CN203223217U - 钻压测试接头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及石油钻井钻头压力测试装置技术领域，是一种钻压测试接头，其包括上接头、下接头、托架套筒、压力传感器和电路板；上接头的上部外侧有柱塞环台，下接头的内腔壁中部和下部分别有上环凸台和下环凸台，下环凸台的内径小于上环凸台的内径，柱塞环台套装在下接头内腔上部并能够上下移动，上接头下部套装在上环凸台内腔内并能够上下移动。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其通过下接头压缩测压液腔内的液压油，液压油作用在压力传感器上实现实时测量，并将信号传递给电路板发送至地面，具有结构简单、便于维护、可靠性高、测量精度高、整体强度好、简便高效的特点。

Description

钻压测试接头

技术领域

本实用新型涉及石油钻井钻头压力测试装置技术领域，是一种钻压测试接头。

背景技术

在钻井施工过程中，需要较为精确地测量井下钻头的钻压，以便了解钻头的工况，达到减小井下事故发生的目的。目前现有的钻压测量工具在实际使用过程中存在以下不足：结构复杂、测量精度低、整体强度较低、可靠性较低。

发明内容

本实用新型提供了一种钻压测试接头，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有钻压测量工具存在的结构复杂、测量精度低、整体强度较低、可靠性较低的问题。

本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种钻压测试接头，包括上接头、下接头、托架套筒、压力传感器和电路板；上接头的上部外侧有柱塞环台，下接头的内腔壁中部和下部分别有上环凸台和下环凸台，下环凸台的内径小于上环凸台的内径，柱塞环台套装在下接头的内腔上部并能够上下移动，上接头下部套装在上环凸台内腔内并能够上下移动，柱塞环台下端面、下接头的上部内腔壁、上接头外侧面和上环凸台上端面之间形成测压液腔；上接头的内腔内固定安装有托架套筒，上接头的内腔上部通过托架套筒内腔与下环凸台的内腔相连通，对应托架套筒中部的上接头的内腔壁上有传感器安装槽并固定安装有压力传感器，托架套筒的外侧有与传感器安装槽相连通的托架凹槽并固定有电路板，压力传感器的信号输出端通过导线与电路板的信号输入端子电连接在一起，柱塞环台下方的上接头内有连通测压液腔与传感器安装槽的油道。

下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：

上述下接头的上部外侧可有固套螺纹并固定安装有连接套，连接套的下部有连套腔，连接套的上部有下端与连套腔相连通的接套上孔，连套腔的下部内壁上有与固套螺纹相配合的接套螺纹；柱塞环台上方的上接头形成上轴颈，柱塞环台下方的上接头形成下轴颈，上轴颈通过接套上孔伸至连接套上方并能够上下移动，柱塞环台位于上环凸台上方的下接头内腔内并能够上移至连套腔内部，下轴颈套装在上环凸台内腔内并能够上下移动；下轴颈的外侧下部有外花键，上环凸台的下部内腔壁上有与外花键相配合的内花键，下轴颈下部通过外花键和内花键安装在上环凸台的内腔内。

上述油道可包括径向油孔和轴向油孔，传感器安装槽位于上接头的中部内壁上，柱塞环台与传感器安装槽之间的上接头外侧面上有伸入上接头体内的径向油孔，传感器安装槽的上端面上有轴向油孔，轴向油孔的上端与径向油孔的内端相连通，传感器安装槽通过轴向油孔、径向油孔与测压液腔相连通。

上述上接头的上部内腔壁上可有内环凸台，上接头的下部内腔壁上有挡圈固定螺纹，托架挡圈的外部有与挡圈固定螺纹相配合的挡圈外螺纹，托架挡圈通过挡圈外螺纹和挡圈固定螺纹固定安装在上接头的内腔下部，托架套筒通过内环凸台和托架挡圈固定在上接头的内腔内，托架套筒的上端面顶紧在内环凸台的下端面上，托架挡圈的上端面压紧在托架套筒的下端面上，托架凹槽位于托架套筒的右部外侧并通过托架套筒外壁及上接头内壁与上接头的内腔保持密封，电路板固定安装在托架凹槽的底面上。

