一種電磁波隨鉆測量的絕緣天線短節(jié)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種電磁波隨鉆測量的絕緣天線短節(jié)，包括上部分和下部分，上部分下端和下部分的上端通過相配合的帶螺紋的公接頭和母接頭依次連接在一起及在其連接處均形成有環(huán)形臺肩，上部分下端和下部分的上端連接處的公接頭和母接頭的螺紋上及其臺肩面上均設(shè)有絕緣粘合層，絕緣天線短節(jié)的內(nèi)、外圓柱面上分別設(shè)有內(nèi)、外絕緣層，本實(shí)用新型通過結(jié)構(gòu)設(shè)計，提供了一種可應(yīng)用于地礦行業(yè)井下電磁波隨鉆測量系統(tǒng)中的絕緣天線短節(jié)，它結(jié)構(gòu)簡單，機(jī)械強(qiáng)度大，能夠承受鉆探過程中的大壓力、拉力、扭矩、彎矩和沖擊，更好地在所需部位實(shí)現(xiàn)上下鉆桿的絕緣。
【專利說明】
一種電磁波隨鉆測量的絕緣天線短節(jié)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種電磁波隨鉆測量的絕緣天線短節(jié)，用于傳輸電磁波信號，屬于地礦測井領(lǐng)域，也屬于石油測井領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]鉆井過程中，對井下實(shí)時信息了解的越多，越能接近高效率、低成本的鉆井目標(biāo)。為實(shí)時、連續(xù)、準(zhǔn)確地監(jiān)測和控制井眼軌跡，井下隨鉆測量儀器必可不少，其性能特點(diǎn)取決于信息通道的選擇。
[0003]泥漿脈沖是目前國內(nèi)用得最多的隨鉆測量方式，傳輸信息借助于鉆井液壓力的正脈沖、負(fù)脈沖或連續(xù)壓力波。隨著隨鉆測井特別是地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)的發(fā)展，需要傳輸?shù)牡叵滦畔⒃絹碓蕉?，而泥漿脈沖測量方式對鉆井液的含砂量和含氣量有嚴(yán)格的要求，難以解決井下信息的有效傳輸問題;隨著油氣田生產(chǎn)開發(fā)的需要，欠平衡井開始大量應(yīng)用，而且出現(xiàn)了氣體鉆井技術(shù)，但在可壓縮鉆井介質(zhì)中，泥漿脈沖測量技術(shù)無法正常接收井下隨鉆測量信息，限制了欠平衡鉆井技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用。泥漿脈沖傳輸技術(shù)越來與難以滿足智能化鉆井技術(shù)的需要。
[0004]電磁波測量方式對鉆井液性能和栗排量穩(wěn)定性要求低，發(fā)送信息的可靠性與鉆井液的非均勻性無關(guān)。電磁波測量技術(shù)在國外發(fā)展很快，它可用于其他方面，就目前而言，它是在氣體鉆井中實(shí)時傳輸井下數(shù)據(jù)的一種最有效的技術(shù)。其工作原理:井下測量單元將測量數(shù)據(jù)傳給發(fā)射機(jī)，發(fā)射機(jī)將數(shù)據(jù)編碼調(diào)制后通過發(fā)射天線發(fā)射電磁波信號至地層，地面接收設(shè)備接收電磁波信號，解調(diào)解碼后恢復(fù)測量數(shù)據(jù)，并顯示在顯示器中。但國內(nèi)目前對電磁波隨鉆測量技術(shù)的研究還處于起步階段。
[0005]在電磁波發(fā)射與傳播中，發(fā)射天線起著至關(guān)重要的作用。發(fā)射天線把發(fā)射裝置的能量轉(zhuǎn)化為電磁波的能量，但由于鉆井工藝的特殊性決定了隨鉆電磁波發(fā)射天線只能在鉆桿上沿著鉆桿做文章。
[0006]在鉆井界，電磁波傳輸分為兩種方法，即環(huán)形線圈偶合和直接偶合的方法。早期的電磁波隨鉆測量系統(tǒng)多為環(huán)形線圈偶合的方法，直到現(xiàn)在這種方法還有應(yīng)用。對于很低或很高的負(fù)載阻抗，環(huán)形線圈的功率水平和阻抗匹配范圍有嚴(yán)格的限制，一旦線圈定型，幾乎就不可能改變負(fù)載匹配的范圍。在涉及極低頻電磁波傳輸時，最好的環(huán)形線圈傳送裝置也無法有效地匹配真實(shí)的負(fù)載，當(dāng)隨鉆井深度的增加需要降低頻率增加功率時，這種發(fā)射裝置反而呈現(xiàn)相反的特性。
