一种随钻测量钻具及其测量短节制造技术

本发明专利技术公开一种随钻测量钻具及其测量短节，所述测量短节安装于一钻头以及一钻杆之间，其特征在于，包括：本体，包括第一端和第二端，所述第一端连接所述钻头，所述第二端连接所述钻杆；传感器，设置于所述本体上，用于测量钻井数据；以及天线，绕设于所述本体上，并与所述传感器电连接，用于将所述钻头工作数据直接发射至远端接收器。本发明专利技术结构工艺简单具有较强的扭距，天线发射效率更高，能够有效提高工作效率，并且能够大幅提升作业时的安全性能，有效降低作业过程中的风险。

A drilling while drilling tool and its measuring joint

The invention discloses a MWD drilling tool and measuring the measurement of short, short installation between a drill and a drill pipe, which is characterized in that includes a body including a first end and a second end, the first end is connected to the bit, the second end is connected to the sensor is arranged on the drill pipe; on the body, for the measurement of the drilling data; and the antenna, wound on the body, and is electrically connected with the sensor, the bit data directly transmitted to the remote receiver. The structure of the invention has the advantages of simple process with strong torque, antenna efficiency is higher, can effectively improve the work efficiency, and can greatly improve the safety performance during operation, reduce the risk in the process of operation.

【技术实现步骤摘要】
一种随钻测量钻具及其测量短节
本专利技术总体来说涉及一种随钻测量钻具，具体而言，涉及一种随钻测量钻具及其测量短节。
技术介绍
近年来MWD和LWD随钻测井技术在测井服务中越来越成为主流，渐渐有替代大部分电缆测井仪器的趋势，随钻测井的优势很明显。目前主要的随钻仪器是LWD仪器，如图1所示，现有钻具主要包括钻杆101、测井仪器102、钻铤马达103、造斜短节104以及钻头105，上述各部件依次连接形成钻具，测井仪器102做成钻铤外形，连接在钻铤螺杆马达103的上部提供钻井数据采集和存储服务，并可以通过泥浆脉冲发生器上传数据。由于测井仪器距离钻头(中间隔着10米左右的钻铤螺杆马达)比较远不能实时反应钻孔的情况，在薄油层和定向钻井的使用中地层中导向不及时，所以近钻头随钻测量技术在钻井测量服务市场上有很大的需求。如图2及图3所示，现有的已经商用的近钻头仪器，主要采用在钻头105后部安装一只小于一米的测量短节106，负责采集部分测井数据和发射低频无线电磁信号，在钻铤马达103上部安装一个低频无线电磁信号接收短节107。这种结构要求测量短节和接收短节要实现上下信号回路分开的偶极天线结构。目前一般采用使用的技术方案为，在钻铤马达103的上下两端设置绝缘短节108用于分隔上下信号回路，如图3所示，绝缘短节108通过设置绝缘段109来分隔上下信号回路，绝缘短节108的上下两部分之间依靠绝缘涂层实现绝缘，在绝缘短节作业时施加的扭矩是有限制，否则会导致涂层破损绝缘失效。在现有技术中，由于绝缘短节108连接在钻头后部，在钻井过程中承受了很大的扭矩，所以绝缘短节108对结构强度要求很高，但是采用绝缘短节108的工艺在国内制造工艺尚不过关，所以使用这种结构的仪器作业时会有很高的风险性。在所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本专利技术的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。本专利技术的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种高强度且发射效率高的随钻测量短节。本专利技术的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种高强度且发射效率高的随钻测量钻具。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：根据本专利技术的一个方面，提供了一种随钻测量短节，所述测量短节安装于一钻头以及一钻杆之间，包括：本体，包括第一端和第二端，所述第一端连接所述钻头，所述第二端连接所述钻杆；传感器，设置于所述本体上，用于测量钻井数据；以及天线，绕设于所述本体上，并与所述传感器电连接，用于将所述钻头工作数据直接发射至远端接收器。根据本专利技术的一实施方式，其中所述天线为环形线圈天线。根据本专利技术的一实施方式，其中所述本体上设置有多个轴向的安装槽，所述传感器为多个且分别设置于所述安装槽内。根据本专利技术的一实施方式，其中所述本体的圆周方向上还设置有绝缘带，所述绝缘带位于所述传感器以及所述天线之间。根据本专利技术的一实施方式，其中还包括一连接座，所述连接座的一端与所述钻头连接，另一端与所述第一端连接以包覆所述天线。根据本专利技术的一实施方式，其中所述本体上具有一安装部，所述天线绕设于所述安装部上，各所述安装槽以及安装部之间还设置有过线通道，所述过线通道能连通所述各所述安装槽以及安装部。根据本专利技术的一实施方式，其中所述多个安装槽沿所述本体的周向间隔布置。根据本专利技术的一实施方式，其中还包括电池模块和计算模块，所述电池模块和计算模块安装于所述安装槽内；所述电池模块为所述传感器、天线以及计算模块供电，所述计算模块采集所述工作数据并通过所述天线发出。根据本专利技术的一实施方式，其中所述绝缘带的材质为PEEK材料。根据本专利技术的一实施方式，其中所述安装部位于所述本体上邻近所述第一端处，所述传感器设置于所述本体邻近所述第二端处。根据本专利技术的一实施方式，其中所述传感器为测斜定向探管和/或伽马探管。根据本专利技术的一实施方式，其中所述本体具有中空的腔体，所述钻杆能通过所述腔体驱动所述钻头运作。根据本专利技术的另一方面，一种随钻测量钻具，包括钻杆、钻头、接收器以及如上所述的随钻测量短节。根据本专利技术的一实施方式，其中所述接收器设置于所述钻杆上。由上述技术方案可知，本专利技术的一种随钻测量钻具及其测量短节的优点和积极效果在于：本专利技术通过在本体上绕设天线，从而实现了上下信号的分隔，各机构之间的无需再加入绝缘材质，使得本专利技术的结构强度得到了保证；另外采用上述天线还可以有效提高天线的发射效率，使工作人员可以实时了解钻进过程中出现的问题，从而有效提高作业时的工作效率；进一步的本专利技术不仅结构工艺简单，而且具有较强的扭矩，能够有效提高作业时的安全性，并且还降低了制造成本。附图说明通过结合附图考虑以下对本专利技术的优选实施例的详细说明，本专利技术的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本专利技术的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：图1是现有技术中钻具的整体结构示意图。图2是现有技术中具有测量及接收短节的钻具的整体结构示意图。图3是图2中绝缘短节的剖视示意图。图4是根据一示例性实施方式示出的一种随钻测量短节的剖视示意图。图5是根据一示例性实施方式示出的一种随钻测量钻具的整体示意图。其中，附图标记说明如下：1.测量短节；11.本体；111.第一端；112第二端；113.安装槽；114.腔体；12.传感器；13.天线；14.绝缘带；15.连接座；151.容纳腔；152.连接部；153.包覆部；16.安装部；17.过线通道；18.电池模块；19.计算模块；2.钻头；3.钻杆；4.接收器；101.钻杆；102.测井仪器；103.钻铤马达；104.造斜短节；105.钻头；106.测量短节；107.接收短节107；108.绝缘短节。具体实施方式现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本专利技术将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。以下参照图4、图5，对本专利技术的一具体实施例举例说明如下：图4是根据一示例性实施方式示出的一种随钻测量短节的剖视示意图。图5是根据一示例性实施方式示出的一种随钻测量钻具的整体示意图。如图4及图5所示，本实施例中的随钻测量短节1安装于一钻头2以及一钻杆3之间，其主要包括本体11、传感器12以及天线13。本体11可以采用与钻杆3相同的材质制成，其包括有第一端111以及第二端112，第一端111连接钻头2，而第二端112则用于连接钻杆3。本领域技术人员应当理解的是，本专利技术并不限定为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种随钻测量短节，所述测量短节安装于一钻头以及一钻杆之间，其特征在于，包括：本体，包括第一端和第二端，所述第一端连接所述钻头，所述第二端连接所述钻杆；传感器，设置于所述本体上，用于测量钻井数据；以及天线，绕设于所述本体上，并与所述传感器电连接，用于将所述钻头工作数据直接发射至远端接收器。