上述托架凹槽上方的托架套筒外侧面上可有托架上密封槽并安装有托架上密封圈，托架凹槽下方的托架套筒外侧面上可有托架下密封槽并安装有托架下密封圈，柱塞环台中部外侧面上可有液腔上密封槽并安装有液腔上密封圈，对应上环凸台内壁上部位置的上接头外侧面上可有液腔下密封槽并安装有液腔下密封圈。

上述上接头的内腔壁上部可有上连接螺纹，下接头的下部有下接头轴颈，下接头轴颈的外侧可有能够固定安装钻头的下连接螺纹。

本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其通过下接头压缩测压液腔内的液压油，液压油作用在压力传感器上实现实时测量，并将信号传递给电路板发送至地面，具有结构简单、便于维护、可靠性高、测量精度高、整体强度好、简便高效的特点。

附图说明

附图1为本实用新型最佳实施例的主视半剖结构示意图。

附图中的编码分别为：1为上接头，2为下接头，3为托架套筒，4为压力传感器，5为电路板，6为柱塞环台，7为上环凸台，8为下环凸台，9为测压液腔，10为传感器安装槽，11为托架凹槽，12为固套螺纹，13为连接套，14为连套腔，15为接套上孔，16为上轴颈，17为下轴颈，18为外花键，19为内花键，20为径向油孔，21为轴向油孔，22为内环凸台，23为托架挡圈，24为挡圈固定螺纹，25为托架上密封槽，26为托架下密封槽，27为液腔上密封槽，28为液腔下密封槽，29为上连接螺纹，30为下接头轴颈，31为下连接螺纹。

具体实施方式

本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本实用新型中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图的布图方式来进行描述的，如：上、下、左右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。

下面结合最佳实施例及附图对本实用新型作进一步描述：

如附图1所示，该钻压测试接头包括上接头1、下接头2、托架套筒3、压力传感器4和电路板5；上接头1的上部外侧有柱塞环台6，下接头2的内腔壁中部和下部分别有上环凸台7和下环凸台8，下环凸台8的内径小于上环凸台7的内径，柱塞环台6套装在下接头2的内腔上部并能够上下移动，上接头1下部套装在上环凸台7内腔内并能够上下移动，柱塞环台6下端面、下接头2的上部内腔壁、上接头1外侧面与上环凸台7上端面之间形成测压液腔9；上接头1的内腔内固定安装有托架套筒3，上接头1的内腔上部通过托架套筒3内腔与下环凸台8的内腔相连通，对应托架套筒3中部的上接头1的内腔壁上有传感器安装槽10并固定安装有压力传感器4，托架套筒3的外侧有与传感器安装槽10相连通的托架凹槽11并固定有电路板5，压力传感器4的信号输出端通过导线与电路板5的信号输入端子电连接在一起，柱塞环台6下方的上接头1内有连通测压液腔9与传感器安装槽10的油道。通过在测压液腔9内注入液压油，当下接头2上移时压缩测压液腔9内的液压油，使其通过油道直接作用在传感器安装槽10内的压力传感器4上，实现钻头的钻压实时测量，不但结构简单、便于维护，而且可靠性高、测量精度高、整体强度好。

可根据实际需要，对上述钻压测试接头作进一步优化或/和改进：

如附图1所示，下接头2的上部外侧有固套螺纹12并固定安装有连接套13，连接套13的下部有连套腔14，连接套13的上部有下端与连套腔14相连通的接套上孔15，连套腔14的下部内壁上有与固套螺纹12相配合的接套螺纹；柱塞环台6上方的上接头1形成上轴颈16，柱塞环台6下方的上接头1形成下轴颈17，上轴颈16通过接套上孔15伸至连接套13上方并能够上下移动，柱塞环台6位于上环凸台7上方的下接头2内腔内并能够上移至连套腔14内部，下轴颈17套装在上环凸台7内腔内并能够上下移动；下轴颈17的外侧下部有外花键18，上环凸台7的下部内腔壁上有与外花键18相配合的内花键19，下轴颈17下部通过外花键18和内花键19安装在上环凸台7的内腔内。连接套13能够实现上接头1的限位，防止其脱离；内花键19和外花键18配合工作，能够防止下轴颈17意外卡死在上环凸台7的内腔内。

