NO334207B1 - Electric conductor arrangement, a pipe, a drill string and the use of pipes and drill string - Google Patents
Electric conductor arrangement, a pipe, a drill string and the use of pipes and drill string Download PDFInfo
- Publication number
- NO334207B1 NO334207B1 NO20092910A NO20092910A NO334207B1 NO 334207 B1 NO334207 B1 NO 334207B1 NO 20092910 A NO20092910 A NO 20092910A NO 20092910 A NO20092910 A NO 20092910A NO 334207 B1 NO334207 B1 NO 334207B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- contact element
- male
- female
- male contact
- pipe
- Prior art date
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 title claims description 108
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 claims description 36
- 230000001012 protector Effects 0.000 claims description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 6
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 6
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 claims description 6
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 5
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 5
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 2
- 210000003954 umbilical cord Anatomy 0.000 description 2
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000006223 plastic coating Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)
- Electric Cable Installation (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Description
Oppfinnelsen angår et elektrisk lederarrangement til bruk ved signaloverføring i en rørstreng slik dette angis i innledningen til krav 1. Videre angår oppfinnelsen et rør i henhold til krav 13 og en borestreng i henhold til krav 14. Videre er det angitt anvendelse av røret og en anvendelse av borestrengen. The invention relates to an electrical conductor arrangement for use in signal transmission in a pipe string as stated in the introduction to claim 1. Furthermore, the invention relates to a pipe according to claim 13 and a drill string according to claim 14. Furthermore, there is specified use of the pipe and a use of the drill string.
Det er kjent teknikk å benytte ledere anordnet gjennom rørdeler for å få til overføring av signaler gjennom en rørstreng. Det kan vises til US 4445734 som beskriver overføring av signaler i rørskjøten mellom to rørdeler som inngår i en rørstreng. Signalene overføres i rørskjøten ved at to kontaktpunkt føres i anlegg med hverandre og signalene overføres fra kontaktpunktene og via ledere som er anordnet inne i rørdelene til det neste kontaktpunktet. It is known technique to use conductors arranged through pipe parts to achieve the transmission of signals through a string of pipes. Reference can be made to US 4445734, which describes the transmission of signals in the pipe joint between two pipe parts that form part of a pipe string. The signals are transmitted in the pipe joint by bringing two contact points into contact with each other and the signals are transmitted from the contact points and via conductors arranged inside the pipe parts to the next contact point.
US 2008/0047703 Al viser et spesialrør for overføring av signaler hvor en konnektor omfatter en hunndel og en hanndel som er tilrettelagt for signaloverføring ved at hunndelen har kontaktpunkter som bringes i kontakt med kontaktpunkter på hanndelen. Kontaktpunktene er utstyrt med deksler som skyves bort fra kontaktpunktene ved sammenkobling. Disse dekslene er mekanisk stive og kan i praksis skape problemer når to rør skal sammenkobles. På grunn av dekslene som dekker hannelementet og hunnelementet, må kabelen som strekker seg i rørets lengde, anordnes på henholdsvis innsiden og utsiden av røret. US 2008/0047703 Al shows a special tube for transmitting signals where a connector comprises a female part and a male part which is arranged for signal transmission in that the female part has contact points which are brought into contact with contact points on the male part. The contact points are equipped with covers that are pushed away from the contact points when connected. These covers are mechanically rigid and can in practice cause problems when two pipes are to be connected. Because of the covers covering the male element and the female element, the cable extending the length of the pipe must be arranged on the inside and outside of the pipe, respectively.
Det skal videre vises US 2006/0124291 som viser et elektrisk lederarrangement omfattende en hanndel og en hunndel, hvor hanndelen er utformet med fleksible armer. US 2006/0124291 should also be shown which shows an electrical conductor arrangement comprising a male part and a female part, where the male part is designed with flexible arms.
US 2005/0070141 viser et elektrisk lederarrangement av en kontakt/plugg-type hvor hanndelen stikkes inn i hunndelen på samme måte som en plugg stikkes inn i en stikkontakt hvor det er et flertall kontaktpunkter. US 2005/0070141 shows an electrical conductor arrangement of a contact/plug type where the male part is inserted into the female part in the same way as a plug is inserted into a socket where there are a plurality of contact points.
Det er således et formål ved den foreliggende oppfinnelsen å tilveiebringe en enkel løsning for overføring av signaler gjennom en borestreng som er satt sammen av et flertall rør. It is thus an aim of the present invention to provide a simple solution for the transmission of signals through a drill string which is composed of a plurality of pipes.
Det er også et formål ved den foreliggende oppfinnelsen å tilveiebringe en innretning for overføring av signaler gjennom et flertall av sammenkoblede rør hvor innretningen kan anvendes med eksisterende rør. It is also an object of the present invention to provide a device for transmitting signals through a plurality of interconnected pipes where the device can be used with existing pipes.
Det er videre et formål ved den foreliggende oppfinnelsen å tilveiebringe en løsning for overføring av signaler gjennom en borestreng som er satt sammen av et flertall rør, hvor det kan benyttes standard rør. It is also an object of the present invention to provide a solution for transmitting signals through a drill string which is composed of a plurality of pipes, where standard pipes can be used.
Disse formålene oppfylles ved den foreliggende oppfinnelsen ved et elektrisk lederarrangement som definert i krav 1, et rør som definert i krav 13, en borestreng som definert i krav 14 og anvendelse av røret og borestrengen som definert i kravene 15 og 16. These purposes are fulfilled by the present invention by an electrical conductor arrangement as defined in claim 1, a pipe as defined in claim 13, a drill string as defined in claim 14 and use of the pipe and drill string as defined in claims 15 and 16.
Oppfinnelsen er relatert til overføring av signaler i rør som fortrinnsvis skal benyttes ved utvinning av hydrokarboner. Det kan ved bruk av oppfinnelsen benyttes helt standard rørdeler som kobles sammen til en rørstreng. Dette er rørdeler som senere kan kobles fra hverandre når rørstrengen skal demonteres. Lederarrangementet omfatter et antall lederanordninger, der hver lederanordning er tilrettelagt for overføring av signaler gjennom den enkelte rørdel. Med foreliggende oppfinnelse er det frembrakt et elektrisk lederarrangement som kan benyttes i standardrør som monteres sammen til en rørstreng og det er således ikke nødvendig å tilveiebringe spesialrør for å tilrettelegge for signaloverføring i rørstrengen. Lederanordningen omfatter et langstrakt lederlegeme med to kontaktelementer i hver sin ende av det langstrakte lederlegemet. Når det elektriske lederarrangementet er plassert i et rør er et hannkontaktelement og et hunnkontaktelement fortrinnsvis anordnet i rørets to rørender, men det er også mulig å anordne to hannkontaktelementer eller to hunnkontaktelementer i samme rør. Rørstrengen må da kobles sammen rør med vekselvis et rør med hannkontaktelementer og et rør med hunnkontaktelementer. Kontaktelementene har et kontaktområde tilpasset for å etablere kontakt med et kontaktområde i tilliggende rørdels kontaktelement. Hannkontaktelement kan være anordnet med omsluttende isolasjon. Isolasjonen er utformet elastisk deformerbar og ved sammenpressing av de to tilliggende kontaktelementene skyves isolasjonen bort fra kontaktområde og det etableres kontakt mellom de tilliggende kontaktelementenes kontaktområder. På denne måten oppnås en enkel og effektiv beskyttelse av hannkontaktelementet når rørdelene ikke er sammenkoblet og det er enkelt å etablere kontakt mellom kontaktelementene for overføring av signaler gjennom rørstrengen. The invention is related to the transmission of signals in pipes which are preferably to be used in the extraction of hydrocarbons. When using the invention, completely standard pipe parts can be used which are connected together to form a pipe string. These are pipe parts that can later be disconnected when the pipe string is to be dismantled. The conductor arrangement comprises a number of conductor devices, where each conductor device is arranged for the transmission of signals through the individual pipe part. With the present invention, an electrical conductor arrangement has been produced that can be used in standard pipes that are assembled together to form a pipe string and it is thus not necessary to provide special pipes to facilitate signal transmission in the pipe string. The conductor device comprises an elongated conductor body with two contact elements at each end of the elongated conductor body. When the electrical conductor arrangement is placed in a pipe, a male contact element and a female contact element are preferably arranged in the two pipe ends of the pipe, but it is also possible to arrange two male contact elements or two female contact elements in the same pipe. The pipe string must then be connected pipes with alternately a pipe with male contact elements and a pipe with female contact elements. The contact elements have a contact area adapted to establish contact with a contact area in the adjacent pipe section's contact element. Male contact element can be arranged with enclosing insulation. The insulation is designed to be elastically deformable and when the two adjacent contact elements are pressed together, the insulation is pushed away from the contact area and contact is established between the contact areas of the adjacent contact elements. In this way, a simple and effective protection of the male contact element is achieved when the pipe parts are not interconnected and it is easy to establish contact between the contact elements for the transmission of signals through the pipe string.
