[发明专利]有线钻杆接头的通信连接

说明书

技术领域

本发明主要涉及用于有线钻杆接头的通信连接。

背景技术

一种用于钻探油井或者气井的典型系统包括也被称为“钻柱”的管状钻杆和位于钻柱下端处的钻头。在钻探期间，旋转钻头以移除地层岩石，并且例如为了冷却钻头和移除通过钻探产生的碎屑的目的，被称为“泥浆”的钻探流体被循环通过钻杆并且返回至环面。一种地面泵送系统通常通过将泥浆输送到钻杆的中央通道并且从井道的环面接收泥浆而产生循环泥浆流。更加具体地，循环泥浆流通常通过钻杆的中央通道向井底传播，在靠近或者在钻头中定位的喷嘴处离开钻杆并且经由在管和井眼之间的环面而返回地面泵送系统。

一项旋转钻头的技术包括在井道的地面处向钻杆施加旋转作用力(例如通过一种转台和主动钻杆布置或者通过一种机动化转体)以在钻柱的底部处旋转钻头。另一项旋转钻头的传统技术通过使用泥浆流驱动靠近钻头定位的井底泥浆马达而利用通过钻杆的泥浆流。泥浆马达响应于泥浆流以产生转动钻头的旋转作用力。

可以通过在井道的地面和在钻杆底部处的工具之间的通信辅助井道钻探。在这方面，传统钻杆的底端可以包括测量被向井上传送的各种井底参数(例如压力、温度和地层参数)和钻探特性(例如钻头方向和倾斜)的工具。从井底位置到地面的向井上的通信可以包括使用泥浆脉冲遥测工具来调制循环泥浆流从而在井道的地面处，经过调制的泥浆流可以被解码以提取与井底测量有关的数据。另外地，可以通过多种不同的传统遥测技术之一建立从井道的地面到钻杆的井底工具的井底通信。这种井底通信可以例如包括声学或者电磁信号传输。

在钻杆遥测方面更近的创新包括使用有线钻杆(WDP)基础结构，例如在于2006年10月12日公开的并且由与本申请相同的受让人拥有的、题目为“用于传输信号的方法和导管(METHOD AND CONDUITFOR TRANSMITTING SIGNALS)”的美国专利申请公布No.US2006/0225926A1中描述的WDP基础结构。WDP基础结构通常包括嵌入钻杆的外罩中的通信线路。因为可以利用结合的管段形成传统的钻杆，所以可以在钻柱的每一个接头处制成用于WDP基础结构的通信连接。由于结合管段在多个钻探工作中的重复使用，所以钻杆接头通常经常被再车削和再切削。通常在为WDP基础结构设计通信连接从而允许钻杆接头的再车削和再切削方面产生难题。

发明内容

在一个方面中，一种钻杆包括销形端连接器、箱形端连接器、第一通信连接器和第二通信连接器。该销形端连接器包括用于形成螺纹连接以将钻杆的区段结合到一起的第一区域，并且该第一区域包括开始于第一区域的一端并且终止于第一区域的另一端的至少一个螺纹。该箱形端连接器接纳该销形端连接器，并且该箱形端连接器包括用以与该第一区域配合以形成螺纹连接的第二区域。该第一通信连接器被附接到该销形端连接器并位于第一区域中；并且该第二通信连接器被附接到该箱形端连接器并位于第二区域中以与该第一通信连接器形成通信连接。

在另一个方面中，一种钻杆包括销形端连接器、用于接纳该销形端连接器的箱形端连接器、第一通信连接器和第二通信连接器。该销形端连接器和箱形端连接器中的一个包括肩台，该肩台限定角部，并且当该箱形端连接器接纳该销形端连接器时该肩台靠近该销形端连接器和箱形端连接器中的另一个的端部定位。该第一和第二通信连接器中的一个位于在该角部中形成的凹座中。

在另一个方面中，一种钻杆包括销形端连接器、用于接纳该销形端连接器的箱形端连接器、第一通信连接器和第二通信连接器。该箱形端连接器包括内部肩台，当该箱形端连接器接纳该销形端连接器时，该内部肩台紧邻该销形端连接器的端部，并且该第一通信连接器在该销形端连接器的端部附近被附接到该销形端连接器。该第二通信连接器在该箱形端连接器的内部肩台附近被附接到该箱形端连接器并且沿着径向位于该第一通信连接器外侧。该第二通信连接器适于与该第一通信连接器形成通信连接。

在另一个方面中，一项技术包括将钻杆段连接到一起，包括以螺纹连接方式将销形端连接器的第一区域与箱形端连接器的第二区域接合。该技术包括通过在该第一和第二区域之间跨置的通信连接传送信号。

在又一个方面中，一项技术包括将钻杆段连接到一起，包括将销形端连接器与箱形端连接器接合。该技术包括通过销形端连接器的在靠近销形端连接器的端部定位的第一区域和箱形端连接器的靠近箱形端连接器的内部肩台并且沿着径向在第一区域外侧定位的第二区域之间跨置的通信连接传送信号。

根据以下附图、说明和权利要求，将会清楚本发明的优点和其它特征。

附图说明