如附图1所示，油道包括径向油孔20和轴向油孔21，传感器安装槽10位于上接头1的中部内壁上，柱塞环台6与传感器安装槽10之间的上接头1外侧面上有伸入上接头1体内的径向油孔20，传感器安装槽10的上端面上有轴向油孔21，轴向油孔21的上端与径向油孔20的内端相连通，传感器安装槽10通过轴向油孔21、径向油孔20与测压液腔9相连通。

如附图1所示，上接头1的上部内腔壁上有内环凸台22，上接头1的下部内腔壁上有挡圈固定螺纹24，托架挡圈23的外部有与挡圈固定螺纹24相配合的挡圈外螺纹，托架挡圈23通过挡圈外螺纹和挡圈固定螺纹24固定安装在上接头1的内腔下部，托架套筒3通过内环凸台22和托架挡圈23固定在上接头1的内腔内，托架套筒3的上端面顶紧在内环凸台22的下端面上，托架挡圈23的上端面压紧在托架套筒3的下端面上，托架凹槽11位于托架套筒3的右部外侧并通过托架套筒3外壁及上接头1内壁与上接头1的内腔保持密封，电路板5固定安装在托架凹槽11的底面上。内环凸台22和托架挡圈23能够实现托架套筒3的可靠定位。

如附图1所示，托架凹槽11上方的托架套筒3外侧面上有托架上密封槽25并安装有托架上密封圈，托架凹槽11下方的托架套筒3外侧面上有托架下密封槽26并安装有托架下密封圈，柱塞环台6中部外侧面上有液腔上密封槽27并安装有液腔上密封圈，对应上环凸台7内壁上部位置的上接头1外侧面上有液腔下密封槽28并安装有液腔下密封圈。托架上密封圈和托架下密封圈能够保证托架凹槽11的可靠密封，液腔上密封圈和液腔下密封圈能够保证测压液腔9的可靠密封。

如附图1所示，上接头1的内腔壁上部有上连接螺纹29，下接头2的下部有下接头轴颈30，下接头轴颈30的外侧有能够固定安装钻头的下连接螺纹31。通过上连接螺纹29，上接头1上部能够固定安装在上方的钻井管柱上；通过下连接螺纹31，下接头2的下部能够固定安装在下方的钻头上。

以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

本实用新型最佳实施例的工作过程是：首先，通过上连接螺纹29将上接头1的上部连接至上方的钻井管柱上，通过下连接螺纹31将下接头2的下部连接在下方钻头上，钻进时在钻头压力的作用下，下接头2的内花键19沿上接头1的外花键18轴向移动，从而压缩测压液腔9内的液压油；接着，液压油通过径向油孔20、轴向油孔21流至传感器安装槽10内部并作用在压力传感器4上，压力传感器4将压力信号通过导线输送至电路板5；最后，电路板5将压力数据转变为电信号传至地面，地面解码转换为钻头的压力值，从而达到实时测量钻压值目的。

Claims (10)

1.一种钻压测试接头，其特征在于包括上接头、下接头、托架套筒、压力传感器和电路板；上接头的上部外侧有柱塞环台，下接头的内腔壁中部和下部分别有上环凸台和下环凸台，下环凸台的内径小于上环凸台的内径，柱塞环台套装在下接头的内腔上部并能够上下移动，上接头下部套装在上环凸台内腔内并能够上下移动，柱塞环台下端面、下接头的上部内腔壁、上接头外侧面和上环凸台上端面之间形成测压液腔；上接头的内腔内固定安装有托架套筒，上接头的内腔上部通过托架套筒内腔与下环凸台的内腔相连通，对应托架套筒中部的上接头的内腔壁上有传感器安装槽并固定安装有压力传感器，托架套筒的外侧有与传感器安装槽相连通的托架凹槽并固定有电路板，压力传感器的信号输出端通过导线与电路板的信号输入端子电连接在一起，柱塞环台下方的上接头内有连通测压液腔与传感器安装槽的油道。

2.根据权利要求1所述的钻压测试接头，其特征在于下接头的上部外侧有固套螺纹并固定安装有连接套，连接套的下部有连套腔，连接套的上部有下端与连套腔相连通的接套上孔，连套腔的下部内壁上有与固套螺纹相配合的接套螺纹；柱塞环台上方的上接头形成上轴颈，柱塞环台下方的上接头形成下轴颈，上轴颈通过接套上孔伸至连接套上方并能够上下移动，柱塞环台位于上环凸台上方的下接头内腔内并能够上移至连套腔内部，下轴颈套装在上环凸台内腔内并能够上下移动；下轴颈的外侧下部有外花键，上环凸台的下部内腔壁上有与外花键相配合的内花键，下轴颈下部通过外花键和内花键安装在上环凸台的内腔内。