Det er således tilveiebrakt et elektrisk lederarrangement for signaloverføring, fortrinnsvis gjennom et rør eller et rørlignende element, omfattende to kontaktelementer i form av et hannkontaktelement og et komplementært utformet hunnkontaktelement. Kontaktelementene er utformet med en radielt sett ytre overflate og en radielt sett indre overflate og er generelt hylseformet slik at de kan festes i enden av et rør. Hunnkontaktelement omfatter minst ett hunnkontaktområde som strekker seg i det minste delvis rundt hunnkontaktelementets indre overflate i en omkretsretning, dvs. hovedsakelig sirkulært rundt hunnkontaktelementets aksiale akse. Det elektriske lederarrangement omfatter videre minst ett langstrakt lederlegeme med to ender som er koblet til henholdsvis hannkontaktelementet og hunnkontaktelementet slik at signaler kan overføres mellom hannkontaktelementet og hunnkontaktelementet gjennom det langstrakte lederlegemet. Videre er hannkontaktelementet utformet med et endeparti slik at når hannkontaktelementet er anordnet i en rørende, ligger dette endepartiet fritt i det minste delvis inne i rørenden. Det dannes dermed et fritt område mellom hannkontaktelementets frittliggende endepartiet og rørenden for et hunnkontaktelement ved en sammenkobling. Ved en sammenkobling av to rør føres hannkontaktelementet inn i et hunnkontaktelement som sammen med rørenden det er festet i, føres inn i det frie området mellom hannkontaktelementet og rørenden det er anordnet i. Et ytre parti av hunndelen og rørenden som hunnkontaktelementet er anordnet i, vil således etter sammenkoblingen ligge mellom det frittliggende endepartiet til hannkontaktelementet og rørenden som hannkontaktelementet er anordnet i. Videre omfatter hannkontaktelement minst ett hannkontaktområde som strekker seg i det minste delvis rundt hannkontaktelementets ytre, frittliggende overflate i en omkretsretning, dvs. hovedsakelig sirkulært rundt hunnkontaktelementets aksiale akse. Det minst ene hunnkontaktområdet og det minst ene hannkontaktområdet er anordnet på henholdsvis hunnkontaktelementet og hannkontaktelementet slik at de ligger an mot hverandre og muliggjør signaloverføring mellom et hunnkontaktelement og et hannkontaktelement når hunnkontaktelementet og hannkontaktelementet er sammenkoblet. There is thus provided an electrical conductor arrangement for signal transmission, preferably through a tube or a tube-like element, comprising two contact elements in the form of a male contact element and a complementary designed female contact element. The contact elements are designed with a radially viewed outer surface and a radially viewed inner surface and are generally sleeve-shaped so that they can be attached to the end of a pipe. Female contact element comprises at least one female contact area which extends at least partially around the inner surface of the female contact element in a circumferential direction, i.e. mainly circularly around the axial axis of the female contact element. The electrical conductor arrangement further comprises at least one elongated conductor body with two ends which are connected respectively to the male contact element and the female contact element so that signals can be transmitted between the male contact element and the female contact element through the elongated conductor body. Furthermore, the male contact element is designed with an end part so that when the male contact element is arranged in a pipe end, this end part lies freely at least partially inside the pipe end. A free area is thus formed between the detached end portion of the male contact element and the pipe end for a female contact element in the case of a connection. When connecting two pipes, the male contact element is inserted into a female contact element which, together with the pipe end to which it is attached, is inserted into the free area between the male contact element and the pipe end in which it is arranged. An outer part of the female part and the pipe end in which the female contact element is arranged will thus, after the connection, lie between the free-standing end portion of the male contact element and the pipe end in which the male contact element is arranged. Furthermore, the male contact element comprises at least one male contact area which extends at least partially around the outer, free-standing surface of the male contact element in a circumferential direction, i.e. mainly circularly around the axial axis of the female contact element. The at least one female contact area and the at least one male contact area are respectively arranged on the female contact element and the male contact element so that they abut each other and enable signal transmission between a female contact element and a male contact element when the female contact element and the male contact element are connected.
Hunnkontaktområdet og hannkontaktområdet kan være generelt ringformete og strekke seg kontinuerlig 360° rundt henholdsvis hunnkontaktelementets indre overflate og hannkontaktelementets ytre overflate. Alternativt kan hunnkontaktområdet og det korresponderende hannkontaktområdet være generelt ringformet, men oppstykket slik at de danner "stiplete" eller oppstykkede kontaktområder som strekker seg 360° rundt henholdsvis hunnkontaktelementets indre overflate og hannkontaktelementets ytre overflate. Lengden på hvert kontaktområde i omkretsretningen når kontaktområdet er oppstykket kan selvsagt varieres fra korte mer punktlignende kontaktområder til lange kontaktområder som dekker opp i mot halve omkretslengden. De oppstykkede kontaktområdene på henholdsvis hannkontaktelementet og hunnkontaktelementet må selvfølgelig tilpasses hverandre slik at kontaktområdene blir liggende an mot hverandre når et hannkontaktelement og et hunnkontaktelement er sammenkoblet. Bredden, dvs. utstrekningen i aksial retning, på kontaktområdene kan enkelt tilpasses av fagmannen slik at det dannes en tilstrekkelig elektrisk kontaktflate og et tilstrekkelig trykk mellom et sammenkoblet hannkontaktelement og hunnkontaktelement for overføring av signaler. The female contact area and the male contact area can be generally annular and extend continuously 360° around the inner surface of the female contact element and the outer surface of the male contact element, respectively. Alternatively, the female contact area and the corresponding male contact area can be generally ring-shaped, but sectioned so that they form "dotted" or sectioned contact areas that extend 360° around the inner surface of the female contact element and the outer surface of the male contact element, respectively. The length of each contact area in the circumferential direction when the contact area is divided can of course be varied from short more point-like contact areas to long contact areas that cover up to half the circumferential length. The sectioned contact areas on the male contact element and the female contact element, respectively, must of course be adapted to each other so that the contact areas lie against each other when a male contact element and a female contact element are connected together. The width, i.e. the extent in the axial direction, of the contact areas can be easily adapted by the person skilled in the art so that a sufficient electrical contact surface and a sufficient pressure is formed between a connected male contact element and female contact element for the transmission of signals.
I en utførelsesform omfatter hunnkontaktelementet to eller flere hunnkontaktområder som er separert i hunnkontaktelementets aksiale retning. Hunnkontaktområdene korresponderer med tilsvarende hannkontaktområder, både i antall og plassering, på hannkontaktelementet. In one embodiment, the female contact element comprises two or more female contact areas which are separated in the axial direction of the female contact element. The female contact areas correspond with corresponding male contact areas, both in number and location, on the male contact element.
I en utførelsesform av det elektriske lederarrangementet omfatter hannkontaktelementet minst ett elastisk utformet kontaktlegeme i stedet for et hannkontaktområde som beskrevet ovenfor. Det minst ene elastiske kontaktlegemet er fortrinnsvis anordnet på hannkontaktelementet slik at det fleksible kontaktlegemet klemmes mot et korresponderende hunnkontaktområde når et hannkontaktelement og et hunnkontaktelement er sammenkoblet. Det er selvfølgelig også mulig å anordne det minst ene elastiske utformede kontaktlegemet på hunnkontaktelementet, på samme måte som for hannelementet ved at det minst ene kontaktlegemet er anordnet slik at kontaktlegemet, på grunn av det fleksible kontaktlegemets fjærstivhet, klemmes mot et korresponderende hannkontaktområde når et hunnkontaktelement og et hannkontaktelement er sammenkoblet. In one embodiment of the electrical conductor arrangement, the male contact element comprises at least one elastically designed contact body instead of a male contact area as described above. The at least one elastic contact body is preferably arranged on the male contact element so that the flexible contact body is clamped against a corresponding female contact area when a male contact element and a female contact element are connected together. It is of course also possible to arrange the at least one elastically designed contact body on the female contact element, in the same way as for the male contact element, in that the at least one contact body is arranged so that the contact body, due to the spring stiffness of the flexible contact body, is clamped against a corresponding male contact area when a female contact element and a male contact element is connected.
I en utførelsesform av det minst ene kontaktlegemet er det anordnet en fjær mellom det minst ene fleksible kontaktlegemet og hannkontaktelementet eller hunnkontaktelementet. Fjæren vil øke det minst ene fleksible kontaktlegemets fjærstivhet slik at det vil klemme hardere mot hunn- eller hannkontaktområdet som det ligger an mot etter sammenkobling av to rør. Ved å velge en fjær med tilpasset fjærstivhet, kan det minst ene kontaktlegemets trykkraft mot hunn- eller hannkontaktområdet dermed reguleres slik at ønsket trykkraft oppnås. In one embodiment of the at least one contact body, a spring is arranged between the at least one flexible contact body and the male contact element or the female contact element. The spring will increase the spring stiffness of the at least one flexible contact body so that it will clamp harder against the female or male contact area against which it abuts after connecting two pipes. By choosing a spring with adapted spring stiffness, the pressure force of at least one contact body against the female or male contact area can thus be regulated so that the desired pressure force is achieved.
