一種電磁波隨鉆測(cè)量防磨損絕緣短節(jié)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種電磁波隨鉆測(cè)量防磨損絕緣短節(jié)，其結(jié)構(gòu)是以短節(jié)本體為中心，兩端分別通過(guò)螺紋對(duì)稱(chēng)依次連接保護(hù)接頭和防磨損接頭；短節(jié)本體外表中間段均勻間隔分布等寬的絕緣帶和等寬等高的保護(hù)帶，短節(jié)本體中與螺紋交接處側(cè)端面、中心通孔內(nèi)表面及螺紋表面均噴涂有柔性陶瓷；絕緣帶以柔性陶瓷和玻璃鋼布作為絕緣層，保護(hù)帶表面鑲有硬質(zhì)合金齒，且外徑比絕緣帶外徑大；保護(hù)接頭與短節(jié)本體的絕緣帶等外徑；防磨損接頭表面外徑比保護(hù)帶大，防磨損接頭為小型螺旋扶正器，其表面外徑比常規(guī)螺旋扶正器小。所述結(jié)構(gòu)能減少短節(jié)本體直接與井壁碰撞或摩擦，也使絕緣層的修復(fù)更簡(jiǎn)單。本發(fā)明作為電磁波隨鉆測(cè)量用絕緣短節(jié)，使用壽命長(zhǎng)，可降低鉆井成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種電磁波隨鉆測(cè)量防磨損絕緣短節(jié)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電磁波隨鉆測(cè)量防磨損絕緣短節(jié)。
【背景技術(shù)】
[0002]電磁波隨鉆測(cè)量技術(shù)(EM - MWD)是一項(xiàng)新的鉆井技術(shù)，具有信號(hào)傳輸速度高、不需要循環(huán)鉆井液便可傳送數(shù)據(jù)、測(cè)量時(shí)間短和成本低等優(yōu)勢(shì)。絕緣短節(jié)是電磁波隨鉆測(cè)量系統(tǒng)中一個(gè)重要組成部分，將絕緣短節(jié)連接在鉆柱中，其主要作用是將鉆柱分割成相互不導(dǎo)電的兩段，從而實(shí)現(xiàn)電磁信號(hào)主要經(jīng)過(guò)地層傳播，被地面接收裝置檢測(cè)到。
[0003]國(guó)外在絕緣短節(jié)研制方面較為成功，其研制的絕緣短節(jié)本體全部采用絕緣材料，目前已經(jīng)應(yīng)用于實(shí)際鉆探作業(yè)中，但購(gòu)買(mǎi)費(fèi)用昂貴。國(guó)內(nèi)近幾年，對(duì)絕緣短節(jié)也做了很多的研究，由于很難找到一種具有鋼材機(jī)械材性能的絕緣材料，因此目前研究路線(xiàn)基本都集中于在鋼材短節(jié)上鍍上一層絕緣層，以實(shí)現(xiàn)絕緣性能。但在實(shí)際鉆進(jìn)過(guò)程中，絕緣短節(jié)易與井壁及鉆井液所攜帶的巖屑發(fā)生摩擦、碰撞，導(dǎo)致絕緣層容易磨損脫落，絕緣短節(jié)絕緣性能降低，甚至絕緣短節(jié)與鉆柱導(dǎo)通，使隨鉆測(cè)量系統(tǒng)不能正常工作。
[0004]另外，絕緣短節(jié)在搬運(yùn)和裝配過(guò)程中，時(shí)常會(huì)與其它硬質(zhì)物體摩擦碰撞，導(dǎo)致絕緣短節(jié)表層絕緣材料遭到破壞而脫落，絕緣短節(jié)失去絕緣的功效。而一旦絕緣短節(jié)表層絕緣層磨損脫落，絕緣層的修復(fù)也很棘手，因?yàn)橹苯釉诿撀鋮^(qū)域鍍上一層絕緣層，新舊絕緣層不能完全融合，新的絕緣層將會(huì)很容易再次脫落。唯一的方法是將表層絕緣層全部刮除，再重新鍍上一層絕緣層。