水或者钻探液渗入凸插入件106之中。第二压垫圈406设置在凹插入件108的主体302中。第二压垫圈406绕着导体112设置。在典型的实施方式中，第二压垫圈406防止例如水或者钻探液渗入凹插入件108之中。
[0028]仍然参考图4A-4B，第一密封件408绕着钻杆402的内圆周靠近凹插入件108设置。在典型的实施方式中，第一密封件408包括单个O形环；然而，在替换的实施方式中，第一密封件408可以包括两个O形环、密封垫、或者由设计需求指定的其他密封装置。在操作期间，第一密封件408防止例如流体和其他污染物渗入到钻杆402含有凹插入件108的区域中。第二密封件410绕着钻杆402的内圆周靠近凸插入件106设置。在典型的实施方式中，第二密封件410包括单个O形环；然而，在替换的实施方式中，第二密封件410可包括两个O形环、密封垫、或者由设计需求指定的其他密封装置。在操作期间，第二密封件410防止例如流体和其他污染物渗入到钻杆402含有凸插入件106的区域中。第三密封件412绕着凹插入件108的内圆周设置。在典型的实施方式中，第三密封环412包括两个O形环；然而，在其他实施方式中，第三密封件412可包括单个O形环或者由设计需求指定的其他密封装置。在操作期间，第三密封件412坐落在凸插入件106圆周表面上，并防止例如流体和其他污染渗入到钻杆402中含有凸插入件106和凹插入件108之间接合处的区域。
[0029]图5A为凹插入件108的分解透视图，示出了具有钻杆402的组件。图5B为绝缘管104的分解透视图，示出了具有钻杆402的组件。图5C为凸插入件106的分解透视图，示出了具有钻杆402的组件。如将在图5A-5C中所示那样，钻杆通信组件100可结合现有的钻杆使用。因此，钻杆通信组件100允许加装到之前的无线钻杆上，以允许数据传输。
[0030]如图5A所示，凹插入件108插入到钻杆402的凸端405。凹插入件108通过第一紧固件502或者压配合被保持在钻杆402中的适当位置。在典型的实施方式中，例如，第一紧固件502为固定螺钉；然而在其他实施方式中，例如，紧固件502可为销、铆钉、或者可由设计需求指定的任意其他适宜紧固件。如图5B中所示，绝缘管104被插入到钻杆402的凹端403。如上文所述，槽110在绝缘管104中形成，槽110具有设置在其中的导体112。导体112电联接到凹插入件108。在典型的实施方式中，绝缘管104的插入在插入凹插入件108之后发生。如图5C中所示，凸插入件106被插入到钻杆402的凹端403中。凸插入件106借由第二紧固件504或压配合保持到钻杆402之中的适当位置。在典型的实施方式中，例如，第二紧固件504为固定螺钉；然而，在其他实施方式中，例如，第二紧固件504可为销、铆钉、或者可由设计需求指定的任意其他适宜紧固件。
[0031]例如，图6为钻杆402的凹端403和相邻钻杆602的凸端604之间接合处的截面图。如图6中所示，例如凸端604包括凸螺纹606，而凹端403例如包括凹螺纹608。凸插入件106设置在凹端403而凹插入件108设置在凸端604。基于凸螺纹606和凹螺纹608的接合，销206接合到设置在槽308之中的凹导体环306，因而便于钻杆402和相邻钻杆602之间的电连接。这种电连接允许例如测量、遥测和由井下工具(例如地面仪器)获得的其他数据的传输。
[0032]钻杆通信组件100的优点对本领域技术人员来说将是显而易见的。首先，钻杆通信组件100提供了通过导体112、销206和凹导体环306将电子信号从例如井下工具传输到地面钻探设备的连续线缆。其次，钻杆通信组件100允许流体、工具和其他物品穿过中心空间401。第三，绝缘管104包括导体112、销206和凹导体环306，绝缘管104可在钻杆402制造过程期间组装，或者钻杆制造之后组装。在这个意义上说，钻杆通信组件100允许对现有的钻杆402进行安装或者加装。