I en ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen, omfatter hannkontaktelementet en ringformet kontaktflatebeskytter som er utformet i et elastisk materiale og er anordnet over hannkontaktelementets frittliggende, ytre overflate slik at kontaktflatebeskytteren ligger over og beskytter hannkontaktområdet når hannkontaktelementet ikke er sammenkoblet med et hunnkontaktelement. Når hannkontaktelementet er sammenkoblet med et hunnkontaktelement, er kontaktflatebeskytteren sammenklemt og skjøvet vekk fra hannkontaktområdet. På denne måten oppnås en beskyttelse av hannkontaktområdet når hannkontaktelementet ikke er sammenkoblet med et korresponderende hunnkontaktelement. Fortrinnsvis benyttes det et elastisk materiale som har en slik egenskap at det retter seg ut av seg selv og går tilbake til sin opprinnelige form når ytre krefter fjernes. Derved oppnås også en beskyttelse av hannkontaktområdet også når hannkontaktelementet kobles fra hunnkontaktelementet, dvs. i praksis at to sammenkoblede rør kobles fra hverandre. Et eksempel på et materiale som kan benyttes for utforming av kontaktflateelementet er NBR (eng: nitrile butadiene rubber). In a further embodiment of the invention, the male contact element comprises an annular contact surface protector which is designed in an elastic material and is arranged over the male contact element's detached, outer surface so that the contact surface protector lies above and protects the male contact area when the male contact element is not connected to a female contact element. When the male contact element is mated with a female contact element, the contact surface protector is pinched and pushed away from the male contact area. In this way, protection of the male contact area is achieved when the male contact element is not connected to a corresponding female contact element. Preferably, an elastic material is used which has such a property that it straightens itself and returns to its original shape when external forces are removed. Thereby, protection of the male contact area is also achieved when the male contact element is disconnected from the female contact element, i.e. in practice two connected pipes are disconnected from each other. An example of a material that can be used to design the contact surface element is NBR (eng: nitrile butadiene rubber).
I en utførelsesform av oppfinnelsen har et endeparti på hunnkontaktelementet en konisk utforming med en avtagende indre diameter fra en ytre ende av endepartiet. Enden av røret som hunnkontaktelementet anordnes i, kan også ha en konisk form som korresponderer med den koniske formen på hunnkontaktelementets endeparti. Alternativt har enden på røret konstant og samme indre diameter som resten av røret. Den koniske utformingen av hunnkontaktelementets endeparti kan da tilveiebringes ved at godstykkelsen på endepartiet blir gradvis større fra enden av hunnkontaktelementets ende og innover mot midten av hunnkontaktelementet i aksial retning så langt som ønsket. I utførelsesformen av hunnkontaktelementet hvor endepartiet er konisk utformet, er hunnkontaktområdet eller hunnkontaktområdene fortrinnsvis anordnet på det koniske endepartiet. Hannkontaktelementet er fortrinnsvis utformet med en konstant ytre diameter og indre diameter før sammenkoblingen, hvor den ytre diameteren er større enn det komplementært utformede hunnkontaktelements minste indre diameter. Ved sammenkoblingen presses hannkontaktelementet inn i hunnkontaktelementet og deformeres noe elastisk slik at hannkontaktelementet tilpasser seg hunnkontaktelementets koniske form. Hannkontaktelementet vil dermed presse mot hunnkontaktelementet og således tilveiebringe en bedre elektrisk kontakt mellom hannkontaktelementet og hunnkontaktelementet for sikrere overføring av signaler. Som sagt over er denne deformasjonen av hannkontaktelementet fortrinnsvis elastisk slik at hannkontaktelementet går tilbake til sin opprinnelige form når to sammenkoblede rør kobles fra hverandre. In one embodiment of the invention, an end portion of the female contact element has a conical design with a decreasing inner diameter from an outer end of the end portion. The end of the tube in which the female contact element is arranged can also have a conical shape which corresponds to the conical shape of the end portion of the female contact element. Alternatively, the end of the pipe has a constant and same internal diameter as the rest of the pipe. The conical design of the female contact element's end part can then be provided by the thickness of the end part becoming gradually larger from the end of the female contact element's end and inwards towards the center of the female contact element in the axial direction as far as desired. In the embodiment of the female contact element where the end portion is conically designed, the female contact area or female contact areas are preferably arranged on the conical end portion. The male contact element is preferably designed with a constant outer diameter and inner diameter before the connection, where the outer diameter is larger than the smallest inner diameter of the complementary designed female contact element. During the connection, the male contact element is pressed into the female contact element and is deformed somewhat elastically so that the male contact element adapts to the conical shape of the female contact element. The male contact element will thus press against the female contact element and thus provide a better electrical contact between the male contact element and the female contact element for safer transmission of signals. As said above, this deformation of the male contact element is preferably elastic so that the male contact element returns to its original shape when two connected pipes are disconnected from each other.
Et alternativ til et konisk utformet endeparti på hunnkontaktelementet vil være å utforme hunnkontaktelementet slik at den indre diameteren er konstant gjennom hele hunnkontaktelementet i aksial retning. Det er da nødvendig med en tilstrekkelig nøyaktig pasning mellom hunnkontaktelementet og hannkontaktelementet slik at det oppnås god kontakt for signaloverføring mellom hannkontaktelementet og hunnkontaktelementet når de er sammenkoblet. An alternative to a conically designed end portion of the female contact element would be to design the female contact element so that the inner diameter is constant throughout the entire female contact element in the axial direction. It is then necessary to have a sufficiently precise fit between the female contact element and the male contact element so that good contact is achieved for signal transmission between the male contact element and the female contact element when they are connected together.
I en ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen, er det fortrinnsvis anordnet en pakning på hver side av hannkontaktelementets hannkontaktområde i rørets aksiale retning slik at kontaktflaten mellom det minst ene hunnkontaktområdet og det minst ene hannkontaktområdet er beskyttet mot inntrengning av fluider når et hannkontaktelement og et hunnkontaktelement er sammenkoblet. In a further embodiment of the invention, a gasket is preferably arranged on each side of the male contact area of the male contact element in the axial direction of the pipe so that the contact surface between the at least one female contact area and the at least one male contact area is protected against ingress of fluids when a male contact element and a female contact element are connected .
Det minst ene langstrakte lederlegemet kan være en signalkabel som strekkes gjennom røret og kobles til fortrinnsvis et hannkontaktelement i den ene enden av røret og et hunnkontaktelement i den andre enden av røret. Alternativt kan det utformes rør med et hannkontaktelement i begge ender og rør med et hunnkontaktelement i begge ender. I denne utførelsesformen må dermed annet hvert rør med hannkontaktelementer og hunnkontaktelementer kobles sammen. Det langstrakte lederlegemet kan også utformes som et rørlegeme som kan overføre signaler og som strekker seg gjennom røret og er koblet til et hannkontaktelement i den ene enden og et hunnkontaktelement i den andre enden, alternativt til et hannkontaktelement i begge ender eller et hunnkontaktelement i begge ender som forklart ovenfor. The at least one elongate conductor body can be a signal cable which is stretched through the pipe and preferably connected to a male contact element at one end of the pipe and a female contact element at the other end of the pipe. Alternatively, pipes can be designed with a male contact element at both ends and pipes with a female contact element at both ends. In this embodiment, every pipe with male contact elements and female contact elements must therefore be connected together. The elongate conductor body can also be designed as a tubular body that can transmit signals and which extends through the pipe and is connected to a male contact element at one end and a female contact element at the other end, alternatively to a male contact element at both ends or a female contact element at both ends as explained above.
I en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen er hunnkontaktelementet og hannkontaktelementet anordnet et elektrisk isolerende overflatebelegg som, bortsett fra på det minst ene hunnkontaktområdet, på det minst ene hannkontaktområdet og overflater eller punkter som er i kontakt med det langstrakte lederlegemet, dekker hunnkontaktelementets overflater. Dette isolerende belegget kan for eksempel være et belegg som er påført, som for eksempel et belegg som er laget av eller inneholder silisiumnitrid (Si3N4), eller et isolerende lag av for eksempel et elektrisk isolerende plastmateriale med egenskaper som er motstandsdyktige mot de fluidene de vil komme i kontakt med. In a preferred embodiment of the invention, the female contact element and the male contact element are provided with an electrically insulating surface coating which, except on the at least one female contact area, on the at least one male contact area and surfaces or points that are in contact with the elongate conductor body, covers the surfaces of the female contact element. This insulating coating can, for example, be a coating that is applied, such as a coating that is made of or contains silicon nitride (Si3N4), or an insulating layer of, for example, an electrically insulating plastic material with properties that are resistant to the fluids they will come in contact with.