但絕緣材料的附著力很強(qiáng)，需要完全清除也是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)費(fèi)力的工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為解決上述技術(shù)難題，而提供一種能有效地保護(hù)短節(jié)絕緣層，同時(shí)能使得絕緣短節(jié)表面絕緣層的修復(fù)工作更簡(jiǎn)單，能延長(zhǎng)短節(jié)使用壽命的電磁波隨鉆測(cè)量防磨損絕緣短節(jié)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:提供一種電磁波隨鉆測(cè)量防磨損絕緣短節(jié)，包括設(shè)有中心通孔的短節(jié)本體、保護(hù)接頭和防磨損接頭；以所述的短節(jié)本體為中心，兩端分別通過(guò)螺紋對(duì)稱(chēng)地連接保護(hù)接頭和防磨損接頭；所述的短節(jié)本體外表面被環(huán)狀保護(hù)帶均勻地分割成等間隔的絕緣帶，間隔分布的絕緣帶為先加工出來(lái)的兩端寬度大、中間段寬度小的凹槽，兩端凹槽、中間段凹槽分別為等寬等深的凹槽，在凹槽的表面先均勻噴涂柔性陶瓷，再均勻纏繞玻璃鋼布，形成一層硬質(zhì)耐磨絕緣層；所述短節(jié)本體中兩端螺紋表面、與螺紋交接處兩側(cè)端面及本體中心通孔的內(nèi)表面均噴涂有柔性陶瓷；所述的保護(hù)帶在圓周表面鑲有硬質(zhì)合金齒；所述的保護(hù)接頭外徑與短節(jié)本體的絕緣帶外徑相等；所述的防磨損接頭外表面直徑比短節(jié)本體的保護(hù)帶外徑大，防磨損接頭為小型螺旋扶正器，外表面直徑比常規(guī)螺旋扶正器小。
[0007]本發(fā)明所述的短節(jié)本體長(zhǎng)度為450?800mm，短節(jié)本體的兩側(cè)環(huán)狀絕緣帶寬度為40?60mm，中間段每個(gè)環(huán)狀絕緣帶寬度為15?30mm ;所述的每個(gè)環(huán)狀保護(hù)帶的寬度為5?15mm,保護(hù)帶外徑比絕緣帶外徑大2?20mm ;所述的保護(hù)接頭長(zhǎng)度為150?300mm ;所述的防磨損接頭長(zhǎng)度為150?300mm,外徑比保護(hù)帶外徑大20?40mm。
[0008]本發(fā)明所述的絕緣帶外表面所噴涂柔性陶瓷層厚度為0.2?2mm，玻璃鋼絕緣層厚度為I?10mm。
[0009]本發(fā)明所述的短節(jié)本體中與螺紋交接處兩側(cè)端面、本體中心通孔的內(nèi)表面噴涂的柔性陶瓷層厚度為0.2?1mm，兩端螺紋表面柔性陶瓷層厚度為0.2?0.5mm。
[0010]本發(fā)明所述短節(jié)本體兩端均以螺紋方式連接保護(hù)接頭，短節(jié)本體一旦與保護(hù)接頭連接后即不再拆卸，以防止由于多次裝配在松緊螺紋過(guò)程中導(dǎo)致的短節(jié)本體螺紋上的柔性陶瓷絕緣層損壞脫落。
[0011]本發(fā)明的電磁波隨鉆測(cè)量防磨損絕緣短節(jié)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果:
[0012]1、本發(fā)明的短節(jié)本體與兩端保護(hù)接頭及防磨損接頭均以螺紋方式連接，短節(jié)本體外表面由絕緣帶與保護(hù)帶相間隔組成，保護(hù)帶外徑比絕緣帶大，而防磨損接頭表面直徑較短節(jié)本體保護(hù)帶直徑大，可以減少短節(jié)本體直接與井壁碰撞或摩擦，起到保護(hù)短節(jié)本體絕緣帶和保護(hù)帶表面的作用，能有效地延長(zhǎng)絕緣短節(jié)使用壽命。另外所使用的防磨損接頭選用小型螺旋扶正器的結(jié)構(gòu)，因外表面直徑比常規(guī)螺旋扶正器小，其不起扶正作用，但可以避免由于絕緣短節(jié)兩端防磨損接頭直徑較大在井眼曲率較大處被卡的狀況。
