一种用于智能钻井工具磁补偿的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种用于智能钻井工具磁补偿的装置，通过磁补偿装置对智能钻井工具进行磁补偿，利用总控制器控制磁力计，对亥姆霍兹线圈构成的立方体中心位置的磁场进行校0工作，使得亥姆霍兹线圈在一定范围内形成无磁空间；利用通讯装置将总控制器与智能钻井工具连接，对智能钻井工具进行磁补偿，使工具达到上井前的工作要求。本实用新型专利技术具有便于操作、准确性高的优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于石油、天然气领域，尤其是涉及一种用于智能钻井工具磁补偿的装置。
技术介绍
近些年超深井、高难定向井、丛式井、水平井、大位移井、分支井及三维多目标井等特殊工艺井技术随即相继出现并得到了迅速发展，这些特殊工艺井的普遍特点是油气开采效率非常高，对智能钻井工具的工作要求高、难度大。因此，进行井下作业前如何对智能钻井工具进行准确的磁补偿工作，保证其正常工作，成为亟待解决的问题。目前解决的方法是建立无磁标定车间，但实现完全无磁环境的要求十分苛刻，无法屏蔽外界电磁的干扰，极易受到周边磁环境变化的影响。
技术实现思路
有鉴于此，本技术旨在提出一种用于智能钻井工具磁补偿的装置，以解决智能钻井工具在下井作业前难以进行准确的磁补偿的问题。为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：一种用于智能钻井工具磁补偿的装置，包括亥姆霍兹线圈(1)、标定工作台(4)、高度可调的标定支架(6)、垂规(2)、磁力计(3)、磁力计支架(5)、调节所述亥姆霍兹线圈(1)内电流大小和方向的亥姆霍兹线圈控制器(12)、磁力计控制器(9)及总控制器；所述亥姆霍兹线圈(1)为构成正方体的三组线圈，每组线圈为相对设置、半径和匝数完全相同的线圈，所述亥姆霍兹线圈(1)与所述亥姆霍兹线圈控制器(12)相连，所述亥姆霍兹线圈控制器(12)与所述总控制器相连；所述磁力计(3)与所述磁力计控制器(9)相连，所述磁力计控制器(9)与所述总控制器相连；所述标定工作台(4)局部位于所述亥姆霍兹线圈(1)构成的空间内，所述标定支架(6)沿所述标定工作台(4)移入或移出所述亥姆霍兹线圈(1)构成的空间内，所述标定支架(6)上设有智能钻井工具，所述智能钻井工具与总控制器相连；所述磁力计支架(5)设置在位于所述亥姆霍兹线圈(1)内的所述标定工作台(4)上，所述磁力计支架(5)与所述标定工作台(4)可拆卸连接，所述磁力计(3)位于所述磁力计支架(5)上，所述磁力计(3)位于所述亥姆霍兹线圈(1)构成的立方体的中心位置，所述垂规(2)位于所述磁力计(3)正上方。标定支架(6)为伸缩杆或其他现有的高度可调的支架即可。进一步的，所述总控制器为计算机(7)。进一步的，所述亥姆霍兹线圈控制器(12)及所述磁力计控制器(9)分别通过串口/USB转换器(8)与所述计算机(7)连接。进一步的，所述计算机(7)上设有与智能钻井工具连接的通讯电源箱(14)。通讯电源箱上有两根线与智能钻井工具连接，电源线为智能钻井工具供电，通讯线用来传递计算机(7)对智能钻井工具的控制指令。进一步的，所述标定工作台(4)上设有滑轨，所述标定支架(6)沿所述滑轨滑动。一种对智能钻井工具磁补偿的方法，包括如下步骤：1)将装有测量井斜传感器的智能钻井工具面朝上放置到所述标定支架(6)上；2)将所述磁力计(3)及磁力计支架(5)安放于所述标定工作台(4)上，将所述磁力计(3)放置在所述亥姆霍兹线圈(1)构成的立方体的中心位置，并使垂规(2)与磁力计(3)上的刻点对齐；3)分别将所述磁力计控制器(9)、亥姆霍兹线圈控制器(12)及智能钻井工具与总控制器相连；4)打开所述磁力计控制器(9)、亥姆霍兹线圈控制器(12)和总控制器，对所述亥姆霍兹线圈(1)中心位置的磁场进行校0，所述磁力计控制器(9)通过磁力计(3)测得磁力并将磁力信号传送给总控制器，所述总控制器通过控制所述磁力计控制器(9)调节所述亥姆霍兹线圈(1)内的电流大小及方向，当所述磁力计(3)测得所述亥姆霍兹线圈(1)构成的立方体中心位置的磁场绝对值<0.003uT时，完成校0工作；5)将磁力计(3)和磁力计支架(5)从亥姆霍兹线圈(1)中移开；6)将标定支架(6)上的智能钻井工具移动到亥姆霍兹线圈(1)内，使得装有测量井斜传感器的智能钻井工具面位于垂规(2)的正下方；7)智能钻井工具通电工作，分别对智能钻井工具的电磁阀全部关闭的状态和每个电磁阀单独打开的状态进行磁分量的测量和补偿，所述总控制器接收智能钻井工具中的电流信号，将电流信号转化为磁场信号，总控制器通过控制所述磁力计控制器(9)调节所述亥姆霍兹线圈(1)内的电流大小及方向，使所述亥姆霍兹线圈(1)构成的立方体中心位置的磁场绝对值<0.003uT，完成补偿；8)测量完毕关闭所有电子设备电源，断开连接。