设有三个连接槽，所述三个内接触环和三个外接触环通过绝缘固化剂分别设于所述内台肩和外台肩的三个环形槽内，所述导线沿轴向敷设于所述内衬管的外表面，所述内衬管通过水压复合设于所述钻铤本体内圈，所述导线一端分别穿入所述外台肩三个环形槽的通孔后连接三个外接触环，所述通孔采用绝缘固化剂密封，所述导线另一端分别通过三个连接槽连接所述内台肩三个环形槽内的三个内接触环，所述连接槽采用绝缘固化剂填充，所述密封绝缘垫圈粘接于所述外台肩端面。

为保证钻铤在钻井液中的耐腐蚀性能，上述内衬管采用不锈钢材料制成。

为便于钻铤内台肩处的导线连接，上述内台肩的三个环形槽自内向外依次是沿圆周方向的200°～240°的弧形槽、300°～350°的弧形槽和360°的环形槽，所述三个内接触环分别与所述内台肩的三个环形槽匹配。

为保证良好的电接触，上述三个内接触环和三个外接触环是铜质接触环，其电气接触面沿轴向呈锥面。

为确保钻铤旋合后在内台肩处具有良好的密封和绝缘效果，防止钻井液渗入引起的漏电、短路等故障，上述密封绝缘垫圈采用聚四氟乙烯材料制成。

为使导线连接方便，上述内台肩圆弧面的三个连接槽沿圆周方向均布。

由于本实用新型用于电力和信号传输的钻铤采用了上述技术方案，即在钻铤本体的外螺纹端和内螺纹根部分别设有外台肩和内台肩，内、外台肩的圆弧面上沿轴向分别间隔设有三个环形槽，三个内接触环和外接触环通过绝缘固化剂分别设于内、外台肩的环形槽内，外台肩环形槽底设有通孔，内台肩圆弧面设有三个连接槽，导线敷设于内衬管外表面，内衬管通过水压复合设于钻铤本体内圈，导线一端穿入外台肩环形槽底的通孔连接外接触环，导线另一端通过连接槽连接内台肩环形槽内的内接触环，通孔和连接槽采用绝缘固化剂密封，密封绝缘垫圈粘接于外台肩端面；利用本钻铤实现井内电力、电信号输送线路的直接连接，其连接可靠，制作成本低，安装使用方便。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明：

图1为标准转换钻铤的结构示意图，

图2为本实用新型用于电力和信号传输钻铤的结构示意图。

图3为图2的A-A向视图。

具体实施方式

如图2和图3所示，本实用新型用于电力和信号传输的钻铤包括钻铤本体1，所述钻铤本体1一端设有具有锥度的外螺纹2，所述钻铤本体1另一端设有具有锥度的内螺纹3，所述钻铤本体1的外螺纹2锥度与内螺纹3锥度匹配；还包括内衬管5、导线4、三个内接触环7、三个外接触环6和密封绝缘垫圈8，所述钻铤本体1的外螺纹2端设有外台肩21，所述钻铤本体1的内螺纹3根部设有内台肩31，所述外台肩21和内台肩31的圆弧面上分别沿轴向间隔设有三个环形槽22和32，所述外台肩21的三个环形槽22槽底垂直轴向分别设有通孔23，所述内台肩31的圆弧面34沿轴向自垂直面至三个环形槽32分别设有三个连接槽33，所述三个内接触环7和三个外接触环6通过绝缘固化剂分别设于所述内台肩31和外台肩21的三个环形槽32和22内，所述导线4沿轴向敷设于所述内衬管5的外表面，所述内衬管5通过水压复合设于所述钻铤本体1内圈，所述导线4一端分别穿入所述外台肩21三个环形槽22的通孔23后连接三个外接触环6，所述通孔23采用绝缘固化剂密封，所述导线4另一端分别通过三个连接槽33连接所述内台肩31三个环形槽32内的三个内接触环7，所述连接槽33采用绝缘固化剂填充，所述密封绝缘垫圈8粘接于所述外台肩21端面。

上述内衬管5通过水压复合设于钻铤本体1内圈是首先对钻铤本体1内圈表面进行喷砂除锈处理，然后进行高温树脂材料喷涂，树脂涂层的厚度为0.1～0.3mm，不进行高温固化；再下来利用水压复合工艺使内衬管5发生塑性变形，钻铤本体1发生弹性变形，实现钻铤本体1内圈与内衬管5的物理复合，复合后加热烘烤，使钻铤本体1内壁与内衬管5之间的树脂固化，完成钻铤内导线4的铺设和内衬管5的固定。

为保证钻铤在钻井液中的耐腐蚀性能，上述内衬管5采用不锈钢材料制成。

为便于钻铤内台肩处的导线连接，上述内台肩31的三个环形槽32自内向外依次是沿圆周方向的200°～240°的弧形槽、300°～350°的弧形槽和360°的环形槽，所述三个内接触环7分别与所述内台肩31的三个环形槽32匹配。

为保证良好的电接触，上述三个内接触环7和三个外接触环6是铜质接触环，其电气接触面沿轴向呈锥面。

为确保钻铤旋合后在内台肩31处具有良好的密封和绝缘效果，防止钻井液渗入引起的漏电、短路等故障，上述密封绝缘垫圈8采用聚四氟乙烯材料制成。

为使导线4连接方便，上述内台肩31圆弧面34的三个连接槽33沿圆周方向均布。

Claims (6)

1.一种用于电力和信号传输的钻铤，包括钻铤本体，所述钻铤本体一端设有具有锥度的外螺纹，所述钻铤本体另一端设有具有锥度的内螺纹，所述钻铤本体的外螺纹锥度与内螺纹锥度匹配，其特征在于：还包括内衬管、导线、三个内接触环、三个外接触环和密封绝缘垫圈，所述钻铤本体的外螺纹端设有外台肩，所述钻铤本体的内螺纹根部设有内台肩，所述外台肩和内台肩的圆弧面上分别沿轴向间隔设有三个环形槽，所述外台肩的三个环形槽槽底垂直轴向分别设有通孔，所述内台肩的圆弧面沿轴向自垂直面至三个环形槽分别设有三个连接槽，所述三个内接触环和三个外接触环通过绝缘固化剂分别设于所述内台肩和外台肩的三个环形槽内，所述导线沿轴向敷设于所述内衬管的外表面，所述内衬管通过水压复合设于所述钻铤本体内圈，所述导线一端分别穿入所述外台肩三个环形槽的通孔后连接三个外接触环，所述通孔采用绝缘固化剂密封，所述导线另一端分别通过三个连接槽连接所述内台肩三个环形槽内的三个内接触环，所述连接槽采用绝缘固化剂填充，所述密封绝缘垫圈粘接于所述外台肩端面。

2.根据权利要求1所述的用于电力和信号传输的钻铤，其特征在于：所述内衬管是不锈钢材料制成。

3.根据权利要求1所述的用于电力和信号传输的钻铤，其特征在于：所述内台肩的三个环形槽自内向外依次是沿圆周方向的200°～240°的弧形槽、300°～350°的弧形槽和360°的环形槽，所述三个内接触环分别与所述内台肩的三个环形槽匹配。

4.根据权利要求1所述的用于电力和信号传输的钻铤，其特征在于：所述三个内接触环和三个外接触环是铜质接触环，其电气接触面沿轴向呈锥面。

5.根据权利要求1所述的用于电力和信号传输的钻铤，其特征在于：所述密封绝缘垫圈是聚四氟乙烯材料制成。

6.根据权利要求1所述的用于电力和信号传输的钻铤，其特征在于：所述内台肩圆弧面的三个连接槽沿圆周方向均布。

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