用于电磁波随钻测量系统中的绝缘短节技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于电磁波随钻测量系统中的绝缘短节，包括依次连接的第一连接短节、第一过渡短节、主体短节、第二过渡短节及第二连接短节，主体短节与第一过渡短节连接的接头螺纹牙型、主体短节与第二过渡短节连接的接头螺纹牙型、第一过渡短节与第一连接短节连接的接头螺纹牙型、第二过渡短节与第二连接短节连接的接头螺纹牙型均为非标特殊螺纹牙型，第一连接短节用于与第一钻柱连接的接头螺纹牙型、第二连接短节用于与第二钻柱连接的接头螺纹牙型为美国石油协会标准螺纹牙型。本实用新型专利技术的绝缘短节结构简单、机械强度大。绝缘短节采用的特殊螺纹牙型的力学性能与美国石油协会同规格的力学性能等同。并且绝缘阻值可达30MΩ以上。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于石油钻采领域，特别涉及一种用于电磁波随钻测量系统中的绝缘短节。
技术介绍
在油气钻井作业中，需要把井底所测的信息传输到地面，现有的传输技术方法有泥衆压力脉冲方式，电磁波，声波，智能钻杆等。钻井液压力脉冲波信号传输方式，是目前泥浆钻井液钻井作业中应用最广泛、最实用、最可靠的方法。但自上世纪出现气体钻井技术以来，由于其多方面的优势，在国际石油钻井市场上发展迅速、全球范围内得到广泛应用，适用于气体钻井的电磁波随钻测量技术也得到了很大的发展。关于MWD(MeasureWhile Drilling,随钻测量)和 LWD(Logging While Drilling,随钻录井)的电磁波传输技术，就目前而言，它是在气体钻井中实时传输井下数据的一种最有效的技术。其传输原理为在钻柱中，将靠近钻头端的钻铤断开，在断开处接入由绝缘材料做成的绝缘短节，这样整个钻柱就成了电偶极子发射天线的两极，从而发射调制后的信息，信息是以弱电流的方式传输，该电流通过井眼所在的地层的传导传到地面，在地面接收解调。现有的绝缘短节通过削减连接螺纹的尺寸或在螺纹上加工沟槽来达到上下钻柱绝缘的功能，这样大大的削弱连接螺纹的强度；还有在截面形状为三角形的螺纹表面进行喷涂陶瓷，并用环氧材料涂在陶瓷上面从而绝缘钻柱，但是由于螺纹牙顶的尖角处的陶瓷在连接螺纹时很容易磨掉，从而失去了绝缘的能力。还有的绝缘短节存在结构复杂的缺点。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供了一种结构简单、机械强度大的用于电磁波随钻测量系统中的绝缘短节。为了实现上述目的本技术采取的技术方案是—种用于电磁波随钻测量系统中的绝缘短节，包括依次连接的第一连接短节、第一过渡短节、主体短节、第二过渡短节及第二连接短节，所述主体短节与第一过渡短节连接的接头螺纹牙型、所述主体短节与第二过渡短节连接的接头螺纹牙型、所述第一过渡短节与第一连接短节连接的接头螺纹牙型、所述第二过渡短节与第二连接短节连接的接头螺纹牙型均为非标特殊螺纹牙型，所述第一连接短节用于与第一钻柱连接的接头螺纹牙型、第二连接短节用于与第二钻柱连接的接头螺纹牙型均为美国石油协会标准螺纹牙型；所述非标特殊螺纹牙型的牙型高度为5. 330-5. 335mm，锥度为1:5_7，螺距为6. 33-6. 37mm，牙型角为 28-32。。所述非标特殊螺纹牙型的牙型高度为5. 333mm，锥度为1:6、螺距为6. 35mm、牙型角为30。。所述主体短节包括两个以上的第一主体短节，每个第一主体短节之间的接头螺纹牙型均为非标特殊螺纹牙型。所述主体短节为依次相连的3个第一主体短节。所述主体短节内表面设有绝缘材料层。所述主体短节外表面设有纺织纤维的绝缘材料层。所述主体短节外表面设有陶瓷环绝缘层。所述第一过渡短节和/或主体短节和/或第二过渡短节的材质为高强度的钛合金。所述主体短节与第一过渡短节连接的公、母扣螺纹表面及台肩面设有绝缘层，所述主体短节与第二过渡短节连接的公、母扣螺纹表面及台肩面设有绝缘层，所述第一过渡短节与第一连接短节连接的母扣螺纹表面及台肩面设有绝缘层，所述第二过渡短节与第二连接短节连接的母扣螺纹表面及台肩面设有绝缘层。本技术实施例提供的技术方案的有益效果是:I)本技术的绝缘短节结构简单、机械强度大。2)本技术的绝缘短节采用的特殊螺纹牙型的力学性能与API (美国石油协会)同规格的力学性能等同。3)本技术绝缘短节的绝缘阻值可达30ΜΩ以上(1000V的摇表测量)。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面所列附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例提供的一种绝缘短节的结构示意图；图2是本技术实施例提供的另一种绝缘短节的结构示意图；图3是本技术实施例提供的绝缘短节井场应用的结构示意图；图4是本技术实施例提供的非标特殊螺纹牙型结构示意图；图5是本技术实施例提供的美国石油协会标准螺纹牙型结构示意图。附图中，各标号所代表的组件列表如下:1.第一钻柱；2.绝缘短节，21.第一连接短节，22.