[发明专利]钻柱适配器以及地埋信号耦合方法

权利要求书

1.在使地埋工具移动穿入执行地埋操作的区域中的地面的系统中，所述系统包括钻机和钻柱，所述钻柱在所述地埋工具和所述钻机之间延伸并且被构造为从所述钻机延伸和缩回，所述钻柱由多个导电钻管段构成，每个导电钻管段均包括段长度而且各导电钻管段被构造为一个接头与所述地埋工具可移除地附接并且在形成于所述钻管段中的相邻钻管段之间的其它接头处可拆除地彼此附接在一起，以使所述钻柱包括多个接头以帮助所述钻柱一次延伸和缩回一个段长度，一种装置包括：

耦合适配器，其具有适配器主体，当所述钻柱延伸时，所述适配器主体能够可移除地插入到所述接头之一中从而随后形成所述钻柱的一部分，并且所述耦合适配器包括：

一种设备，其用于接收由所述地埋工具生成的数据信号且将所述数据信号作为电信号电磁耦合到从所述耦合适配器延伸到所述钻机的所述钻柱的至少一部分上，以使形成所述钻柱的所述部分的所述钻管段中的至少一些相协作而用作将所述数据信号运载到所述钻机上的电导体。

2.如权利要求1所述的装置，其中，每个钻管段均包括位于一端处的箱配件和位于相对端处的销配件，并且所述耦合适配器包括位于一端处的所述箱配件和位于相对端处的所述销配件。

3.如权利要求1所述的装置，其中，所述耦合适配器包括变流器，所述变流器与所述地埋工具电连通以接收所述数据信号并且将所述数据信号至少电磁耦合到所述钻柱的所述部分，并且所述耦合适配器还包括适配器主体组件，所述适配器主体组件具有限定环形凹部的外表面构造，所述环形凹部用于在内部接纳所述变流器。

4.如权利要求3所述的装置，其中，所述变流器包括环形芯。

5.如权利要求4所述的装置，其中，所述环形芯为拼合式芯。

6.如权利要求4所述的装置，其中，所述环形芯为带绕芯。

7.如权利要求3所述的装置，其中，所述适配器主体组件包括主体，所述主体被构造为与延伸主体可移除地接合，以使所述主体限定有用于在内部接纳所述变流器的所述环形凹部，并且所述主体在安装位置处进一步接纳非磁环以覆盖所述环形凹部，使得所述非磁环被捕获在所述主体和所述延伸主体之间，所述延伸主体接合在所述主体上。

8.如权利要求7所述的装置，其中，所述非磁环包括筒状形状。

9.如权利要求7所述的装置，其中，所述非磁环为陶瓷环。

10.如权利要求9所述的装置，其中，所述陶瓷环为相变增韧氧化锆陶瓷。

11.如权利要求7所述的装置，还包括：

支撑设备，其将所述变流器弹性地支撑在所述主体上，以使所述变流器至少在一定程度上与所述壳体响应于所述地埋操作而经受的机械冲击和振动环境隔离。

12.如权利要求1所述的装置，其中，所述耦合适配器至少包括：第一高压电连接组件，其用于第一电导体，借助所述第一电导体从所述地埋工具接收所述数据信号；以及变流器，其用于将来自所述第一电导体的所述数据信号电磁耦合到所述钻柱的所述部分。

13.如权利要求12所述的装置，其中，每个钻管段均限定有贯通通道以提供通过所述钻柱的钻井流体流，并且所述适配器主体包括具有侧壁厚度的侧壁，并且所述侧壁限定：（i）内部通道，其在所述钻柱中的所述耦合适配器的任意安装位置，提供穿过所述耦合适配器的所述钻井流体流，（ii）阶形孔，其限定为贯通所述侧壁厚度以接纳所述第一高压电连接组件，并且形成压力密封来防止在所述第一高压电连接组件被所述第一电导体接纳的情况下所述钻井流体在来自所述内部通道的压力下从所述内部通道经由所述阶形孔穿过，以及（iii）侧壁通道，其从所述变流器延伸到所述适配器主体的所述侧壁厚度内的所述阶形孔以容纳从所述变流器到所述第一高压电连接组件的第一电连接部。

14.如权利要求13所述的装置，其中，所述变流器包括第一变流器电引线，所述第一变流器电引线被接纳在所述侧壁通道中并且延伸到所述第一高压电连接组件，并且所述第一高压电连接组件将所述第一变流器电引线与所述第一电导体电连接。

15.如权利要求12所述的装置，其中，所述耦合适配器包括线圈，所述线圈用作所述变流器的一部分并且具有与所述第一电导体电连通的绕组。