I en utførelsesform av det elektriske lederarrangementet er hunnkontaktelementet og hannkontaktelementet utformet i et materiale som er elektrisk ikke-ledende. Hunnkontaktelementet og hannkontaktelementet omfatter i denne utførelsesformen minst ett signaloverføringslegeme som er anordnet inni hunnkontaktelementet og hannkontaktelementet og strekker seg fra det minst ene hunnkontaktområdet og det minst ene hannkontaktområdet til respektive endeflater på hunnkontaktelementet og hannkontaktelementet som vender mot det langstrakte lederlegemet når det elektriske lederarrangementet er anordnet i et rør. Dette signaloverføringslegemet kan for eksempel være én eller flere kabler som er støpt inn i hunnkontaktelementet og hunnkontaktelementet under produksjonen av kontaktelementene. Signaloverføringslegemene, i form av kabler, kan også legges inn i gjennomgående kanaler i hunnkontaktelementet og hannkontaktelementet. In one embodiment of the electrical conductor arrangement, the female contact element and the male contact element are formed in a material that is electrically non-conductive. The female contact element and the male contact element comprise in this embodiment at least one signal transmission body which is arranged inside the female contact element and the male contact element and extends from the at least one female contact area and the at least one male contact area to respective end surfaces of the female contact element and the male contact element facing the elongated conductor body when the electrical conductor arrangement is arranged in a pipe. This signal transmission body can, for example, be one or more cables which are molded into the female contact element and the female contact element during the production of the contact elements. The signal transmission bodies, in the form of cables, can also be inserted into through channels in the female contact element and the male contact element.
Også det langstrakte lederlegemet kan utformes i et materiale som er elektrisk ikke-ledende, og det langstrakte lederlegemet kan omfatte minst ett signaloverføringslegeme som er anordnet inni det langstrakte lederlegemet og strekker seg gjennom hele det langstrakte lederlegemet i det langstrakte lederlegemets lengderetning. På samme måte som for hunnkontaktelementet og hannkontaktelementet, kan signaloverføringslegemet være utformet som en kabel som er støpt inn i det langstrakte lederlegemet, eller anordnet i gjennomgående kanaler i det langstrakte lederlegemet. The elongate conductor body can also be designed in a material that is electrically non-conductive, and the elongate conductor body can comprise at least one signal transmission body which is arranged inside the elongate conductor body and extends throughout the elongate conductor body in the longitudinal direction of the elongate conductor body. In the same way as for the female contact element and the male contact element, the signal transmission body can be designed as a cable molded into the elongate conductor body, or arranged in through channels in the elongate conductor body.
Lederarrangementet som er beskrevet ovenfor, er beregnet for å kunne anvendes med eksisterende standardrør. Det er derfor også tilveiebrakt et rør som omfatter et elektrisk lederarrangement som beskrevet ovenfor, for overføring av signaler gjennom røret. The conductor arrangement described above is intended to be used with existing standard pipes. A pipe is therefore also provided which comprises an electrical conductor arrangement as described above, for the transmission of signals through the pipe.
Når det elektriske lederarrangementet monteres i røret, kan hunnkontaktelementet og hannkontaktelementet festes til røret ved for eksempel at de limes fast til røret eller presses fast ved hjelp av en presspasning mellom henholdsvis hunnkontaktelementet og røret, og hannkontaktelementet og røret. Det langstrakte lederlegemet kan ligge løst inne i røret eller festes til røret ved at det for eksempel limes fast til røret. Det kan etableres kontakt mellom henholdsvis hunnkontaktelementet og det langstrakte lederlegemet, og hannkontaktelementet og det langstrakte lederlegemet ved for eksempel direkte sammenlodding av lederne eller ved hjelp av en egnet konnektor som også vil forenkle monteringsprosessen. Hvis det langstrakte elementet er utformet som et rør, kan hunnkontaktelementet og hannkontaktelementet festes mekanisk til det langstrakte lederlegemet ved at de anordnes med gjenger og skrus sammen, eventuelt ved hjelp av andre festemidler. Det er videre tilveiebrakt en borestreng som er satt sammen av to eller flere slike rør. En slik borestreng er for eksempel anvendelig ved boring av brønner i forbindelse med utvinning av hydrokarboner, men kan selvsagt også anvendes for andre formål når det er behov for å overføre signaler gjennom borestrengen. When the electrical conductor arrangement is mounted in the pipe, the female contact element and the male contact element can be attached to the pipe by, for example, being glued to the pipe or pressed firmly by means of a press fit between the female contact element and the pipe, and the male contact element and the pipe, respectively. The elongated conductor body can lie loosely inside the pipe or be attached to the pipe by, for example, being glued to the pipe. Contact can be established between the female contact element and the elongate conductor body, and the male contact element and the elongate conductor body respectively by, for example, direct soldering of the conductors or by means of a suitable connector which will also simplify the assembly process. If the elongate element is designed as a tube, the female contact element and the male contact element can be mechanically attached to the elongate conductor body by arranging them with threads and screwing them together, possibly with the help of other fasteners. A drill string is also provided which is assembled from two or more such pipes. Such a drill string is, for example, applicable when drilling wells in connection with the extraction of hydrocarbons, but can of course also be used for other purposes when there is a need to transmit signals through the drill string.
Det er og mulig å benytte en fremgangsmåte for sammenkobling av et første rør og et annet rør som fortrinnsvis er anordnet to kontaktelementer i form av et hannkontaktelement og et komplementært utformet hunnkontaktelement. Kontaktelementene er anordnet i respektive ender av rørene slik at et endeparti på hannkontaktelement ligger fritt og i det minste delvis føres inn i hunnkontaktelementet ved en sammenkobling av to rør. Kontaktelementene i hver ende av et rør er forbundet ved hjelp av minst ett langstrakt lederlegeme som strekker seg gjennom røret og er koblet til hannkontaktelementet og hannkontaktelementet. Hunnkontaktelement omfatter minst ett hunnkontaktområde som strekker seg i det minste delvis rundt hunnkontaktelementets indre overflate, mens hannkontaktelementet omfatter tilsvarende minst ett hannkontaktområde som strekker seg i det minste delvis rundt hannkontaktelementets ytre, frittliggende overflate, slik at hunnkontaktområdet og hannkontaktområdet på henholdsvis hunnkontaktelementet og hannkontaktelementet ligger an mot hverandre og muliggjør signaloverføring mellom hunnkontaktelementet og hannkontaktelementet når to rør er sammenkoblet. Hannkontaktelementet omfatter videre en ringformet kontaktflatebeskytter som er utformet i et elastisk materiale og er anordnet over hannkontaktelementets frittliggende, ytre overflate slik at kontaktflatebeskytteren beskytter hannkontaktområdet når enden av røret med hannkontaktelementet ikke er sammenkoblet med et annet rør. Fremgangsmåten omfatter følgende trinn: - innrette det første røret og det andre røret slik at et hannkontaktelementet i det første røret er innrettet mot et hunnkontaktelement i det andre røret eller It is also possible to use a method for connecting a first pipe and a second pipe which is preferably arranged with two contact elements in the form of a male contact element and a complementary designed female contact element. The contact elements are arranged at respective ends of the pipes so that an end part of the male contact element is free and is at least partially fed into the female contact element when two pipes are joined together. The contact elements at each end of a pipe are connected by means of at least one elongate conductor body which extends through the pipe and is connected to the male contact element and the male contact element. The female contact element comprises at least one female contact area which extends at least partially around the inner surface of the female contact element, while the male contact element correspondingly comprises at least one male contact area which extends at least partly around the external, detached surface of the male contact element, so that the female contact area and the male contact area on the female contact element and the male contact element respectively lie against each other and enables signal transmission between the female contact element and the male contact element when two pipes are connected. The male contact element further comprises a ring-shaped contact surface protector which is designed in an elastic material and is arranged over the male contact element's detached, outer surface so that the contact surface protector protects the male contact area when the end of the pipe with the male contact element is not connected to another pipe. The method comprises the following steps: - aligning the first pipe and the second pipe so that a male contact element in the first pipe is aligned with a female contact element in the second pipe or
omvendt, reverse,
- føre hannkontaktelementet i det første røret inn i hunnkontaktelementet i det andre røret og samtidig klemme sammen den elastiske kontaktflatebeskytteren slik at hannkontaktområdet avdekkes og går til anlegg mot hunnkontaktområdet på hunnkontaktelementet. - insert the male contact element in the first pipe into the female contact element in the second pipe and at the same time squeeze the elastic contact surface protector so that the male contact area is exposed and goes into contact with the female contact area on the female contact element.
Fremgangsmåten omfatter videre å anordne et endeparti på hunndelen med en indre, konisk form og å deformere elastisk i det minste en del av det ytre, frittliggende partiet på hannkontaktelementet i det hannkontaktelementet føres inn i hunnkontaktelementet. The method further comprises arranging an end part on the female part with an inner, conical shape and elastically deforming at least a part of the outer, free-standing part of the male contact element in which the male contact element is introduced into the female contact element.
