[发明专利]一种随钻仪器钻铤间机械电气连接结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械电气连接技术，尤其涉及一种随钻仪器钻铤间机械电气连接结构。

背景技术

在石油勘探开发钻井过程中，随钻测量、随钻测井仪器已开始被广泛使用。尤其在海洋石油钻井中，采用随钻测井可以部分替代电缆测井，从而减少作业时间，降低成本。

随钻测量、随钻测井仪器的传感器、电路板一般安装在钻铤的外壁或钻铤的内孔中。在两支仪器联接时，钻铤间通过螺纹连接以实现扭矩、钻压的传递，同时两支仪器间的电路也需要连接，以实现两支仪器间电路的电气连接。

现有技术中两支仪器间的机械连接是通过螺纹连接实现，电气的连接一般有三种方法。

第一种连接方法是在两支连接仪器的公母螺纹的台阶面上安装导电环，这样在钻铤螺纹连接的同时实现了两支仪器间的电气连接。这种方法的优点是连接方便，钻铤连接时直接按照上扣扭矩拧紧即可。缺点是在钻铤端面需要设置密封，以隔离泥浆入侵，引起电路短路，增加了加工难度，增加了修扣难度。

第二种连接方法是在钻铤中心设计与钻铤同心的连接，两根钻铤中的连接管分别安装公母同心连接接插件。在连接钻铤螺纹时，钻铤中心的连接管以插接的方式同时连接，连接管设计有密封连接的同时实现密封，钻井液从钻铤内壁与连接管外径形成的环空通过。这种连接方式的缺点是，连接时需要准确测量钻铤螺纹及内部连接管的尺寸，保证插针连接可靠及不被过大的压力将插针损坏，加工及作业难度较大。

第三种连接方法仪器的电子骨架安装在钻铤内孔中，其外表面与钻铤内壁密封，电子骨架中心钻井液通过，两支仪器的电子骨架分别安装有导电的滑环，导电滑环安装有弹簧。在两根钻铤螺纹连接时，两根钻铤内电子骨架上安装的导电环通过插接的方式实现密封，并保证滑环的端面紧密接触，实现电气连接。这种方法要求详细设计弹簧的压缩量，以保证钻铤螺纹拧紧时，两个导电环亦能紧密接触。这就需要较准确测量钻铤螺纹及内部连接导电环的尺寸，安装不便，作业效率较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服目前随钻仪器钻铤间机械与电气的连接存在着加工及作业难度大、作业效率低下的不足。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种随钻仪器钻铤间机械电气连接结构，该结构中：中空的第一电子骨架(1)密封地安装在第一钻铤(2)的内孔中，中空的第二电子骨架(10)密封地安装在第二钻铤(9)的内孔中；内筒(5)的第一端位于第一电子骨架(1)的内孔中，第二端位于第二电子骨架(10)的内孔中；所述内筒(5)的两端分别与所述第一电子骨架(1)及第二电子骨架(10)密封连接；所述第一电子骨架(1)与第二电子骨架(10)螺纹连接；所述第一电子骨架(1)与所述第二电子骨架(10)通过跨接线(11)实现电气连接。

优选地，所述第一电子骨架(1)及第二电子骨架(10)的内壁与所述内筒(5)的外壁不相接触。

优选地，所述第一电子骨架(1)朝向所述第二电子骨架(10)的一端，设置有第一插针(3)，第一密封橡胶筒(4)与所述第一插针(3)相连接；所述第二电子骨架(10)朝向所述第一电子骨架(1)的一端，设置有第二插针(8)，第二密封橡胶筒(7)与所述第二插针(8)相连接；所述跨接线(11)穿过所述第一密封橡胶筒(4)与第二密封橡胶筒(7)，与所述第一插针(3)及第二插针(8)相连接。

优选地，所述内筒(5)第一端的端面与所述第一电子骨架(1)之间，和/或所述内筒(5)第二端的端面与所述第二电子骨架(10)之间，设置有弹簧。

优选地，所述内筒(5)第一端和/或第二端的端面，设置有弹性垫。

优选地，所述第一钻铤(2)的壁上开有窗口，或者第二钻铤(9)的壁上开有窗口，所述窗口上密封安装有密封盖板(6)。

优选地，所述第一电子骨架(1)通过第一锁紧机构(13)与所述第一钻铤(2)相连接，所述第二电子骨架(10)通过第二锁紧机构(14)与所述第二钻铤(9)相连接。

优选地，所述第一锁紧机构(13)以及第二锁紧机构(14)采用锥面摩擦锁紧原理，分别固定连接所述第一电子骨架(1)与所述第一钻铤(2)，以及所述第二电子骨架(10)与所述第二钻铤(9)。

优选地，所述锁紧机构包括锁紧板(51)、锁紧环(52)及压板(53)，其中：

环状的所述锁紧环(52)采用内锥面设计，径向上开有缝；

环状的所述锁紧板(51)采用外锥面设计，外壁与所述锁紧环(52)采用相配合的锥面角度；