钻探游走采集器及其制造方法技术

本发明专利技术提供一钻探游走采集器，适于被置于一钻井液，其中钻探游走采集器包括：一主板和一外衣，其中所述外衣包裹所述主板，由所述主板采集所述钻井液周围的环境数据，其中所述主板包括一处理单元、一开关、一感测单元、一供电单元、一通信单元以及一存储单元，其中所述感测单元、所述通信单元以及所述储存单元分别地被所述处理单元控制，其中所述处理单元、所述感测单元以及所述储存单元分别地被所述供电单元供应电能，其中所述感测单元被所述外衣保护着地接触于所述钻井液。本发明专利技术进一步提供一钻探游走采集器的制造方法。

【技术实现步骤摘要】
钻探游走采集器及其制造方法
本专利技术涉及钻井探测领域，特别是提供一种在钻探作业中的一钻探游走采集器，以及所述钻探游走采集器的制造方法。
技术介绍
对于自然资源的钻探或勘探是多种工程技术的结合，需要多种专业、多种工程之间的联合作业。钻井系统(drillingsystem)是机械工程的集合系统，主要针对开采地底或者海底自然资源，或者采取地层的剖面实况等等。因为需要各项程序相互紧密地配合并衔接，施工上的环节也环环相扣，复杂性和精密性都相当高。这其中对于井下环境的数据探测也是尤为重要。在钻井系统中的仪表系统担当了数据采集的任务，除了采集也将每个控制环节中的输入更加精准，仪表或者数据采集系统相当于整个钻井系统的全身神经。数据采集包括：钻井数据采集，安全系统数据采集，和舶洋系统数据的采集等等方面。现有的一钻井系统900主要由一钻杆、一钻铤以及一钻柱所组成的下钻装置完成下钻作业。所述钻柱的顶端的钻头处具有一水眼，以供一钻井液从所述钻杆、所述钻铤以及所述钻柱的内部向外喷出并向地表流回。所述钻井液在所述钻井系统中的循环流动起到重要的作用。一方面将钻井的岩屑从井底带出，另一方面稳定井下的压力和温度，稳定深井结构的可靠性，防止井塌。目前的数据采集系统主要由各种传感器来完成。在钻井仪表系统中，主要的传感器包括：泥浆泵泵冲传感器、立管压力传感器、转盘转速、扭矩传感器、绞车编码器、泥浆罐液位传感器、死绳传压器、吊钳压力传感器、泥浆回流等等。现有的钻井系统常见地将传感器置于所述钻杆、所述钻铤以及所述钻柱的外部。一般地，例如泥浆泵泵冲传感器，主要采集泥浆泵的泵冲数据，数据被利用于了解泥浆泵的排出压力。例如，立管压力传感器，采集所述钻杆和/或所述钻铤的压力，进而结合泵冲数据交叉而综合调控。例如，绞车编码器，又称EDMS系统，一般地被置于所述钻柱，采集标定数据获得作业深度。另外，还有泥浆罐液位传感器(利用超声波对泥浆罐液面进行采集，并通过反射时间来计算泥浆罐内当前的液面高度)等等。而且，需要向一终端反馈数据，经过计算和处理，对整体的所述钻井系统进行控制。例如，DAQ处理器等等，经过所终端96(DAQ)所收集的数据，一方面要显示给司钻，另外要整体地协调至系统各个机器执行。显而易见的是，常见的数据采集方式并没有完全对整个钻探作业进行采集。一个是很难实时得获得作业情况，另一个是整个井下的情况并不能直接的获得。相对而言，有一种随钻测井LWD(loggingwhiledrilling)的探测方式是比较受欢迎的。但是如果对于作业情况，或者说环境数据，前端的采集侦测出现了问题或者精度不够，对于整个的控制系统是有害的。不仅使得算法中需要更多地筛选和滤波，对于系统的鲁棒性也是极大的考验。反馈数据的可靠、精度以及一定的数据量是整个环节的基础。但是，因为钻进作业的环境十分复杂，一方面是深海或者地下的条件恶劣，高温高压对于一般的器械并不能正常采集；另一方面长距离的传输对于数据的稳定性也是不利的，一般作业井深在千米级别。另外，很多钻井并不是竖直的，横向甚至是弯曲斜向的钻井都存在。对于目前的采集方式和采集装置而言，并不能很好地实时掌握作业的整体环境。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种钻探游走采集器及其制造方法，在钻井作业的同时进行数据采集与测量，从而获得钻井作业整体的情况，进而对钻井流程有实时的认识，可为现场作业提高钻井效率，保障生产安全。