一种石油测井用旋转短节.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200910024393.9

申请日:

2009.10.20

公开号:

CN102041993A

公开日:

2011.05.04

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):E21B 47/00申请公布日:20110504|||公开

IPC分类号:

E21B47/00; E21B47/12; E21B49/00

主分类号:

E21B47/00

申请人:

西安恒赛新技术有限公司

发明人:

赵晓君; 陈庚; 李巍

地址:

710075 陕西省西安市高新区科技七路付3号

优先权:

专利代理机构:

西北工业大学专利中心 61204

代理人:

王鲜凯

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内容摘要

本发明涉及一种石油测井用旋转短节,其特征在于:上接头与连接件通过螺纹连接,连接件内设有皮囊,皮囊内安装有滑环,旋转接头通过螺钉与滑环紧密连接;所述旋转接头为锥形结构,中心为通孔,通孔边缘为与锥形结构相吻合的过渡台阶,孔内有与外部连接的承压接头和密封硅油,硅油外安装密封环;所述的上接头内设有承压接头;所述的滑环的结构为支撑杆两边分别与连接上接头的端盖和连接旋转接头的工字端盖采用螺钉紧固连接,若干触头导体环套在中心轴上形成两片电刷,每环之间设有绝缘环,两边采用轴承压紧。本发明的旋转短节两端可相对转动,同时又保证电气信号的贯通,延长测井电缆的使用寿命,提高测井的可靠性。

权利要求书

1: 一种石油测井用旋转短节, 其特征在于包括上接头、 连接件、 皮囊和旋转接头、 密封 圈; 上接头与连接件通过螺纹连接, 连接件内设有皮囊, 皮囊内安装有滑环, 旋转接头通过 螺钉与滑环紧密连接 ; 所述旋转接头为锥形结构, 中心为通孔, 通孔边缘为与锥形结构相吻 合的过渡台阶, 孔内有与外部连接的承压接头和密封硅油, 硅油外安装密封环 ; 所述的上接 头内设有承压接头 ; 所述的滑环的结构包括中心轴、 轴承、 端盖、 工字端盖、 触头导体环、 绝 缘环和支撑杆, 支撑杆两边分别与连接上接头的端盖和连接旋转接头的工字端盖采用螺钉 紧固连接, 若干触头导体环套在中心轴上形成两片电刷, 每环之间设有绝缘环, 两边采用轴 承压紧。
2: 根据权利要求 1 所述的石油测井用旋转短节, 其特征在于 : 所述的触头导体环的环 数根据需要缆芯结构确定。
3: 根据权利要求 1 所述的石油测井用旋转短节, 其特征在于 : 所述的密封圈的内圈为 平面结构, 外圈为凹槽。
4: 根据权利要求 1 或 2 所述的石油测井用旋转短节, 其特征在于 : 所述的触头导体环 表面镀金。

