【技术实现步骤摘要】
本技术涉及电磁耦合，特别是一种基于螺纹式线圈电磁耦合的智能钻杆，该石油钻杆可用于传递井下各种传感器数据。
技术介绍
1、油田钻进时控制井眼轨迹提高钻井效率、储层钻遇率是钻探企业的一项十分重要的工作，而利用线圈电磁耦合（electromagnetic coupling）技术对井下各种传感器采集的工程、地质参数等数据进行有线传输，改变了传统依靠泥浆无线传输的方式，能够大大提高数据传输的实时性及准确性，是实现智能钻井高效传输数据比较简易的一种技术方案，也是一项极具挑战的技术。
2、但油田钻井的工况及环境异常恶劣，产生高频噪音信号，干扰了采集信号的传输。普通的耦合线圈在这种工况及环境下易出现线圈松散而引起频偏，不能较好的除去高频噪音信号的问题，且出现信号衰减的问题，影响了采集信号的传输距离。因此本技术对此进行了针对性的改进。
技术实现思路
1、本技术的目的是提供一种基于螺纹式线圈电磁耦合的智能钻杆，解决了上述现有技术所存在的技术问题，采用这种结构的智能钻杆能够有效的固定耦合线圈，保持线圈主要参数不变，与钻杆内壁槽内平行双线的共同作用下，有效除去油田井下复杂工况环境作用下产生的高频噪音信号，保真原始信号的传输；钻杆相接之处，公接头线圈匝数多于母接头线圈数，有效减缓信号的衰减，提高了信号的传输距离。
2、为实现上述目的，本技术的技术方案是：
3、一种基于螺纹式线圈电磁耦合的智能钻杆，其特征在于：它包括钻杆、钻杆公接头、钻杆母接头、导线、填充；
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5、所述钻杆公接头具有外螺纹，所述外螺纹的底部具有外螺纹底部槽、顶部具有外螺纹顶部槽，所述钻杆公接头上还具有副台肩圆柱面径向孔、主台肩圆柱面径向孔，副台肩圆柱面径向孔、主台肩圆柱面径向孔分别与内壁槽相连通；
6、所述钻杆母接头具有内螺纹，所述内螺纹的底部具有内螺纹底部槽、顶部具有内螺纹顶部槽，所述钻杆母接头还具有螺纹槽起端径向孔、螺纹槽末端径向孔，所述钻杆母接头还具有外壁槽，所述螺纹槽起端径向孔、螺纹槽末端径向孔分别与外壁槽相连通，且螺纹槽起端径向孔也与钻杆的内壁槽相连通；
7、所述导线的安放结构是：从所述钻杆母接头的外壁槽内开始，经过螺纹槽起端径向孔进入钻杆的内壁槽并延伸至所述钻杆公接头的副台肩圆柱面径向孔，所述导线沿外螺纹底部槽从副台肩圆柱面径向孔至主台肩圆柱面径向孔之间顺时针绕导线形成电磁线圈，所述导线从主台肩圆柱面径向孔穿入内壁槽后再延伸至副台肩圆柱面径向孔，所述导线再沿外螺纹顶部槽从副台肩圆柱面径向孔至主台肩圆柱面径向孔之间顺时针绕导线形成电磁线圈，并再从主台肩圆柱面径向孔进入至内壁槽，沿内壁槽进入所述钻杆母接头的螺纹槽起端径向孔，所述导线沿内螺纹底部槽从螺纹槽起端径向孔至螺纹槽末端径向孔之间顺时针绕导线形成电磁线圈，然后所述导线从螺纹槽末端径向孔沿外壁槽回到螺纹槽起端径向孔，再沿内螺纹顶部槽从螺纹槽起端径向孔至螺纹槽末端径向孔之间顺时针绕导线形成电磁线圈，此时进入外壁槽的导线内与之前进入的导线相连通形成闭合的回路；采用与导线同种材质的接线箍，将导线两端紧紧压箍在一起，使之电气良好接通；
8、所述填充注入供导线安放的各槽、孔内用于固定导线。
9、所述的基于螺纹式线圈电磁耦合的智能钻杆，其特征在于：所述钻杆上的内壁槽、外壁槽、外螺纹底部槽、外螺纹顶部槽、内螺纹底部槽、内螺纹顶部槽均具有开口，该开口小于导线的外径，所有槽、孔的内壁涂有绝缘防腐漆。
10、所述的基于螺纹式线圈电磁耦合的智能钻杆，其特征在于：所述导线表面涂有绝缘防腐漆。
11、所述的基于螺纹式线圈电磁耦合的智能钻杆，其特征在于：所述填充采用抗腐蚀、高强度、高熔点的塑料，注塑于钻杆的槽、孔内固定导线，一方面保持钻杆的完整性，另一方面防止导线与槽孔内壁相碰撞接触而产生干扰。
