一种用于扭矩测量的信号处理系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种信号处理系统及方法，属于钻探技术领域，尤其是涉及一种用于扭矩测量的信号处理系统及方法。包括：依次串连的控制器、波形发生器，交流激励放大电路，扭矩应变测量电桥，前级放大器、带通滤波器、后级放大器、锁相放大器；其中，所述扭矩应变测量电桥的桥臂由设置于钻铤外壁上并且与钻铤轴线方向呈相同夹角的扭矩应变测量体串联构成。因此，本发明专利技术具有如下优点：1.采用随钻测量方式，能够实时获取钻具所受扭矩，从而为快速调整钻具参数提供支持；2.采用多个扭矩测量传感器圆环结构上的测量体来监测扭矩变化，提高了测量精度。

A signal processing system and method for torque measurement

The invention relates to a signal processing system and a method, belonging to the drilling technical field, in particular to a signal processing system and a method for torque measurement. It consists of a controller in series, a waveform generator, an AC excitation amplifier circuit, a torque strain measuring bridge, a preamplifier, a bandpass filter, a post-amplifier, and a phase-locked amplifier, wherein the arm of the torque strain measuring bridge is arranged on the outer wall of the drill collar and is at the same angle as the axis of the drill collar. The torque strain measurement body is connected in series. Therefore, the invention has the following advantages: 1. The torque of the drilling tool can be obtained in real time by using the method of while drilling, so as to provide support for rapid adjustment of drilling tool parameters; 2. Torque variation can be monitored by measuring bodies on the ring structure of multiple torque measuring sensors, and the measuring accuracy is improved.

【技术实现步骤摘要】
一种用于扭矩测量的信号处理系统及方法
本专利技术涉及一种信号处理系统及方法，属于钻探
，尤其是涉及一种用于扭矩测量的信号处理系统及方法。
技术介绍
随钻测量MWD(MeasurementWhileDrilling)是指钻机在钻进的同时连续不断地检测有关钻孔或钻头的信息。钻井过程中，近钻头处的钻压、扭矩等钻井工程参数的随钻准确测量对安全、高效钻井是十分重要的。随着钻井深度的增加，特别是各种分支井、水平井的开发，各种卡钻、掉牙轮、钻具断落等钻井事故时有发生，给钻井生产的安全与效率带来很大影响，实时测量近钻头处的钻压扭矩等钻井工程参数的变化可以有效地防止此类事故的发生，为安全、高效钻井提供技术支持。公知的钻井监控技术大多采用地面扭矩仪和指重表来测量扭矩和钻压，由于钻井过程中钻柱与井壁的相互作用过程复杂，由地面测量数据推算得到近钻头处工程参数的准确度较差。并且钻铤在钻井液中受到浮力与摩擦力、钻铤下放的冲击力和弹性力、不规则井眼的井壁对钻铤的摩擦力、钻铤螺旋弯曲旋转的离心力、以及钻铤在井下的纵振、横振等因素都不易精确计算，即便推算模型考虑因素再多，推算结果的准确度与可信度也很低。现有技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于扭矩测量的信号处理系统，其特征在于，包括：依次串连的控制器、波形发生器，交流激励放大电路，扭矩应变测量电桥，前级放大器、带通滤波器、后级放大器、锁相放大器；其中，所述扭矩应变测量电桥的桥臂由设置于钻铤外壁上并且与钻铤轴线方向呈相同夹角的扭矩应变测量体串联构成。

【技术特征摘要】
1.一种用于扭矩测量的信号处理系统，其特征在于，包括：依次串连的控制器、波形发生器，交流激励放大电路，扭矩应变测量电桥，前级放大器、带通滤波器、后级放大器、锁相放大器；其中，所述扭矩应变测量电桥的桥臂由设置于钻铤外壁上并且与钻铤轴线方向呈相同夹角的扭矩应变测量体串联构成。2.根据权利要求1所述的一种用于扭矩测量的信号处理系统，其特征在于，所述锁相放大器的输出端依次连接低通滤波器、整流桥电路、信号采集电路、控制器。3.根据权利要求1所述的一种用于扭矩测量的信号处理系统，其特征在于，所述控制器还连接有温度传感器。4.根据权利要求1所述的一种用于扭矩测量的信号处理系统，其特征在于，所述控制器与MWD通讯485协议接口电路相连。5.根据权利要求1所述的一种用于扭矩测量的信号处理系统，其特征在于，所述扭矩应变测量体设置于一圆环结构的扭矩测量传感器上，每个所述扭矩测量传感器上设置4个扭矩应变测量体，分别相对于钻铤轴0度方向，45度方向、135度方向、225度方向、315度方向；连接相距90度的扭矩应变测量体构成的桥臂；将桥臂...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾衡天，艾维平，高文凯，王家进，毛为民，洪迪峰，盛利民，窦修荣，李明印，
申请(专利权)人：中国石油集团工程技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11