一种定向井随钻测量系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种定向井随钻测量系统，包括无磁钻铤、抗压壳体、温压测量短节、方位测量短节、电池组短节和自然伽玛仪短节，其中所述温压测量短节、方位测量短节和电池组短节依次均固定于抗压壳体内，自然伽马仪短节固定于独立抗压壳体内。通过独特的旋紧螺栓可将自然伽马仪短节快速的安装在电池组短节上，使本实用新型专利技术能够根据需要对自然伽马仪短节进行现场快速安装，简化整体结构，增强设备可靠性，减少对人体伤害，提高钻井工作中的测量效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及油气田或煤层气钻井设备，特别涉及一种能够实现定向井井下多数据的高精度测量和传输的定向井随钻测量系统。
技术介绍
目前，在油田定向井钻井施工使用的测量仪主要采用磁通门测量和靠陀螺仪测量两种方式，磁通门测量要求周围5米内不能有任何铁磁物质，而通常油井具有套管，无法给仪器提供良好的无磁环境，因此，磁通门测量往往存在很大偏差，而陀螺仪因内部结构复杂，内部的高速转动的转子容易在随钻转动时损坏，导致测量仪寿命较短，需要经常更换，成本投入过大。在有些定向井的钻井工作中会使用到伽马探管来反映井下的泥质含量、孔隙率、渗透率和饱和度等诸多数据，但现有设备基本都是将伽马探管短节与其他仪器串短节共同安装在钻铤内部，安装维护难度大，同时容易对仪器造成损坏，尤其是伽马探管会放射对人体有害的伽马射线辐射，长期接触会对工作人员造成伤害。
技术实现思路
针对上述现有技术，本技术的目的在于提供一种定向井随钻测量系统，该系统能够更方便、快速地更换伽马探管并且在保证测量精度的前提下延长个仪器的使用寿命O本技术解决其技术问题所采取的技术方案是:一种定向井随钻测量系统，包括无磁钻铤、抗压壳体、温压测量短节、方位测量短节、电池组短节和自然伽玛仪短节，其中所述温压测量短节、方位测量短节和电池组短节依次均固定于抗压壳体内，自然伽马仪短节固定于独立抗压壳体内。其中，温压测量短节包括:限流阀体、传压帽、缓冲圈a、固定螺栓、限位弹簧、传压杆、定向内套、压力传感器、温度传感器、缓冲圈b和扶正胶翼a ;传压帽通过固定螺栓轴向与限流阀体固定，限位弹簧和定向内套套在传压杆上，传压杆与压力传感器和温度传感器相连，缓冲圈a和缓冲圈b套在限流阀体和温度传感器外壳上的凹槽上，扶正胶翼a设置在抗压壳体上。方位测量短节包括:过渡套管、防转螺栓、缓冲圈C、方位测量仪、定位板和控制芯片，过渡套管通过防转螺栓与抗压壳体连接固定，缓冲圈c设置在过渡套管的凹槽处，方位测量仪通过定位板和控制芯片连接。电池组短节包括:电源插头、缓冲圈d、扶正胶翼b、电池组、阻热层、缓冲圈e、扶正胶翼C、卡簧和旋紧螺栓，缓冲圈d设置在电源插头的凹槽上，扶正胶翼b设置在抗压壳体上，电池组外部包裹有阻热层，缓冲圈e设置在电池组末端的凹槽上，扶正胶翼c设置在抗压壳体上，卡簧设置在电池组短节的末端，抗压壳体的末端均匀的设置有8个螺孔，螺孔内旋有旋紧螺栓。自然伽马仪短节包括:缓冲圈f、伽马仪插头、伽马传感器、信号处理电路模块、电池、金属屏蔽层、钻井液导流通道、扶正胶翼e和高压密封板，缓冲圈f设置在伽马仪插头外壳的凹槽上，伽马传感器、信号处理电路模块和电池均设置在带有金属屏蔽层的圆筒内，钻井液导流通道、扶正胶翼e设置在独立抗压壳体，上独立抗压壳体前端设置有与抗压壳体的末端上的8个螺孔相应的螺孔，高压密封板设置在自然伽马仪短节的最末端。采用这样的结构设计，可使井下各个仪器有序的安装在钻铤内部，通过安装缓冲圈a、b、c、d、e、f起到阻隔各仪器间挤压扭曲摩擦应力，故不需安装减震器，自然伽马仪短节可根据实际情况进行现场快速安装，金属屏蔽层可有效阻止伽马射线对人体的伤害。作为本技术的进一步改进，对于本技术所具有的扶正胶翼a、扶正胶翼b、扶正胶翼C、扶正胶翼d的材质为耐磨尼龙。采用这样的扶正胶翼设计，就可以替换现有的扶正器，达到减轻整体设备自重，同时，由于尼龙的强度极高，使设备不易发生扭断，蹩钻等情况。作为本技术的更进一步改进，对于本技术所具有的旋紧螺栓和其相对应的螺孔与轴线的夹角为45度。采用这样的旋紧螺栓和螺孔设计，可以方便施工人员快速、方便地安装自然伽马仪短节，而且螺栓及螺孔与轴线呈45度，延长了螺孔的长度，增加了螺栓与螺孔间的应力且方向与重力扭矩相反，大大提高了设备在井下恶劣条件下的可靠性和安全性。作为本技术的更进一步改进，对于本技术所具有的方位测量仪内包括加速度传感器和陀螺传感器。采用这样的方位测量仪，替换结构精细的三轴加速度计和三轴陀螺仪，能够大大降低故障率，同时，通过传感器模块的集成，即使出现故障也能够顺利更换排除，降低维护成本。总之，在使用本技术的一种定向井随钻测量系统时，能够根据需要对自然伽马仪短节进行现场快速安装，简化整体结构，增强设备可靠性，提高钻井工作中的测量效率。