说明书


一种石油测井用旋转短节

    技术领域 本发明涉及一种石油测井用旋转短节, 属于石油测井仪器, 利用它可以在井下仪 器串发生旋转时, 部分卸掉仪器串旋转对测井电缆产生的扭力, 把仪器串发生旋转时产生 对电缆的扭力限制在可以接受的范围, 进而保护测井电缆, 提高测井的可靠性。
     背景技术
     石油测井仪器一般包括地面测井系统和井下仪器两个部分, 联系两个部分的最关 键环节就是测井电缆, 电缆的作用是把测井仪器放到井下或把仪器上提进行测井, 并上传 井下仪器采集到的信号和下传地面系统发出的指令, 在实际测井中, 组合的仪器比较多, 电 缆的承重是比较大的, 同时电缆还要克服自身的扭力, 因为在往井下放测井仪器或上提仪 器测井时, 由于仪器串下部是悬空的, 因此可能发生旋转, 在没有旋转短节的情况下, 仪器 串旋转的扭力将传递到电缆上, 甚至扭断电缆, 造成仪器掉井的重大事故。 发明内容
     要解决的技术问题
     为了避免现有技术的不足之处, 本发明提出一种石油测井用旋转短节, 使井下仪 器和电缆在仪器放到井下或上提测井过程中, 旋转短节的上下两部分能自由地旋转, 释放 掉电缆本身或井下仪器旋转产生的扭力, 同时又不影响井下仪器和地面系统之间的命令传 输和数据采集。
     技术方案
     一种石油测井用旋转短节, 其特征在于包括上接头、 连接件、 皮囊和旋转接头、 密 封圈 ; 上接头与连接件通过螺纹连接, 连接件内设有皮囊, 皮囊内安装有滑环, 旋转接头通 过螺钉与滑环紧密连接 ; 所述旋转接头为锥形结构, 中心为通孔, 通孔边缘为与锥形结构相 吻合的过渡台阶, 孔内有与外部连接的承压接头和密封硅油, 硅油外安装密封环 ; 所述的上 接头内设有承压接头 ; 所述的滑环的结构包括中心轴、 轴承、 端盖、 工字端盖、 触头导体环、 绝缘环和支撑杆, 支撑杆两边分别与连接上接头的端盖和连接旋转接头的工字端盖采用螺 钉紧固连接, 若干触头导体环套在中心轴上形成两片电刷, 每环之间设有绝缘环, 两边采用 轴承压紧。
     所述的触头导体环的环数根据需要缆芯结构确定。
     所述的密封圈的内圈为平面结构, 外圈为凹槽。
     所述的触头导体环表面镀金。
     有益效果
     本发明提出的一种石油测井用旋转短节, 旋转短节两端可相对转动, 同时又保证 电气信号的贯通。 尤其在带有液压推靠、 四臂井径等的组合串中更是具有重要的作用, 在仪 器下放到井底过程中可释放电缆传递给下井仪的扭力, 而在测井时, 卸掉仪器串发生旋转 时对电缆产生的扭力, 并且确保仪器螺纹连接处不致松脱, 延长测井电缆的使用寿命, 提高测井的可靠性。 附图说明 图1: 本发明的石油测井用旋转短节的结构示意图
     图2: 本发明中旋转短节内滑环的结构示意图
     图3: 本发明中密封圈的结构示意图
     图4: 本发明中旋转接头的结构示意图
     图5: 本发明的石油测井用旋转短节在使用中示意图
     1- 上接头, 2- 第一承压接头, 3- 滑环, 4- 皮囊, 5- 连接件, 6- 旋转接头, 7- 密封圈, 8- 中心轴, 9- 触头导体环, 10- 支撑杆, 11- 轴承, 12- 工字端盖, 13- 端盖, 14- 绝缘环, 15- 第 二承压接头 ;
     具体实施方式
     现结合实施例、 附图对本发明作进一步描述 :
     本实施例的结构示意图见图 1。连接关系为上接头 1 和连接件 5 通过螺纹进行连 接, 连接件 5 和旋转接头 6 用螺纹紧密连接构成仪器的主体结构。上接头 1 内设有第一承 压接头, 旋转接头 6 内设有第二承压接头。 为保证仪器的密封, 连接件内有滑环 3( 图 2) 和皮囊 4, 滑环 3 用来保证电路的连 接, 皮囊 4 来保证下井预热硅油膨胀带来的多余的空间。
     滑环 3 的结构包括中心轴 8、 轴承 11、 端盖 13、 工字端盖 14、 20 个触头导体环 9、 绝 缘环 14 和支撑杆 10 ; 支撑杆 10 两边分别与连接上接头的端盖 13 和连接旋转接头的工字 端盖 14 采用螺钉紧固连接, 20 个表面镀金的触头导体环 9 套在中心轴上形成两片电刷, 每 环之间设有绝缘环 14, 两边采用轴承 11 压紧。
     所述旋转接头为锥形结构, 中心为通孔, 通孔边缘为与锥形结构相吻合的过渡的 5 段台阶, 孔内有与外部连接的承压接头和密封硅油, 硅油外安装密封圈, 密封圈的内圈为平 面结构, 外圈为凹槽。
     上接头 1 和旋转接头 6 内的承压接头采用美国进口件, 部件号为 100000208。
     仪器上端与下端的电路都由滑环来连接和旋转, 它是仪器电路和机械旋转的纽 带。当电缆和仪器串发生相对旋转时, 就可以通过滑环释放掉两者之间的扭力。旋转接头 为锥形结构, 是仪器的主要部件之一, 内有承压接头密封硅油, 仪器下井遇热硅油膨胀, 在 皮囊发生形变保证内外压力平衡。上接头到旋转接头为一个独立的密封空间, 两端有特殊 的密封装置将硅油密封在这个空间内, 当仪器下井遇热硅油膨胀, 硅油体积变大, 皮囊膨胀 来解决硅油体积变大的问题。
     如图 5 所示旋转短节为了释放掉电缆本身和井下仪器旋转产生的扭力, 安装了旋 转接头和滑环来保证仪器本身的旋转和电缆的连接。滑环内部的轴承来保证仪器的旋转, 两片电刷进行内部电路的连接, 如图 3, 电刷的触头为镀金, 根据需要缆芯结构确定触点个 数, 仪器上端与下端的电路都由滑环来连接和旋转, 它是仪器电路和机械旋转的纽带。 当电 缆和仪器串发生相对旋转时, 就可以通过滑环释放掉两者之间的扭力。
     在测井的时候, 井下的高温高压还有硫化氢等环境对仪器的密封性提出了要求,
     一般我们遇到的是静密封, 但旋转短节仪器是要求仪器自身的旋转来满足测井需求, 还要 求旋转的同时进行密封, 这就是动密封了, 在旋转接头处我们设计了异性圈, 如图 5, 来保证 密封效果, 这也是整个仪器密封的关键。仪器在旋转的时候和异性圈紧密的接触来保证仪 器整体的密封要求。