第一过渡短节，23.主体短节，24.绝缘材料层，25.纺织纤维的绝缘材料层，26.第二过渡短节，27.第二连接短节，28.陶瓷环绝缘层，230第一主体短节；3.第二钻柱；4.接收天线；5.电流。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。参见图1和图3、图4和图5，一种用于电磁波随钻测量系统中的绝缘短节，包括依次连接的第一连接短节21、第一过渡短节22、主体短节23、第二过渡短节26及第二连接短节27，主体短节23与第一过渡短节22连接的接头螺纹牙型、主体短节23与第二过渡短节26连接的接头螺纹牙型、第一过渡短节22与第一连接短节21连接的接头螺纹牙型、第二过渡短节26与第二连接短节27连接的接头螺纹牙型均为非标特殊螺纹牙型，第一连接短节21用于与第一钻柱I连接的接头螺纹牙型、第二连接短节27用于与第二钻柱3连接的接头螺纹牙型均为美国石油协会标准螺纹牙型。其中，所述非标特殊螺纹牙型的牙型高度为5.330-5.335mm，锥度为1:5_7，螺距为6.33_6.37mm，牙型角为28-32°。作为优选，非标特殊螺纹牙型的牙型高度为5.333mm，锥度为1:6、螺距为6.35mm、牙型角为30°。参见图3，绝缘短节2把位于其上面的第一钻柱I和下面的第二钻柱3连接起来；这样钻柱I和3就是形成了 EM-MWD (电磁波随钻测量)系统电偶极子发射天线的两极，井底测得的信息经过调制后并以电流5形式发射，该电流5经过井眼钻进地层的传导传到地面，并被接收天线4接收检测，解调后获得到井底的信息。本技术的绝缘短节结构简单，机械强度大。参见图1和图2，本实施例在上述实施例的基础上，主体短节23包括两个以上的第一主体短节230，每个第一主体短节230之间的接头螺纹牙型均为非标特殊螺纹牙型。优选主体短节23为依次相连的3个第一主体短节230。为了增大绝缘短节的阻值，把整个绝缘短节分为几节以便增加螺纹的绝缘面。本技术用1000V摇表测得的绝缘短节的阻值可达30ΜΩ以上，远远满足井底低电压的使用要求。计算证明本技术的螺纹的力学性能等同于API同种规格的力学性能，并且螺纹表面的绝缘层在上扣时不易磨掉。参见图1，本实施例在上述实施例的基础上，主体短节23内表面设有绝缘材料层24。主体短节23外表面嵌入高性能的纺织纤维的绝缘材料层25。参见图2，本实施例在上述实施例的基础上，主体短节23内表面设有绝缘材料层24。主体短节23外表面粘连陶瓷环绝缘层28。作为优选，第一过渡短节22和/或主体短节23和/或第二过渡短节26的材质为高强度的钛合金。过渡短节及主体短节的外径要比同一钻柱中的钻铤外径小、内孔大，这样绝缘短节的力学性能要比正常钻柱的差，所以采用高强度的钛合金材料，使其力学性能等同于同一钻柱中其他钻铤的力学性能。参见图1和图2，作为优选，主体短节23与第一过渡短节22连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电磁波随钻测量系统中的绝缘短节，其特征在于，包括依次连接的第一连接短节、第一过渡短节、主体短节、第二过渡短节及第二连接短节，所述主体短节与第一过渡短节连接的接头螺纹牙型、所述主体短节与第二过渡短节连接的接头螺纹牙型、所述第一过渡短节与第一连接短节连接的接头螺纹牙型、所述第二过渡短节与第二连接短节连接的接头螺纹牙型均为非标特殊螺纹牙型，所述第一连接短节用于与第一钻柱连接的接头螺纹牙型、第二连接短节用于与第二钻柱连接的接头螺纹牙型均为美国石油协会标准螺纹牙型;所述非标特殊螺纹牙型的牙型高度为5.330?5.335mm，锥度为1：5?7，螺距为6.33?6.37mm，牙型角为28?32°。

【技术特征摘要】
1.一种用于电磁波随钻测量系统中的绝缘短节，其特征在于，包括依次连接的第一连接短节、第一过渡短节、主体短节、第二过渡短节及第二连接短节，所述主体短节与第一过渡短节连接的接头螺纹牙型、所述主体短节与第二过渡短节连接的接头螺纹牙型、所述第一过渡短节与第一连接短节连接的接头螺纹牙型、所述第二过渡短节与第二连接短节连接的接头螺纹牙型均为非标特殊螺纹牙型，所述第一连接短节用于与第一钻柱连接的接头螺纹牙型、第二连接短节用于与第二钻柱连接的接头螺纹牙型均为美国石油协会标准螺纹牙型；所述非标特殊螺纹牙型的牙型高度为5.330-5.335mm，锥度为1:5_7，螺距为6.33-6.37mm，牙型角为 28-32°。2.根据权利要求1所述的用于电磁波随钻测量系统中的绝缘短节，其特征在于，所述非标特殊螺纹牙型的牙型高度为5.333mm，锥度为1:6，螺距为6.35mm，牙型角为30°。3.根据权利要求1所述的用于电磁波随钻测量系统中的绝缘短节，其特征在于，所述主体短节包括两个以上的第一主体短节，每个第一主体短节之间的接头螺纹牙型均为非标特殊螺纹牙型。...

【专利技术属性】
技术研发人员：石荣，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，中国石油集团钻井工程技术研究院，
类型：实用新型
国别省市：