进一步的，所述智能钻井工具的工具面上设有标记位置，步骤6)中将工具面上的设有标记位置移动至垂规(2)的正下方。进一步的，所述通讯电源箱(14)为智能钻井工具提供电源。相对于现有技术，本技术所述的用于智能钻井工具磁补偿的装置及方法具有以下优势：本技术通过対亥姆霍兹线圈构成的立方体中心位置的磁场进行校0工作，使得亥姆霍兹线圈在一定范围内形成无磁空间；利用通讯装置将总控制器与智能钻井工具连接，对智能钻井工具进行磁补偿，使其达到上井前的工作要求，提高智能钻井工具的技术服务质量，具有广阔的应用前景。附图说明构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1为本技术实施例所述的用于智能钻井工具磁补偿的装置的结构示意图；图2为本技术实施例所述的用于智能钻井工具磁补偿的装置连接示意图；图3为利用本技术实施例所述的装置对智能钻井工具进行磁补偿的操作流程图。附图标记说明：1-亥姆霍兹线圈；2-垂规；3-磁力计；4-标定工作台；5-磁力计支架；6-标定支架；7-计算机；8-串口/USB转换器；9-磁力计控制器；12-亥姆霍
兹线圈控制器；14-通讯电源箱。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。一种用于智能钻井工具磁补偿的装置，如图1及图2所示，包括亥姆霍兹线圈1、标定工作台4、高度可调的标定支架6、垂规2、磁力计3、磁力计支架5、调节亥姆霍兹线圈1内电流大小和方向的亥姆霍兹线圈控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于智能钻井工具磁补偿的装置，其特征在于：包括亥姆霍兹线圈(1)、标定工作台(4)、高度可调的标定支架(6)、垂规(2)、磁力计(3)、磁力计支架(5)、调节所述亥姆霍兹线圈(1)内电流大小和方向的亥姆霍兹线圈控制器(12)、磁力计控制器(9)及总控制器；所述亥姆霍兹线圈(1)为构成正方体的三组线圈，每组线圈为相对设置、半径和匝数完全相同的线圈，所述亥姆霍兹线圈(1)与所述亥姆霍兹线圈控制器(12)相连，所述亥姆霍兹线圈控制器(12)与所述总控制器相连；所述磁力计(3)与所述磁力计控制器(9)相连，所述磁力计控制器(9)与所述总控制器相连；所述标定工作台(4)局部位于所述亥姆霍兹线圈(1)构成的空间内，所述标定支架(6)沿所述标定工作台(4)移入或移出所述亥姆霍兹线圈(1)构成的空间内，所述标定支架(6)上设有智能钻井工具，所述智能钻井工具与总控制器相连；所述磁力计支架(5)设置在位于所述亥姆霍兹线圈(1)内的所述标定工作台(4)上，所述磁力计支架(5)与所述标定工作台(4)可拆卸连接，所述磁力计(3)位于所述磁力计支架(5)上，所述磁力计(3)位于所述亥姆霍兹线圈(1)构成的立方体的中心位置，所述垂规(2)位于所述磁力计(3)正上方。...

【技术特征摘要】
1.一种用于智能钻井工具磁补偿的装置，其特征在于：包括亥姆霍兹线圈(1)、标定工作台(4)、高度可调的标定支架(6)、垂规(2)、磁力计(3)、磁力计支架(5)、调节所述亥姆霍兹线圈(1)内电流大小和方向的亥姆霍兹线圈控制器(12)、磁力计控制器(9)及总控制器；所述亥姆霍兹线圈(1)为构成正方体的三组线圈，每组线圈为相对设置、半径和匝数完全相同的线圈，所述亥姆霍兹线圈(1)与所述亥姆霍兹线圈控制器(12)相连，所述亥姆霍兹线圈控制器(12)与所述总控制器相连；所述磁力计(3)与所述磁力计控制器(9)相连，所述磁力计控制器(9)与所述总控制器相连；所述标定工作台(4)局部位于所述亥姆霍兹线圈(1)构成的空间内，所述标定支架(6)沿所述标定工作台(4)移入或移出所述亥姆霍兹线圈(1)构成的空间内，所述标定支架(6)上设有智能钻井工具，所述智能钻井工具与总控制器相连；所述磁力计支架(5)设置在位...

【专利技术属性】
技术研发人员：白大鹏，魏春明，金平，韩晓文，李绍辉，张猛，李志广，张鑫，
申请(专利权)人：中国石油集团渤海钻探工程有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12