一种耐高温高压旋转短节的制作方法

1.本实用新型属于石油测井技术领域，特别是一种耐高温高压旋转短节。


背景技术：

2.在油田测井领域中，由于电缆在下放和上提过程会产生扭矩，然而测井仪器串中却连接有不允许随电缆旋转的仪器，例如多臂井径等仪器，如果仪器在测井过程因为电缆产生的扭矩造成了仪器的旋转，可能会导致测量误差甚至导致仪器损坏。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种耐高温高压旋转短节，以实现测井仪器串在下井过程中释放仪器串扭矩的目的，确保仪器测井准确性与安全性。
4.实现本实用新型目的的技术解决方案为：
5.一种耐高温高压旋转短节，包括依次连接的上接头组件、平衡组件、旋转组件、下接头组件，所述上接头组件、平衡组件、旋转组件、下接头组件之间分别通过一个内螺环相连；
6.所述上接头组件一端设有插座，另一端设有对接插座与平衡组件的承压盘对插；所述平衡组件壳体外圆上设有环形腔体，环形腔体上套接有旋转过滤器和皮囊，皮囊位于旋转过滤器内侧；环形腔体与壳体内部空腔连通；旋转过滤器用于过滤泥浆，皮囊用于平衡内外压力；
7.所述平衡组件与旋转组件主轴连接，旋转组件套管与主轴之间可相对转动；旋转组件另一端设有导电滑环；导电滑环位于下接头组件外壳内；下接头组件设有承压盘以及和承压盘对接的插头本体。
8.本实用新型与现有技术相比，其显著优点是：
9.(1)本实用新型可用于高温小井眼测井仪器串中，在测井仪器串下井过程中，旋转短节使整个仪器串自由转动，可以有效释放仪器串之间的扭力矩，从而保证仪器的测量精度，提高仪器的使用寿命。
10.(2)本实用新型的平衡组件采用耐高温氟橡胶制成的皮囊，能随着井筒内泥浆压力的大小自动改变形状，起到平衡内外压力的作用。
11.(3)旋转组件设有轴承，能保证转动灵活性，减少内部磨损，提高旋转短节寿命和可靠性。
12.(4)采用可靠的af型和t型密封圈进行结构动密封，高温高压的井下环境中可以自由旋转，确保动密封可靠性。
附图说明
13.图1为旋转短节的整体结构示意图。
14.图2为上接头组件剖视图。
15.图3为平衡组件剖视图。
16.图4为旋转组件剖视图。
17.图5为下接头组件剖视图。
具体实施方式
18.下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的介绍。
19.结合图1，本实用新型的一种耐高温高压旋转短节，包括依次连接的上接头组件ⅰ、平衡组件ⅱ、旋转组件ⅲ、下接头组件ⅳ，所述上接头组件ⅰ、平衡组件ⅱ、旋转组件ⅲ、下接头组件ⅳ之间分别通过一个内螺环4相连，所述采用内螺环4连接的组件在连接位置均设有键槽，均采用导向键22实现限位，避免连接件之间发生相对旋转，保证仪器内部线路完整和有效装配。
20.结合图2，所述上接头组件ⅰ包括螺纹环2，上接头外壳3，设置在上接头外壳3 内的插座12、弹簧座13、骨架固定环14、对接插座15、插座压盘16、第一弹簧41；
21.所述上接头外壳3外圆上设有螺纹环2，用于其他测井仪器相连，实现共同作业，非作业状态时，用于连接护帽1，实现运输保护，可有效保护上接头外壳3密封面和插座12。所述插座12部分伸出上接头外壳3一端，所述对接插座15设置在接头外壳3 内侧另一端，对接插座15通过插座压盘16与弹簧座13连接，弹簧座13通过骨架固定环14与平衡组件壳体36连接；所述第一弹簧41套接在弹簧座13上，两端位于插座12 端面和弹簧座13外圆轴肩之间。
