带有旋通装置的随钻测量送水器、无线及有线旋通装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种带有旋通装置的随钻测量送水器、无线及有线旋通装置。该送水器包括送水器静态外壳体、旋转送水轴安装轴承、旋转送水轴、送水器后端盖，和送水器前接头；旋转送水轴、送水器后端盖和送水器前接头内的空间为高压钻井液输送通道，送水器前接头与送水器静态外壳体之间的旋转送水轴上设置有无线旋通装置或有线旋通装置。本发明专利技术的带有旋通装置的随钻测量送水器与多通道并联式穿线式钻杆配套使用时，配合多条钻孔检测仪导线和孔底检测传感器导线，能够在定向钻进施工的同时，高效、快速、稳定地进行孔底信号传输和电力传输。稳定地进行孔底信号传输和电力传输。稳定地进行孔底信号传输和电力传输。

MWD water feeder with swivel device, wireless and wired swivel device

【技术实现步骤摘要】
带有旋通装置的随钻测量送水器、无线及有线旋通装置


[0001]本专利技术属于地下工程勘探
，涉及随钻测量技术，具体涉及一种带有旋通装置的随钻测量送水器、无线及有线旋通装置。

技术介绍

[0002]定向钻进的有线随钻测量技术在煤矿井下瓦斯抽采、水害防治工程中已经得到了广泛应用。授权公告号为CN110905422B的中国专利公开了一种随钻测量用多通道并联式穿线钻杆，该穿线钻杆拓宽了有线随钻测量技术的应用范围。该穿线钻杆在满足常规钻杆输送钻井液需求的基础上，增加了传递孔口电力和孔底测量信号的功能，从结构上实现了钻井液通道和信号传输通道的分离，改善了绝缘和密封效果，进一步提高信号传输的可靠性和稳定性。
[0003]通缆送水器短节是钻杆柱结构的一个重要组成部分，通缆送水器短节的前端与穿线钻杆相连接，通缆送水器短节的尾部与水泵和钻孔检测仪相连接，该种连接方式导致了孔内旋转钻杆和孔口静止设备的过度连接。此外，通缆送水器短节还具有内部结构复杂、密封难度高、旋转摩擦阻力大、信号传输不稳定等缺点。
[0004]授权公告号为CN101725342B的中国专利公开了一种中心通缆式定向送水器，该定向送水器能够实现有线随钻测量，同时满足孔底组合钻具钻进及孔底马达钻进两种钻进工艺的要求。授权公告号为CN102926686B的中国专利公开了一种定向送水器及定向钻机，该定向送水器解决信号测量不方便及测量结果不可靠的问题，而且有效提高了钻进效率。
[0005]在上述的两种送水器中，中心单根缆线与送水器导体外壳共同构成一组导电回路，通缆结构和外壳之间的环空间隙为钻井液通道。然而，现场应用结果表明，上述的两种送水器的结构不能满足多通道并联式穿线钻杆在定向钻进施工的同时，进行钻井液输送和测量信号实时传输的使用要求。此外，由于上述的两种送水器的密封件老化或磨损后，高压钻井液容易进入中心通缆装置，造成测量信号传输不稳定。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的缺陷和不足，本专利技术的目的在于，提供一种带有旋通装置的随钻测量送水器、无线及有线旋通装置，解决现有技术中的送水器无法满足多通道并联式穿线钻杆在定向钻进施工的同时进行钻井液输送和测量信号实时传输的技术问题。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案予以实现：
[0008]一种带有旋通装置的随钻测量送水器，包括送水器静态外壳体，送水器静态外壳体的两端均开放，送水器静态外壳体内设置有一对旋转送水轴安装轴承，旋转送水轴安装轴承内安装有旋转送水轴；
[0009]所述的旋转送水轴的后端可转动式安装在送水器后端盖内，送水器后端盖的内壁上设置有与旋转送水轴相接触密封的动态密封圈，送水器后端盖安装在送水器静态外壳体开放的后端内；所述的旋转送水轴的轴向前端伸出送水器静态外壳体开放的前端，旋转送
水轴的轴向前端外安装有能够一起转动的送水器前接头；
[0010]所述的旋转送水轴、送水器后端盖和送水器前接头的两端均开放，旋转送水轴、送水器后端盖和送水器前接头内的空间为高压钻井液输送通道；
[0011]所述的送水器前接头与送水器静态外壳体之间的旋转送水轴上设置有无线旋通装置或有线旋通装置；
[0012]所述的送水器外壳体内沿着轴向开设有多个钻孔检测仪导线走线孔，钻孔检测仪导线走线孔内设置有钻孔检测仪导线；所述的送水器前接头内沿着轴向开设有多个孔底检测传感器导线走线孔，所述的孔底检测传感器导线走线孔内设置有孔底检测传感器导线；所述的送水器前接头端面开设有端面环槽，端面环槽内装配有导电环；
