CN215927282U - 用于随钻仪器与测井电缆的快速连接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了的一种用于随钻仪器与测井电缆的快速连接装置，连接在马笼头和随钻仪器上第二无磁短接之间的第一无磁短接，所述第一无磁短接内套装有相互非接触式对接的初级模块和次级模块，所述初级模块与马笼头连接，所述次级模块与随钻仪器的上端抗压筒连接，所述初级模块与次级模块可无线通讯，该装置可以不改变电缆测井及随钻仪器的结构，结构简单，连接可靠，且保证了信号的传输效率。

Description

用于随钻仪器与测井电缆的快速连接装置

技术领域

本实用新型涉及石油天然气钻井技术领域，特别涉及一种用于钻井技术中的随钻仪器与测井电缆的快速连接装置。

背景技术

目前，在石油、天然气等能源的勘探开发中需要及时获取井底参数，并将这些钻进参数传送至地表，即随钻测量。现有的随钻测量信息传输介质一般均为电缆测量且电缆测量需要停钻后将测量仪器下入井底测量，干扰钻进正常作业并且不能获得实时钻进参数。而且，现有的随钻仪需要通过专门设计的接头与测井电缆连接，没有统一的标准，并通过测井车上的车载电源对随钻仪器供电，同时完成信号的连接。现有的专利文献中，CN212517603U涉及一种用于随钻仪与电缆仪的连接装置。该连接装置能将随钻仪连接到电缆仪上并实现电连接，从而利用电缆仪强大的实时通讯系统，将随钻仪的测试数据，直接传送到地面接收装置进行监测分析，达到直接显示测量结果并实时控制测量进程的目的。另外，可以通过电连接件为随钻仪进行电缆供电，不再需要配备专用的电池短节，减轻了整个井下测试串的承重。由于随钻仪器为钻铤设计，重量和外径变大，使得径向测试串的电缆承重大，具有电缆断裂卡井的风险；不同随钻仪器需要对应不同尺寸的连接及通讯装置，通用性差。

随钻仪器用于在刻度井群刻度和在标准实验井测试中，测井电缆与钻铤连接来实现通电，保障随钻仪器供电以及信号传输；测井电缆直径范围Φ5.6-13.2mm，常用单芯至七芯，常用马笼头与电缆仪器连接，电缆仪器常为外径98mm的抗压筒；常用随钻仪器钻铤为176mm，扣型NC50，材料为无磁钢，重量长达几吨；常规连接都是用外接固定节连接，只是起到承重作用，保障随钻钻铤的硬连接，无法利用测井电缆供电及信号传输。

关于无线随钻测量，现在常见的方法是采用中继器来完成电磁随钻测量，但是多个中继器安装在钻杆中，增加了钻杆的重量且降低了钻杆的强度，造成钻进事故发生的概率提高；而且中继传输需要进行解码解调，会造成传输误差，导致随钻测量失败的问题。

因此，如何在不改变电缆测井与随钻仪器结构的基础上改进现有的无线式随钻测量的技术，降低钻井事故的发生，保证无线随钻测量准确性、高效性，同时保证钻杆的强度，保证快速连接，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于随钻仪器与测井电缆的快速连接装置，该装置不用改变电缆测井与随钻仪器的结构，同时可提供准确、可靠的无线信号传输，保证随钻仪器供电、通讯及下井安全的功能要求。

为实现上述目的，本实用新型提供一种用于随钻仪器与测井电缆的快速连接装置，其特征在于，包括：连接在马笼头和随钻仪器上第二无磁短接之间的第一无磁短接，第一无磁短接内套装有相互非接触式对接的初级模块和次级模块，初级模块与马笼头连接，次级模块与随钻仪器的上端抗压筒连接，初级模块与次级模块可无线通讯。