本专利技术的另一个目的在于提供一种钻探游走采集器及其制造方法，所述钻探游走采集器被钻井液承载，并随着钻井液在井下进行数据采集，连续地记录所走过的井下多个区域的情况。本专利技术的另一个目的在于提供一种钻探游走采集器及其制造方法，所述钻探游走采集器采用流线型设计，以在前进方向上受力均匀，保证移动前进方向的一致性，避免在钻井液中停滞或者反复打转。本专利技术的另一个目的在于提供一种钻探游走采集器及其制造方法，所述钻探游走采集器的移动路线接近于钻井液自身的循环路线，沿着一钻井系统的一钻杆的内外循环轨迹运动。本专利技术的另一个目的在于提供一种钻探游走采集器及其制造方法，所述钻探游走采集器进一步地通过井底钻头处为流通钻井液而留出的一水眼，在不影响钻井液循环的情况下，所述钻探游走采集器进一步地跟随钻井液循环。本专利技术的另一个目的在于提供一种钻探游走采集器及其制造方法，所述钻探游走采集器随钻井液在井下移动，而且所述钻探游走采集器的移动路线贴近井下轮廓。本专利技术的另一个目的在于提供一种钻探游走采集器及其制造方法，基于所述钻探游走采集器所采集的数据时间长度及钻井液流速等信息，对应于井下距离，进而得到数据与井下位置之间的关系。本专利技术的另一个目的在于提供一种钻探游走采集器及其制造方法，所述钻探游走采集器包括至少一种传感器，经过在井下的移动而得到相应的数据，最后将数据对应于移动距离而得到井下环境情况。本专利技术的另一个目的在于提供一种钻探游走采集器及其制造方法，所述钻探游走采集器相对于钻井液保持在一定位置，保持跟随钻井液行走移动，避免被阻塞而无法返回。本专利技术的另一个目的在于提供一种钻探游走采集器及其制造方法，针对不同井的钻井液的密度有所不同，采用不同密度配置的所述钻探游走采集器，使得所述钻探游走采集器维持在一定位置，进而适于在不同曲度的井下环境中随着钻井液的轨迹中移动。本专利技术的另一个目的在于提供一种钻探游走采集器及其制造方法，针对所述钻探游走采集器提供至少一外部处理设备，在井上对所述探测游走采集器控制并下载所采集的数据。本专利技术的另一个目的在于提供一种钻探游走采集器及其制造方法，所述外部处理设备更多地为所述钻探游走采集器进行启动、收集、下载和/或充电的服务，以供所述钻探游走采集器的数据被有效地提取。本专利技术的另一个目的在于提供一种钻探游走采集器及其制造方法，根据井下情况和钻井液的性质，提供相适配的所述钻探游走采集器对井下情况进行采集和分析。本专利技术的另一个目的在于提供一种钻探游走采集器及其制造方法，基于所述钻探游走采集器在井下移动的时间和所采集的数据，得到井下位置对应数据的关系，从而整体地掌握井下环境情况。本专利技术的另一个目的在于提供一种钻探游走采集器及其制造方法，所述钻探游走采集器在井下移动并采集相关的数据，进而得到压力、温度、射线、声波和/或土质中的一种或几种数据，通过相关的数据对当前井下环境及钻井作业状态有实时的认识。依本专利技术的一个方面，本专利技术进一步提供一钻探游走采集器，适于被置于一钻井液，包括：一主板；和一外衣，其中所述外衣包裹所述主板，其中所述钻探游走采集器的所述外衣适于接触于所述钻井液，由所述主板采集所述钻井液周围的环境数据，其中所述主板包括一处理单元、一开关、一感测单元、一供电单元、一通信单元以及一存储单元，其中所述感测单元、所述通信单元以及所述储存单元分别地被所述处理单元控制，其中所述处理单元、所述感测单元以及所述储存单元分别地被所述供电单元供应电能，其中所述感测单元被所述外衣保护着地接触于所述钻井液。根据本专利技术的一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一钻探游走采集器，适于被置于一钻井液，其特征在于，包括：/n一主板；和/n一外衣，其中所述外衣包裹所述主板，其中所述钻探游走采集器的所述外衣适于接触于所述钻井液，由所述主板采集所述钻井液周围的环境数据，其中所述主板包括一处理单元、一开关、一感测单元、一供电单元、一通信单元以及一存储单元，其中所述感测单元、所述通信单元以及所述储存单元分别地被所述处理单元控制，其中所述处理单元、所述感测单元以及所述储存单元分别地被所述供电单元供应电能，其中所述感测单元被所述外衣保护着地接触于所述钻井液。/n

