一种旋转导向工具测量短节的制作方法

1.本发明涉及钻井设备技术领域，具体是一种旋转导向工具测量短节。


背景技术：

2.旋转导向工具是由测量短节、电源通讯短节、导向控制短节等组成，电源通讯短节内置大功率发电机能够满足同时给测量短节、导向控制短节等供电需求。各功能短节之间为单总线通讯方式，即通过钻铤侧壁打孔，两端装有通讯滑环的结构，单总线同时完成短节之间电源和信号传输。测量短节由测量探管及锂电池组成，主要测量的井斜角、方位角，是井眼轨迹的重要参数。现有测量短节结构是杆式探管式结构，电源和信号线通过插针在杆内部通讯，该结构局限性明显，位置固定，不具备双向通讯功能，不利于工具升级及功能扩展。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种旋转导向工具测量短节，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种旋转导向工具测量短节，包括，测量短节本体；
6.设置在测量短节本体两端的通讯滑环；
7.以及设置于测量短节本体内部的测量部件，所述测量部件用于测量井斜角、方位角，以配合所述通讯滑环通讯。
8.上述方案，实现短节本体的上端和下端都设计有通讯滑环，可实现短节双向通讯功能。
9.作为本发明进一步的方案：所述测量部件包括设置在测量短节本体内部的线路转换导流器；
10.设置在测量短节本体内部的探管，所述探管的第一端连接在线路转换导流器上；
11.设置在测量短节本体内部的电路板，所述电路板的第一端连接在所述探管的第二端上；
12.设置在测量短节本体内部的传感器，所述传感器连接在所述电路板的第二端；
13.以及设置在测量短节本体内部的锂电池。
14.作为本发明再进一步的方案：所述探管包括探管上接头和连接在探管上接头上的探管外筒，所述探管上接头的第一端连接在线路转换导流器上，所述探管上接头的第二端连接在电路板的骨架上，所述探管上接头的第二端为远离所述线路转换导流器的端部，以及探管上接头与电路板电连接。
15.作为本发明再进一步的方案：所述探管上接头与电路板之间还设置有第一缓冲器，所述第一缓冲器两端分别连接在探管上接头和电路板的骨架上。
16.作为本发明再进一步的方案：所述传感器通过传感器上接头与电路板连接，所述
传感器另一端连接有传感器下接头，所述传感器下接头通过第一插针与传感器连接。
17.作为本发明再进一步的方案：所述锂电池两端分别设置有电磁外筒上接头和电池外筒下接头，所述电磁外筒上接头通过第一密封结构设置在测量短节本体内部。
18.作为本发明再进一步的方案：所述线路转换导流器外侧设置有第二密封结构。
19.作为本发明再进一步的方案：所述测量短节本体和线路转换导流器之间还设置有定位机构。
20.作为本发明再进一步的方案：所述定位机构包括设置在线路转换导流器上的定位丝堵。
21.作为本发明再进一步的方案：所述测量短节本体两端分别设置有第一密封圈和第二密封圈。
22.与现有技术相比，本发明通过在测量短节本体的上端和下端都设置通讯滑环，实现了短节双向通讯的功能；同时测量部件可以实现井斜角、方位角等角度的测量。
附图说明
23.图1为本发明的旋转导向工具测量短节的实施例的结构示意图。
24.图2为图1中a处放大图。
25.图3为图1中b处放大图。
26.图4为图1中c处放大图。
27.图5为图1中d处放大图。
28.图中：1-测量短节本体、2-测量短节盖板、3-通讯滑环、4-第一密封圈、5-止动环、6-第二密封圈、7-探管上接头、8-承压接头、9-第一插针、10-第三密封圈、11-第一缓冲器、12-电路板、13-传感器上接头、14-传感器、15-传感器下接头、16-探管外筒、17-电磁外筒上接头、18-橡胶扶正块、19-第二插针、20-锂电池缓冲器、21-第三插针、22-锂电池、23-第四插针、24-电池外筒、25-电池外筒下接头、26-线路转换导流器、27-第四密封圈、28-定位丝堵、12-电路板、29-卡簧、30-锁紧套、31-第五密封圈、32-第六密封圈。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.请参阅图1～5，本发明实施例中，为本发明实施例提供的一种旋转导向工具测量短节的结构图，包括：测量短节本体1，设置在测量短节本体1两端的通讯滑环3；设置通讯滑环3用于双向通讯。