进一步优选地，第一无磁短接与随钻仪器上第二无磁短接连接，扣型NC50。

进一步优选地，初级模块与次级模块之间的距离小于2cm。

进一步优选地，初级模块包括电缆测井抗压筒及位于电缆测井抗压筒内的无线发送模块。

进一步优选地，还包括位于电缆测井抗压筒端部的第二密封圈。

进一步优选地，无线发送模块包括载波调制模块、与载波调制模块连接的无线发射单元、电源接口单元。

进一步优选地，无线发送模块还包括设置在电缆测井抗压筒端部的堵头，堵头的外缘设置有第二密封圈。

进一步优选地，次级模块包括铍铜抗压筒及位于铍铜抗压筒内的无线接收模块。

进一步优选地，还包括位于铍铜抗压筒端部的第一密封圈。

进一步优选地，无线接收模块包括AC-DC转换模块及与AC-DC转换模块连接的无线接收单元、滤波单元、航空插头。

采用本实用新型的用于随钻仪器与测井电缆的快速连接装置，可以不改变电缆测井及随钻仪器的结构，实现快速连接，稳定可靠的通信。而且具体施工也很简单方便，先将次级模块与随钻仪器的上端抗压筒连接，并让次级模块中的2根电源线及2根数据线的定义与随钻仪器一致，并通过密封圈密封，然后再安装第一无磁短接与随钻仪器的无磁短接连接，扣型NC50，而后将初级模块插入第一无磁短接中，用螺丝固定，使初级模块和次级模块之间的距离小于2cm，优选1cm，以保证传输效率，最后使用电缆测井马笼头直接与初级模块连接，即完成了随钻仪器与电缆的快速连接，结构简单，连接可靠，且保证了信号的传输效率。

本专利的技术方案中涉及的名词解释如下：

测井电缆：测井电缆用于各类油、气井的测井、射孔、取芯等作业，也可以用于水利水文测量、煤田地质勘探、地热测井等方面，是地面系统与地下仪器之间作为挂重连接以及传输测量数据用的连接线。

马笼头：用于连接电缆和下井仪器；能快速连接和拆卸，又能保测井电缆证缆芯与仪器导线的通断和绝缘良好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的用于随钻仪器与测井电缆的快速连接装置装配结构示意图；

图2为附图1中次级模块的内部结构示意图；

图3为附图1中初级模块的内部结构示意图；

图4为附图1中初级模块在第一无磁短接中安装的结构示意图。

其中：1初级模块、2第一无磁短接、3次级模块、4上端抗压筒、5第二无磁短接、6马笼头、11电缆测井抗压筒、12无线发送模块、13第二密封圈、31铍铜抗压筒、32无线接收模块、33第一密封圈、34固定翼肋、35螺丝。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种用于随钻仪器与测井电缆的快速连接装置，以不改变原电缆测井及随钻仪器的结构，实现快速连接，并提供稳定可靠的信号传输。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，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。

请参考图1至图4，本实用新型公开的一种用于随钻仪器与测井电缆的快速连接装置，包括连接在马笼头6和随钻仪器上第二无磁短接5之间的第一无磁短接2，且第一无磁短接2内套装有相互非接触式对接的初级模块1和次级模块3，初级模块1与马笼头6连接，次级模块3与随钻仪器的上端抗压筒4连接，初级模块1与次级模块3可无线通讯。具体安装连接时，先将次级模块3与随钻仪器的上端抗压筒4连接；其中要求次级模块中的2根电源线及2根数据线的定义与随钻仪器一致，并通过密封圈保证密封；其次：安装连接第一无磁短节2与随钻仪器的第二无磁短节5连接，扣型为NC50；再其次：安装初级模块1，插入连接第一无磁短节2的中间位置，用螺丝固定后的初级模块1与次级模块3的距离小于2cm，更加优选为1cm的距离，以保证传输效率。最后使用电缆测井常用的马笼头6直接与初级模块1连接，完成随钻仪器与电缆的快速连接。可见，其具体的连接结构和传输结构比较简单，连接可靠，且保证了信号的传输效率。如附图4中所示，初级模块1的外周优选设置有固定翼肋34，初级模块1通过多个固定翼肋34插入第一无磁短接2的内腔凹槽中，然后用螺丝35固定，保证其与次级模块3之间的位置关系，不会轴向窜动或者周向转动。