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资源描述

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1、10申请公布号CN102041993A43申请公布日20110504CN102041993ACN102041993A21申请号200910024393922申请日20091020E21B47/00200601E21B47/12200601E21B49/0020060171申请人西安恒赛新技术有限公司地址710075陕西省西安市高新区科技七路付3号72发明人赵晓君陈庚李巍74专利代理机构西北工业大学专利中心61204代理人王鲜凯54发明名称一种石油测井用旋转短节57摘要本发明涉及一种石油测井用旋转短节,其特征在于上接头与连接件通过螺纹连接,连接件内设有皮囊,皮囊内安装有滑环,旋转接头通过螺钉与滑。

2、环紧密连接;所述旋转接头为锥形结构,中心为通孔,通孔边缘为与锥形结构相吻合的过渡台阶,孔内有与外部连接的承压接头和密封硅油,硅油外安装密封环;所述的上接头内设有承压接头;所述的滑环的结构为支撑杆两边分别与连接上接头的端盖和连接旋转接头的工字端盖采用螺钉紧固连接,若干触头导体环套在中心轴上形成两片电刷,每环之间设有绝缘环,两边采用轴承压紧。本发明的旋转短节两端可相对转动,同时又保证电气信号的贯通,延长测井电缆的使用寿命,提高测井的可靠性。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图2页CN102041996A1/1页21一种石油测井用旋转短节,其特征。

3、在于包括上接头、连接件、皮囊和旋转接头、密封圈;上接头与连接件通过螺纹连接,连接件内设有皮囊,皮囊内安装有滑环,旋转接头通过螺钉与滑环紧密连接;所述旋转接头为锥形结构,中心为通孔,通孔边缘为与锥形结构相吻合的过渡台阶,孔内有与外部连接的承压接头和密封硅油,硅油外安装密封环;所述的上接头内设有承压接头;所述的滑环的结构包括中心轴、轴承、端盖、工字端盖、触头导体环、绝缘环和支撑杆,支撑杆两边分别与连接上接头的端盖和连接旋转接头的工字端盖采用螺钉紧固连接,若干触头导体环套在中心轴上形成两片电刷,每环之间设有绝缘环,两边采用轴承压紧。2根据权利要求1所述的石油测井用旋转短节,其特征在于所述的触头导体环。

4、的环数根据需要缆芯结构确定。3根据权利要求1所述的石油测井用旋转短节,其特征在于所述的密封圈的内圈为平面结构,外圈为凹槽。4根据权利要求1或2所述的石油测井用旋转短节,其特征在于所述的触头导体环表面镀金。权利要求书CN102041993ACN102041996A1/3页3一种石油测井用旋转短节技术领域0001本发明涉及一种石油测井用旋转短节,属于石油测井仪器,利用它可以在井下仪器串发生旋转时,部分卸掉仪器串旋转对测井电缆产生的扭力,把仪器串发生旋转时产生对电缆的扭力限制在可以接受的范围,进而保护测井电缆,提高测井的可靠性。背景技术0002石油测井仪器一般包括地面测井系统和井下仪器两个部分,联系。

5、两个部分的最关键环节就是测井电缆,电缆的作用是把测井仪器放到井下或把仪器上提进行测井,并上传井下仪器采集到的信号和下传地面系统发出的指令,在实际测井中,组合的仪器比较多,电缆的承重是比较大的,同时电缆还要克服自身的扭力,因为在往井下放测井仪器或上提仪器测井时,由于仪器串下部是悬空的,因此可能发生旋转,在没有旋转短节的情况下,仪器串旋转的扭力将传递到电缆上,甚至扭断电缆,造成仪器掉井的重大事故。发明内容0003要解决的技术问题0004为了避免现有技术的不足之处,本发明提出一种石油测井用旋转短节,使井下仪器和电缆在仪器放到井下或上提测井过程中,旋转短节的上下两部分能自由地旋转,释放掉电缆本身或井下。

6、仪器旋转产生的扭力,同时又不影响井下仪器和地面系统之间的命令传输和数据采集。0005技术方案0006一种石油测井用旋转短节,其特征在于包括上接头、连接件、皮囊和旋转接头、密封圈;上接头与连接件通过螺纹连接,连接件内设有皮囊,皮囊内安装有滑环,旋转接头通过螺钉与滑环紧密连接;所述旋转接头为锥形结构,中心为通孔,通孔边缘为与锥形结构相吻合的过渡台阶,孔内有与外部连接的承压接头和密封硅油,硅油外安装密封环;所述的上接头内设有承压接头;所述的滑环的结构包括中心轴、轴承、端盖、工字端盖、触头导体环、绝缘环和支撑杆,支撑杆两边分别与连接上接头的端盖和连接旋转接头的工字端盖采用螺钉紧固连接,若干触头导体环套。