31.以及设置于测量短节本体1内部的测量部件。所述测量部件用于测量井斜角、方位角。以配合所述通讯滑环3通讯。
32.所述测量部件可以包括设置在测量短节本体1内部的线路转换导流器26；
33.设置在测量短节本体1内部的探管，所述探管的第一端连接在线路转换导流器26上；
34.设置在测量短节本体1内部的电路板12，所述电路板12的第一端连接在所述探管的第二端上；
35.设置在测量短节本体1内部的传感器14，所述传感器14连接在所述电路板的第二端；
36.以及设置在测量短节本体1内部的锂电池22。
37.旋转导向工具测量短节是旋转导向工具的重要组成部分，该本发明测量的井斜角和方位角，是井眼轨迹的重要参数。旋转导向工具测量短节主要由测量探管和锂电池组成，本发明测量短节本体1的上端和下端都设计有通讯滑环3，可实现短节双向通讯功能，在探管内安装密封高压接头来防止密封失效导致井下高压泥浆进入到探管内部导致电路板及传感器损坏。本发明的优点在于结构合理，便于拆卸与安装，密封安全性强，可实现短节在工具中不同位置组合方式，功能扩展性强。
38.请参阅图2、5，所述测量短节本体1一端还设置止动环5，所述测量短节本体1两端分别设置有第一密封圈4和第二密封圈6，所述第一密封圈4设置在止动环5的根部，所述第二密封圈6设置在第二密封圈6安装在母扣端面槽内；所述第一密封圈4和第二密封圈6分别阻止水眼和环空泥浆进入通讯滑环。
39.请参阅图3，所述探管包括探管上接头7和连接在探管上接头7上的探管外筒16，所述探管上接头7的第一端连接在线路转换导流器26上，所述探管上接头7的第二端连接在电路板12的骨架上，所述探管上接头7的第二端为远离所述线路转换导流器26的端部，以及探管上接头7与电路板12电连接。如此实现了探管上接头7与电路板12之间的电连接。所述探管上接头7与探管外筒16之间通过丝扣连接，这样的连接方式便于探管上接头7与探管外筒16之间的安装和拆卸。
40.所述探管上接头7远离电路板12一端通过承压接头8连接有第一插针9，所述第一插针9连接在线路转换导流器26上。
41.请参阅图3，所述探管上接头7与电路板12之间还设置有第一缓冲器11，所述第一缓冲器11两端分别连接在探管上接头7和电路板12的骨架上，以实现对电路板的保护。
42.请参阅图3，所述电路板和传感器14设置在探管外筒16内部，所述电路板与传感器14之间电连接，所述传感器14一端连接在电路板12的骨架上，通过这样的方式将传感器14固定在电路板12的骨架上。
43.所述传感器14通过传感器上接头13与电路板连接，所述传感器14另一端连接有传感器下接头15，所述传感器下接头15通过第一插针9与传感器14连接。所述第一插针9为双芯公插针，可以理解的是，以上插针类型仅用于示例，其他类型的插针同样可以适用于本发明的传感器14与电路板之间的连接。
44.请参阅图4，所述锂电池22两端分别设置有电磁外筒上接头17和电池外筒下接头25，所述电磁外筒上接头17通过第一密封结构设置在测量短节本体1内部，所述密封结构包括设置在所述电磁外筒上接头17外侧设置有多个第三密封圈10，所述第三密封圈10设置在电磁外筒上接头17上的第一密封槽中。通过这样的方式，电磁外筒上接头17固定安装在测量短节本体1内部，且实现了密封效果。
45.所述电磁外筒上接头17上设置有多个橡胶扶正块18，所述橡胶扶正块18为3个，且通过螺丝固定。所述2探管上接头7上还设置有第三密封圈10。
46.所述锂电池22上还设置有锂电池缓冲器20，所述电磁缓冲器20一端连接在电磁外筒上接头17上，另一端固定在测量短节本体1内部，所述锂电池缓冲器20另一端通过第三插针21固定，所述第三插针21为7孔6芯插针螺丝。所述锂电池22上还设置有电池外筒24。
