[發(fā)明專(zhuān)利]用于傳遞電力及相關(guān)信號(hào)的高性能工具接頭

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010210842.1
• 申請(qǐng)日: 2010-06-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101881140A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任輝;袁鵬斌;周永其;魯喜寧;高連新
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海海隆石油鉆具有限公司;華東理工大學(xué);上海海隆石油管材研究所
• 主分類(lèi)號(hào): E21B17/042
• 分類(lèi)號(hào): E21B17/042
• 代理公司: 上海新天專(zhuān)利代理有限公司 31213
• 代理人: 王敏杰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種石油、天然氣開(kāi)采用工具接頭，特別是一種用于傳遞電力及相關(guān)信號(hào)的高性能工具接頭。

背景技術(shù)

隨著世界范圍內(nèi)的油氣田的開(kāi)采，越來(lái)越要求對(duì)鉆采過(guò)程實(shí)現(xiàn)高效智能化的控制，以實(shí)現(xiàn)資源的充分開(kāi)采。而現(xiàn)有的技術(shù)一般是無(wú)法對(duì)鉆采設(shè)備特別是地面下鉆柱進(jìn)行有效地反饋控制，造成鉆采中對(duì)地面以下情況不能及時(shí)和準(zhǔn)確的獲得，這也是造成對(duì)生產(chǎn)過(guò)程效率不高的主要原因之一。如果能在油氣田和其它地質(zhì)能源的開(kāi)采中建立地面與地表以下設(shè)備的信息交換與實(shí)時(shí)控制，則可以大大提高生產(chǎn)效率，防止不必要事故的發(fā)生。現(xiàn)在缺少有效地鉆采設(shè)備和系統(tǒng)來(lái)解決鉆采過(guò)程中面臨的突出問(wèn)題。

中國(guó)專(zhuān)利CN101315022A(申請(qǐng)?zhí)?00710014691.0)設(shè)計(jì)了一種可傳輸電力及相關(guān)信號(hào)的石油鉆桿接頭，可在傳遞動(dòng)力、循環(huán)鉆井液的同時(shí)，進(jìn)行電力及信號(hào)的有線傳輸。此種結(jié)構(gòu)形式比較復(fù)雜，不易于實(shí)際的生產(chǎn)和使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于傳遞電力及相關(guān)信號(hào)的高性能工具接頭，主要解決現(xiàn)有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式比較復(fù)雜，不易于實(shí)際的生產(chǎn)和使用的技術(shù)問(wèn)題，它有助于提高了工況的智能化程度，且吸收了傳統(tǒng)接頭技術(shù)成熟、加工簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)，采用內(nèi)螺紋件與外螺紋件相配合，雙臺(tái)肩的設(shè)置可以起到很好的抗扭性能，防止接頭發(fā)生局部失效；這種接頭的設(shè)計(jì)，可以顯著降低接頭結(jié)構(gòu)的應(yīng)力水平和應(yīng)力集中情況，有效地降低發(fā)生疲勞破壞的機(jī)率，其抗扭性能得到很大的提高，而且可以實(shí)現(xiàn)電力及相關(guān)信號(hào)的傳遞，實(shí)現(xiàn)地面和地下設(shè)備的有效地反饋，已達(dá)到按要求來(lái)控制開(kāi)采過(guò)程的目的，并使生產(chǎn)效率得到了極大提高。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種用于傳遞電力及相關(guān)信號(hào)的高性能工具接頭，它由內(nèi)螺紋件和外螺紋件兩部分組成，其特征是：

所述的內(nèi)螺紋件包括位于頂端的第一外臺(tái)肩面、內(nèi)螺紋件內(nèi)壁從第一外臺(tái)肩面向后依次設(shè)有第一圓柱孔、內(nèi)螺紋、圓錐孔、第二圓柱孔和內(nèi)臺(tái)肩面，所述的內(nèi)臺(tái)肩面環(huán)設(shè)有第一信號(hào)傳輸通道，且一側(cè)的內(nèi)臺(tái)肩上貫設(shè)有與第一信號(hào)傳輸通道連通的第一接頭管體傳輸通道；

所述的外螺紋件包括位于頂端的第二外臺(tái)肩面、外螺紋件外壁從第二外臺(tái)肩面向后依次設(shè)有第一圓柱面、外螺紋、第二圓柱面和第三外臺(tái)肩面，所述的第二外臺(tái)肩面上環(huán)設(shè)有第二信號(hào)傳輸通道，且一側(cè)的第二外臺(tái)肩面上軸向貫設(shè)與第二信號(hào)傳輸通道連通的第二接頭管體傳輸通道；

所述的內(nèi)螺紋件和外螺紋件通過(guò)內(nèi)外螺紋完全結(jié)合時(shí)，第一外臺(tái)肩面與第三外臺(tái)肩面相配合，第一圓柱孔與第二圓柱面相配合，第二圓柱孔與第一圓柱面相配合，內(nèi)臺(tái)肩面與第二外臺(tái)肩面相配合，且內(nèi)臺(tái)肩面與第二外臺(tái)肩面上分別環(huán)設(shè)的第一信號(hào)傳輸通道與第二信號(hào)傳輸通道組成一條整體通道，使第一接頭管體傳輸通道、第二接頭管體傳輸通道可通過(guò)該整體通道連通。

所述的用于傳遞電力及相關(guān)信號(hào)的高性能工具接頭，其特征是：所述的第三外臺(tái)肩面與第二圓柱面之間設(shè)有應(yīng)力減輕槽。

所述的用于傳遞電力及相關(guān)信號(hào)的高性能工具接頭，其特征是：所述的第一信號(hào)傳輸通道與第二信號(hào)傳輸通道以及第一接頭管體傳輸通道與第二接頭管體傳輸通道的截面形狀及深度相同，其寬度a為2-2.5mm，其深度b為2-3mm。

所述的用于傳遞電力及相關(guān)信號(hào)的高性能工具接頭，其特征是：所述外螺紋件上第二接頭管體傳輸通道距離外螺紋件內(nèi)壁的距離為c，c為3-5mm，內(nèi)螺紋件上第一接頭管體傳輸通道距離內(nèi)螺紋件內(nèi)壁的距離為d，d為3-5.5mm。

所述的用于傳遞電力及相關(guān)信號(hào)的高性能工具接頭，其特征是：所述的外螺紋件的第二外臺(tái)肩面的截面寬度即接頭一端厚度為e，e為8-10mm，內(nèi)螺紋件上內(nèi)臺(tái)肩面的厚度為f，f-e≤0.3mm。

所述的用于傳遞電力及相關(guān)信號(hào)的高性能工具接頭，其特征是：所述外螺紋件上第二接頭管體傳輸通道距離外螺紋件內(nèi)壁的距離為c，c為3-5mm，內(nèi)螺紋件上第一接頭管體傳輸通道距離內(nèi)螺紋件內(nèi)壁的距離為d，d為3-5.5mm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明顯著提高了接頭的抗扭性能，可以根據(jù)工作條件來(lái)確定接頭的實(shí)際尺寸，已達(dá)到所需要的抗扭能力。在滿(mǎn)足鉆采要求的同時(shí)，可以傳遞電力及相關(guān)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)地面與地表下設(shè)備的實(shí)時(shí)信息傳遞，實(shí)現(xiàn)較高的智能化鉆采要求。而且，接頭裝卸方便，有利于實(shí)際的工程應(yīng)用。

2、本發(fā)明接頭適合于深井、超深井、高壓及超高壓油氣井等復(fù)雜的鉆井條件下使用。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明內(nèi)螺紋件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：