[0013]2、本發(fā)明的防磨損絕緣短節(jié)能夠有效地減少搬運(yùn)和裝配過(guò)程中遭到其它硬質(zhì)物體的敲擊碰撞帶來(lái)的損傷。
[0014]3、本發(fā)明的防磨損絕緣短節(jié)不僅能夠起到絕緣的作用，即將整個(gè)鉆柱分割成上下不導(dǎo)通的兩段以實(shí)現(xiàn)電磁波隨鉆測(cè)量，同時(shí)，絕緣帶和保護(hù)帶間隔分布的設(shè)計(jì)使得絕緣層的修復(fù)工作變得簡(jiǎn)單。當(dāng)絕緣帶部分受損時(shí)，只需將受損的絕緣帶絕緣層刮除，再?lài)娡咳嵝蕴沾珊屠p繞玻璃鋼布即可。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明的電磁波隨鉆測(cè)量防磨損絕緣短節(jié)分體連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明的防磨損絕緣短節(jié)整體連接后實(shí)體示意圖。
[0017]圖3為本發(fā)明的防磨損絕緣短節(jié)中的短節(jié)本體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4為本發(fā)明的防磨損絕緣短節(jié)中的短節(jié)本體剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖5是短節(jié)本體A區(qū)域局部剖面放大示意圖。
[0020]圖6是短節(jié)本體B區(qū)域局部剖面放大示意圖。
[0021]上述圖中:1-短節(jié)本體；2_保護(hù)接頭；3_防磨損接頭；4_絕緣帶；5_保護(hù)帶；6-硬質(zhì)合金齒；7_螺紋表面陶瓷絕緣層；8_與螺紋交接處兩側(cè)端面陶瓷絕緣層；9_短節(jié)本體中心通孔的內(nèi)表面陶瓷絕緣層；10_絕緣帶陶瓷絕緣層；11-絕緣帶玻璃鋼絕緣層。
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳述。
[0023]實(shí)施例1:本發(fā)明提供一種電磁波隨鉆測(cè)量防磨損絕緣短節(jié)，其結(jié)構(gòu)如圖1、2和圖3所示，包括設(shè)有中心通孔的短節(jié)本體1、保護(hù)接頭2和防磨損接頭3 ;短節(jié)本體、保護(hù)接頭及防磨損接頭均采用45鋼制作，防磨損絕緣短節(jié)以短節(jié)本體I為中心，兩端分別通過(guò)螺紋對(duì)稱(chēng)地依次連接保護(hù)接頭2和防磨損接頭3。
[0024]所述的短節(jié)本體I長(zhǎng)度為765mm,保護(hù)帶5外徑175mm,絕緣帶4外徑159mm,短節(jié)本體內(nèi)徑為89mm，短節(jié)本體I外表面被環(huán)狀保護(hù)帶5均勻地分割成間隔的絕緣帶4，間隔分布的絕緣帶4為先加工出來(lái)的兩端寬度大、中間段寬度小的凹槽，兩端凹槽、中間段凹槽分別為等寬等深的凹槽，凹槽深度都為17.5mm，兩端凹槽寬度60mm，中間段的凹槽30mm，在凹槽的表面先均勻噴涂柔性陶瓷，形成一層絕緣帶陶瓷絕緣層10，再均勻纏繞玻璃鋼布，形成一層絕緣帶玻璃鋼絕緣層11 ;短節(jié)本體I中與螺紋交接處兩側(cè)端面、本體中心通孔的內(nèi)表面及兩端螺紋表面均噴涂CeRam — Kote54柔性陶瓷，形成與螺紋交接處兩側(cè)端面陶瓷絕緣層8、短節(jié)本體中心通孔的內(nèi)表面陶瓷絕緣層9及螺紋表面陶瓷絕緣層7 ;所述的每個(gè)環(huán)狀保護(hù)帶5的寬度為15mm,保護(hù)帶圓周表面鑲有硬質(zhì)合金齒6。