【技术特征摘要】
1.一种随钻测量短节，所述测量短节安装于一钻头以及一钻杆之间，其特征在于，包括：本体，包括第一端和第二端，所述第一端连接所述钻头，所述第二端连接所述钻杆；传感器，设置于所述本体上，用于测量钻井数据；以及天线，绕设于所述本体上，并与所述传感器电连接，用于将所述钻头工作数据直接发射至远端接收器。2.如权利要求1所述的随钻测量短节，其特征在于，所述天线为环形线圈天线。3.如权利要求1所述的随钻测量短节，其特征在于，所述本体上设置有多个轴向的安装槽，所述传感器为多个且分别设置于所述安装槽内。4.如权利要求1所述的随钻测量短节，其特征在于，所述本体的圆周方向上还设置有绝缘带，所述绝缘带位于所述传感器以及所述天线之间。5.如权利要求1所述的随钻测量短节，其特征在于，还包括一连接座，所述连接座的一端与所述钻头连接，另一端与所述第一端连接以包覆所述天线。6.如权利要求3所述的随钻测量短节，其特征在于，所述本体上具有一安装部，所述天线绕设于所述安装部上，各所述安装槽以及安装部之间还设置有过线通道，所述过线通道能连通所述各所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春明，田浩，
申请(专利权)人：北京泰瑞博创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11