Innføringen av hannkontaktelementet i hunnkontaktelementet skjer fortrinnsvis ved at de to rørene kobles sammen, for eksempel ved hjelp av en standard gjengekobling for sammenkobling av to rør. På denne måten kan sammenkoblingen av de to rørene hjelpe til med sentrering av hannkontaktelementet og hunnkontaktelementet som er anordnet i de respektive rørendene på de to rørene som kobles sammen. The introduction of the male contact element into the female contact element preferably takes place by connecting the two pipes together, for example by means of a standard threaded connection for connecting two pipes. In this way, the joining of the two pipes can assist in centering the male contact element and the female contact element which are arranged in the respective pipe ends of the two pipes being joined together.
Det er videre tilveiebrakt en anvendelse av et rør som beskrevet ovenfor, i en borestreng, og en anvendelse av en borestreng, omfattende et flertall slike rør som er sammenkoblet, for boring av en hydrokarbonbrønn. There is further provided an application of a pipe as described above, in a drill string, and an application of a drill string, comprising a plurality of such pipes which are interconnected, for drilling a hydrocarbon well.
Et rør i denne søknaden må forstås som et langstrakt legeme som omfatter en gjennomgående kanal som et fluid kan strømme igjennom. Røret kan således være stivt utformet, slik som et vanlig rør, eller mer eller mindre fleksibelt utformet, slik som for eksempel slanger, navlestrenger (umbilicaler) og så videre. A pipe in this application must be understood as an elongated body comprising a continuous channel through which a fluid can flow. The tube can thus be rigidly designed, such as a normal tube, or more or less flexibly designed, such as, for example, hoses, umbilical cords (umbilical cords) and so on.
Oppfinnelsen skal i det etterfølgende forklares ved hjelp av eksempler som vises på figurene, der The invention will subsequently be explained with the help of examples shown in the figures, there
Fig. la-c viser et rør med et elektrisk lederarrangementet hvor et langstrakt lederlegeme er et rør. Fig. 2a-c viser et rør med det elektriske lederarrangementet hvor det langstrakte lederlegemet er en kabel. Fig. 3 viser et perspektivriss oppløst i sine deler av et hunnkontaktelement, et hannkontaktelement og en kontaktflatebeskytter. Fig. 4a-b viser to rør som er i ferd med å bli sammenkoblet, hvor rørene er anordnet med henholdsvis et hannkontaktelement og et hunnkontaktelement. Fig. 1a-c show a pipe with an electrical conductor arrangement where an elongated conductor body is a pipe. Fig. 2a-c shows a tube with the electrical conductor arrangement where the elongated conductor body is a cable. Fig. 3 shows a perspective view broken down into its parts of a female contact element, a male contact element and a contact surface protector. Fig. 4a-b shows two pipes which are in the process of being connected, where the pipes are arranged with a male contact element and a female contact element, respectively.
Fig. 5a-b viser de to rørene i figur 4a-b i sammenkoblet tilstand. Fig. 5a-b shows the two pipes in Fig. 4a-b in a connected state.
Fig. 6 viser en utførelsesform der hunnkontaktelementet og hannkontaktelementet er utformet i et elektrisk ikke-ledende materiale. Fig. 6 shows an embodiment in which the female contact element and the male contact element are designed in an electrically non-conductive material.
Fig. 7 vise en ytterligere utførelsesform av et hannkontaktelement. Fig. 7 shows a further embodiment of a male contact element.
Fig. 8 viser et utsnitt av enden av et aksialsnitt gjennom hannkontaktelementet som er vist i fig. 7. Fig. 8 shows a section of the end of an axial section through the male contact element shown in Fig. 7.
Fig. 9 viser et detaljsnitt som antydet i figur 8. Fig. 9 shows a detailed section as indicated in Fig. 8.
Figur la-c viser en utførelsesform av et elektrisk lederarrangement 12 som er utformet slik at det kan anordnes i et rør 10. På figur lc er røret 10 og det elektriske lederarrangementet 12 vist hver for seg hvor det elektriske lederarrangementet 12 omfatter et langstrakt lederlegeme 17 som strekker seg gjennom røret 10 når det elektriske lederarrangementet 12 er anordnet i røret 10. I denne utførelsesformen av oppfinnelsen er det langstrakte lederlegemet 17 utformet som et rør som det kan ses av figurene lb-c. Røret som er vist, det vil si det langstrakte lederlegemet 17, har i hovedsak en ytre diameter som tilsvarer den indre diameteren på røret 10, men ikke større enn at det er mulig å anordne det langstrakte lederlegemet 17 i røret 10. Figures la-c show an embodiment of an electrical conductor arrangement 12 which is designed so that it can be arranged in a pipe 10. In figure 1c the pipe 10 and the electrical conductor arrangement 12 are shown separately, where the electrical conductor arrangement 12 comprises an elongated conductor body 17 which extends through the pipe 10 when the electrical conductor arrangement 12 is arranged in the pipe 10. In this embodiment of the invention, the elongated conductor body 17 is designed as a pipe as can be seen from figures lb-c. The tube that is shown, that is, the elongate conductor body 17, essentially has an outer diameter corresponding to the inner diameter of the tube 10, but not larger than it is possible to arrange the elongate conductor body 17 in the tube 10.
I den enden av det langstrakte lederlegemet 17 er det anordnet et hannkontaktelement 15, og i den motsatte enden av det langstrakte lederlegemet er det anordnet et hunnkontaktelement 16. Hannkontaktelementet 15 og hunnkontakt elementet 16 er tilpasset røret 10 slik at de kan anordnes i henholdsvis rørende 31 og rørende 32 på røret 10. På figur lb, som er et snitt gjennom røret som antydet på figur la, er det langstrakte lederlegemet 17 anordnet i røret 10, hannkontaktelementet 15 er festet i rørenden 31 slik at det er elektrisk kontakt mellom hannkontaktelementet 15 og det langstrakte lederlegemet 17, og hunnkontakt elementet 16 er anordnet i rørenden 32 slik at det er elektrisk kontakt mellom hunnkontaktelementet 16 og det langstrakte lederlegemet 17. Det er dermed tilveiebrakt et rør 10 omfattende et elektrisk lederarrangement 12 slik at signaler kan føres gjennom røret 10. At the end of the elongated conductor body 17, a male contact element 15 is arranged, and at the opposite end of the elongated conductor body, a female contact element 16 is arranged. The male contact element 15 and the female contact element 16 are adapted to the pipe 10 so that they can be arranged in the pipe end 31 respectively and pipe end 32 on the pipe 10. In figure 1b, which is a section through the pipe as indicated in figure la, the elongated conductor body 17 is arranged in the pipe 10, the male contact element 15 is fixed in the pipe end 31 so that there is electrical contact between the male contact element 15 and the elongated conductor body 17, and the female contact element 16 are arranged in the pipe end 32 so that there is electrical contact between the female contact element 16 and the elongated conductor body 17. A pipe 10 comprising an electrical conductor arrangement 12 is thus provided so that signals can be passed through the pipe 10.
Som nevnt ovenfor, kan hunnkontaktelementet 16 og hannkontaktelementet 15 As mentioned above, the female contact element 16 and the male contact element 15 can
festes til røret 10 ved for eksempel at de limes fast til røret 10 eller presses fast ved hjelp av en presspasning mellom henholdsvis hunnkontaktelementet 16 og røret 10, og hannkontaktelementet 15 og røret 10. Det langstrakte lederlegemet 17 kan ligge løst inne i røret 10 eller festes til røret 10 ved at det limes fast til røret 10. Det kan etableres elektrisk kontakt for signaloverføring mellom henholdsvis hunnkontaktelementet 16 og det langstrakte lederlegemet 17, og hannkontaktelementet 15 og det langstrakte lederlegemet 17 ved for eksempel direkte sammenlodding av de elektriske lederne eller ved hjelp av en konnektor som vil forenkle monteringsprosessen. Hvis det langstrakte lederlegemet 17 er utformet som et rør, kan hunnkontaktelementet 16 og hannkontaktelementet 15 festes mekanisk til det langstrakte lederlegemet 17 ved at de anordnes med gjenger og skrus sammen, eventuelt ved hjelp av andre festemidler. are attached to the pipe 10 by, for example, being glued to the pipe 10 or pressed firmly by means of a press fit between the female contact element 16 and the pipe 10, and the male contact element 15 and the pipe 10, respectively. The elongated conductor body 17 can lie loosely inside the pipe 10 or be attached to the pipe 10 by gluing it to the pipe 10. Electrical contact for signal transmission can be established between the female contact element 16 and the elongated conductor body 17, and the male contact element 15 and the elongated conductor body 17, respectively, by, for example, direct soldering of the electrical conductors or by means of a connector that will simplify the assembly process. If the elongate conductor body 17 is designed as a tube, the female contact element 16 and the male contact element 15 can be mechanically attached to the elongate conductor body 17 by arranging them with threads and screwing them together, possibly using other fastening means.
