[發明專利]鉆柱適配器以及地埋信號耦合方法

在審

• 申請號: 201280015145.8
• 申請日: 2012-02-08
• 公開（公告）號: CN104040108A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 艾伯特·W·周;本杰明·約翰·梅代羅斯
• 申請（專利權）人: 默林科技股份有限公司
• 主分類號: E21B19/16
• 分類號: E21B19/16
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 顧紅霞;何勝勇

1.在使地埋工具移動穿入執行地埋操作的區域中的地面的系統中，所述系統包括鉆機和鉆柱，所述鉆柱在所述地埋工具和所述鉆機之間延伸并且被構造為從所述鉆機延伸和縮回，所述鉆柱由多個導電鉆管段構成，每個導電鉆管段均包括段長度而且各導電鉆管段被構造為一個接頭與所述地埋工具可移除地附接并且在形成于所述鉆管段中的相鄰鉆管段之間的其它接頭處可拆除地彼此附接在一起，以使所述鉆柱包括多個接頭以幫助所述鉆柱一次延伸和縮回一個段長度，一種裝置包括：

耦合適配器，其具有適配器主體，當所述鉆柱延伸時，所述適配器主體能夠可移除地插入到所述接頭之一中從而隨后形成所述鉆柱的一部分，并且所述耦合適配器包括：

一種設備，其用于接收由所述地埋工具生成的數據信號且將所述數據信號作為電信號電磁耦合到從所述耦合適配器延伸到所述鉆機的所述鉆柱的至少一部分上，以使形成所述鉆柱的所述部分的所述鉆管段中的至少一些相協作而用作將所述數據信號運載到所述鉆機上的電導體。

2.如權利要求1所述的裝置，其中，每個鉆管段均包括位于一端處的箱配件和位于相對端處的銷配件，并且所述耦合適配器包括位于一端處的所述箱配件和位于相對端處的所述銷配件。

3.如權利要求1所述的裝置，其中，所述耦合適配器包括變流器，所述變流器與所述地埋工具電連通以接收所述數據信號并且將所述數據信號至少電磁耦合到所述鉆柱的所述部分，并且所述耦合適配器還包括適配器主體組件，所述適配器主體組件具有限定環形凹部的外表面構造，所述環形凹部用于在內部接納所述變流器。

4.如權利要求3所述的裝置，其中，所述變流器包括環形芯。

5.如權利要求4所述的裝置，其中，所述環形芯為拼合式芯。

6.如權利要求4所述的裝置，其中，所述環形芯為帶繞芯。

7.如權利要求3所述的裝置，其中，所述適配器主體組件包括主體，所述主體被構造為與延伸主體可移除地接合，以使所述主體限定有用于在內部接納所述變流器的所述環形凹部，并且所述主體在安裝位置處進一步接納非磁環以覆蓋所述環形凹部，使得所述非磁環被捕獲在所述主體和所述延伸主體之間，所述延伸主體接合在所述主體上。

8.如權利要求7所述的裝置，其中，所述非磁環包括筒狀形狀。

9.如權利要求7所述的裝置，其中，所述非磁環為陶瓷環。

10.如權利要求9所述的裝置，其中，所述陶瓷環為相變增韌氧化鋯陶瓷。

11.如權利要求7所述的裝置，還包括：

支撐設備，其將所述變流器彈性地支撐在所述主體上，以使所述變流器至少在一定程度上與所述殼體響應于所述地埋操作而經受的機械沖擊和振動環境隔離。

12.如權利要求1所述的裝置，其中，所述耦合適配器至少包括：第一高壓電連接組件，其用于第一電導體，借助所述第一電導體從所述地埋工具接收所述數據信號；以及變流器，其用于將來自所述第一電導體的所述數據信號電磁耦合到所述鉆柱的所述部分。

13.如權利要求12所述的裝置，其中，每個鉆管段均限定有貫通通道以提供通過所述鉆柱的鉆井流體流，并且所述適配器主體包括具有側壁厚度的側壁，并且所述側壁限定：（i）內部通道，其在所述鉆柱中的所述耦合適配器的任意安裝位置，提供穿過所述耦合適配器的所述鉆井流體流，（ii）階形孔，其限定為貫通所述側壁厚度以接納所述第一高壓電連接組件，并且形成壓力密封來防止在所述第一高壓電連接組件被所述第一電導體接納的情況下所述鉆井流體在來自所述內部通道的壓力下從所述內部通道經由所述階形孔穿過，以及（iii）側壁通道，其從所述變流器延伸到所述適配器主體的所述側壁厚度內的所述階形孔以容納從所述變流器到所述第一高壓電連接組件的第一電連接部。

14.如權利要求13所述的裝置，其中，所述變流器包括第一變流器電引線，所述第一變流器電引線被接納在所述側壁通道中并且延伸到所述第一高壓電連接組件，并且所述第一高壓電連接組件將所述第一變流器電引線與所述第一電導體電連接。

15.如權利要求12所述的裝置，其中，所述耦合適配器包括線圈，所述線圈用作所述變流器的一部分并且具有與所述第一電導體電連通的繞組。