[0025]所述的保護(hù)接頭2長(zhǎng)度為300mm，保護(hù)接頭2外徑與短節(jié)本體I中的絕緣帶4外徑相等為159mm ;所述的防磨損接頭3長(zhǎng)度為300mm，防磨損接頭3的螺旋扶正條表面處直徑為210mm,螺旋流體通道表面直徑為159mm,內(nèi)徑為89mm。
[0026]參見(jiàn)圖4、5和6，所述的絕緣帶外表面是以柔性陶瓷和玻璃鋼作為絕緣層，所噴涂柔性陶瓷層厚度2mm，玻璃鋼絕緣層厚度10mm。短節(jié)本體中與螺紋交接處兩側(cè)端面、本體中心通孔的內(nèi)表面噴涂的柔性陶瓷層厚度1mm，兩端螺紋表面噴涂的柔性陶瓷層厚度0.5mm。
[0027]實(shí)施例2:本發(fā)明提供一種電磁波隨鉆測(cè)量防磨損絕緣短節(jié)，其結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1，不同的只是各部件的尺寸變化。本實(shí)施例短節(jié)本體I長(zhǎng)530mm,保護(hù)帶5外徑103mm,絕緣帶外徑89mm,凹槽深度為8.5mm,短節(jié)本體內(nèi)徑69mm,兩端絕緣帶寬度50mm,中間段每個(gè)環(huán)狀絕緣帶寬度20mm,每個(gè)環(huán)狀保護(hù)帶寬度IOmm,柔性陶瓷采用CeRam—Kote2000。絕緣帶表面柔性陶瓷絕緣層厚度為1mm，玻璃鋼絕緣層厚度為2mm;所述的短節(jié)本體中與螺紋交接處兩側(cè)端面、本體中心通孔的內(nèi)表面噴涂的柔性陶瓷層厚度為0.5mm，兩端螺紋表面柔性陶瓷層厚度為0.3mm。
[0028]保護(hù)接頭2長(zhǎng)200mm,外徑89mm ;防磨損接頭3長(zhǎng)200mm,螺旋扶正條表面處直徑為130mm，螺旋流體通道表面直徑為89mm，內(nèi)徑為69mm。
[0029]實(shí)施例3:本發(fā)明提供一種電磁波隨鉆測(cè)量防磨損絕緣短節(jié)，其結(jié)構(gòu)和使用的柔性陶瓷同實(shí)施例2，不同的只是本實(shí)施例絕緣短節(jié)本體I長(zhǎng)465mm，保護(hù)帶5外徑為81.6mm,絕緣帶外徑73mm,凹槽深度為4mm,短節(jié)本體內(nèi)徑53mm,兩端絕緣帶寬度為40mm,每個(gè)環(huán)狀中間絕緣帶寬度15mm，每個(gè)環(huán)狀保護(hù)帶寬度5mm，絕緣帶表面柔性陶瓷絕緣層厚度為
0.2mm，玻璃鋼絕緣層厚度為Imm ;短節(jié)本體螺紋表面柔性陶瓷層厚度為0.2mm，短節(jié)本體內(nèi)表面、短節(jié)本體端面、絲扣端面柔性陶瓷層厚度為0.2mm。
[0030]保護(hù)接頭長(zhǎng)150mm,外徑73mm ;防磨損接頭長(zhǎng)150mm,螺旋扶正條表面處直徑105mm,螺旋流體通道表面直徑為73mm,內(nèi)徑53_。
[0031 ] 從實(shí)施例可見(jiàn),本發(fā)明防磨損絕緣短節(jié)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，短節(jié)本體絕緣帶、保護(hù)帶的外徑均較防磨損接頭的螺旋扶正條表面處直徑小，能有效地減少搬運(yùn)和裝配過(guò)程中遭到其它硬質(zhì)物體的敲擊碰撞帶來(lái)的損傷。另外由于短節(jié)本體中間段被保護(hù)帶分割成許多等間隔的絕緣帶，當(dāng)絕緣帶受損時(shí)，只需將受損的絕緣帶絕緣層刮除，再?lài)娡咳嵝蕴沾珊屠p繞玻璃鋼布即可，使修復(fù)工作簡(jiǎn)便了。這兩個(gè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)均延長(zhǎng)了本發(fā)明防磨損絕緣短節(jié)使用壽命。同時(shí)本發(fā)明也注意了使用過(guò)程中保護(hù)接頭一旦與短節(jié)本體連接后即不再拆卸，這樣也防范和避免由于多次裝配及松緊螺紋導(dǎo)致出現(xiàn)絕緣層擠壓脫落使短節(jié)與鉆柱導(dǎo)通的狀況。
