[實用新型]氣體鉆井隨鉆通訊中繼短節

有效

• 申請號: 201320264578.9
• 申請日: 2013-05-15
• 公開（公告）號: CN203308457U
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 蔣祖軍;戚斌;李群生;陳一健;歐彪;孟英峰;肖國益;王希勇;蘭茵;李皋;朱化蜀;朱禮平;胡大梁;任茂;李果
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司西南油氣分公司
• 主分類號: E21B47/12
• 分類號: E21B47/12
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務所(普通合伙) 51106
• 代理人: 劉克勤;賀元

技術領域

本實用新型涉及油氣井開采作業中的隨鉆信息傳遞設備，具體是一種氣體鉆井隨鉆通訊中繼短節。

背景技術

在油氣井開采作業中，為了及時了解井底狀況，保障鉆井作業順利、安全進行，需要依靠傳感器對井底各參數（井眼幾何參數、定向參數、井下工況參數、地層測試、評價參數等）進行測量測試，測量得到的大量數據需要傳輸到地面進行處理。目前，隨鉆測量數據傳輸技術主要有電磁波法，該電磁波法傳輸的微波信號由于地層井壁的原因，存在非常嚴重的衰減，限制了其在深井中的應用。為了解決電磁波法的微波信號衰減問題，本領域的技術人員研發了各種應用在鉆具上的中繼短節，例如中國專利文獻公開的“氣體鉆井隨鉆地下數據無線傳輸方法”（公開號：CN101392642，公開日：2009年3月25日），它包括：在鉆頭上方安裝傳感器、模數轉換器、無線網橋和發射天線；將傳感器采集的信號經模數轉換器轉換為數字信號，然后送入無線網橋；無線網橋通過發射天線將上述數字信號以微波方式耦合到鉆具內；經上述耦合的微波信號沿鉆具被傳輸到地面，由地面無線網橋接收；由地面無線網橋將信號傳輸給計算機，由計算機對信號進行處理。它雖能通過模數轉換器把獲得的信號增強后傳至地面，但其模數轉換器等是安裝在單流閥附件的，在狹小的井眼內會影響鉆具的下井作業，故障頻率高，可靠實用性差。

發明內容

本實用新型的目的在于：針對上述現有技術的不足，提供一種結構簡單、懸掛在鉆具內部、可靠實用的氣體鉆井隨鉆通訊中繼短節。

本實用新型采用的技術方案是：一種氣體鉆井隨鉆通訊中繼短節，用作在油氣井開采作業中使井底與地面實現信號傳遞通訊，包括內扣鉆桿接頭和外扣鉆桿接頭，所述內扣鉆桿接頭和外扣鉆桿接頭通過端部相互匹配的斜錐面上螺紋連接在一起，所述外扣鉆桿接頭內套裝有中繼器殼體，中繼器殼體的一端端部抵接在內扣鉆桿接頭的端部，在中繼器殼體上安裝有信號天線、ZIGBEE模塊和供電電池，所述ZIGBEE模塊通過信號天線采集井底信號，將采集到的信號經加強處理后傳遞給地面，所述供電電池用作為ZIGBEE模塊提供工作電源。

所述中繼器殼體朝向內扣鉆桿接頭的端部連接有延伸進內扣鉆桿接頭的信號加強殼體，該信號加強殼體為金屬材質，通過導線與ZIGBEE模塊連接。

所述中繼器殼體朝向內扣鉆桿接頭的端部為斜錐面結構，該斜錐面結構與外扣鉆桿接頭的端部斜錐面斜度相匹配。

所述中繼器殼體通過橡膠墊與內扣鉆桿接頭的端部形成抵接。

所述中繼器殼體延伸進外扣鉆桿接頭的端部連接有扶正圈，該扶正圈的外徑與外扣鉆桿接頭的內徑相匹配。

所述扶正圈的內壁面通過第一密封圈與中繼器殼體進行密封，扶正圈的外壁面通過第二密封圈與外扣鉆桿接頭進行密封。

所述ZIGBEE模塊和供電電池分別具有模擬開關。

所述中繼器殼體為筒狀結構。

所述信號加強殼體為筒狀結構。

本實用新型的有益效果是：上述通訊中繼短節通過兩個對接的接頭夾持固定在鉆具內，無需單獨增加鉆桿短節，有效減小了鉆具體積、減輕了鉆具重量，攜帶方便，而且隱藏、掛置在鉆具內的通訊中繼短節信號傳遞通道完全可以利用鉆具內孔，從而使通訊中繼短節不會在狹小的井眼內影響鉆具下井作業，它具有結構簡單、安裝方便、可靠性高、實用性強等特點。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。

圖1是本實用新型的一種結構示意圖。

圖2是圖1中的中繼器結構示意圖。

圖中代號含義：1—信號加強殼體；2—信號天線；3—中繼器殼體；4—ZIGBEE模塊；5—供電電池；6—第一密封圈；7—第二密封圈；8—扶正圈；9—第二固定螺釘；10—第一固定螺釘；11—內扣鉆桿接頭；12—外扣鉆桿接頭；13—橡膠墊。

具體實施方式

參見圖1：本實用新型用作在油氣井開采作業中使井底與地面實現信號傳遞通訊，具體包括內扣鉆桿接頭11、外扣鉆桿接頭12和中繼器殼體3。其中，內扣鉆桿接頭11連接外扣鉆桿接頭12的端部為外斜錐面結構，在內扣鉆桿接頭11的斜錐面上加工有連接螺紋。外扣鉆桿接頭12用作連接內扣鉆桿接頭11的端部亦為斜錐面結構，外扣鉆桿接頭12的斜錐面為內斜錐面，在其上加工有連接螺紋，外扣鉆桿接頭12的斜錐面端部與內扣鉆桿接頭11的斜錐面端部通過螺紋形成陰陽配合連接。中繼器殼體3為筒狀結構，中繼器殼體3套裝在外扣鉆桿接頭12內；中繼器殼體3遠離內扣鉆桿接頭11的一端端部（即延伸進外扣鉆桿接頭12的端部）通過第二固定螺釘9連接有扶正圈8，該扶正圈8的外徑與外扣鉆桿接頭12的內徑相匹配，扶正圈8的內壁面通過第一密封圈6與中繼器殼體3進行密封，扶正圈8的外壁面通過第二密封圈7與外扣鉆桿接頭12進行密封；中繼器殼體3朝向內扣鉆桿接頭11的端部為斜錐面結構，中繼器殼體3的斜錐面結構與外扣鉆桿接頭12的端部斜錐面斜度相匹配，中繼器殼體3通過端部的斜錐面結構卡掛在外扣鉆桿接頭12內，且與內扣鉆桿接頭11的端部實現抵接，中繼器殼體3與內扣鉆桿接頭11的抵接端之間設有橡膠墊13；在中繼器殼體3朝向內扣鉆桿接頭11的端部通過第一固定螺釘10連接有信號加強殼體1，該信號加強殼體1由金屬材質制作為筒狀結構，信號加強殼體1露在外扣鉆桿接頭12之外，信號加強殼體1用作延伸進內扣鉆桿接頭11內；在中繼器殼體3上安裝有信號天線2、ZIGBEE模塊4和供電電池5，ZIGBEE模塊4通過信號天線2和信號加強殼體1采集井底信號（信號天線2和信號加強殼體1分別通過導線與ZIGBEE模塊4連接），將采集到的信號經加強處理后傳遞給地面，由地面計算機進行分析處理，供電電池5用作為ZIGBEE模塊4提供工作電源，前述的ZIGBEE模塊4和供電電池5上分別具有模擬開關。