[發(fā)明專利]電磁間隙接頭及其安裝方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110407913.5
• 申請日: 2021-04-15
• 公開（公告）號: CN113006709B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李航運;楊紹國
• 申請（專利權(quán)）人: 偉卓石油科技（北京）有限公司
• 主分類號: E21B17/02
• 分類號: E21B17/02;E21B47/12
• 代理公司: 北京市恒有知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11576
• 代理人: 郭文浩;尹文會

本發(fā)明屬于鉆探技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電磁間隙接頭及其安裝方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中間隙接頭在組裝過程中容易出現(xiàn)人為錯誤導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不合格的問題，本發(fā)明的電磁間隙接頭通過簡單的安裝步驟，克服了組裝現(xiàn)有電磁間隙接頭安裝困難且耗時耗力的缺點。同時，本申請通過螺紋固定件和絕緣限位結(jié)構(gòu)的輔助裝配提高了間隙接頭的抗扭矩強度、耐沖擊性以及高絕緣性能，通過向波紋管狀空間注入可流動樹脂以固化在保證絕緣的同時增強高抗壓強度，延長使用命。進一步地，本申請?zhí)厥獾碾姶砰g隙接頭裝配方法能夠提高電氣性，并能在鉆井現(xiàn)場有效操作，提高施工效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鉆探技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電磁間隙接頭及其安裝方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中，石油和天然氣采礦勘探或公用事業(yè)過河的鉆探通常利用地下傳感器回傳通信至地面。通常這些傳感器位于鉆頭后面一小段距離處，并且可以測量地質(zhì)參數(shù)、位置信息和/或鉆井環(huán)境條件，這些信息用于評估地層，操縱井眼并監(jiān)控鉆井環(huán)境，以實現(xiàn)最佳鉆井性能。

現(xiàn)有技術(shù)中，存在多種不同形式的遙測形式以將傳感器信息從被測量的井下位置實時傳回地面。這些遙測形式之一是電磁遙測(或EM遙測)。這種遙測形式使用鉆柱作為天線，通過地球傳輸相對較低頻率(約10Hz)的交變電信號，該電信號可以是由地面上的敏感接收器檢測到。為了產(chǎn)生天線，利用本領(lǐng)域中已知的間隙接頭將鉆柱在某點電隔離，該裝置沿鉆柱的原本導(dǎo)電的鋼產(chǎn)生電隔離間隙。

遙測探頭通常位于與間隙接頭相鄰的鉆柱內(nèi)，其包含電源、傳感器和用于驅(qū)動遙測的電子設(shè)備。遙測探針與間隙接頭的任一側(cè)都有電連接，并通過向這些連接施加交流電來實現(xiàn)傳輸。然后，電流優(yōu)先流過低電阻接地層，而不是高電阻間隙子。使用敏感的接收器和先進的濾波技術(shù)，可以在地面上檢測出一些流過地層的電流。

為了承受惡劣的鉆井環(huán)境，遙測探頭由固有導(dǎo)電性的高強度金屬制成。為了使遙測探針本身不為傳輸電流提供導(dǎo)電路徑，它還包含一個電絕緣間隙，在本領(lǐng)域中稱為間隙接頭。現(xiàn)有技術(shù)中，間隙接頭的通常是由重疊的螺旋線形成的，并且需要復(fù)雜而精細的工藝來組裝兩個接頭端，以便準(zhǔn)確且對稱地形成絕緣間隙。然而，這種螺紋接頭在組裝過程容易出現(xiàn)人為錯誤，有時會導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不合格，嚴重可能返工或報廢。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，即為了解決現(xiàn)有技術(shù)中間隙接頭在組裝過程中容易出現(xiàn)人為錯誤導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不合格的問題，本申請第一方面提供了一種電磁間隙接頭，包括芯軸和殼體，所述殼體內(nèi)徑大于所述芯軸外徑，所述芯軸包括依次連接的第一結(jié)構(gòu)部和第二結(jié)構(gòu)部，所述殼體包括依次連接的第三結(jié)構(gòu)部和第四結(jié)構(gòu)部；

所述第一結(jié)構(gòu)部設(shè)置有作用槽，所述作用槽內(nèi)表面設(shè)置有螺紋；若干個所述作用槽沿所述第一結(jié)構(gòu)部周向均勻分布；

所述第一結(jié)構(gòu)部沿靠近所述第二結(jié)構(gòu)部的方向徑向逐漸減小，所述第二結(jié)構(gòu)部的外表面設(shè)置有若干個沿所述芯軸長度方向依次排布的環(huán)狀脊凸，若干個所述環(huán)狀脊凸構(gòu)成脊凸結(jié)構(gòu)；所述脊凸結(jié)構(gòu)外表面設(shè)置有沿其長度方向延伸的凹槽，若干個凹槽沿所述脊凸結(jié)構(gòu)周向均勻陣列；

所述芯軸和所述殼體匹配，裝配狀態(tài)下，所述第一結(jié)構(gòu)部與所述第三結(jié)構(gòu)部間隙配合且所述第二結(jié)構(gòu)部與所述第四結(jié)構(gòu)部間隙配合；

裝配時，所述芯軸的凹槽與所述殼體的脊凸結(jié)構(gòu)對齊，以使所述芯軸能夠插入至所述殼體內(nèi)部，旋擰所述芯軸以使芯軸的作用槽與所述殼體的作用槽匹配形成定位螺紋孔、所述芯軸的凹槽與所述殼體的凹槽對齊形成裝配空間、所述芯軸的脊凸結(jié)構(gòu)與所述殼體的脊凸結(jié)構(gòu)匹配形成波紋管狀空間；

所述定位螺紋孔用于由非導(dǎo)電材料制成的第一絕緣限位結(jié)構(gòu)旋入并對所述芯軸和所述殼體進行初步限位，所述裝配空間用于由非導(dǎo)電材料制成的第二絕緣限位結(jié)構(gòu)插入并對所述芯軸和所述殼體進行二次限位，所述波紋管狀空間用于填充絕緣材料。