I figurene 2a-c er det vist en utførelsesform av oppfinnelsen med et lignende elektrisk lederarrangement 12 som i figurene la-c. Den eneste forskjellen mellom de to utførelsesformene er at det langstrakte lederlegemet 17, som er vist på figurene 2b-c, er en kabel som strekker seg gjennom røret 10, og er festet til hannkontaktelementet 15 i den ene rørenden 31 og hunnkontaktelementet 16 i den andre rørenden 32 slik at det dannes elektrisk kontakt mellom henholdsvis hannkontaktelementet 15 og det langstrakte lederlegemet 17, og hunnkontaktelementet 16 og det langstrakte lederlegemet 17. Signaloverføring gjennom røret 10 er dermed muliggjort. Figures 2a-c show an embodiment of the invention with a similar electrical conductor arrangement 12 as in figures la-c. The only difference between the two embodiments is that the elongate conductor body 17, which is shown in figures 2b-c, is a cable extending through the pipe 10, and is attached to the male contact element 15 at one end of the pipe 31 and the female contact element 16 at the other the pipe end 32 so that electrical contact is formed between the male contact element 15 and the elongated conductor body 17, and the female contact element 16 and the elongated conductor body 17. Signal transmission through the pipe 10 is thus made possible.
Fordelen med lederarrangementet som er vist på figurene la-c og 2a-c, er at lederarrangementet er enkelt å fremstille og kan monteres i standard rør som allerede eksisterer på markedet når det er behov for å overføre signaler gjennom røret 10. The advantage of the conductor arrangement shown in Figures 1a-c and 2a-c is that the conductor arrangement is easy to manufacture and can be mounted in standard pipes already existing on the market when there is a need to transmit signals through the pipe 10.
Figur 3 viser hunnkontaktelementet 16 og hannkontaktelementet 15 i mer detalj. Hunnkontaktelementet 16 omfatter et indre parti 26 som er tilpasset røret 10 som hunnkontaktelementet 15 skal anordnes i ved at den ytre diameteren på det indre partiet 26 korresponderer med den indre diameteren i røret 10. Hunnkontaktelementet 16 omfatter også et ytre parti 25 som her er vist med en konisk utforming. Det koniske partiet 25 er anordnet med et hunnkontaktområde 21 på den indre overflaten som strekker seg rundt det koniske partiet i en omkretsretning. Hunnkontaktområdet 21 er vist som et sammenhengende, ringformet bånd på figur 3, men kan også være utformet som et oppdelt, ringformet bånd som strekker seg rundt det koniske partiet 25 i omkretsretningen. Hunnkontaktelementet 16 kan også utformes med to eller flere slike hunnkontaktområder 21 i aksialretningen. Figure 3 shows the female contact element 16 and the male contact element 15 in more detail. The female contact element 16 comprises an inner part 26 which is adapted to the pipe 10 in which the female contact element 15 is to be arranged in that the outer diameter of the inner part 26 corresponds to the inner diameter of the pipe 10. The female contact element 16 also comprises an outer part 25 which is here shown with a conical design. The conical portion 25 is provided with a female contact area 21 on the inner surface extending around the conical portion in a circumferential direction. The female contact area 21 is shown as a continuous, ring-shaped band in Figure 3, but can also be designed as a divided, ring-shaped band which extends around the conical portion 25 in the circumferential direction. The female contact element 16 can also be designed with two or more such female contact areas 21 in the axial direction.
Hannkontaktelementet 15 omfatter også et indre parti 29 som er tilpasset røret 10 som hannkontaktelementet 15 skal anordnes i ved at den ytre diameteren på det indre partiet 29 korresponderer med den indre diameteren i røret 10. I tillegg er hannkontaktelementet 15 fortrinnsvis utformet med en skulder 30 som ligger an mot en korresponderende skulder i rørenden 31 på røret 10 når hannkontaktelementet 15 er anordnet i røret 10. Hannkontaktelementet 15 omfatter videre et ytre, frittliggende parti 28. Det vil si at når hannkontaktelementet 15 er anordnet i rørenden 31 på røret 10, vil det frittliggende partiet 28 stikke fram og ha et mellomområde 36 som ligger mellom det frittliggende partiet 28 og rørenden 31. Når to rør sammenkobles vil rørenden 32 med hunnkontaktelementet 16 føres inn i mellomområdet 36 som tydelig vist på figurene 5a-b. The male contact element 15 also comprises an inner part 29 which is adapted to the pipe 10 in which the male contact element 15 is to be arranged in that the outer diameter of the inner part 29 corresponds to the inner diameter of the pipe 10. In addition, the male contact element 15 is preferably designed with a shoulder 30 which rests against a corresponding shoulder in the pipe end 31 of the pipe 10 when the male contact element 15 is arranged in the pipe 10. The male contact element 15 further comprises an outer, detached part 28. That is to say, when the male contact element 15 is arranged in the pipe end 31 of the pipe 10, it will the detached part 28 protrudes and has an intermediate area 36 which lies between the detached part 28 and the pipe end 31. When two pipes are connected, the pipe end 32 with the female contact element 16 will be introduced into the intermediate area 36 as clearly shown in figures 5a-b.
På det frittliggende partiet 28 er det anordnet et hannkontaktområde 20 som er ringformet og strekker seg rundt det frittliggende partiet 28 i en omkretsretning. Hannkontaktområdet 20 korresponderer til hunnkontaktområdet 21 slik at når to rør 10 er sammenkoblet, ligger hannkontaktområdet 20 og hunnkontaktområdet 21 an mot hverandre og muliggjør signaloverføring mellom hannkontaktelementet 15 og hunnkontaktelementet 16. Antall hannkontaktområder 20 og utformingen av dem, dvs. bredden på ringene og hvorvidt de er kontinuerlige eller ikke i omkretsretningen, tilsvarer naturlig nok antall hunnkontaktområder 21 og utformingen av hunnkontaktområdene 21. På fortrinnsvis hver side av det ringformete hannkontaktområdet 20 er det anordnet en tetningsring 23. Når to rør 10 er sammenkoblet, vil de to tetningsringene 23 ligge an mot innsiden av hunnkontaktelementet 16, på hver side av hunnkontaktområdet 21. Dermed er kontaktflaten mellom hannkontaktområdet 20 og hunnkontaktområdet 21 gitt en ekstra beskyttelse mot inntrengning av fluid, noe som vil kunne forstyrre signaloverføringen gjennom rørene som er sammenkoblet. A male contact area 20 is arranged on the detached part 28 which is ring-shaped and extends around the detached part 28 in a circumferential direction. The male contact area 20 corresponds to the female contact area 21 so that when two pipes 10 are connected, the male contact area 20 and the female contact area 21 abut each other and enable signal transmission between the male contact element 15 and the female contact element 16. The number of male contact areas 20 and their design, i.e. the width of the rings and whether they are continuous or not in the circumferential direction, naturally corresponds to the number of female contact areas 21 and the design of the female contact areas 21. A sealing ring 23 is preferably arranged on each side of the annular male contact area 20. When two pipes 10 are connected, the two sealing rings 23 will abut against the inside of the female contact element 16, on either side of the female contact area 21. Thus, the contact surface between the male contact area 20 and the female contact area 21 is provided with additional protection against the ingress of fluid, which could disrupt the signal transmission through the pipes that are connected.
Av samme grunn er det fordelaktig om hannkontaktelementet 15, hunnkontaktelementet 16 og det langstrakte lederlegemet 17 er anordnet med et elektrisk isolerende materiale som dekker de ytre overflatene unntatt i koblingspunkter som overfører signalene gjennom det elektriske lederarrangementet, dvs. koblingspunkter eller koblingsflater på hannkontaktelementet 15, hunnkontaktelementet 16 og det langstrakte lederlegemet 17. Det elektrisk isolerende materialet kan være et belegg som påføres hannkontaktelementet 15, unntatt hannkontaktområdet 20, hunnkontaktelementet 16, unntatt hunnkontaktområdet 21, og det langstrakte lederlegemet 17, unntatt koblingspunkter/flater med hannkontaktelementet 15 og hunnkontaktelementet 16. Alternativt vil det være mulig å anvende et plastbelegg eller lignende som tåler påvirkningen av fluidet eller fluidene som strømmer gjennom røret 10. For the same reason, it is advantageous if the male contact element 15, the female contact element 16 and the elongate conductor body 17 are provided with an electrically insulating material covering the outer surfaces except in connection points which transmit the signals through the electrical conductor arrangement, i.e. connection points or connection surfaces of the male contact element 15, the female contact element 16 and the elongated conductor body 17. The electrically insulating material can be a coating that is applied to the male contact element 15, except for the male contact area 20, the female contact element 16, except for the female contact area 21, and the elongated conductor body 17, except for connection points/surfaces with the male contact element 15 and the female contact element 16. Alternatively, it may be possible to use a plastic coating or the like that can withstand the influence of the fluid or fluids flowing through the pipe 10.
