一种高强度绝缘天线耦合组件制造技术

本发明专利技术提供了一种高强度绝缘天线耦合组件，属于石油、矿山、地质勘探领域。该高强度绝缘天线耦合组件包括依次连接的上端电连接点、绝缘接头和下端电连接点；所述上端电连接点包括上导电螺钉、上配合接头和上端导线；所述上导电螺钉通过螺纹安装在上配合接头的一个端面上，上配合接头的另一端通过螺纹与绝缘接头的一端连接；所述下端电连接点包括下配合接头、下导电螺钉和下端导线；所述下导电螺钉通过螺纹安装在下配合接头的一个端面上，下配合接头的另一端通过螺纹与绝缘接头的另一端连接；所述上配合接头、绝缘接头和下配合接头内部均开有通孔。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度绝缘天线耦合组件
本专利技术属于石油、矿山、地质勘探领域，具体涉及一种高强度绝缘天线耦合组件，属于随钻测量系统的井下装置，是电磁波式随钻测量仪(EM-MWD)信号发射的载体。
技术介绍
在定向井作业过程中，当钻井液中充气或者采用泡沫、空气钻井时，MWD将无法正常工作，而电磁波随钻测量仪(EM-MWD)的优势在于对传输介质的非依赖性。EM-MWD井下信号的发射以绝缘耦合组件为载体，两路信号施加于绝缘耦合组件两端，构成偶极天线系统。目前绝缘耦合组件多采用复合绝缘材料隔离金属的方式，如图1所示，图中上端电连接点12、下端电连接点13分别为绝缘耦合组件的上下接触点，上端电连接点12处由锁紧螺母1、上配合接头3、导电铜棒7、上端导线8组成，上端导线8与导电铜棒7通过焊接实现电导通，导电铜棒7与锁紧螺母1通过螺纹连接，由于金属接触而实现电导通，上配合接头3与锁紧螺母1是端面压紧接触实现电导通。上端电通道是由EM发射机发射的一路信号通过电连接器传至上端导线8，然后由上端导线8至导电铜棒7至锁紧螺母1至上配合接头3，从而将此路电信号传导至上端壳体。下端电连接点13处由延伸接头9、导电螺钉10、下端导线11组成，下端导线11下端焊有导电垫片，导电垫片与导电螺钉10之间同样通过压紧接触实现电导通，导电螺钉10与延伸接头9之间通过螺纹连接，由于金属接触而实现电导通。下端电通道是由EM发射机发射的另一路信号通过电连接器传至下端导线11，然后由下端导线11至导电螺钉10至延伸接头9，从而将此路电信号传导至下端壳体。绝缘杆2为非金属材料(PEEK)，具有电绝缘性，上下壳体之间由绝缘杆2实现电气隔离。电绝缘的关键在于导电铜棒7与下配合接头4之间的隔离，一旦.锁紧螺母6与下配合接头4之间导通，则两极短路。锁紧螺母6与下配合接头4之间通过绝缘垫片5实现电气隔离，绝缘垫片5是由非金属材料(PEEK)加工而成，具备电气绝缘性。由于绝缘杆2为非金属材料，导电铜棒7为刚性差的导电铜棒，绝缘组件容易发生疲劳弯曲。而且两端均由螺母锁紧，当井下应用超过一定时间后，由于井下振动，螺母会有所松动。一旦螺母松动，整个仪器串的自重及泥浆的冲击力将由绝缘杆2与上配合接头3,下配合接头4与上配合接头3之间的连接螺纹承担，由于上配合接头3为非金属材质，强度低，很容易发生此处螺纹断裂，而造成仪器损坏。绝缘垫片5也为非金属材质，容易塑性变形，当发生疲劳变形后，同样会造成上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种高强度绝缘天线耦合组件，以适应井下高压、高振动的恶劣环境，同时相比现有技术能够大幅提高使用寿命，降低经济成本及定向水平井施工风险。