本发明属于随钻与定向仪器,具体涉及一种接口短节及随钻与定向仪器串。
背景技术:
1、随钻与定向仪器串的连接相比普通工具串的连接所需的时间多得多,主要是因为目前应用的随钻与定向仪器接口对连接尺寸、密封的要求很高,一旦有质量问题或操作失误即有可能导致井下的密封失效、结构失效、供电失效、通讯失效等问题,从而导致起钻和仪器损坏,甚至可能引起更大的损失。
2、考虑到仪器使用后往往要对仪器钻铤进行修扣,仪器之间的连接还需要方便可调。现有技术的另外一种接口短节则采用在钻铤端面上嵌入连接滑环的方式,当钻铤对接的时候同时完成滑环连接;这种连接方式必须要改变钻铤扣型来完成滑环的嵌入和密封,因此会导致钻铤扣型非标,会导致后期修扣成本高等一系列问题,并且具有现场操作复杂的缺点。并且现有连接方案均为有线方案,在井口对接时存在需要调节公母接插件之间尺寸的问题。
技术实现思路
1、为了解决上述全部或部分问题,本发明目的在于提供一种接口短节及随钻与定向仪器串,本发明的接口短节对接不用量硬连接与适配头压缩量,可大幅减少仪器连接的复杂度;且本发明的接口短节可方便修扣。
2、根据本发明的一个方面,提供了一种接口短节,包括初级钻铤和与所述初级钻铤的下部固定连接的次级钻铤,所述初级钻铤的中心流道内固定设置有内筒,所述次级钻铤的中心流道内固定设置有外筒;
3、所述内筒的上端固定连接有第一连接接头,所述内筒的下端固定连接有两个第一连接插针,所述第一连接接头分别与两个所述第一连接插针连接,两个所述第一连接插针之间连接有无线发射单元;
4、所述外筒的上端固定连接有两个第二连接插针,所述外筒的下端固定连接有第二连接接头,所述第二连接接头分别与两个所述第二连接插针连接,两个所述第二连接插针之间连接有无线接收单元;
5、所述无线发射单元和所述无线接收单元通过电磁耦合连接。
6、进一步的,所述初级钻铤的中心流道内固定连接有第一支撑座,所述第一支撑座的中部开设有第一安装孔,所述内筒固定在所述第一安装孔内;所述第一支撑座上开设有连通所述初级钻铤的中心流道的若干个第一通孔;所述初级钻铤和所述次级钻铤螺纹连接,且所述初级钻铤和所述次级钻铤之间设置有第一垫片。
7、进一步的,所述无线发射单元包括初级线圈和初级磁芯,所述初级线圈和初级磁芯均设置在所述内筒上,所述初级线圈的两端分别与相应的所述第一连接插针电连接,所述初级线圈套在所述初级磁芯上;
8、所述无线接收单元包括设置在所述外筒上的次级线圈和次级磁芯,所述次级线圈的两端分别与相应的所述第二连接插针电连接,所述次级线圈套在所述次级磁芯上;
9、所述初级线圈和所述初级磁芯形成的无线发射单元与所述次级线圈和次级磁芯形成的无线接收单元通过电磁耦合连接。
10、进一步的,所述外筒包括外筒本体和连接杆,所述内筒与所述外筒本体之间设置有第二垫片,所述外筒本体和所述连接杆固定连接,所述连接杆与所述次级钻铤固定连接;两个所述第二连接插针均设置在所述外筒本体的上端,所述第二连接接头设置在所述连接杆的下端。
11、进一步的,所述次级钻铤的中心流道内螺纹连接有第二支撑座,所述第二支撑座的中部开设有第二安装孔,所述连接杆与所述第二安装孔螺纹连接;所述第二支撑座上开设有连通所述次级钻铤的中心流道的若干个第二通孔。
12、进一步的,所述第一连接插针和/或所述第二连接插针为公插针,所述内筒的下端伸入至所述外筒本体内,所述第二垫片与所述内筒之间、所述内筒与所述外筒本体之间均设置有密封圈;所述内筒的外侧设置有第一凸环,所述第二垫片套在所述第一凸环和所述外筒本体之间的所述内筒上。
13、进一步的,所述连接杆与所述外筒本体螺纹连接,所述连接杆与所述外筒本体之间设置有第三垫片;所述外筒本体伸入至所述连接杆内,且所述外筒本体与所述连接杆之间设置有密封圈;所述外筒本体的外侧设置有第二凸环,所述第三垫片套设在所述第二凸环和所述连接杆之间的所述外筒本体上。
14、进一步的,所述初级钻铤上密封设置有第一电路板,所述第一电路板设置在所述第一连接接头和其中一个所述第一连接插针之间,所述第一电路板用于将接收的信号分为直流电信号和通信信号、将所述直流电信号转化为交流电信号、以及将转化后的所述交流电信号和通信信号加在所述无线发射单元;
15、所述次级钻铤上密封设置有第二电路板,所述第二电路板设置在所述第二连接接头和其中一个所述第二连接插针之间,所述第二电路板用于接收所述第二连接插针传递的交流电信号和通信信号、将所述交流电信号转化为直流电信号、以及将转化后的所述直流电信号和通信信号传递至所述第二连接接头。
16、进一步的,所述第一电路板包括接收板,所述接收板与所述第一连接接头连接,所述接收板用于接收所述第一连接接头上的通信信号和电信号,并将所述通信信号和电信号分开;所述接收板连接有初级通信板和逆变板,所述初级通信板用于接收相应的通信信号,所述逆变板用于将所述接收板接收的直流电信号逆变为交流电信号,所述初级通信板和所述逆变板均与所述第一连接插针连接。