På figur 3 er det også vist en kontaktflatebeskytter 19 som kan anordnes på det frittliggende partiet 28 av hannkontaktelementet 15 slik at kontaktflatebeskytteren 19 ligger over hannkontaktområdet 20 når rørenden 31 med hannkontaktelementet 15 ikke er koblet sammen med en rørende 32 med et hunnkontaktelement 16. Denne kontaktflatebeskytteren 19 er fortrinnsvis utformet i et elastisk materiale som kan klemmes sammen når to rørender 31, 32 kobles sammen, og som får tilbake sin opprinnelige form når rørendene 31, 32 kobles fra hverandre igjen. Figure 3 also shows a contact surface protector 19 which can be arranged on the detached part 28 of the male contact element 15 so that the contact surface protector 19 lies above the male contact area 20 when the pipe end 31 with the male contact element 15 is not connected to a pipe end 32 with a female contact element 16. This contact surface protector 19 is preferably made of an elastic material which can be clamped together when two tube ends 31, 32 are connected together, and which regains its original shape when the tube ends 31, 32 are disconnected from each other again.
På figurene 5a- b er det tydeligere vist hvordan kontaktflatebeskytteren 19 klemmes sammen når to rørender 31, 32 kobles sammen. På figurene 4a-b og 5a-b er det tydelig vist hva som skjer når to rør 10 med den viste utførelsesformen av det elektriske lederarrangementet 12 anordnet i rørene 10, kobles sammen. Figur 4b, som er et snitt gjennom røret 10 som vist på figur 4a, viser rørendene 31, 32 rett før de kobles sammen, mens figur 5b, som er et snitt gjennom røret 10 som vist på figur 5a, viser rørendene 31, 32 når de er sammenkoblet. Når rørenden 32 føres inn i rørenden 31, vil enden av rørenden 32 og/eller enden av hunnkontaktelementet 16 butte imot kontaktflatebeskytteren 19. Når rørenden 32 føres videre inn i rørenden 31, presses kontaktflatebeskytteren 19 sammen slik at hannkontaktområdet 20 avdekkes. Samtidig føres det frittliggende partiet 28 av hannkontaktelementet 15 inn i det koniske partiet 25 på hunnkontaktelementet 16. Sammenkoblingen av rørendene 31, 32 utføres fortrinnsvis ved hjelp av et gjengeparti 38 på rørenden 31 skrus sammen med et korresponderende gjengeparti 39 på rørenden 32. Ved sammenskruingen av rørendene 31, 32 tvinges det frittliggende partiet 28 på hannkontaktelementet 20 inn i det koniske partiet 25 på hunnkontaktelementet 16 og deformeres noe elastisk slik at et endeparti 40 på det frittliggende partiet får en hovedsakelig konisk form som tilsvarer den koniske formen på det koniske partiet 25 på hunnkontaktelementet 16. Dette bidrar til å gi en fluidtett skjøt og også å sikre god kontakt mellom hannkontaktområdet 20 og hunnkontaktområdet 21. Deformasjonen av endepartiet 40 på det frittliggende partiet 28 av hannkontaktelementet 15 er som sagt fortrinnsvis elastisk slik at endepartiet 40 i all hovedsak vender tilbake til sin opprinnelige form når rørendene 31, 32 kobles fra hverandre. Også kontaktflatebeskytteren 19 er fortrinnsvis utformet i et elastisk materiale slik at kontaktflatebeskytteren 19 vender tilbake til sin opprinnelige form, og dermed beskytter hannkontaktområdet 20, når rørendene 31, 32 kobles fra hverandre. Det skal nevnes at det langstrakte lederlegemet som strekker seg gjennom røret 10, ikke er vist på figurene 4a-b og 5a-b Figures 5a-b show more clearly how the contact surface protector 19 is clamped together when two pipe ends 31, 32 are connected together. Figures 4a-b and 5a-b clearly show what happens when two pipes 10 with the shown embodiment of the electrical conductor arrangement 12 arranged in the pipes 10 are connected together. Figure 4b, which is a section through the pipe 10 as shown in figure 4a, shows the pipe ends 31, 32 just before they are connected together, while figure 5b, which is a section through the pipe 10 as shown in figure 5a, shows the pipe ends 31, 32 when they are interconnected. When the pipe end 32 is fed into the pipe end 31, the end of the pipe end 32 and/or the end of the female contact element 16 will butt against the contact surface protector 19. When the pipe end 32 is further fed into the pipe end 31, the contact surface protector 19 is pressed together so that the male contact area 20 is exposed. At the same time, the detached part 28 of the male contact element 15 is fed into the conical part 25 of the female contact element 16. The connection of the pipe ends 31, 32 is preferably carried out by means of a threaded part 38 on the pipe end 31 screwed together with a corresponding threaded part 39 on the pipe end 32. By screwing together the tube ends 31, 32, the detached part 28 of the male contact element 20 is forced into the conical part 25 of the female contact element 16 and is somewhat elastically deformed so that an end part 40 of the detached part takes on an essentially conical shape which corresponds to the conical shape of the conical part 25 on the female contact element 16. This helps to provide a fluid-tight joint and also to ensure good contact between the male contact area 20 and the female contact area 21. The deformation of the end part 40 on the detached part 28 of the male contact element 15 is, as said, preferably elastic so that the end part 40 essentially returns to its original shape when the pipe ends 31, 32 are disconnected from each other. The contact surface protector 19 is also preferably designed in an elastic material so that the contact surface protector 19 returns to its original shape, and thus protects the male contact area 20, when the tube ends 31, 32 are disconnected from each other. It should be mentioned that the elongate conductor body which extends through the tube 10 is not shown in figures 4a-b and 5a-b
En fordel ved en utførelsesform som vist på figurene, hvor det frittliggende partiet 28 på hannkontaktelementet 15 ligger godt inne i røret rørenden 31 på røret 10, er at sammenkoblingen av en rørende 31 med en korresponderende rørende 32 på et annet rør 10 bidrar til en sentrering av hannkontaktelementet 15 og hunnkontaktelementet 16 idet rørendene 31, 32 skrus sammen. Dette reduserer sjansene for at hannkontaktelementet 15 og/eller hunnkontaktelementet 16 skades idet to rør 10 kobles sammen. An advantage of an embodiment as shown in the figures, where the detached part 28 of the male contact element 15 lies well inside the pipe, the pipe end 31 of the pipe 10, is that the connection of a pipe end 31 with a corresponding pipe end 32 on another pipe 10 contributes to a centering of the male contact element 15 and the female contact element 16 as the tube ends 31, 32 are screwed together. This reduces the chances of the male contact element 15 and/or the female contact element 16 being damaged as two pipes 10 are connected together.
I figur 6 er det vist en alternativ utførelse av oppfinnelsen hvor hannkontaktelementet 15 og hunnkontaktelementet 16 er utformet i et materiale som ikke leder elektrisk strøm, dvs. at signaler ikke kan overføres i gjennom materialet. For å overføre signaler gjennom hannkontaktelementet 15 og hunnkontaktelementet 16 er hannkontaktelementet 15 og hunnkontaktelementet 16 derfor anordnet med signaloverføringslegemer 42, 43 som strekker seg fra kontaktområdene 22, hvor hannkontaktområdet 20 ligger an mot hunnkontaktområdet 21 slik at signaler kan overføres fra hannkontaktelementet 20 til hunnkontaktelementet 21 og omvendt, gjennom henholdsvis hannkontaktelementet 15 og hunnkontaktelementet 16 slik at det kan etableres elektrisk kontakt med de langstrakte lederlegemene 17 (ikke vist på figur 6) som er anordnet i henholdsvis røret 31 som hannkontaktelementet 15 anordnet i, og røret 32 som hunnkontaktelementet 16 er anordnet i. Signaloverføringslegemene 42, 43 kan utformes som kabler eller andre egnede elektrisk ledende elementer, hvilke signaloverføringslegemer 42, 43 enten er støpt inn i henholdsvis hannkontaktlegemet 15 og hunnkontaktelementet 16, eller som er anordnet i gjennomgående kanaler i henholdsvis hannkontaktelementet 15 og hunnkontaktelementet 16. Figure 6 shows an alternative embodiment of the invention where the male contact element 15 and the female contact element 16 are designed in a material that does not conduct electric current, i.e. signals cannot be transmitted through the material. In order to transmit signals through the male contact element 15 and the female contact element 16, the male contact element 15 and the female contact element 16 are therefore arranged with signal transmission bodies 42, 43 which extend from the contact areas 22, where the male contact area 20 abuts the female contact area 21 so that signals can be transferred from the male contact element 20 to the female contact element 21 and conversely, through the male contact element 15 and the female contact element 16, respectively, so that electrical contact can be established with the elongated conductor bodies 17 (not shown in Figure 6) which are respectively arranged in the pipe 31 in which the male contact element 15 is arranged, and the pipe 32 in which the female contact element 16 is arranged The signal transmission bodies 42, 43 can be designed as cables or other suitable electrically conductive elements, which signal transmission bodies 42, 43 are either molded into the male contact body 15 and the female contact element 16, respectively, or which are arranged in continuous channels in the male contact part respectively element 15 and the female contact element 16.