[0007]直接偶合法可以消除環(huán)形線圈偶和方法的上述缺點(diǎn)。這種天線一般需要把鉆桿分為兩節(jié)，形成兩個電極，其中間由絕緣介質(zhì)隔開，這種結(jié)構(gòu)一般被稱為絕緣天線短節(jié)。由于這種絕緣天線短節(jié)要承受很高的扭矩和壓力，要求抗扭與抗拉、抗壓強(qiáng)度相當(dāng)高，但它的優(yōu)越性也相當(dāng)突出，可以適應(yīng)極低頻電磁波發(fā)射要求，不需要環(huán)形線圈從而可以做成較小的直徑等。這些特點(diǎn)對鉆井工程來說至關(guān)重要，因而絕緣天線短節(jié)。由于這種絕緣天線短節(jié)要承受很高的扭矩和壓力，要求扭矩與抗拉、抗壓強(qiáng)度相當(dāng)高，但它的優(yōu)越性也相當(dāng)突出，可以適應(yīng)極低頻率電磁波發(fā)射要求，不需要環(huán)形線圈從而可以做成較小的直徑等。這些特點(diǎn)對鉆井工程來說至關(guān)重要，因而絕緣天線短節(jié)應(yīng)用越來越多，但是設(shè)計時也存在著不少困難:1.現(xiàn)有的絕緣天線短節(jié)大多通過消減連接螺紋的尺寸或在螺紋上加工溝槽來達(dá)到上下鉆柱絕緣的功能，這樣大大的消減連接螺紋的強(qiáng)度，絕緣天線短節(jié)既要保持良好的絕緣性能，同時還要負(fù)責(zé)鉆壓的傳遞壓力，所以還要具有較高的力學(xué)性能;2.現(xiàn)有的絕緣天線短節(jié)大多結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不利于實(shí)際應(yīng)用。因此，發(fā)明一種實(shí)用的電磁波隨鉆測量的絕緣天線短節(jié)是解決電磁波隨鉆測量系統(tǒng)無線傳輸?shù)挠行мk法。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]為了克服現(xiàn)有的各種絕緣天線短節(jié)在持續(xù)受到重載和沖擊負(fù)荷的惡劣工作條件下，已發(fā)生電氣絕緣失效的問題，本實(shí)用新型通過結(jié)構(gòu)設(shè)計，提供了一種可應(yīng)用于地礦行業(yè)井下電磁波隨鉆測量系統(tǒng)中的絕緣天線短節(jié)，它結(jié)構(gòu)簡單，機(jī)械強(qiáng)度大，能夠承受鉆探過程中的大壓力、拉力、扭矩、彎矩和沖擊，更好地在所需部位實(shí)現(xiàn)上下鉆桿的絕緣。
[0009]本實(shí)用新型公開了一種電磁波隨鉆測量的絕緣天線短節(jié)，包括上部分和下部分，上部分下端和下部分的上端通過相配合的帶螺紋的公接頭和母接頭依次連接在一起及在其連接處均形成有環(huán)形臺肩，上部分下端和下部分的上端連接處的公接頭和母接頭的螺紋上及其臺肩面上均設(shè)有絕緣粘合層，絕緣粘合層從里向外依次包括陶瓷絕緣層、高分子絕緣層和粘合層，絕緣天線短節(jié)的內(nèi)、外圓柱面上分別設(shè)有內(nèi)、外絕緣層，內(nèi)絕緣層和外絕緣層向上延伸至距離上部分上頂端向下25cm處及向下延伸至距離下部分下端公接頭臺肩面向上20cm處。
[0010]本實(shí)用新型公開的一種電磁波隨鉆測量的絕緣天線短節(jié)的實(shí)施例中，上部分下端和下部分的上端的連接處的公接頭和母接頭的螺紋牙型均為非標(biāo)螺紋牙型。
[0011]本實(shí)用新型公開的一種電磁波隨鉆測量的絕緣天線短節(jié)的實(shí)施例中，上部分上端設(shè)有帶螺紋的母接頭和臺肩面并與上面的鉆鋌或鉆柱連接。
[0012]本實(shí)用新型公開的一種電磁波隨鉆測量的絕緣天線短節(jié)的實(shí)施例中，下部分下端設(shè)有帶螺紋的公接頭和臺肩面并與下面的鉆鋌或鉆柱連接。
