[發明專利]一種用于智能鉆桿井下工具供電及數據傳輸的連接接頭

有效

• 申請號: 202011576902.1
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112696158B
• 公開（公告）日: 2023-02-21
• 發明（設計）人: 李中;謝仁軍;吳怡;范白濤;幸雪松;文敏;焦金剛;劉凱都
• 申請（專利權）人: 中海石油（中國）有限公司;中海石油（中國）有限公司北京研究中心
• 主分類號: E21B17/046
• 分類號: E21B17/046;E21B17/02;E21B47/12
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 謝斌

本發明涉及一種用于智能鉆桿井下工具供電及數據傳輸的連接接頭，包括鉆桿母接頭組件和鉆桿公接頭組件，其將電纜預置在鉆桿中，并將電纜主纜分為多個電纜支纜，電纜支纜通過鉆桿公、母接頭組件的多個環狀導電環實現電信號傳輸通路的連接，同時導電環鑲嵌在絕緣體材料中，既可以實現為井下測量及作業工具提供電力支持，又保障鉆桿其他位置不導電；同時，將光纖預置在鉆桿中，在施工作業時，將鉆桿公、母接頭組件按常規鉆桿連接上扣方式連接即可，并且在連接安裝后，通過液壓打壓方式實現光纖連接公、母接頭組件緊密對接，保障光纖連接公、母接頭持續連接工作狀態，從而實現井下數據信號高速傳輸需求。

技術領域

本發明涉及一種連接接頭，尤其涉及一種用于智能鉆桿井下工具供電及數據傳輸的連接接頭，屬于智能鉆井技術技術領域。

背景技術

智能鉆井技術最核心的問題就是如何解決井下工具供電和數據傳輸的問題。目前，電纜和光纖內置于鉆桿本體內的技術已經較為成熟，技術上難度相對較小，較容易實現。

但現階段智能鉆桿接頭技術還不成熟，設計的連接可靠性和便利性也不利于現場作業。同時，現有的智能鉆桿大部分是電纜或者無線電磁感應傳輸方式，其可靠性還不能滿足工作作業需求。

因此，基于特殊的連接通信或供電接頭是智能鉆桿的關鍵，亟需設計一種既能夠滿足井下供電和數據傳輸的需求，又有利于現場實施作業的特殊連接接頭。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種用于智能鉆桿井下工具供電及數據傳輸的連接接頭，該連接接頭既能夠滿足井下供電和數據傳輸的需求，又有利于現場實施作業。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種用于智能鉆桿井下工具供電及數據傳輸的連接接頭，包括鉆桿母接頭組件和鉆桿公接頭組件；其中，鉆桿母接頭組件包括：鉆桿母接頭，鉆桿母接頭的上端被配置為與上部鉆桿連接，且鉆桿母接頭的下端被配置為具有內螺紋的母扣端；第一電纜主纜，沿軸向預置在上部鉆桿和鉆桿母接頭內；第一電纜支纜，至少一根第一電纜支纜預置在鉆桿母接頭內，且第一電纜支纜的一端與第一電纜主纜電連接，第一電纜支纜的另一端穿出鉆桿母接頭的母扣端內壁；第一電纜導電環至少一個第一電纜導電環沿周向設置在鉆桿母接頭的母扣端內壁上，且第一電纜導電環與第一電纜支纜電連接；第一光纖，亦沿軸向預置在上部鉆桿和鉆桿母接頭內，且第一光纖的下端延伸至鉆桿母接頭的下端面；光纖母接頭連接器，設置在鉆桿母接頭的下端面且與第一光纖的下端電連接；鉆桿公接頭組件包括：鉆桿公接頭，鉆桿公接頭的下端被配置為與下部鉆桿連接，鉆桿公接頭的下端被配置為具有外螺紋的公扣端，且鉆桿公接頭的公扣端可與鉆桿母接頭的母扣端旋合連接；第二電纜主纜，沿軸向預置在下部鉆桿和鉆桿公接頭內；第二電纜支纜，至少一根第二電纜支纜預置在鉆桿公接頭內，且第二電纜支纜的一端與第二電纜主纜電連接，第二電纜支纜的另一端穿出鉆桿公接頭的公扣端內壁；第二電纜導電環，至少一個第二電纜導電環沿周向設置在鉆桿公接頭的公扣端內壁上，第二電纜導電環與第二電纜支纜電連接，且第二電纜導電環被配置為在鉆桿公接頭的公扣端與鉆桿母接頭的母扣端旋合連接后與第一電纜導電環相配合形成電信號傳輸通路；第二光纖，亦沿軸向預置在下部鉆桿和鉆桿公接頭內，且第二光纖的上端延伸至鉆桿公接頭的上端面；光纖公接頭連接器，設置在鉆桿公接頭的上端面且與第二光纖的下端電連接，光纖公接頭連接器被配置為在鉆桿公接頭的公扣端與鉆桿母接頭的母扣端旋合連接后與光纖母接頭連接器相配合形成光信號傳輸通路。

所述的連接接頭，優選地，所述第一電纜支纜為兩根以上，且各所述第一電纜支纜的另一端從不同高度上穿出所述鉆桿母接頭的母扣端內壁。

所述的連接接頭，優選地，所述第一電纜導電環亦為兩個以上，且各所述第一電纜導電環布置在不同高度的所述鉆桿母接頭的母扣端內壁上，各所述第一電纜導電環與各所述第一電纜支纜一一對應電連接。

所述的連接接頭，優選地，所述第二電纜支纜為兩根以上，且各所述第二電纜支纜的另一端從不同高度上穿出所述鉆桿公接頭的公扣端內壁。