專利名稱：用于井眼工具的電接觸連接的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及電連接，并且更具體地，但不是以限制性的方式涉及用于提供井眼工具中的穩(wěn)固電連接的高壓電接觸。
背景技術(shù)：
當(dāng)鉆井眼或者近似鉆井以在過度損害周圍地層之前獲得地層數(shù)據(jù)時，使用隨鉆測 井(LWD)儀。LWD儀靠近鉆頭裝入底部鉆具組合內(nèi)，并且因此承受過度震動和振動。此外， 測井儀和電連接還必須經(jīng)得起井下溫度和測井儀在井眼內(nèi)上下移動時的溫度范圍。

發(fā)明內(nèi)容
用于電連接第一裝置和第二裝置的電接觸組件的一個實施例包括接觸柱，所述 接觸柱以導(dǎo)電的方式連接到第一裝置；和成束導(dǎo)線觸頭，所述成束導(dǎo)線觸頭以導(dǎo)電的方式 連接到第二裝置，并且電連接第一裝置和第二裝置，其中，成束導(dǎo)線觸頭包括多根導(dǎo)線。井眼工具的實施例包括電子裝置、電源、和成束導(dǎo)線觸頭，所述成束導(dǎo)線觸頭電連 接電子裝置和電源，其中，成束導(dǎo)線觸頭包括多根導(dǎo)電導(dǎo)線。隨鉆測井(LWD)儀的實施例包括底部鉆具組合(BHA)；電子裝置，所述電子裝置 攜載在BHA上；和成束導(dǎo)線觸頭，所述成束導(dǎo)線觸頭提供所述電子裝置與BHA處的電源之間 的電連接，其中，所述成束導(dǎo)線觸頭包括多根導(dǎo)線，所述多根導(dǎo)線中的每一根都具有提供操 作電子裝置所需要的電流的充分性能。以上已經(jīng)概述了本發(fā)明的一些特征和技術(shù)優(yōu)點(diǎn)以可以更好地理解以下本發(fā)明的 詳細(xì)說明。以下說明形成本發(fā)明的權(quán)利要求的主題的本發(fā)明另外的特征和優(yōu)點(diǎn)。


以下當(dāng)結(jié)合附圖時通過參考示例性實施例的以下詳細(xì)說明可以獲得對本發(fā)明更 加全面的理解，其中圖1是示意性地示出設(shè)置在井眼內(nèi)的本發(fā)明的隨鉆測井儀的井；和圖2是示出了本發(fā)明的電接觸連接的井眼工具的一部分的剖面圖。
具體實施例方式在以下詳細(xì)說明中，參考以示例性的方式顯示其中可以實施本發(fā)明的具體實施例 的附圖。對這些實施例進(jìn)行足夠詳細(xì)的說明以能夠使本領(lǐng)域的技術(shù)人員實施本發(fā)明。要理 解的是本發(fā)明的各種實施例雖然不同，但是不會相互排斥。例如，結(jié)合一個實施例在這里說 明的具體特征、結(jié)構(gòu)、或特性在不背離本發(fā)明的精神和保護(hù)范圍的情況下可以在其它實施 例中實施。此外，要理解的是在不背離本發(fā)明的精神和保護(hù)范圍的情況下可以修改單個元 件在每一個公開的實施例中的位置或布置。因此，以下詳細(xì)說明不是在有限的意義上進(jìn)行 的，并且本發(fā)明的保護(hù)范圍僅僅由所附權(quán)利要求與權(quán)利要求給予的等效物的全部范圍一起限定，進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕忉尅Ｔ诟綀D中，相同的附圖標(biāo)記在整個視圖中表示相同或類似的功能。本發(fā)明在這里參照LWD系統(tǒng)進(jìn)行描述以便說明。要認(rèn)識的是本發(fā)明的裝置、系統(tǒng)和方法可以與包括電子裝置與電源的連接件的其它系統(tǒng)和工具一起使用。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的隨鉆測井(LWD)系統(tǒng)10。LffD系統(tǒng)10包括底部 鉆具組合(BHA) 12，所述底部鉆具組合連接在用于在井眼5內(nèi)使用的鉆柱14中。在圖示的 實施例中，BHA 12包括鉆頭16、一個或多個電子裝置18和電源20。在圖示的實施例中，BHA 12包括多個電子裝置18，所述多個電子裝置有時在這里被稱作為電子裝置、井下工具、測 井儀和類似稱謂。電子井下工具18的示例包括但不限于地層評價儀、傳感器、通訊裝置、天 線和隨鉆測量(MWD)儀。應(yīng)該認(rèn)識的是電子裝置18可以是需要電連接到電源的任意電子 裝置。電源20被示出為與BHA 12連接、用于將高壓電提供給電子裝置18的諸如電池的本 地電源。應(yīng)該認(rèn)識的是電源20可以遠(yuǎn)離電子裝置18固定，例如固定在鉆井操作的地面上。