7、在中心轴上形成两片电刷,每环之间设有绝缘环,两边采用轴承压紧。0007所述的触头导体环的环数根据需要缆芯结构确定。0008所述的密封圈的内圈为平面结构,外圈为凹槽。0009所述的触头导体环表面镀金。0010有益效果0011本发明提出的一种石油测井用旋转短节,旋转短节两端可相对转动,同时又保证电气信号的贯通。尤其在带有液压推靠、四臂井径等的组合串中更是具有重要的作用,在仪器下放到井底过程中可释放电缆传递给下井仪的扭力,而在测井时,卸掉仪器串发生旋转时对电缆产生的扭力,并且确保仪器螺纹连接处不致松脱,延长测井电缆的使用寿命,提高说明书CN102041993ACN102041996A2/3页4测井的。

8、可靠性。附图说明0012图1本发明的石油测井用旋转短节的结构示意图0013图2本发明中旋转短节内滑环的结构示意图0014图3本发明中密封圈的结构示意图0015图4本发明中旋转接头的结构示意图0016图5本发明的石油测井用旋转短节在使用中示意图00171上接头,2第一承压接头,3滑环,4皮囊,5连接件,6旋转接头,7密封圈,8中心轴,9触头导体环,10支撑杆,11轴承,12工字端盖,13端盖,14绝缘环,15第二承压接头;具体实施方式0018现结合实施例、附图对本发明作进一步描述0019本实施例的结构示意图见图1。连接关系为上接头1和连接件5通过螺纹进行连接,连接件5和旋转接头6用螺纹紧密连接构。

9、成仪器的主体结构。上接头1内设有第一承压接头,旋转接头6内设有第二承压接头。0020为保证仪器的密封,连接件内有滑环3图2和皮囊4,滑环3用来保证电路的连接,皮囊4来保证下井预热硅油膨胀带来的多余的空间。0021滑环3的结构包括中心轴8、轴承11、端盖13、工字端盖14、20个触头导体环9、绝缘环14和支撑杆10;支撑杆10两边分别与连接上接头的端盖13和连接旋转接头的工字端盖14采用螺钉紧固连接,20个表面镀金的触头导体环9套在中心轴上形成两片电刷,每环之间设有绝缘环14,两边采用轴承11压紧。0022所述旋转接头为锥形结构,中心为通孔,通孔边缘为与锥形结构相吻合的过渡的5段台阶,孔内有与外。

10、部连接的承压接头和密封硅油,硅油外安装密封圈,密封圈的内圈为平面结构,外圈为凹槽。0023上接头1和旋转接头6内的承压接头采用美国进口件,部件号为100000208。0024仪器上端与下端的电路都由滑环来连接和旋转,它是仪器电路和机械旋转的纽带。当电缆和仪器串发生相对旋转时,就可以通过滑环释放掉两者之间的扭力。旋转接头为锥形结构,是仪器的主要部件之一,内有承压接头密封硅油,仪器下井遇热硅油膨胀,在皮囊发生形变保证内外压力平衡。上接头到旋转接头为一个独立的密封空间,两端有特殊的密封装置将硅油密封在这个空间内,当仪器下井遇热硅油膨胀,硅油体积变大,皮囊膨胀来解决硅油体积变大的问题。0025如图5所。

11、示旋转短节为了释放掉电缆本身和井下仪器旋转产生的扭力,安装了旋转接头和滑环来保证仪器本身的旋转和电缆的连接。滑环内部的轴承来保证仪器的旋转,两片电刷进行内部电路的连接,如图3,电刷的触头为镀金,根据需要缆芯结构确定触点个数,仪器上端与下端的电路都由滑环来连接和旋转,它是仪器电路和机械旋转的纽带。当电缆和仪器串发生相对旋转时,就可以通过滑环释放掉两者之间的扭力。0026在测井的时候,井下的高温高压还有硫化氢等环境对仪器的密封性提出了要求,说明书CN102041993ACN102041996A3/3页5一般我们遇到的是静密封,但旋转短节仪器是要求仪器自身的旋转来满足测井需求,还要求旋转的同时进行密封,这就是动密封了,在旋转接头处我们设计了异性圈,如图5,来保证密封效果,这也是整个仪器密封的关键。仪器在旋转的时候和异性圈紧密的接触来保证仪器整体的密封要求。说明书CN102041993ACN102041996A1/2页6图1图2图3图4说明书附图CN102041993ACN102041996A2/2页7图5说明书附图CN102041993A。

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