17、进一步的,所述第二电路板包括次级通信板和整流稳压板,所述次级通信板和所述整流稳压板均与所述第二连接插针连接,所述整流稳压板用于将相应的所述第二连接插针接收的交流电信号变为直流电信号,所述次级通信板和所述整流稳压板均与传递板连接,所述传递板与所述第二连接接头连接,所述传递板还用于将通信信号和电信号整合后送入所述第二连接接头。
18、进一步的,所述逆变板通过初级配谐板与所述第一连接插针电连接,所述初级配谐板用于对所述逆变板输出的交流电信号进行补偿;
19、所述逆变板连接有控制板,所述逆变板用于在所述控制板的控制信号驱动下将所述接收板接收的直流电信号逆变为交流电信号;所述控制板上设置有第一电源模块,所述第一电源模块与所述初级通信板连接;
20、所述整流稳压板包括整流板和稳压板,所述整流板与所述第二连接插针电连接,所述整流板用于将所述第二连接插针接收的交流电信号变为直流电信号,所述稳压板用于对所述直流电信号进行稳压处理;所述稳压板上设置有第二电源模块,所述第二电源模块与所述次级通信板连接;
21、所述整流板与所述第二连接插针之间还设置有次级配谐板,所述次级配谐板用于对所述第二连接插针接收的交流电信号进行补偿。
22、本发明还提供一种随钻与定向仪器串,包括以上任意一项所述的接口短节。
23、由上述技术方案可知,本发明提供的一种接口短节及随钻与定向仪器串,具有如下有益效果:
24、本发明的接口短节在井口对接时不用计算硬连接与适配头压缩量,可大量减少井口仪器连接时间,可大幅减少仪器连接的复杂度;
25、本发明的接口短节可适配修扣,初级钻铤和/或次级钻铤修扣时,只需要维修螺纹扣,而不用根据修扣长度维修其他地方,修扣后相应的调整第一垫片的长度、第二垫片的长度或者第三垫片的长度即可;
26、本发明的接口短节让随钻与定向仪器串之间连接的操作接近于普通的井下钻铤连接,节省井口时间的同时提高了连接的可靠性。
1.一种接口短节,其特征在于,包括初级钻铤和与所述初级钻铤的下部固定连接的次级钻铤,所述初级钻铤的中心流道内固定设置有内筒,所述次级钻铤的中心流道内固定设置有外筒;
2.根据权利要求1所述的接口短节,其特征在于,所述无线发射单元包括初级线圈和初级磁芯,所述初级线圈和初级磁芯均设置在所述内筒上,所述初级线圈的两端分别与相应的所述第一连接插针电连接,所述初级线圈套在所述初级磁芯上;
3.根据权利要求1所述的接口短节,其特征在于,所述次级钻铤的中心流道内螺纹连接有第二支撑座,所述第二支撑座的中部开设有第二安装孔,所述连接杆与所述第二安装孔螺纹连接;所述第二支撑座上开设有连通所述次级钻铤的中心流道的若干个第二通孔。
4.根据权利要求1所述的接口短节,其特征在于,所述第一连接插针和/或所述第二连接插针为公插针,所述内筒的下端伸入至所述外筒本体内,所述第二垫片与所述内筒之间、所述内筒与所述外筒本体之间均设置有密封圈;所述内筒的外侧设置有第一凸环,所述第二垫片套在所述第一凸环和所述外筒本体之间的所述内筒上。
5.根据权利要求1所述的接口短节,其特征在于,所述连接杆与所述外筒本体螺纹连接,所述连接杆与所述外筒本体之间设置有第三垫片;所述外筒本体伸入至所述连接杆内,且所述外筒本体与所述连接杆之间设置有密封圈;所述外筒本体的外侧设置有第二凸环,所述第三垫片套设在所述第二凸环和所述连接杆之间的所述外筒本体上。
6.根据权利要求1所述的接口短节,其特征在于,所述初级钻铤上密封设置有第一电路板,所述第一电路板设置在所述第一连接接头和其中一个所述第一连接插针之间,所述第一电路板用于将接收的信号分为直流电信号和通信信号、将所述直流电信号转化为交流电信号、以及将转化后的所述交流电信号和通信信号加在所述无线发射单元;
7.根据权利要求6所述的接口短节,其特征在于,所述第一电路板包括接收板,所述接收板与所述第一连接接头连接,所述接收板用于接收所述第一连接接头上的通信信号和电信号,并将所述通信信号和电信号分开;所述接收板连接有初级通信板和逆变板,所述初级通信板用于接收相应的通信信号,所述逆变板用于将所述接收板接收的直流电信号逆变为交流电信号,所述初级通信板和所述逆变板均与所述第一连接插针连接。
8.根据权利要求7所述的接口短节,其特征在于,所述第二电路板包括次级通信板和整流稳压板,所述次级通信板和所述整流稳压板均与所述第二连接插针连接,所述整流稳压板用于将相应的所述第二连接插针接收的交流电信号变为直流电信号,所述次级通信板和所述整流稳压板均与传递板连接,所述传递板与所述第二连接接头连接,所述传递板还用于将通信信号和电信号整合后送入所述第二连接接头。
9.根据权利要求8所述的接口短节,其特征在于,所述逆变板通过初级配谐板与所述第一连接插针电连接,所述初级配谐板用于对所述逆变板输出的交流电信号进行补偿;
10.一种随钻与定向仪器串,其特征在于,包括权利要求1-9任意一项所述的接口短节。