22.结合图3，所述平衡组件ⅱ包括过滤器挡圈5、旋转过滤器6、皮囊19、壳体36、承压盘压环17、承压盘18；所述壳体36外圆上设有环形腔体，环形腔体上套接有旋转过滤器6和皮囊19，皮囊19位于旋转过滤器6内侧；环形腔体与壳体36内部空腔连通；所述壳体36外圆上固定有挡圈5，挡圈5对旋转过滤器6和皮囊19一端进行轴向限位，旋转过滤器6和皮囊19另一端通过壳体36外部进行轴向限位。旋转过滤器6用于过滤泥浆。所述皮囊19采用耐高温氟橡胶制成，能随着井筒内泥浆压力的大小自动改变形状，起到平衡内外压力的作用。所述壳体36一端内连接有承压盘18，所述承压盘18 与对接插座15对插。所述承压盘压环17与壳体36通过螺纹连接，对承压盘18一端进行轴向限位，承压盘18另一端用过壳体36内孔台阶面进行轴向限位。
23.结合图4，所述旋转组件ⅲ包括主轴21、导向键22、密封盖23、挡圈24、深沟球轴承25、推力球轴承27、挡环26、导电滑环31、套管37、垫圈38；
24.所述主轴21设置在套管37内部，主轴21部分伸出套管37一端，所述壳体36与主轴21进行螺纹连接。所述主轴21与平衡组件ⅱ壳体36之间设有防转螺钉20，避免主轴21与外壳36之间发生相对旋转而发生螺纹松脱，确保旋转组件ⅲ与平衡组件ⅱ的有效连接。所述主轴21中间设有轴肩，轴肩一侧为直径φ30的轴承配合面，其上设有滚珠球轴承25与推力球轴承27，滚珠球轴承25与推力球轴承27之间设置挡环26；轴肩另一侧为直径φ25的轴承配合面，其上设有滚珠球轴承28和29，滚珠球轴承28倚靠轴肩定位，另一滚珠球轴承29倚靠套管37内端面定位；所述两个滚珠球轴承(28、 29)之间设置套管37，套管37内装有第二弹簧39，第二弹簧39保证推力球轴承28贴紧主轴21端面，减少轴承工作时的圆跳动；所述导电滑环31定子与主轴外壳8通过螺钉30连接，导电滑环31转子与主轴21通过键相连，实现仪器在旋转时释放线路扭力；所述主轴21另一端套接有垫圈38，垫圈位于滚珠球轴承29与导电
滑环31之间；所述主轴21一端上套接有密封环7，密封环7上装有af型密封圈43，af型密封圈43插入平衡组件壳体36尾端，有效防止粉尘污物进入仪器内部。所述密封环7与主轴外壳8 通过内螺环4进行连接。
25.结合图5，所述下接头组件ⅳ包含外壳9、承压盘18、承压盘压环17、对接插座15、下接头外壳10、尾部压环32、插芯压环33、插头本体34；
26.所述导电滑环31位于外壳9内；所述外壳9与下接头外壳10通过内螺环4相连，外壳9内装有承压盘18，所述承压盘压环17与外壳9通过螺纹连接，对承压盘18一端进行轴向限位，承压盘18另一端用过外壳9内孔台阶面进行轴向限位。所述承压盘18 与对接插座15对插。所述对接插座15通过尾部压环32与外壳9相连，所述对接插座 15与插头本体34对插。所述插头本体34设置在下接头外壳10内，所述插头34可以实现与其他仪器的线路对接；所述下接头外壳10通过螺纹连接有堵头11，用于有效保证下接头密封面不受损伤和仪器试验验证。
27.进一步的，所述仪器内部注入硅油，通过在各部件接头处设置密封圈42，在密封环与主轴之间设置t型圈44，将硅油密封在旋转组件ⅲ与平衡组件ⅱ之间，通过皮囊19 膨胀来平衡硅油在井下受热发生体积变大的压力。所述承压盘18可以承受180mpa的压力，保证仪器在井下的可靠性。
28.本实用新型各部件通过螺纹环4进行连接，并在接头处设置o型圈42进行密封，旋转单元主轴通过螺纹与平衡组件相连，在密封环与平衡外壳之间设置af型密封圈，密封环与主轴之间设置t型圈，从而保证密封环与平衡外壳之间发生相对转动时，保证仪器内部密封和外部密封。
29.本实用新型可用于高温小井眼测井仪器串中，其具有足够的耐压强度，在测井仪器串下井过程中，旋转短节使整个仪器串自由转动，可以有效释放仪器串之间的扭力矩，从而保证仪器的测量精度，提高仪器的使用寿命。