ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛИТЕЛЬ КОЛОННЫ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ

Предлагаемое решение относится к области передачи скважинной информации по беспроводному электромагнитному каналу связи. Предпочтительная область применения - бурение наклонно-направленных скважин.
Известен электрический разделитель буровой колонны, содержащий верхний и нижний металлические переводники, соединенные между собой силовым разъемом без возможности взаимного вращения, и электрически изолированные друг от друга. Разъем основан на разъемных вкладышах с лысками. (А.с. СССР 1211409, МПК Е21В 47/00).
Недостатком известного разделителя является то, что нагрузки, возникающие в процессе работы, воспринимаются ограниченной торцовой поверхностью вкладышей, что делает конструкцию ненадежной.
Известен электрический разделитель колонны бурильных труб. Разделитель содержит электрически изолированные друг от друга металлические переводники, между которыми установлены внутренняя труба и внешний корпус, и изоляционную шайбу между внутренней трубой и верхним переводником. Внешний корпус и внутренняя труба в своем соединении выполнены с малым углом конусности и изолированы друг от друга (Пат. 2295640 РФ, МПК Е21В 47/12 - прототип).
Значительные перепады диаметра несущей части конструкции приводят к местным напряжениям; при нагрузке на долото конус работает на расклинивание; при работе вся нагрузка воспринимается только диэлектрической шайбой, имеющей сравнительно небольшую площадь и твердость - все это приводит к понижению надежности. Для изготовления конуса внутренней трубы необходимо уменьшить ее диаметр по всей длине, что нетехнологично. Сложность конструкции обуславливает низкую
ремонтопригодность.
Целью предлагаемого решения является упрощение изготовления, сборки, ремонта разделителя, снижение металлоемкости конструкции и повышение надежности.
Электрический разделитель колонны бурильных труб содержит два металлических переводника, электрически изолированных друг от друга, и внутреннюю трубу с конусной частью, также изолированную от одного из переводников. Предлагается один из переводников, изолированный от внутренней трубы, выполнить с ответной конусной поверхностью, и соединить с внутренней трубой при помощи стягивающей и упорной гаек. При этом стягивающая гайка соединена с внутренней трубой, а упорная - с переводником, причем стягивающая гайка изолирована от переводника и упорной гайки.
Для предотвращения самоотвинчивания в процессе сборки упорной гайки стягивающая и упорная гайки выполнены с разным направлением резьбы.
Для упрощения сборки стягивающая гайка выполнена в виде стакана с внутренней резьбой и отверстием в дне стакана под ключ.
На рисунке изображен электрический разделитель (продольный разрез). Электрический разделитель включает металлические переводники 1 и 2, разделенные слоем внешнего изолятора 3, внутреннюю трубу 4, отделенную от переводника 2 слоем изоляции 5, нанесенным на конусную часть внутренней трубы 4. Для соединения внутренней трубы 4 и переводника 2 предусмотрены стягивающая гайка 6 и упорная гайка 7, разделенные изолирующей прокладкой 8. Для изоляции внутренней трубы 4 от переводника 2 установлена дополнительная диэлектрическая втулка 9, зафиксированная в теле переводника 2. Переводник 2 выполнен с внутренней конусной поверхностью. Ответная конусная поверхность сформирована на внутренней трубе 4. Резьба для упорной гайки 7 выполнена ниже конического участка переводника 2. В качестве заготовки для внутренней трубы 4 может
быть использована бурильная труба с высадкой внутрь, причем коническая поверхность сформирована со стороны высадки. Ниже конической поверхности на трубе 4 выполнена резьба для стягивающей гайки 6. Для предотвращения самоотвинчивания упорной гайки 7 и упрощения сборки разделителя гайки 6 и 7 выполнены с разным направлением резьбы. Для удобства сборки стягивающая гайка 6 выполнена в виде стакана с внутренней резьбой и отверстием в дне стакана под ключ.
Разделитель собирают следующим образом. В конический переводник 2 вставляют покрытую изоляцией стягивающую гайку 6, затем устанавливают изолирующую прокладку 8 и вворачивают упорную гайку 7 в переводник 2 ниже его конического участка, после этого вставляют покрытый изоляцией конус внутренней трубы 4 и закручивают стягивающую гайку 6 с помощью отверстия в дне стакана под ключ. Затем отверстие в дне стакана гайки 6 растачивают до размера внутреннего диаметра трубы 4 и вставляют диэлектрическую втулку 9. В конце процесса сборки вторую половину внутренней трубы 4 вворачивают в переводник 1 и наносят слой внешнего изолятора 3.