[0013]本實(shí)用新型公開的一種電磁波隨鉆測量的絕緣天線短節(jié)的一個實(shí)施例中，上部分下端和下部分的上端分別設(shè)有母接頭和公接頭。
[0014]本實(shí)用新型公開的一種電磁波隨鉆測量的絕緣天線短節(jié)的另一個實(shí)施例中，上部分下端和下部分的上端分別設(shè)有公接頭和母接頭。
[0015]有益效果
[0016]本實(shí)用新型通過上、下部分的螺紋連接，短節(jié)內(nèi)、外設(shè)置有絕緣層，且在上、下部分連接的螺紋上噴涂有高強(qiáng)度絕緣粘合層，使上、下兩個部分通過螺紋粘合在一起；由于螺紋上設(shè)有絕緣粘合層，使得本實(shí)用新型上、下兩部分的鉆鋌形成絕緣，有效的將連接在本實(shí)用新型位置上、下端的鉆鋌分為上下兩級且具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和絕緣效果。
[0017]本實(shí)用新型上部分下端和下部分的上端連接處的公接頭和母接頭的螺紋上及其臺肩面上均設(shè)有絕緣粘合層，當(dāng)上部分下端的公接頭或母接頭的螺紋上及其臺肩面上的絕緣層失效時，下部分的上端的公接頭或母接頭的螺紋上及其臺肩面上絕緣層能保證本實(shí)用新型的電氣絕緣性，確保天線正常工作，加強(qiáng)了絕緣天線短節(jié)的絕緣性能。本實(shí)用新型的電氣絕緣性能比普通絕緣短節(jié)多了一種保障，大大提高了絕緣短節(jié)的絕緣效果和使用壽命。
[0018]本實(shí)用新型可應(yīng)用于地礦行業(yè)井下電磁波隨鉆測量，結(jié)構(gòu)簡單。機(jī)械強(qiáng)度大、絕緣性能更好，而且制造簡單，便于在工廠批量生產(chǎn)，其運(yùn)輸和裝配都很簡單。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型公開的一種電磁波隨鉆測量的絕緣天線短節(jié)的一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中右邊為結(jié)構(gòu)透視圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型公開的一種電磁波隨鉆測量的絕緣天線短節(jié)的另一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中右邊為結(jié)構(gòu)透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下:
[0022]圖1為本實(shí)用新型公開的一種電磁波隨鉆測量的絕緣天線短節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中右邊為結(jié)構(gòu)透視圖，如圖中所示，本實(shí)用新型公開了一種電磁波隨鉆測量的絕緣天線短節(jié)，一種電磁波隨鉆測量的絕緣天線短節(jié)，包括上部分01和下部分02，上部分01下端和下部分02的上端通過相配合的帶螺紋的公接頭03和母接頭04依次連接在一起及在其連接處均形成有環(huán)形臺肩05，上部分01下端和下部分02的上端連接處的公接頭03和母接頭04的螺紋上及其臺肩面05上先部分鍍鋁后進(jìn)行微弧氧化，使其表面具有陶瓷絕緣層，在此基礎(chǔ)上對其浸塑高分子絕緣材料，然后在絕緣層上再涂布強(qiáng)力粘合劑，最終形成兩個絕緣層，提高絕緣天線短節(jié)承受沖擊與壓力的能力和絕緣耐磨能力，這樣上部分01下端和下部分02的上端連接處的公接頭03和母接頭04的螺紋上及其臺肩面05上均設(shè)有絕緣粘合層06，絕緣粘合層06從里向外依次包括陶瓷絕緣層、高分子絕緣層和粘合層，絕緣天線短節(jié)的內(nèi)、外圓柱面上分別設(shè)有內(nèi)、外絕緣層07和08，內(nèi)絕緣層07和外絕緣層08向上延伸至距離上部分01上頂端向下25cm處及向下延伸至距離下部分02下端公接頭03臺肩面05向上20cm處。