圖2是圖IWBHA 12的一部分的橫截面圖，其中示出了本發(fā)明的整體由附圖標(biāo)記 22表示的電連接器。在圖示的實施例中，電連接器22包括接觸柱24和觸點(diǎn)26。電連接器 22電連接作為電纜被示出的電源20和井下工具18。在本實施例中，接觸柱24與電源20 相關(guān)聯(lián)，而觸頭26與井下工具18相關(guān)聯(lián)，然而，方位和相關(guān)性可以相反。觸頭26適于在諸如LWD儀的井下工具中使用，以提供牢固的電橋，同時承受與井 眼操作相關(guān)聯(lián)的震動和振動。觸頭26還適于連續(xù)提供牢固的電橋，同時承受與井眼操作相 關(guān)聯(lián)的井眼溫度和溫度循環(huán)。例如，觸頭26雖然受到由于熱膨脹而產(chǎn)生的相對滑動，但是 卻可以提供穩(wěn)固的電橋。在一個實施例中，觸頭26由以成束和相互纏繞的關(guān)系定向的多根導(dǎo)線構(gòu)造而成。 多根導(dǎo)線可以隨機(jī)盤繞以像彈簧一樣作用。另外，多根導(dǎo)線可以像彈簧一樣作用，并且大致 保持導(dǎo)線的混合(amalgam)形狀。因為觸頭26是金屬的，因此所述觸頭不會受到熱定形。 此外，成束導(dǎo)線觸頭26的輕質(zhì)量使所述觸頭易于固定在適當(dāng)?shù)奈恢貌⑶医?jīng)得起震動和振 動，從而減輕微振磨損和微粒生成。在一些實施例中，多根導(dǎo)線中的每一根都足以提供用于期望應(yīng)用所需的電壓和電 流。因此，如以下進(jìn)一步所述，確保保持牢固的電連接。多根導(dǎo)線中的每一根都由適于承受 環(huán)境條件和溫度并且提供所需的承載能力的材料構(gòu)造而成。在一個實施例中，觸頭26的導(dǎo) 線是鈹銅(BeCu)，且每一根導(dǎo)線具有大約0.002英寸(0.05mm)的直徑。構(gòu)造用的其它適當(dāng) 的材料可以包括但不限于銠、鍍金鎢、和鎳鉻(NiCr)。觸頭26可以形成為各種形狀以適應(yīng)應(yīng)用需求。例如，觸頭26可以形成為圓錐形 狀以例如用于導(dǎo)入。在另一個實施例(未示出)中，觸頭26可以形成凹入部分以提供與觸 頭的公頭部分的軸向和/或徑向電接觸。觸頭26可以以各種方法緊固在期望的位置，所述 方法包括但不限于焊接和徑向壓縮。在圖2中所示的實施例中，成束導(dǎo)線觸頭26形成為具有減小直徑的銷端28的大 致圓柱形形狀。觸頭26部分地設(shè)置在形成在工具18內(nèi)的電暈屏蔽空腔30內(nèi)，且銷端28 被露出用于與第二裝置(在本實施例中為電源20)電連接。在圖示的實施例中，電連接是接觸型電連接。因此，高壓電連接存在于成束導(dǎo)線觸 頭26 (更具體地為銷端28)與接觸柱24之間的接觸兩端，且具有最小或沒有直接機(jī)械接觸 或支撐。
雖然已經(jīng)在中圖示并且在上述詳細(xì)說明中說明了本發(fā)明的方法和系統(tǒng)的各種實施例，但是要理解的是本發(fā)明不局限于所公開的實施例，但是在不背離這里所述的本發(fā)明 的精神的情況下能夠進(jìn)行多種重新布置、修改和替換。
權(quán)利要求
一種用于電連接第一裝置和第二裝置的電接觸組件，所述電接觸組件包括接觸柱，所述接觸柱以導(dǎo)電的方式連接到所述第一裝置；和成束導(dǎo)線觸頭，所述成束導(dǎo)線觸頭以導(dǎo)電的方式連接到所述第二裝置，并且電連接所述第一裝置和所述第二裝置，所述成束導(dǎo)線觸頭包括多根導(dǎo)線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電接觸組件，其中，所述多根導(dǎo)線隨機(jī)盤繞以形成所述成束導(dǎo)線 觸頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電接觸組件，其中，所述多根導(dǎo)線中的每一根都足以在所述 第一裝置與所述第二裝置之間提供所需要的電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電接觸組件，其中，所述多根導(dǎo)線中的每一根都由鈹銅構(gòu)造 而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電接觸組件，其中，在所述成束導(dǎo)線觸頭與所述接觸柱的連 接處沒有設(shè)置機(jī)械支撐。