【技术特征摘要】
1.一钻探游走采集器，适于被置于一钻井液，其特征在于，包括：
一主板；和
一外衣，其中所述外衣包裹所述主板，其中所述钻探游走采集器的所述外衣适于接触于所述钻井液，由所述主板采集所述钻井液周围的环境数据，其中所述主板包括一处理单元、一开关、一感测单元、一供电单元、一通信单元以及一存储单元，其中所述感测单元、所述通信单元以及所述储存单元分别地被所述处理单元控制，其中所述处理单元、所述感测单元以及所述储存单元分别地被所述供电单元供应电能，其中所述感测单元被所述外衣保护着地接触于所述钻井液。


2.根据权利要求1所述的钻探游走采集器，其中所述钻探游走采集器在井下的移动路线贴近所述钻井液的循环路线轨迹。


3.根据权利要求1所述的钻探游走采集器，其中所述钻探游走采集器搭载驱动装置，其中所述钻探游走采集器主动地在所述钻井液中移动。


4.根据权利要求1所述的钻探游走采集器，其中当所述开关执行开启所述主板的工作状态的情况下，所述感测单元对所述钻探游走采集器所在的环境进行数据感测采集，并交至所述存储单元存储，其中所述存储单元将保存所采集的数据直至返回地表。


5.根据权利要求1至4中任一所述的钻探游走采集器，其中所述感测单元包括一压力模块，其中所述主板的所述处理单元连接所述压力模块，其中所述压力模块对所述钻探游走采集器外部的压力数据进行采集。


6.根据权利要求5所述的钻探游走采集器，其中所述压力模块包括一压力芯片、一防护罩以及一连接件，其中所述连接件连接所述压力芯片与所述主板的所述处理单元，其中所述防护罩遮于所述压力芯片之上。


7.根据权利要求6所述的钻探游走采集器，其中所述防护罩进一步地具有一感应通道，其中所述感应通道连通所述外衣的外表面与所述压力芯片的感测区域。


8.根据权利要求7所述的钻探游走采集器，其中所述感应通道被安装一薄膜。


9.根据权利要求7所述的钻探游走采集器，其中所述感应通道的直径范围被实施为0.1至1.0mm。


10.根据权利要求6所述的钻探游走采集器，其中所述连接件为针脚。


11.根据权利要求6所述的钻探游走采集器，其中所述连接件为插孔。


12.根据权利要求7所述的钻探游走采集器，其中从所述存储单元获得所采集的数据有所述通信单元转移出所述钻研游走采集器。


13.根据权利要求7所述的钻探游走采集器，其中从所述存储单元获得所采集的数据有所述通信单元拷贝出所述钻研游走采集器。


14.根据权利要求1至13中任一所述的钻探游走采集器，其中所述开关被实施为一光感开关，其中透过完整的所述外衣，所述开关被触发。


15.根据权利要求1至13...

【专利技术属性】
技术研发人员：石钊睿，于梦蛟，
申请(专利权)人：浙江探芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33