[0032] 本發(fā)明的絕緣短節(jié)能夠有效地保護(hù)絕緣層，用于電磁波隨鉆測(cè)量，使用壽命長(zhǎng)，可降低因絕緣短節(jié)絕緣失效所帶來(lái)的損失和降低鉆井成本。
【權(quán)利要求】
1.一種電磁波隨鉆測(cè)量防磨損絕緣短節(jié)，包括設(shè)有中心通孔的短節(jié)本體、保護(hù)接頭和防磨損接頭；其特征在于:以所述的短節(jié)本體為中心，兩端分別通過(guò)螺紋對(duì)稱(chēng)地連接保護(hù)接頭和防磨損接頭；所述的短節(jié)本體外表面被環(huán)狀保護(hù)帶均勻地分割成等間隔的絕緣帶，間隔分布的絕緣帶為先加工出來(lái)的兩端寬度大、中間段寬度小的凹槽，兩端凹槽、中間段凹槽分別為等寬等深的凹槽，在凹槽的表面先均勻噴涂柔性陶瓷，再均勻纏繞玻璃鋼布，形成一層硬質(zhì)耐磨絕緣層；所述短節(jié)本體中兩端螺紋表面、與螺紋交接處兩側(cè)端面及本體中心通孔的內(nèi)表面均噴涂有柔性陶瓷；所述的保護(hù)帶在圓周表面鑲有硬質(zhì)合金齒；所述的保護(hù)接頭外徑與短節(jié)本體的絕緣帶外徑相等；所述的防磨損接頭外表面直徑比短節(jié)本體的保護(hù)帶外徑大，防磨損接頭為小型螺旋扶正器，外表面直徑比常規(guī)螺旋扶正器小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁波隨鉆測(cè)量防磨損絕緣短節(jié)，其特征在于:所述的短節(jié)本體長(zhǎng)度為450?800mm，短節(jié)本體的兩側(cè)環(huán)狀絕緣帶寬度為40?60mm，中間段每個(gè)環(huán)狀絕緣帶寬度為15?30mm ;所述的每個(gè)環(huán)狀保護(hù)帶的寬度為5?15mm，保護(hù)帶外徑比絕緣帶外徑大2?20mm ;所述的保護(hù)接頭長(zhǎng)度為150?300mm,所述的防磨損接頭長(zhǎng)度為150?300mm,夕卜徑比保護(hù)帶外徑大20?40mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁波隨鉆測(cè)量防磨損絕緣短節(jié)，其特征在于:所述的絕緣帶外表面所噴涂柔性陶瓷層厚度為0.2?2mm，玻璃鋼絕緣層厚度為I?10mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁波隨鉆測(cè)量防磨損絕緣短節(jié)，其特征在于:所述的短節(jié)本體中與螺紋交接處兩側(cè)端面、本體中心通孔的內(nèi)表面噴涂的柔性陶瓷層厚度為0.2?1mm，兩端螺紋表面柔性陶瓷層厚度為0.2?0.5mm。
【文檔編號(hào)】E21B47/13GK103867191SQ201410085350
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月10日
【發(fā)明者】邵春, 徐林, 沈傳波, 李田軍 申請(qǐng)人:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）