[0013]所述的钻孔检测仪导线的后端与钻孔检测仪相连接，钻孔检测仪导线的前端与无线旋通装置或有线旋通装置的后端相连接，无线旋通装置或有线旋通装置的前端与孔底检测传感器导线的后端相连接，孔底检测传感器导线的前端与导电环相连接，导电环通过穿线钻杆与孔底检测传感器相连接。
[0014]本专利技术还具有如下技术特征：
[0015]所述的无线旋通装置包括固定设置在旋转送水轴外侧的无线旋通转子，还包括与送水器静态外壳体固定连接的无线旋通定子；所述的无线旋通定子的轴向后端内设置有无线旋通装置左轴承，无线旋通定子的轴向前端内设置有无线旋通装置右轴承，无线旋通装置左轴承和无线旋通装置右轴承内安装有无线旋通转子。
[0016]所述的无线旋通转子的外壁上设置有信号发射天线；所述的无线旋通定子的内壁上设置有信号接收器和控制器；所述的信号发射天线的信号接收端与孔底检测传感器导线的后端相连接，信号发射天线用于将来自孔底检测传感器的信号传输给信号接收器的信号接收端，信号接收器的信号输出端与控制器的信号接收端相连接，控制器的信号输出端与钻孔检测仪导线的前端相连接。
[0017]所述的无线旋通定子的内壁上设置有电力发射天线；所述的无线旋通转子的外壁上设置有环形整流器，环形整流器上设置有故障反馈电路和电力接收器。
[0018]所述的钻孔检测仪导线的后端与钻孔检测仪的电源相连接，钻孔检测仪导线的前端与控制器的电力接收端相连接，控制器的电力输出端与电力发射天线相连接，电力发射天线用于向电力接收器的电力接收端传输电能，电力接收器的电力输出端与环形整流器的电力接收端相连接，环形整流器的电力输出端与孔底检测传感器导线的后端相连接，孔底检测传感器导线的前端与孔底检测传感器的电力接收端相连接；
[0019]所述的环形整流器上还设置有环形充电电池；所述的电力接收器的电力输出端还与环形充电电池的电力接收端相连接，环形充电电池的电力输出端与孔底检测传感器导线的后端相连接，孔底检测传感器导线的前端与孔底检测传感器的电力接收端相连接。
[0020]所述的无线旋通定子的内壁上涂覆有隔磁屏蔽层，所述的电力发射天线、控制器和信号接收器设置在隔磁屏蔽层上。
[0021]所述的无线旋通转子的外壁上还设置有锁定螺母。
[0022]所述的无线旋通定子的轴向后端封闭，无线旋通定子的轴向前端设置有无线旋通装置端盖，无线旋通装置端盖位于无线旋通装置右轴承的轴向前侧。
[0023]所述的有线旋通装置包括固定设置在旋转送水轴外侧的有线旋通转子，还包括与
送水器静态外壳体固定连接的有线旋通定子；所述的有线旋通定子的轴向后端内设置有有线旋通装置左轴承，有线旋通定子的轴向前端内设置有有线旋通装置右轴承，有线旋通装置左轴承和有线旋通装置右轴承内安装有有线旋通转子。
[0024]所述的有线旋通转子包括安装在有线旋通装置左轴承和有线旋通装置右轴承内的有线旋通转子芯轴，有线旋通转子芯轴的外壁上固定设置有环状导体，环状导体上设置有多个绝缘挡板，环状导体被多个绝缘挡板分割为多段。
[0025]所述的有线旋通定子包括与送水器静态外壳体固定连接的有线旋通定子外壳，有线旋通定子外壳内设置有绝缘支撑板；绝缘支撑板的内壁上设置有多个弹性电刷。
[0026]所述的弹性电刷的外侧与钻孔检测仪导线的前端相连接，弹性电刷的内侧与环状导体的外侧相接触，环状导体的内侧与孔底本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带有旋通装置的随钻测量送水器，其特征在于，包括送水器静态外壳体(1)，送水器静态外壳体(1)的两端均开放，送水器静态外壳体(1)内设置有一对旋转送水轴安装轴承(2)，旋转送水轴安装轴承(2)内安装有旋转送水轴(3)；所述的旋转送水轴(3)的后端可转动式安装在送水器后端盖(4)内，送水器后端盖(4)的内壁上设置有与旋转送水轴(3)相接触密封的动态密封圈(13)，送水器后端盖(4)安装在送水器静态外壳体(1)开放的后端内；所述的旋转送水轴(3)的轴向前端伸出送水器静态外壳体(1)开放的前端，旋转送水轴(3)的轴向前端外安装有能够一起转动的送水器前接头(5)；所述的旋转送水轴(3)、送水器后端盖(4)和送水器前接头(5)的两端均开放，旋转送水轴(3)、送水器后端盖(4)和送水器前接头(5)内的空间为高压钻井液输送通道(12)；所述的送水器前接头(5)与送水器静态外壳体(1)之间的旋转送水轴(3)上设置有无线旋通装置(6)或有线旋通装置(7)；所述的送水器外壳体(1)内沿着轴向开设有多个钻孔检测仪导线走线孔(8)，钻孔检测仪导线走线孔(8)内设置有钻孔检测仪导线(9)；所述的送水器前接头(5)内沿着轴向开设有多个孔底检测传感器导线走线孔(501)，所述的孔底检测传感器导线走线孔(501)内设置有孔底检测传感器导线(10)；所述的送水器前接头(5)端面开设有端面环槽(504)，端面环槽(504)内装配有导电环(11)；所述的钻孔检测仪导线(9)的后端与钻孔检测仪相连接，钻孔检测仪导线(9)的前端与无线旋通装置(6)或有线旋通装置(7)的后端相连接，无线旋通装置(6)或有线旋通装置(7)的前端与孔底检测传感器导线(10)的后端相连接，孔底检测传感器导线(10)的前端与导电环(11)相连接，导电环(11)通过穿线钻杆与孔底检测传感器相连接。