无线随钻测量定向钻杆

2020-06-17 15:12:45 yysm 336

无线随钻测量系统信号传输方式主要有泥浆脉冲传输、电磁波传输以及声波传输, 其中泥浆脉冲传输方式应用最为广泛, 泥浆脉冲无线随钻测量系统信号传输要求钻杆中心内通孔过流面积大, 以减小脉冲信号随孔深增加导致信号传输强度的衰减, 同时降低信号传输过程中泥浆泵的负载。

2)     技术参数要求

无线随钻测量钻杆应满足以下几点要求:

(1)      钻杆整体强度高, 材料不低于G 105 钢级要求, 屈服强度不低于850 MPa, 接头承载能力强,屈服强度要高于杆体,满足V150钢级要求,一般不低于1034MPa。

(2)      钻杆内通径能够满足脉冲发生器产生稳定脉冲信号的要求。

(3)      适用于回转钻进、滑动定向钻进和复合钻进。

2.    无线随钻测量钻杆的结构设计

无线随钻测量钻杆结构设计主要包括钻杆杆体和接头两部分。

1)钻杆杆体结构

结合无线随钻测量钻杆使用工况,设计的杆体结构具有以下三个特点:

(1)  公接头、母接头和杆体三个部分通过摩擦焊接而成。

(2)  钻杆采用内、外平结构,为增强钻杆承载能力,适当增加壁厚。

(3)  综合考虑钻杆性能及工人劳动强度, 钻杆设计长度为3m, 杆体壁厚为7 mm, 直径分别为Φ89mm和Φ73mm,具有较高强度、硬度和冲击韧性。

2)钻杆接头结构

Φ89mm 和Φ 73mm 钻杆接头外径分别为Φ 91 mm 和Φ75 mm , 为广提高钻杆的抗弯能力, 钻杆接头一般采用双台肩组成的“ 双顶” 结构, 即在公、母接头的螺纹小端增加一个台肩, 使公、母接头连接拧紧后, 螺纹大端端面和小端端面均顶住配合, 主副两个台肩共同进行密封,其中主台肩为斜面配合,接头带有一定锥度, 减小母扣的胀扣概率;副台肩增加接头连接处的接触面积,提高整体强度和密封性能。

钻孔施工过程中, 钻杆在孔内承受着拉、 压、 扭、弯、振动等多种载荷共同作用, 极易在钻杆接头螺纹根部发生疲劳失效。因此, 选择合理的螺纹参数对提高钻杆的整体强度十分重要。无线随钻测量钻杆螺纹牙型为大螺距偏梯形螺纹, 与有线随钻测量中心通缆钻杆的梯形螺纹相比, 该螺纹牙型兼有矩形螺纹传动效率高和梯形螺纹牙根强度高的特点。

无线随钻测量钻杆主要由公接头、 母接头和管体组成, 如图所示。钻杆内部没有中心通缆装置, 因而内通孔面积和强度均高于有线随钻测量通缆钻杆, 对泥浆泵压影响相对较小, 有利于泥浆脉冲信号的长距离稳定传输。在脉冲发生器后端连接过滤钻杆,防止冲洗液中杂质对泥浆脉冲仪器造成损坏。

通缆钻杆

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