[0033]图7为安装钻杆通信组件100的方法700的流程图。该方法700在步骤702处开始。在步骤704，对凹导体环108进行组装并将其联接到导体112。在步骤706，对凹插入件108进行定位，并将其固定到钻杆402的凸端405。在步骤708，将绝缘管104插入到钻杆402的凹端403中。在步骤710，对凸插入件106进行组装并联接到导体112上。在步骤712，对凸插入件进行定位并将其固定到钻杆402的凹端403。该方法在步骤714结束。
[0034]尽管本发明的方法和系统的各个实施方式已经在附图中示出并前述说明中描述，将理解的是，本发明不限于所公开的实施方式，但是能够在不脱离如本文中所述的本发明的精神及范围的情况下具有很多重新设置、改进和替代。意思是:说明和实例应当仅被理解为示例性的。
【主权项】
1.钻杆通信组件，包括: 第一钻杆； 绝缘管，设置在第一钻杆中并大体上与第一钻杆同心； 凸插入件，设置在第一钻杆的第一端； 凹插入件，设置在第一钻杆的第二端； 导体，电联接到凸插入件和凹插入件，导体沿着第一钻杆的长度延伸；以及 其中导体便于将电子信号从第一钻杆的第一端传输到第一钻杆的第二端。
2.根据权利要求1所述的钻杆通信组件，其中凸插入件包括: 主体； 第一绝缘环，绕着主体设置； 第二绝缘环，绕着主体设置；及 销，穿过绝缘环设置，该销电联接到导体。
3.根据权利要求2所述的钻杆通信组件，其中包括设置在销和第二绝缘环之间的弹黃。
4.根据权利要求3所述的钻杆通信组件，其中销被弹簧偏压为与和第二个相邻钻杆相关的凹导体环电接合。
5.根据权利要求1所述的钻杆通信组件，其中凹插入件包括: 主体； 绝缘环，绕着主体设置；及 凹导体环，设置在形成于绝缘环之中的槽中，该凹导体环电联接到导体。
6.根据权利要求5所述的钻杆通信组件，其中槽和凹导体环形成了凹陷的轨道。
7.根据权力能要求6所述的钻杆通信组件，其中槽便于与第二相邻钻杆的凸插入件电连接。
8.根据权利要求1所述的钻杆通信组件，其中: 钻杆的第一端为凹端，以及 钻杆的第二端为凸端。
9.根据权利要求1所述的钻杆通信组件，其中导体为同轴电缆、微带、扁状线缆、带状线缆、以太网电缆、光纤电缆以及横向电磁传输线缆中的至少一者。
10.根据权利要求1所述的钻杆通信组件，其中导体设置在形成于绝缘管表面上的槽中。
11.根据权利要求1所述的钻杆通信组件，其中凸插入件、凹插入件、导体和绝缘环可用于加装现有的钻杆。
12.—种安装钻杆通信组件的方法，该方法包括: 将凹插入件插入到钻杆的第一端； 将绝缘管插入到钻杆的第二端； 将凸插入件插入到钻杆的第二端； 将导体电联接到凹插入件和凸插入件；以及 通过导体将电子信号从钻杆的第一端传输到钻杆的第二端。
13.根据权利要求12所述的方法，其中第一端为凸端，而第二端为凹端。
14.根据权利要求12所述的方法，其中导体设置在形成于绝缘管中的槽中。
15.根据权利要求12所述的方法，其中包括将凹插入件固定在钻杆的第一端内。
16.根据权利要求12所述的方法，其中包括将凸插入件固定在钻杆的第二端内。
17.根据权利要求12所述的方法，其中包括借助弹簧将与凸插入件相关的销偏压成与凹导体环电接合，凹导体环与第二钻杆相关。
18.根据权利要求17所述的方法，其中凹导体环设置在槽中。
19.根据权利要求12所述的方法，其中钻杆为现有的钻杆。
20.根据权利要求19所述的方法，其中包括加装现有钻杆。
【专利摘要】本发明涉及钻杆通信组件。钻杆通信组件包括第一钻杆和绝缘管，绝缘管设置在第一钻杆中且一般与第一钻杆同心。凸插入件设置在第一钻杆的第一端内，而凹插入件设置在第一钻杆的第二端内。导体与凸插入件和凹插入件电联接。导体沿着第一钻杆的长度延伸。导体便于将电子信号从钻杆的第一端传输到第一钻杆的第二端。
【IPC分类】E21B47-00
【公开号】CN104662256
【申请号】CN201380024962
【发明人】R·约翰逊, M·J·哈丁, R·理查森, D·J·布鲁纳
【申请人】Rei公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2013年3月15日
【公告号】US20130299237, WO2013169383A1