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种高强度绝缘天线耦合组件，包括依次连接的上端电连接点、绝缘接头和下端电连接点；所述上端电连接点包括上导电螺钉、上配合接头和上端导线；所述上导电螺钉通过螺纹安装在上配合接头的一个端面上，上配合接头的另一端通过螺纹与绝缘接头的一端连接；所述下端电连接点包括下配合接头、下导电螺钉和下端导线；所述下导电螺钉通过螺纹安装在下配合接头的一个端面上，下配合接头的另一端通过螺纹与绝缘接头的另一端连接；所述上配合接头、绝缘接头和下配合接头内部均开有通孔；所述上端导线的一端与上导电螺钉连接，另一端依次穿过上配合接头、绝缘接头和下配合接头内部的通孔后与接插件的一芯连接；下端导线的一端与下导电螺钉连接，另一端与接插件的另一芯连接；外部通过接插件供电后，外部电压全部施加在两个电连接点两端，构成绝缘耦合天线。所述绝缘接头的本体采用无磁非金属材质制成，在本体两端的外表面上设有连接螺纹，两端的连接螺纹段的直径均小于本体中段的直径；在本体的外表面以及连接螺纹的外表面均喷涂覆盖有绝缘陶瓷涂层。所述绝缘接头的一端插入到上配合接头内，并通过该端的连接螺纹与上配合接头连接；所述绝缘接头的另一端插入到下配合接头内，并通过该端的连接螺纹与下配合接头连接。在所述上端导线的上端焊有金属垫片，其与上导电螺钉通过压紧接触实现电导通。在所述下端导线的上端焊有金属垫片，其与下导电螺钉通过压紧接触而实现电导通。所述上配合接头和下配合接头均为金属材质，所述上导电螺钉与上配合接头通过金属螺纹连接实现电导通；所述下配合接头与下导电螺钉通过金属螺纹连接实现电导通。所述上配合接头的另一端与上端壳体连接；由EM发射机发射的一路信号传至上端导线，然后由上端导线传至上导电螺钉，再由上导电螺钉传至上配合接头，从而将此路电信号传导至上端壳体。所述下配合接头的另一端与下端壳体连接；由EM发射机发射的另一路信号传至下端导线，然后由下端导线传至下导电螺钉，再由下导电螺钉传至上端导线，从而将此路电信号传导至下端壳体。所述高强度绝缘耦合组件位于电磁波随钻测量仪仪器串的上端，与绝缘天线共同构成非对称偶极天线系统，是电磁波信号从井下发射至地面的载体。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：该装置位于电磁波仪器串上端，使电磁波仪器上下端实现电气隔离，从而构造非对称偶极子天线系统。该组件抗扭性高，抗拉强度高，使用寿命长，对定向水平井安全高效施工具有重大的积极意义。附图说明图1为现有绝缘耦合组件结构示意图；图2为本专利技术绝缘耦合组件结构示意图。附图标号如下：1.锁紧螺母2.绝缘杆3.上配合接头4.下配合接头5.绝缘垫片6.锁紧螺母7.导电铜棒8.上端导线9.延伸接头10.导电螺钉11.下端导线12.上端电连接点13.下端电连接点，14.导电螺钉15.上配合接头16.绝缘接头17.下配合接头18.上端导线19.导电螺钉20.下端导线21.上端电连接点22.下端电连接点。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述：本专利技术是一种高强度的绝缘耦合组件，绝缘接头本体采用无磁金属材质，表面以非金属涂层(陶瓷)实现与外部绝缘。这种组件既具备陶瓷的高阻抗性，又具备金属的高机械强度。本专利技术的结构如图2所示：图2中上端电连接点21、下端电连接点22分别为绝缘耦合组件的上下接触点，上端电连接点21处由上导电螺钉14、上配合接头15、上端导线18组成，上端导线18上端焊有金属垫片，与上导电螺钉14通过压紧接触而实现电导通，上导电螺钉14与上配合接头15通过金属螺纹连接实现电导通，上端电通道是由EM发射机发射的一路信号传至上端导线18，然后由上端导线18至上导电螺钉14至上配合接头15，从而将此路电信号传导至上端壳体。