【附图说明】图1为本技术总体结构示意图；图2为本技术的总体构造图；图3为本技术的控制流程原理框图。其中，I无磁钻铤、2抗压壳体、3温压测量短节、301限流阀体、302传压帽、303缓冲圈a、304固定螺栓、305限位弹簧、306传压杆、307定向内套、308压力传感器、309温度传感器、310缓冲圈b、311扶正胶翼a、4方位测量短节、401过渡套管、402防转螺栓、403缓冲圈c、404方位测量仪、405定位板、406控制芯片、5电池组短节、501电源插头、502缓冲圈d、503扶正胶翼b、504电池组、505阻热层、506缓冲圈e、507扶正胶翼c、508卡簧、509旋紧螺栓、6自然伽马仪短节、601缓冲圈f、602伽马仪插头、603伽马传感器、604信号处理模块、605电池、606金属屏蔽层、607钻井液导流通道、608扶正胶翼e、609高压密封板、7独立抗压壳体。【具体实施方式】下面结合附图对本技术的一种定向井随钻测量系统的实施方式作详细说明。如图1所示，本技术包括无磁钻铤1、抗压壳体2、温压测量短节3、方位测量短节4、电池组短节5和自然伽玛仪短节6，其特征在于:所述温压测量短节3、方位测量短节4和电池组短节5依次均固定于抗压壳体2内，自然伽马仪短节6固定于独立抗压壳体7内。如图2所示，温压测量短节3的结构为:传压帽302通过固定螺栓304轴向与限流阀体301固定，限位弹簧305和定向内套307套在传压杆306上，传压杆306与压力传感器308和温度传感器309相连，缓冲圈a303和缓冲圈b310套在限流阀体301和温度当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定向井随钻测量系统，包括无磁钻铤（1）、抗压壳体（2）、温压测量短节（3）、方位测量短节（4）、电池组短节（5）和自然伽玛仪短节（6），其特征在于：所述温压测量短节（3）、方位测量短节（4）和电池组短节（5）依次均固定于抗压壳体（2）内，自然伽马仪短节（6）固定于独立抗压壳体（7）内；其中，温压测量短节（3）包括：限流阀体（301）、传压帽（302）、缓冲圈a（303）、固定螺栓（304）、限位弹簧（305）、传压杆（306）、定向内套（307）、压力传感器（308）、温度传感器（309）、缓冲圈b（310）和扶正胶翼a（311），传压帽（302）通过固定螺栓（304）轴向与限流阀体（301）固定，限位弹簧（305）和定向内套（307）套在传压杆（306）上；传压杆（306）与压力传感器（308）和温度传感器（309）相连，缓冲圈a（303）和缓冲圈b（310）套在限流阀体（301）和温度传感器（309）外壳上的凹槽上，扶正胶翼a（311）设置在抗压壳体（2）上；方位测量短节（4）包括：过渡套管（401）、防转螺栓（402）、缓冲圈c（403）、方位测量仪（404）、定位板（405）和控制芯片（406），过渡套管（401）通过防转螺栓（402）与抗压壳体（2）连接固定，缓冲圈c（403）设置在过渡套管（401）的凹槽处，方位测量仪（404）通过定位板（405）和控制芯片（406）连接；电池组短节（5）包括：电源插头（501）、缓冲圈d（502）、扶正胶翼b（503）、电池组（504）、隔温层（505）、缓冲圈e（506）、扶正胶翼c（507）、卡簧（508）和旋紧螺栓（509），缓冲圈d（502）设置在电源插头（501）的凹槽上，扶正胶翼b（503）设置在抗压壳体（2）上，电池组（504）外部包裹有隔温层（505），缓冲圈e（506）设置在电池组（504）末端的凹槽上，扶正胶翼c（507）设置在抗压壳体（2）上，卡簧（508）设置在电池组短节（5）的末端，抗压壳体（2）的末端均匀的设置有8个螺孔，螺孔内旋有旋紧螺栓（509）；自然伽马仪短节（6）包括：缓冲圈f（601）、伽马仪插头（602）、伽马传感器（603）、信号处理电路模块（604）、电池（605）、金属屏蔽层（606）、钻井液导流通道（607）、扶正胶翼e（608）和高压密封板（609），缓冲圈f（601）设置在伽马仪插头（602）外壳的凹槽上，伽马传感器（603）、信号处理电路模块（604）和电池（605）均设置在带有金属屏蔽层（606）的圆筒内，钻井液导流通道（607）、扶正胶翼e（608）设置在独立抗压壳体（7），上独立抗压壳体（7）前端设置有与抗压壳体（2）的末端上的8个螺孔相应的螺孔，高压密封板（609）设置在自然伽马仪短节（6）的最末端。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙兵杰，李春晓，
申请(专利权)人：山东齐天石油技术有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37