作为本实施例的进一步详细描述，第一无磁短接2与随钻仪器上第二无磁短接5连接，采用钻井常用的钻具扣型NC50，通用性好，连接稳定。

关于本实施例中所描述的初级模块1和次级模块3，其目的是为了在不改变现有硬件结构的基础上，达成信号传输，并保证传输效率，初级模块1包括电缆测井抗压筒11及位于电缆测井抗压筒11内的无线发送模块12。次级模块3包括铍铜抗压筒31及位于铍铜抗压筒31内的无线接收模块32。无线发送模块12和无线接收模块32对接，实现初级模块1与次级模块3的信号传输。电缆测井抗压筒11和铍铜抗压筒31分别用于密封且保护初级模块1和次级模块3，免受井内复杂环境及压力干扰，保证信号传输稳定可靠。而且，无线发送模块12和无线接收模块32与对应的电缆抗压筒11和铍铜抗压筒31之间均设置有密封结构，具体的为位于电缆测井抗压筒11端部的第二密封圈13，位于铍铜抗压筒31端部的第一密封圈33，无线发送模块12端部的堵头124的外缘设置着第二密封圈13。保护其相对电缆测井抗压筒11和铍铜抗压筒31的内部密封环境的稳定性。如图2所示为次级模块3示意图，铍铜抗压筒31与随钻仪器的上端抗压筒4连接，通过铍铜抗压筒31上的第一密封圈33实现密封；铍铜抗压筒31采用与随钻仪器通用的直径48mm的铍铜制作，扣型为NC30；电缆测井抗压筒11与电缆测井常用的马笼头6直接连接，对准舌头后，用勾头扳手旋转直接固定连接，通过电缆测井抗压筒11上的密封圈实现密封；电缆测井抗压筒11直接采用电缆测井仪器通用的直径98mm抗压筒制作即可，设置在电缆测井抗压筒11端部有堵头124，也即是底部直接采用堵头124实现抗压密封，堵头124采用PEEK材料制作，保证一定的抗压性能，并能够实现电磁波的传输不受影响。

作为本实施例的进一步详细描述，无线发送模块12包括载波调制模块122、与载波调制模块122连接的无线发射单元123、电源接口单元121，电源接口单元121接通外部电源，为载波调制模块122和无线发射单元123供电，采集的信号经载波调制模块122调制处理后经无线发射单元123发射给无线接收模块32；无线接收模块32包括AC-DC转换模块322及与AC-DC转换模块322连接的无线接收单元321、滤波单元323、航空插头324，无线接收单元321接送的信号经AC-DC转换模块322转换处理后，再经滤波单元323滤波处理，然后经航空插头324将信号传输出去，或者传输到地面接收仪器，完成信号的采集与传输，由于这些结构的外侧均设置有抗压筒结构，安全性高，信号传输效率高。

本方案不用改变电缆测井与随钻仪器的结构，具有很强的通用性，而且设置的具体连接结构简单快速、可靠，保证了随钻仪器下井安全，操作难度小，信号传输效率稳定可靠。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种用于随钻仪器与测井电缆的快速连接装置，其特征在于，包括：连接在马笼头(6)和随钻仪器上第二无磁短接(5)之间的第一无磁短接(2)，所述第一无磁短接(2)内套装有相互非接触式对接的初级模块(1)和次级模块(3)，所述初级模块(1)与马笼头(6)连接，所述次级模块(3)与随钻仪器的上端抗压筒(4)连接，所述初级模块(1)与次级模块(3)可无线通讯。

2.如权利要求1所述的用于随钻仪器与测井电缆的快速连接装置，其特征在于，所述第一无磁短接(2)与随钻仪器上第二无磁短接(5)连接，扣型NC50。

3.如权利要求1所述的用于随钻仪器与测井电缆的快速连接装置，其特征在于，所述初级模块(1)与次级模块(3)之间的距离小于2cm。

4.如权利要求1或3所述的用于随钻仪器与测井电缆的快速连接装置，其特征在于，所述初级模块(1)包括电缆测井抗压筒(11)及位于电缆测井抗压筒(11)内的无线发送模块(12)。

5.如权利要求4所述的用于随钻仪器与测井电缆的快速连接装置，其特征在于，还包括位于电缆测井抗压筒(11)端部的第二密封圈(13)。

6.如权利要求4所述的用于随钻仪器与测井电缆的快速连接装置，其特征在于，所述无线发送模块(12)包括载波调制模块(122)、与载波调制模块(122)连接的无线发射单元(123)、电源接口单元(121)。

7.如权利要求6所述的用于随钻仪器与测井电缆的快速连接装置，其特征在于，所述无线发送模块(12)还包括设置在电缆测井抗压筒(11)端部的堵头(124)，所述堵头(124)的外缘设置有第二密封圈(13)。

8.如权利要求1或3所述的用于随钻仪器与测井电缆的快速连接装置，其特征在于，所述次级模块(3)包括铍铜抗压筒(31)及位于铍铜抗压筒(31)内的无线接收模块(32)。

9.如权利要求8所述的用于随钻仪器与测井电缆的快速连接装置，其特征在于，还包括位于铍铜抗压筒(31)端部的第一密封圈(33)。

10.如权利要求8所述的用于随钻仪器与测井电缆的快速连接装置，其特征在于，所述无线接收模块(32)包括AC-DC转换模块(322)及与AC-DC转换模块(322)连接的无线接收单元(321)、滤波单元(323)、航空插头(324)。

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