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電接觸組件，其中，所述多根導(dǎo)線中的每一根都足以在所述 第一裝置與所述第二裝置之間提供所需要的電流。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電接觸組件，其中，在所述成束導(dǎo)線觸頭與所述接觸柱的連 接處沒有設(shè)置機(jī)械支撐。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電接觸組件，其中，在所述成束導(dǎo)線觸頭與所述接觸柱的連 接處沒有設(shè)置機(jī)械支撐。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電接觸組件，其中，所述第一裝置或所述第二裝置中的一個 包括高壓電源。
10.一種井眼工具，所述工具包括電子裝置；電源；和成束導(dǎo)線觸頭，所述成束導(dǎo)線觸頭電連接所述電子裝置和所述電源，所述成束導(dǎo)線觸 頭包括多根導(dǎo)電線。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的工具，其中，所述電源包括電池，所述電池靠近所述電子裝 置設(shè)置在底部鉆具組合中。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的工具，其中，所述多根導(dǎo)線中的每一根都足以從所述電源 提供操作所述電子裝置所需要的電流到所述電子裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的工具，其中，在所述成束導(dǎo)線觸頭和所述電源的電連接處 沒有機(jī)械支撐。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的工具，其中，所述多根導(dǎo)線隨機(jī)盤繞以形成所述成束導(dǎo)線 觸頭。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的工具，其中，所述電子裝置和所述成束導(dǎo)線觸頭定位于底 部鉆具組合中。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的工具，其中，在所述成束導(dǎo)線觸頭和所述電源的電連接處 沒有機(jī)械支撐。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的工具，其中，所述多根導(dǎo)線隨機(jī)盤繞以形成所述成束導(dǎo)線 觸頭。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的工具，其中，在所述成束導(dǎo)線觸頭和所述電源的電連接處 沒有機(jī)械支撐。
19.一種隨鉆測井(LWD)測井儀，所述測井儀包括 底部鉆具組合(BHA)；電子裝置，所述電子裝置攜載在所述BHA上；和成束導(dǎo)線觸頭，所述成束導(dǎo)線觸頭提供BHA處的所述電子裝置與電源之間的電連接， 所述成束導(dǎo)線觸頭包括多根導(dǎo)線，所述多根導(dǎo)線中的每一根都具有提供操作所述電子裝置 所需要的電流的充分性能。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的工具，其中，機(jī)械支撐沒有設(shè)置在所述成束導(dǎo)線觸頭和所 述電源的電連接處。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種隨鉆測井(LWD)儀，所述測井儀包括底部鉆具組合(BHA)；電子裝置，所述電子裝置攜載在BHA上；和成束導(dǎo)線觸頭，所述成束導(dǎo)線觸頭提供電子裝置與BHA處的電源之間的電連接。成束導(dǎo)線觸頭包括多根導(dǎo)線，所述多根導(dǎo)線中的每一根都具有提供操作電子裝置所需要的電流的充分性能。
文檔編號E21B17/20GK101827997SQ200880111865
公開日2010年9月8日 申請日期2008年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月17日
發(fā)明者盧瓦克·維爾德, 詹姆斯·T·費(fèi), 魯克·T·帕金斯 申請人:普拉德研究及開發(fā)股份有限公司