12、所述的基于螺纹式线圈电磁耦合的智能钻杆，其特征在于：所述钻杆公接头上的线圈匝数多于钻杆母接头上的线圈匝数。
13、通过上述技术方案，本技术的优点是：
14、1、本技术一种嵌入钻杆螺纹的线圈电磁耦合的智能钻杆，在钻杆公接头、母接头的螺纹底部、顶部开槽，且公接头螺纹槽（即，外螺纹底部槽、外螺纹顶部槽）圈数多于母接头螺纹槽（即，内螺纹底部槽、内螺纹顶部槽）圈数；导线沿螺纹顺时针绕线圈形成电磁耦合线圈，且通过在公、母接头上开径向孔的方法，巧妙的将螺纹槽，钻杆内壁槽相连通，便入安放一根导线，再将导线两端连接起来，形成闭合的回路。采用这种结构的智能钻杆能够有效的固定耦合线圈，保持线圈主要参数不变，与钻杆内壁槽内平行双线的共同作用下，有效除去油田井下复杂工况环境作用下产生的高频噪音信号，保真原始信号的传输；钻杆相接之处，公接头线圈匝数多于母接头线圈数，有效减缓信号的衰减，提高了信号的传输距离。
15、2、本技术一种嵌入钻杆螺纹的线圈电磁耦合的智能钻杆，钻杆开槽孔便于安放导线，槽开口小于槽的内径，且略小于导线的外径，所有槽孔的内壁涂有绝缘防腐漆。采用这种结构的智能钻杆，其导线卡入槽内不易脱落，便于后期注塑。注塑后有效防止注塑体从槽孔内脱落，有效保持了电磁耦合线圈的电感量不受油田井下工况及环境的影响。使其与钻杆内壁槽内平行双线的共同作用下，有效除去高频噪音信号，保真采集的原始信号的传输。
16、3、本技术一种嵌入钻杆螺纹的线圈电磁耦合的智能钻杆，其填充物填充固化后，一方面保证了钻杆的完整性；另一方面，有效防止导线与钻杆内壁接触，即使在井下腐蚀环境下，也不会发生电化学腐蚀，有效保护了导线的导电性。
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1.一种基于螺纹式线圈电磁耦合的智能钻杆，其特征在于：它包括钻杆（1）、钻杆公接头（100）、钻杆母接头（200）、导线（30）、填充（4）；
2.根据权利要求1所述的基于螺纹式线圈电磁耦合的智能钻杆，其特征在于：所述钻杆（1）上的内壁槽（130）、外壁槽（231）、外螺纹底部槽（111）、外螺纹顶部槽（112）、内螺纹底部槽（211）、内螺纹顶部槽（212）均具有开口，该开口小于导线（30）的外径，所有槽、孔的内壁涂有绝缘防腐漆。
3.根据权利要求1所述的基于螺纹式线圈电磁耦合的智能钻杆，其特征在于：所述导线（30）表面涂有绝缘防腐漆。
4.根据权利要求1所述的基于螺纹式线圈电磁耦合的智能钻杆，其特征在于：所述填充（4）采用抗腐蚀、高强度、高熔点的塑料，注塑于钻杆的槽、孔内固定导线。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的基于螺纹式线圈电磁耦合的智能钻杆，其特征在于：所述钻杆公接头（100）上的线圈匝数多于钻杆母接头（200）上的线圈匝数。
【技术特征摘要】
1.一种基于螺纹式线圈电磁耦合的智能钻杆，其特征在于：它包括钻杆（1）、钻杆公接头（100）、钻杆母接头（200）、导线（30）、填充（4）；
2.根据权利要求1所述的基于螺纹式线圈电磁耦合的智能钻杆，其特征在于：所述钻杆（1）上的内壁槽（130）、外壁槽（231）、外螺纹底部槽（111）、外螺纹顶部槽（112）、内螺纹底部槽（211）、内螺纹顶部槽（212）均具有开口，该开口小于导线（30）的外径，所有槽、孔的内壁涂有绝缘防腐漆。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴东华，欧阳志英，余世杰，舒志强，
申请(专利权)人：上海海隆石油管材研究所，
类型：新型
国别省市：
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