I figurene 7-9 er det vist en alternativ utførelsesform av oppfinnelsen hvor hannkontaktelementet 15 er utformet med minst ett, men fortrinnsvis et flertall fleksible kontaktlegemer 45. På figurene er det vist at kontaktlegemene 45 er anordnet på et hannkontaktelement 15, men kan selvfølgelig også anordnes på et hunnkontaktelement 16 om det er ønskelig. Selv om det vil være mulig å anordne kontaktlegemer 45 på både hannkontaktelementet og hunnkontaktelementet, anordnes kontaktlegemene 45 fortrinnsvis på enten hannkontaktelementet 15 eller hunnkontaktelementet 16, slik at kontaktlegemene 45 ligger an mot et hunnkontaktområde 21 hvis kontaktlegemene 45 er anordnet på et hannkontaktelement 15, og mot et hannkontaktområde 20 hvis kontaktlegemene 45 er anordnet på et hunnkontaktelement 16 når et hunnkontaktelement 16 og et hannkontaktelement 15 er sammenkoblet. Figures 7-9 show an alternative embodiment of the invention where the male contact element 15 is designed with at least one, but preferably a plurality of flexible contact bodies 45. The figures show that the contact bodies 45 are arranged on a male contact element 15, but can of course also be arranged on a female contact element 16 if desired. Although it would be possible to arrange contact bodies 45 on both the male contact element and the female contact element, the contact bodies 45 are preferably arranged on either the male contact element 15 or the female contact element 16, so that the contact bodies 45 rest against a female contact area 21 if the contact bodies 45 are arranged on a male contact element 15, and against a male contact area 20 if the contact bodies 45 are arranged on a female contact element 16 when a female contact element 16 and a male contact element 15 are connected together.
På figur 7 kan det tydelig ses at det på hannkontaktelementet 15 er anordnet et flertall kontaktlegemer 45 rundt omkretsen av hannkontaktelementet 15. Fortrinnsvis erstatter disse kontaktlegemene 45 hannkontaktområdet 20 som har blitt beskrevet i forbindelse med de andre utførelsesformene av oppfinnelsen. I figur 8 er det vist et utsnitt av et aksialt snitt gjennom hannkontaktelementet 15 i figur 7, hvor det tydeligere kan ses hvordan kontaktlegemene 45 kan anordnes på hannkontaktelementet 15. På figur 9, som er et utsnitt av figur 8, er kontaktlegemet 45 tydelig vist. Kontaktlegemet 45 er vist anordnet i en fordypning 46 i hannkontaktlegemet 15. Kontaktlegemet 45 er fortrinnsvis festet til hannkontaktlegemet 15 i sin ene ende slik at den andre enden er fri, hvorved kontaktlegemet fungerer som en fjær når det utsettes for en ytre kraft. For å øke kontaktlegemets 45 fjærstivhet, kan det anordnes en fjær 47 i fordypningen under kontaktlegemet 45 slik at når en ytre kraft presser kontaktlegemet 45 ned, vil fjæren 47 bidra til økt fjærstivhet og at kontaktlegemet 45 derved presses med en større kraft mot hunnkontaktområdet 21 på et hunnkontaktelement 16 når hannkontaktelementet 15 er koblet sammen med hunnkontaktelementet 16. Dette vil redusere sjansen for dårlig elektrisk kontakt og/eller brudd i den elektriske kontakten i overgangen mellom sammenkoblede hann- og hunnkontaktelementer med påfølgende svikt i signaloverføringen mellom to rør 10 som er sammenkoblet. In Figure 7 it can be clearly seen that a plurality of contact bodies 45 are arranged on the male contact element 15 around the circumference of the male contact element 15. Preferably, these contact bodies 45 replace the male contact area 20 which has been described in connection with the other embodiments of the invention. Figure 8 shows a section of an axial section through the male contact element 15 in Figure 7, where it can be seen more clearly how the contact bodies 45 can be arranged on the male contact element 15. In Figure 9, which is a section of Figure 8, the contact body 45 is clearly shown . The contact body 45 is shown arranged in a recess 46 in the male contact body 15. The contact body 45 is preferably attached to the male contact body 15 at one end so that the other end is free, whereby the contact body functions as a spring when subjected to an external force. In order to increase the spring stiffness of the contact body 45, a spring 47 can be arranged in the recess under the contact body 45 so that when an external force presses the contact body 45 down, the spring 47 will contribute to increased spring stiffness and that the contact body 45 is thereby pressed with a greater force against the female contact area 21 on a female contact element 16 when the male contact element 15 is connected to the female contact element 16. This will reduce the chance of poor electrical contact and/or a break in the electrical contact in the transition between connected male and female contact elements with subsequent failure of the signal transmission between two pipes 10 that are connected.
Utførelsesformen av oppfinnelsen som vist på figurene 7-9, kan brukes både når hunnkontaktelementet 16 er utformet med et konisk parti 25 og når det har en rett utforming. Utførelsesformen er imidlertid spesielt anvendelig med en rett utforming av hunnkontaktelementet 16 for å sikre en god signaloverføring mellom hannkontaktelementet 15 og hunnkontaktelementet 16 når to rør 10 er sammenkoblet The embodiment of the invention as shown in figures 7-9 can be used both when the female contact element 16 is designed with a conical part 25 and when it has a straight design. However, the embodiment is particularly applicable with a straight design of the female contact element 16 to ensure a good signal transmission between the male contact element 15 and the female contact element 16 when two pipes 10 are connected
Claims (16)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20092910A NO334207B1 (en) | 2009-08-31 | 2009-08-31 | Electric conductor arrangement, a pipe, a drill string and the use of pipes and drill string |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20092910A NO334207B1 (en) | 2009-08-31 | 2009-08-31 | Electric conductor arrangement, a pipe, a drill string and the use of pipes and drill string |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20092910A1 NO20092910A1 (en) | 2011-03-01 |
| NO334207B1 true NO334207B1 (en) | 2014-01-13 |
Family
ID=43799418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20092910A NO334207B1 (en) | 2009-08-31 | 2009-08-31 | Electric conductor arrangement, a pipe, a drill string and the use of pipes and drill string |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NO (1) | NO334207B1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050070141A1 (en) * | 2003-09-29 | 2005-03-31 | Dopf Anthony R. | Harsh environment rotatable connector |
| US20060124291A1 (en) * | 1999-05-24 | 2006-06-15 | Chau Albert W | Auto-extending/retracting electrically isolated conductors in a segmented drill string |
-
2009
- 2009-08-31 NO NO20092910A patent/NO334207B1/en unknown
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060124291A1 (en) * | 1999-05-24 | 2006-06-15 | Chau Albert W | Auto-extending/retracting electrically isolated conductors in a segmented drill string |
| US20050070141A1 (en) * | 2003-09-29 | 2005-03-31 | Dopf Anthony R. | Harsh environment rotatable connector |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO20092910A1 (en) | 2011-03-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105518502B (en) | The optics crimp connector of robust | |
| WO2009085735A3 (en) | Connector assembly with gripping sleeve | |
| EP2299545B1 (en) | Cable and cable connection assembly | |
| KR20110124762A (en) | Coaxial cable connector including flexible fingers and associated methods | |
| WO2007109389A3 (en) | Ethernet cable connector and methods of use thereof | |
| WO2009106581A3 (en) | Improved electrical connection | |
| US9341803B2 (en) | Device for connecting together tubes for protecting an optical fiber cable, a segment of an optical transmission circuit including such a device, and a sealing element for such a device | |
| US10374335B2 (en) | Coaxial cable and connector assembly | |
| WO2008036219B1 (en) | Adjustable connector and method for its use | |
| NO334207B1 (en) | Electric conductor arrangement, a pipe, a drill string and the use of pipes and drill string | |
| KR101391930B1 (en) | Coupling for spiral pipe | |
| US10027055B2 (en) | Conductor contact tip | |
| RU2608597C1 (en) | Sealed connector | |
| JP5394581B2 (en) | Contact device | |
| KR200469245Y1 (en) | Apparatus for connecting hose using compress ring | |
| CN219474435U (en) | Electronic detonator medium-deep hole detonation network connecting device | |
| CN110544919B (en) | Waterproof cable joint and wire harness for electric appliance | |
| CN217240224U (en) | Hose connector with buckle capable of being easily separated from cable hose | |
| CN213242944U (en) | Connector tail accessory device | |
| KR20180064939A (en) | pipe connector | |
| KR101672071B1 (en) | fitting for prevention fatigue failure and separation of hose | |
| KR20130051532A (en) | Cable connector with flexible sleeve | |
| CN209817957U (en) | Hand-off sealing connection device for continuous oil pipe cable | |
| RU176558U1 (en) | Power quick connector | |
| NO334354B1 (en) | Electric conductor, pipe string, use of electric conductor and use of pipe string |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| CHAD | Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften) |
Owner name: 2TD DRILLING AS, NO |
|
| CHAD | Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften) |
Owner name: NABORS LUX 2 SARL, LU |