47.所述锂电池22两端分别通过第四插针23和第三插针21进行固定，所述第四插针23为6孔7芯插针；所述第三插针21为7孔6芯插针。所述锂电池22引线与电磁外筒上接头17引线电连接，所述所述锂电池22引线焊接在电磁外筒上接头17引线上。
48.所述电磁外筒上接头17与探管外筒16之间通过丝扣连接。
49.请参阅图2，所述线路转换导流器26外侧设置有第二密封结构，所述第二密封结构包设置在线路转换导流器26上对应密封槽中的第四密封圈27和第三密封圈10。如此实现了线路转换导流器26密封安装。
50.所述线路转换导流器26内部设置有多个第二插针，所述所述第二插针为两个，所述第二插针为双芯母插针。
51.所述线路转换导流器26与探管上接头7之间通过丝扣连接。便于拆卸。
52.所述测量短节本体1和线路转换导流器26之间还设置有定位机构，所述定位机构包括设置在线路转换导流器26上的定位丝堵28，所述定位丝堵28通过卡簧29进行固定。设置定位丝堵28，用于防止线路转换导流器26旋转。
53.所述测量短节本体1内部还设置有用于对线路转换导流器26远离探管一端进行密封的锁紧套30，所述锁紧套30上设置有第三密封结构，所述第三密封结构包括设置在锁紧套30外侧第三密封槽中设置有第五密封圈31。
54.所述测量短节本体1上还设置有测量短节盖板2，所述测量短节盖板2上还设置有第六密封圈32，设置第六密封圈32便于密封，所述测量短节盖板2便于安装。
55.本发明的组装过程中：测量短节本体1两端装入通讯滑环3，将通讯滑环2根电源线从盖板槽引出，将2根电源线与第一插针9焊接；用专用工具将止动环5装在公扣上，将密封圈4安装在公扣根部，将第二密封圈6安装在母扣端面槽内，密封圈4和第二密封圈6分别阻止水眼和环空泥浆进入通讯滑环；将第一插针92根电源线与承压接头8焊接，将承压接头与双芯公插针装入到探管上接头7内用螺丝固定，将2个第三密封圈10装入到探管上接头密封槽内；用缓冲器11分别与探管上接头7和电路板骨架12连接，将探管上接头引出的2根电源线与电路板骨架上的电路板焊接；将传感器上接头13一端与电路板12的骨架连接，另一端与传感器14连接，将传感器的电源线信号线与电路板焊接；传感器下接头15与传感器14连接，将第一插针9与传感器下接头15连接，将探管外筒16与探管上接头7丝扣连接；将第二插针19用螺丝固定在电磁外筒上接头17上，将3个橡胶扶正块18用螺丝固定在电磁外筒上接头17上，将2个第三密封圈10装入到电磁外筒上接头密封槽内；将锂电池缓冲器20螺丝固定在电磁外筒上接头上，将锂电池缓冲器另一端与第三插针21螺丝固定；将第四插针23一端与锂电池22固定，另一端用螺丝与第三插针21固定，将锂电池引线与电磁外筒上接头引线焊接固定；将电池外筒24与电磁外筒上接头17丝扣连接；将第三密封圈10装入到电池外筒下接头25密封槽内，将3个橡胶扶正块18用螺丝固定在电磁外筒下接头25上，将电磁外筒下接头25与电池外筒24丝扣连接；将电磁外筒上接头17与探管外筒16丝扣连接；将第四密封圈27装入到线路转换导流器26密封槽内，将2个第二插针19装入到线路转换导流器26孔内，将第三密封圈10装入到线路转换导流器26密封槽内，将线路转换导流器26与探管上接头7
丝扣连接；将锂电池总成从测量短节本体1母扣端送入，直到线路转换导流器26进入测量短节本体内孔，用专用工具将线路转换导流器缓慢顶入到测量短节本体内孔台阶面停止，将定位丝堵28装入到测量短节本体孔中，用卡簧29将丝堵固定，丝堵起到防止线路转换导流器旋转作用；将第五密封圈31装入到锁紧套30密封槽内，用专用工具将锁紧套旋入到测量短节本体内；将第一插针9与线路转换导流器26上的双芯母插针连接，，将第六密封圈32装入到测量短节盖板2密封槽内，用螺丝将测量短节盖板固定在测量短节本体槽内，此时完成测量短节两端通讯滑环与探管总成之间的通讯连接，测量短节组装完成。
