[实用新型]用于电力和信号传输的钻铤

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于电力和信号传输的钻铤。

背景技术

随着钻井作业难度的不断增加，钻井技术也逐渐向智能化发展。智能钻井技术主要包括井内电力、电信号的双向传送和钻井作业的计算机控制，而井内电力、电信号的双向传送涉及输送线路在钻柱内的有效连接。目前井内电力、电信号的双向传送有采用电磁感应技术进行钻杆间电力或信号的传递，但由于钻杆材料和钻杆结构的制约，传递效率逐级衰减较大，其传递效果达不到要求，且电磁感应装置成本高，安装和使用相对复杂。

钻井过程中，钻铤处在钻柱的最下部，是钻柱下部钻具组合的主要组成部分。钻铤的结构如图1所示，其主要特点是壁厚大，一般为38-53mm，相当于钻杆壁厚的4-6倍，具有较大的重力和刚度，其杆体1两端分别设有具有一定锥度内螺纹3的母接头和具有一定锥度外螺纹2的公接头，内螺纹3与外螺纹2的锥度匹配；钻铤在钻井过程中的主要作用是给钻头施加钻压、保证压缩条件下的必要强度、减轻钻头的振动、摆动和跳动，使钻头工作平稳；钻铤本体有许多不同的形状，如圆的、方的、三角形和螺旋形的。最常用的是平滑的圆形钻铤和螺旋形钻铤两种；因此智能钻柱中钻铤的电连接是一个难题，且电磁感应装置的成本相对较高，其安装和操作也不方便。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于电力和信号传输的钻铤，利用本钻铤实现井内电力、电信号输送线路的直接连接，其连接可靠，制作成本低，安装使用方便。

为解决上述技术问题，本实用新型用于电力和信号传输的钻铤包括钻铤本体，所述钻铤本体一端设有具有锥度的外螺纹，所述钻铤本体另一端设有具有锥度的内螺纹，所述钻铤本体的外螺纹锥度与内螺纹锥度匹配；还包括内衬管、导线、三个内接触环、三个外接触环和密封绝缘垫圈，所述钻铤本体的外螺纹端设有外台肩，所述钻铤本体的内螺纹根部设有内台肩，所述外台肩和内台肩的圆弧面上分别沿轴向间隔设有三个环形槽，所述外台肩的三个环形槽槽底垂直轴向分别设有通孔，所述内台肩的圆弧面沿轴向自垂直面至三个环形槽分别设有三个连接槽，所述三个内接触环和三个外接触环通过绝缘固化剂分别设于所述内台肩和外台肩的三个环形槽内，所述导线沿轴向敷设于所述内衬管的外表面，所述内衬管通过水压复合设于所述钻铤本体内圈，所述导线一端分别穿入所述外台肩三个环形槽的通孔后连接三个外接触环，所述通孔采用绝缘固化剂密封，所述导线另一端分别通过三个连接槽连接所述内台肩三个环形槽内的三个内接触环，所述连接槽采用绝缘固化剂填充，所述密封绝缘垫圈粘接于所述外台肩端面。

为保证钻铤在钻井液中的耐腐蚀性能，上述内衬管采用不锈钢材料制成。

为便于钻铤内台肩处的导线连接，上述内台肩的三个环形槽自内向外依次是沿圆周方向的200°～240°的弧形槽、300°～350°的弧形槽和360°的环形槽，所述三个内接触环分别与所述内台肩的三个环形槽匹配。

为保证良好的电接触，上述三个内接触环和三个外接触环是铜质接触环，其电气接触面沿轴向呈锥面。

为确保钻铤旋合后在内台肩处具有良好的密封和绝缘效果，防止钻井液渗入引起的漏电、短路等故障，上述密封绝缘垫圈采用聚四氟乙烯材料制成。

为使导线连接方便，上述内台肩圆弧面的三个连接槽沿圆周方向均布。

由于本实用新型用于电力和信号传输的钻铤采用了上述技术方案，即在钻铤本体的外螺纹端和内螺纹根部分别设有外台肩和内台肩，内、外台肩的圆弧面上沿轴向分别间隔设有三个环形槽，三个内接触环和外接触环通过绝缘固化剂分别设于内、外台肩的环形槽内，外台肩环形槽底设有通孔，内台肩圆弧面设有三个连接槽，导线敷设于内衬管外表面，内衬管通过水压复合设于钻铤本体内圈，导线一端穿入外台肩环形槽底的通孔连接外接触环，导线另一端通过连接槽连接内台肩环形槽内的内接触环，通孔和连接槽采用绝缘固化剂密封，密封绝缘垫圈粘接于外台肩端面；利用本钻铤实现井内电力、电信号输送线路的直接连接，其连接可靠，制作成本低，安装使用方便。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明：

图1为标准转换钻铤的结构示意图，

图2为本实用新型用于电力和信号传输钻铤的结构示意图。

图3为图2的A-A向视图。

具体实施方式