2.如权利要求1所述的带有旋通装置的随钻测量送水器，其特征在于，所述的无线旋通装置(6)包括固定设置在旋转送水轴(3)外侧的无线旋通转子(601)，还包括与送水器静态外壳体(1)固定连接的无线旋通定子(602)；所述的无线旋通定子(602)的轴向后端内设置有无线旋通装置左轴承(603)，无线旋通定子(602)的轴向前端内设置有无线旋通装置右轴承(604)，无线旋通装置左轴承(603)和无线旋通装置右轴承(604)内安装有无线旋通转子(601)；所述的无线旋通转子(601)的外壁上设置有信号发射天线(605)；所述的无线旋通定子(602)的内壁上设置有信号接收器(606)和控制器(607)；所述的信号发射天线(605)的信号接收端与孔底检测传感器导线(10)的后端相连接，信号发射天线(605)用于将来自孔底检测传感器的信号传输给信号接收器(606)的信号接收端，信号接收器(606)的信号输出端与控制器(607)的信号接收端相连接，控制器(607)的信号输出端与钻孔检测仪导线(9)的前端相连接。3.如权利要求2所述的带有旋通装置的随钻测量送水器，其特征在于，所述的无线旋通定子(602)的内壁上设置有电力发射天线(608)；所述的无线旋通转子(601)的外壁上设置有环形整流器(609)，环形整流器(609)上设置有故障反馈电路(610)和电力接收器(611)；所述的钻孔检测仪导线(9)的后端与钻孔检测仪的电源相连接，钻孔检测仪导线(9)的前端与控制器(607)的电力接收端相连接，控制器(607)的电力输出端与电力发射天线(608)相连接，电力发射天线(608)用于向电力接收器(611)的电力接收端传输电能，电力接
收器(611)的电力输出端与环形整流器(609)的电力接收端相连接，环形整流器(609)的电力输出端与孔底检测传感器导线(10)的后端相连接，孔底检测传感器导线(10)的前端与孔底检测传感器的电力接收端相连接；所述的环形整流器(609)上还设置有和环形充电电池(612)；所述的电力接收器(611)的电力输出端还与环形充电电池(612)的电力接收端相连接，环形充电电池(612)的电力输出端与孔底检测传感器导线(10)的后端相连接，孔底检测传感器导线(10)的前端与孔底检测传感器的电力接收端相连接。4.如权利要求2所述的带有旋通装置的随钻测量送水器，其特征在于，所述的无线旋通定子(602)的内壁上涂覆有隔磁屏蔽层(613)，所述的电力发射天线(608)、控制器(607)和信号接收器(606)设置在隔磁屏蔽层(613)上。5.如权利要求2所述的带有旋通装置的随钻测量送水器，其特征在于，所述的无线旋通转子(601)的外壁上还设置有锁定螺母(614)；所述的无线旋通定子(602)的轴向后端封闭，无线旋通定子(602)的轴向前端设置有无线旋通装置端盖(615)，无线旋通装置端盖(615)位于无线旋通装置右轴承(604)的轴向前侧。6.如权利要求1所述的带有旋通装置的随钻测量送水器，其特征在于，所述的有线旋通装置(7)包括固定设置在旋转送水轴(3)外侧的有线旋通转子(701)，还包括与送水器静态外壳体(1)固定连接的有线旋通定子(702)；所述的有线旋通定子(702)的轴向后端内设置有有线旋通装置左轴承(703)，有线旋通定子(702)的轴向前端内设置有有线旋通装置右轴承(704)，有线旋通装置左轴承(703)和有线旋通装置右轴承(704)内安装有有线旋通转子(701)；所述的有线旋通转子(701)包括安装在有线旋通装置左轴承(703)和有线旋通装置右轴承(704)内的有线旋通转子芯轴(70101)，有线旋通转子芯轴(70101)的外壁上固定设置有环状导体(70102)，环状导体(7...

【专利技术属性】
技术研发人员：马少明，王传留，田宏杰，牟培英，陈刚，马宇，常宏，朱宁，
申请(专利权)人：中煤科工集团西安研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：