深水钻井管具随钻监测装置制造方法及图纸
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及海洋石油天然气钻井时
，尤其涉及一种深水钻井管具随钻监测装置。
技术介绍
深水钻井管具(钻柱和隔水管)的受力状态十分复杂和恶劣。深水钻井管具顶部受运动补偿设备的提拉(张紧)力；上部受风、海浪和海流等海洋环境载荷的随机作用和平台运动的联合作用，引起钻柱与隔水管的耦合接触；隔水管下端由挠性接头铰接，与井口相连；钻柱下部钻头受地层的作用力、井壁与钻柱的接触力，此外钻柱、钻井液和隔水管之间亦存在流固耦合力，导致深水钻井管具运动状态异常复杂。钻井管具通常会产生偏移(最大偏移距离超过100米)、振动、摇摆等不同形式的复杂运动。为了提高海上钻井作业的科学性和安全性，掌握深水钻井管具的受力状态和运动规律，优化深水钻井作业参数和隔水管顶张力，需要采集深水钻井钻柱的工程参数——钻压、扭矩、弯矩、位移、转速和钻柱内钻井液压力与温度等，以及隔水管的动力学参数——张拉应力、三轴位移与加速度以及隔水管内液柱压力与温度等。目前，采集深水钻柱工程参数的方法可以分为地面(或近井口)间接采集、地面直接采集和井下直接采集三种。其中，地面间接采集的方法由于成本低而最为常用，但准确性不够...
【技术保护点】
一种深水钻井管具随钻监测装置，其特征在于，包括：Wi‑Fi路由器，用于为所述深水钻井管具随钻监测装置提供无线局域网；卫星导航移动站，设于钻井平台上；深水钻柱工程参数随钻测量短节，设于钻柱上端，用于测量钻柱上部的拉压应力、扭矩、弯矩、位移、转速、三维加速度、钻井液压力及温度；隔水管动力学参数测量短节，设于隔水管上端，用于测量隔水管上部的张拉应力、三轴位移、加速度、液柱压力及温度；深水钻井管具随钻监测及优化分析工作站，设于钻井平台上，用于钻井管具动力响应实时分析、作业参数分析及管具疲劳分析。
【技术特征摘要】
1.一种深水钻井管具随钻监测装置，其特征在于，包括：Wi-Fi路由器，用于为所述深水钻井管具随钻监测装置提供无线局域网；卫星导航移动站，设于钻井平台上；深水钻柱工程参数随钻测量短节，设于钻柱上端，用于测量钻柱上部的拉压应力、扭矩、弯矩、位移、转速、三维加速度、钻井液压力及温度；隔水管动力学参数测量短节，设于隔水管上端，用于测量隔水管上部的张拉应力、三轴位移、加速度、液柱压力及温度；深水钻井管具随钻监测及优化分析工作站，设于钻井平台上，用于钻井管具动力响应实时分析、作业参数分析及管具疲劳分析。2.如权利要求1所述的深水钻井管具随钻监测装置，其特征在于，所述深水钻柱工程参数随钻测量短节包括：第一主轴，其上端与顶驱连接，下端与钻柱连接；第一壳体，设于所述第一主轴外壁，形成一工程参数测量元件密封腔体；全球导航卫星系统GNSS板卡，设于所述工程参数测量元件密封腔体内部，通过设于所述工程参数测量元件密封腔体外部的全球导航卫星系统GNSS天线与所述卫星导航移动站连接；微机电系统MEMS惯性传感器组合板卡，设于所述工程参数测量元件密封腔体内部，用于测量钻柱上部的位移、加速度及转速；拉压应力应变片，设于所述工程参数测量元件密封腔体内部，用于测量钻柱上部的拉压应力；扭矩应变片，设于所述工程参数测量元件密封腔体内部，用于测量钻柱上部的扭矩和弯矩；第一压力传感器，设于所述工程参数测量元件密封腔体内部，用于测量钻柱上部内钻井液压力；第一温度传感器，设于所述工程参数测量元件密封腔体内部，用于测量钻柱上部内钻井液温度；第一Wi-Fi模块，通过第一Wi-Fi天线与所述Wi-Fi路由器连接。3.如权利要求2所述的深水钻井管具随钻监测装置，其特征在于，所述深水钻柱工程参数随钻测量短节还包括：第一测量信息集成处理板卡、第一应力传感器电路板、第一存储器及第一电源模块，设于工程参数测量元件密封腔体内；所述第一应力传感器电路板分别与所述拉压应力应变片、所述扭矩应变片及所述第一压力传感器连接；所述第一测量信息集成处理板卡分别与所述GNSS板卡、所述MEMS惯性传感器组合板卡、所述第一温度传感器、所述第一应力传感器电路板、所述第一W...
【专利技术属性】
技术研发人员：连志龙，周英操，董宇华，蒋宏伟，霍宗强，李牧，杨尧焜，许磊，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，中国石油集团钻井工程技术研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11
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