下端电连接点22处由下配合接头17、下导电螺钉19、下端导线20组成，下端导线20上端焊有金属垫片，与下导电螺钉19通过压紧接触而实现电导通，下配合接头17与下导电螺钉19通过金属螺纹连接实现电导通，下端电通道是由EM发射机发射的另一路信号传至下端导线20，然后由下端导线20至下导电螺钉19至上端导线18(下端导线20与上端导线18是相互绝缘的，下端导线20与上端导线18共同连接在端面的接插件上(接插件为2芯结构，两芯之间绝缘隔离)，当接插件与外部连接，21作为一极，22作为另一极，供电后，21与22之间相互绝缘。)，从而将此路电信号传导至下端壳体。绝缘接头16的本体是无磁非金属材质，整体(包括连接螺纹)喷涂覆绝缘陶瓷涂层，利用陶瓷的电绝缘性将组件上下两端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度绝缘天线耦合组件，其特征在于：所述高强度绝缘天线耦合组件包括依次连接的上端电连接点、绝缘接头和下端电连接点；所述上端电连接点包括上导电螺钉、上配合接头和上端导线；所述上导电螺钉通过螺纹安装在上配合接头的一个端面上，上配合接头的另一端通过螺纹与绝缘接头的一端连接；所述下端电连接点包括下配合接头、下导电螺钉和下端导线；所述下导电螺钉通过螺纹安装在下配合接头的一个端面上，下配合接头的另一端通过螺纹与绝缘接头的另一端连接；所述上配合接头、绝缘接头和下配合接头内部均开有通孔；所述上端导线的一端与上导电螺钉连接，另一端依次穿过上配合接头、绝缘接头和下配合接头内部的通孔后与接插件的一芯连接；下端导线的一端与下导电螺钉连接，另一端与接插件的另一芯连接；外部通过接插件供电后，外部电压全部施加在两个电连接点两端，构成绝缘耦合天线。

【技术特征摘要】
1.一种高强度绝缘天线耦合组件，其特征在于：所述高强度绝缘天线耦合组件包括依次连接的上端电连接点、绝缘接头和下端电连接点；所述上端电连接点包括上导电螺钉、上配合接头和上端导线；所述上导电螺钉通过螺纹安装在上配合接头的一个端面上，上配合接头的另一端通过螺纹与绝缘接头的一端连接；所述下端电连接点包括下配合接头、下导电螺钉和下端导线；所述下导电螺钉通过螺纹安装在下配合接头的一个端面上，下配合接头的另一端通过螺纹与绝缘接头的另一端连接；所述上配合接头、绝缘接头和下配合接头内部均开有通孔；所述上端导线的一端与上导电螺钉连接，另一端依次穿过上配合接头、绝缘接头和下配合接头内部的通孔后与接插件的一芯连接；下端导线的一端与下导电螺钉连接，另一端与接插件的另一芯连接；外部通过接插件供电后，外部电压全部施加在两个电连接点两端，构成绝缘耦合天线。2.根据权利要求1所述的高强度绝缘天线耦合组件，其特征在于：所述绝缘接头的本体采用无磁非金属材质制成，在本体两端的外表面上设有连接螺纹，两端的连接螺纹段的直径均小于本体中段的直径；在本体的外表面以及连接螺纹的外表面均喷涂覆盖有绝缘陶瓷涂层。3.根据权利要求2所述的高强度绝缘天线耦合组件，其特征在于：所述绝缘接头的一端插入到上配合接头内，并通过该端的连接螺纹与上配合接头连接；所述绝缘接头的另一端插入到下配合接头内，并通过该端...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋朝晖，陈晓晖，王立双，杨春国，高炳堂，胡越发，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11