56.在本发明的描述中，需要理解的是，此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
57.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
58.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：
1.一种旋转导向工具测量短节，其特征在于，包括，测量短节本体(1)；设置在测量短节本体(1)两端的通讯滑环(3)；以及设置于测量短节本体(1)内部的测量部件，所述测量部件用于测量井斜角、方位角，以配合所述通讯滑环(3)通讯。2.根据权利要求1所述的一种旋转导向工具测量短节，其特征在于，所述测量部件包括设置在测量短节本体(1)内部的线路转换导流器(26)；设置在测量短节本体(1)内部的探管，所述探管的第一端连接在线路转换导流器(26)上；设置在测量短节本体(1)内部的电路板(12)，所述电路板(12)的第一端连接在所述探管的第二端上；设置在测量短节本体(1)内部的传感器(14)，所述传感器(14)连接在所述电路板的第二端；以及设置在测量短节本体(1)内部的锂电池(22)。3.根据权利要求2所述的一种旋转导向工具测量短节，其特征在于，所述探管包括探管上接头(7)和连接在探管上接头(7)上的探管外筒(16)，所述探管上接头(7)的第一端连接在线路转换导流器(26)上，所述探管上接头(7)的第二端连接在电路板(12)的骨架上，所述探管上接头(7)的第二端为远离所述线路转换导流器(26)的端部，以及探管上接头(7)与电路板(12)电连接。4.根据权利要求3所述的一种旋转导向工具测量短节，其特征在于，所述探管上接头(7)与电路板(12)之间还设置有第一缓冲器(11)，所述第一缓冲器(11)两端分别连接在探管上接头(7)和电路板(12)的骨架上。5.根据权利要求2所述的一种旋转导向工具测量短节，其特征在于，所述传感器(14)通过传感器上接头(13)与电路板连接，所述传感器(14)另一端连接有传感器下接头(15)，所述传感器下接头(15)通过第一插针(9)与传感器(14)连接。6.根据权利要求2所述的一种旋转导向工具测量短节，其特征在于，所述锂电池(22)两端分别设置有电磁外筒上接头(17)和电池外筒下接头(25)，所述电磁外筒上接头(17)通过第一密封结构设置在测量短节本体(1)内部。7.根据权利要求2所述的一种旋转导向工具测量短节，其特征在于，所述线路转换导流器(26)外侧设置有第二密封结构。8.根据权利要求2所述的一种旋转导向工具测量短节，其特征在于，所述测量短节本体(1)和线路转换导流器(26)之间还设置有定位机构。9.根据权利要求8所述的一种旋转导向工具测量短节，其特征在于，所述定位机构包括设置在线路转换导流器(26)上的定位丝堵(28)。10.根据权利要求1所述的一种旋转导向工具测量短节，其特征在于，所述测量短节本体(1)两端分别设置有第一密封圈(4)和第二密封圈(6)。

技术总结
本发明适用于钻井设备技术领域，提供了一种旋转导向工具测量短节；包括，测量短节本体，所述测量短节本体两端分别设置有第一密封圈和第二密封圈；设置在测量短节本体两端的通讯滑环；设置在测量短节本体内部的线路转换导流器；设置在测量短节本体内部的探管，所述探管的第一端连接在线路转换导流器上；设置在测量短节本体内部的电路板，所述电路板第一端连接在所述探管的第二端上；设置在测量短节本体内部的传感器，所述传感器连接在所述电路板的第二端；以及设置在测量短节本体内部的锂电池。以及设置在测量短节本体内部的锂电池。以及设置在测量短节本体内部的锂电池。


技术研发人员：郭劲松 张猛 赵小勇 王威 吴冬凤 高廷正 程晋 徐朝阳 张红海 郭鹏辉 运何 王朝玮
受保护的技术使用者：中国石油集团渤海钻探工程有限公司
技术研发日：2021.12.31
技术公布日：2023/7/13