3.根据权利要求1或2所述的钻压测试接头，其特征在于油道包括径向油孔和轴向油孔，传感器安装槽位于上接头的中部内壁上，柱塞环台与传感器安装槽之间的上接头外侧面上有伸入上接头体内的径向油孔，传感器安装槽的上端面上有轴向油孔，轴向油孔的上端与径向油孔的内端相连通，传感器安装槽通过轴向油孔、径向油孔与测压液腔相连通。

4.根据权利要求1或2所述的钻压测试接头，其特征在于上接头的上部内腔壁上有内环凸台，上接头的下部内腔壁上有挡圈固定螺纹，托架挡圈的外部有与挡圈固定螺纹相配合的挡圈外螺纹，托架挡圈通过挡圈外螺纹和挡圈固定螺纹固定安装在上接头的内腔下部，托架套筒通过内环凸台和托架挡圈固定在上接头的内腔内，托架套筒的上端面顶紧在内环凸台的下端面上，托架挡圈的上端面压紧在托架套筒的下端面上，托架凹槽位于托架套筒的右部外侧并通过托架套筒外壁及上接头内壁与上接头的内腔保持密封，电路板固定安装在托架凹槽的底面上。

5.根据权利要求3所述的钻压测试接头，其特征在于上接头的上部内腔壁上有内环凸台，上接头的下部内腔壁上有挡圈固定螺纹，托架挡圈的外部有与挡圈固定螺纹相配合的挡圈外螺纹，托架挡圈通过挡圈外螺纹和挡圈固定螺纹固定安装在上接头的内腔下部，托架套筒通过内环凸台和托架挡圈固定在上接头的内腔内，托架套筒的上端面顶紧在内环凸台的下端面上，托架挡圈的上端面压紧在托架套筒的下端面上，托架凹槽位于托架套筒的右部外侧并通过托架套筒外壁及上接头内壁与上接头的内腔保持密封，电路板固定安装在托架凹槽的底面上。

6.根据权利要求1或2所述的钻压测试接头，其特征在于托架凹槽上方的托架套筒外侧面上有托架上密封槽并安装有托架上密封圈，托架凹槽下方的托架套筒外侧面上有托架下密封槽并安装有托架下密封圈，柱塞环台中部外侧面上有液腔上密封槽并安装有液腔上密封圈，对应上环凸台内壁上部位置的上接头外侧面上有液腔下密封槽并安装有液腔下密封圈。

7.根据权利要求3所述的钻压测试接头，其特征在于托架凹槽上方的托架套筒外侧面上有托架上密封槽并安装有托架上密封圈，托架凹槽下方的托架套筒外侧面上有托架下密封槽并安装有托架下密封圈，柱塞环台中部外侧面上有液腔上密封槽并安装有液腔上密封圈，对应上环凸台内壁上部位置的上接头外侧面上有液腔下密封槽并安装有液腔下密封圈。

8.根据权利要求4所述的钻压测试接头，其特征在于托架凹槽上方的托架套筒外侧面上有托架上密封槽并安装有托架上密封圈，托架凹槽下方的托架套筒外侧面上有托架下密封槽并安装有托架下密封圈，柱塞环台中部外侧面上有液腔上密封槽并安装有液腔上密封圈，对应上环凸台内壁上部位置的上接头外侧面上有液腔下密封槽并安装有液腔下密封圈。

9.根据权利要求5所述的钻压测试接头，其特征在于托架凹槽上方的托架套筒外侧面上有托架上密封槽并安装有托架上密封圈，托架凹槽下方的托架套筒外侧面上有托架下密封槽并安装有托架下密封圈，柱塞环台中部外侧面上有液腔上密封槽并安装有液腔上密封圈，对应上环凸台内壁上部位置的上接头外侧面上有液腔下密封槽并安装有液腔下密封圈。

10.根据权利要求9所述的钻压测试接头，其特征在于上接头的内腔壁上部有上连接螺纹，下接头的下部有下接头轴颈，下接头轴颈的外侧有能够固定安装钻头的下连接螺纹。

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