[0023]本實(shí)用新型公開的一種電磁波隨鉆測量的絕緣天線短節(jié)的實(shí)施例中，上部分01下端和下部分02的上端的連接處的公接頭03和母接頭04的螺紋牙型均為非標(biāo)螺紋牙型。
[0024]本實(shí)用新型公開的一種電磁波隨鉆測量的絕緣天線短節(jié)的實(shí)施例中，上部分01上端設(shè)有帶螺紋的母接頭04和臺肩面05并與上面的鉆鋌或鉆柱連接。
[0025]本實(shí)用新型公開的一種電磁波隨鉆測量的絕緣天線短節(jié)的實(shí)施例中，下部分02下端設(shè)有帶螺紋的公接頭03和臺肩面05并與下面的鉆鋌或鉆柱連接。
[0026]如圖1所示，本實(shí)用新型公開的一種電磁波隨鉆測量的絕緣天線短節(jié)的一個實(shí)施例中，上部分01下端和下部分02的上端分別設(shè)有母接頭04和公接頭03。
[0027]圖2為本實(shí)用新型公開的一種電磁波隨鉆測量的絕緣天線短節(jié)的另一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中右邊為結(jié)構(gòu)透視圖，如圖2所示，本實(shí)用新型公開的另一種電磁波隨鉆測量的絕緣天線短節(jié)的實(shí)施例中，上部分01下端和下部分02的上端也可以分別設(shè)有公接頭03和母接頭05。
[0028]最后應(yīng)說明的是:顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非對實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本說明的保護(hù)范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電磁波隨鉆測量的絕緣天線短節(jié)，其特征在于:所述絕緣天線短節(jié)包括上部分和下部分，所述上部分下端和所述下部分的上端通過相配合的帶螺紋的公接頭和母接頭依次連接在一起及在其連接處均形成有環(huán)形臺肩，所述上部分下端和所述下部分的上端連接處的公接頭和母接頭的螺紋上及其臺肩面上均設(shè)有絕緣粘合層，所述絕緣粘合層從里向外依次包括陶瓷絕緣層、高分子絕緣層和粘合層，所述絕緣天線短節(jié)的內(nèi)、外圓柱面上分別設(shè)有內(nèi)、外絕緣層，所述內(nèi)絕緣層和外絕緣層向上延伸至距離上部分上頂端向下25cm處及向下延伸至距離下部分下端公接頭臺肩面向上20cm處。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種電磁波隨鉆測量的絕緣天線短節(jié)，其特征在于:所述上部分下端和所述下部分的上端的連接處的公接頭和母接頭的螺紋牙型均為非標(biāo)螺紋牙型。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種電磁波隨鉆測量的絕緣天線短節(jié)，其特征在于:所述上部分上端設(shè)有帶螺紋的母接頭和臺肩面并與上面的鉆鋌或鉆柱連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種電磁波隨鉆測量的絕緣天線短節(jié)，其特征在于:所述下部分下端設(shè)有帶螺紋的公接頭和臺肩面并與下面的鉆鋌或鉆柱連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種電磁波隨鉆測量的絕緣天線短節(jié)，其特征在于:所述上部分下端和所述下部分的上端分別設(shè)有母接頭和公接頭。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種電磁波隨鉆測量的絕緣天線短節(jié)，其特征在于:所述上部分下端和所述下部分的上端分別設(shè)有公接頭和母接頭。
【文檔編號】E21B47/13GK205577982SQ201520955972
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2015年11月27日
【發(fā)明人】付勇, 張飛然
【申請人】北京海平面科技發(fā)展有限公司