一种近钻头无线短传系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及随钻测量技术领域，具体涉及一种近钻头无线短传系统和方法。该系统包括：沿上下方向依次同轴设置的LWD仪器、接收短节、螺杆、发射短节和钻头本发明专利技术在发射短节和接收短节上均设有接收发射控制模组，使得发射短节和接收短节均具有接受信号和发射信号的能力，从而实现了对发射短节进行远程调试功能、发射短节和接收短节之间无线短传功能以及接收短节与LWD仪器之间的无线短传功能，提高了近钻头无线短传的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种近钻头无线短传系统和方法
本专利技术涉及随钻测量
，具体涉及一种近钻头无线短传系统和方法。
技术介绍
随着油田开发进入后期，开发油层越来越薄，难度逐渐增加。为了在薄油层中保持较高的油层钻遇率，采用近钻头随钻测量系统是十分必要的，以向地质导向系统提供井眼定向数据及井眼固岩的地质参数，以使钻进的井眼轨迹符合工程设计要求。在近钻头测井系统中，随钻近钻头仪器位于螺杆钻具和钻头之间，但由于螺杆钻具无法过线，因此近钻头仪器的信号只能通过无线发送的方式，越过螺杆钻具送往上方接收器，再由泥浆通讯等方式传往地面。因此，如何提高近钻头无线短传的效率，是目前亟需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种近钻头无线短传系统和方法，以提高近钻头无线短传的效率。为实现上述目的，本专利技术实施例提供了以下方案：第一方面，本专利技术实施例提供一种近钻头无线短传系统，包括：沿上下方向依次同轴设置的LWD仪器、接收短节、螺杆、发射短节和钻头；所述接收短节的外壁上设有第一环形磁铁；所述第一环形磁铁的外表面缠绕有第一螺旋线圈；所述接收短节中设有接收电子仓；所述接收电子仓中设有第一接收发射控制模组和第一单刀双掷继电器；所述第一螺旋线圈的一端接地，其相对的另一端接所述第一单刀双掷继电器的静触点；所述第一单刀双掷继电器的第一动触点连接所述第一接收发射控制模组的发射输出端；所述第一单刀双掷继电器的第二动触点连接所述第一接收发射控制模组的接收输入端；所述第一单刀双掷继电器的控制端连接所述第一接收发射控制模组的控制端；所述发射短节的外壁上设有第二环形磁铁；所述第二环形磁铁的外表面缠绕有第二螺旋线圈；所述发射短节中设有发射电子仓；所述发射电子仓中设有第二接收发射控制模组和第二单刀双掷继电器；所述第二螺旋线圈的一端接地，其相对的另一端接所述第二单刀双掷继电器的静触点；所述第二单刀双掷继电器的第一动触点连接所述第二接收发射控制模组的发射输出端；所述第二单刀双掷继电器的第二动触点连接所述第二接收发射控制模组的接收输入端；所述第二单刀双掷继电器的控制端连接所述第二接收发射控制模组的控制端。在一种可能的实施例中，所述第一环形凹槽外部设有第一盖板；所述第一盖板的外表面与所述接收短节的外壁在所述发射短节的径向方向上平齐。在一种可能的实施例中，所述第二环形凹槽外部设有第二盖板；所述第二盖板的外表面与所述接收短节的外壁沿所述发射短节的径向方向上平齐。在一种可能的实施例中，所述接收短节的外壁上沿其周向设有第一环形凹槽；所述第一环形磁铁设置在所述第一环形凹槽的内部。在一种可能的实施例中，所述发射短节的外壁上沿其周向设有第二环形凹槽；所述第二环形磁铁设置在所述第二环形凹槽的内部。在一种可能的实施例中，所述第一接收发射控制模组包括第一控制器、第一编码发射电路、第一解码接收电路和第一储能电池；所述第一控制器分别连接所述第一编码发射电路的输入端、所述第一解码接收电路的输出端和所述第一单刀双掷继电器的控制端；所述第一编码发射电路的输出端为所述第一接收发射控制模组的发射输出端；所述第一解码接收电路的输入端为所述第一接收发射控制模组的接收输入端；第一储能电池供电连接所述第一控制器；所述第二接收发射控制模组包括第二控制器、第二编码发射电路、第二解码接收电路和第二储能电池；所述第二控制器分别连接所述第二编码发射电路的输入端、所述第二解码接收电路的输出端和所述第二单刀双掷继电器的控制端；所述第二编码发射电路的输出端为所述第二接收发射控制模组的发射输出端；所述第二解码接收电路的输入端为所述第二接收发射控制模组的接收输入端；第二储能电池供电连接所述第二控制器。在一种可能的实施例中，所述第一编码发射电路包括串联连接的第一编码器、第一载波调制电路和第一多谐振荡器；所述第一解码接收电路包括依次串联连接的第一前置放大电路、第一滤波电路、第一程控放大电路和第一解码器；所述第二编码发射电路包括串联连接的第二编码器、第二载波调制电路和第二多谐振荡器；所述第二解码接收电路包括依次串联连接的第二前置放大电路、第二滤波电路、第二程控放大电路和第二解码器。在一种可能的实施例中，所述第一编码器和所述第二编码器的类型均为HT-12E数字编码芯片。在一种可能的实施例中，所述第一解码器和所述第二解码器的类型均为HT-12D数字解码芯片。第二方面，本专利技术实施例提供一种无线短传方法，应用于如权利要求第一方面中任一所述的近钻头无线短传系统中的第二接收发射控制模组；所述方法包括：控制第二单刀双掷继电器导通所述第二单刀双掷继电器的第二动触点，以将第二环形磁铁的外表面缠绕的第二螺旋线圈转换为接收天线；接收发射短节发射的编码的井下测量数据；其中，所述井下测量数据包括井斜方位角、工具面角、地层电阻率和自然伽马值；解码所述编码的井下测量数据，获得所述井下测量数据；控制第二单刀双掷继电器导通所述第二单刀双掷继电器的第一动触点，以将所述第二螺旋线圈转换为发射天线；对所述井下测量数据进行编码，生成井下测量编码数据；将所述井下测量编码数据通过所述发射天线发送给LWD仪器。本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：本专利技术在发射短节和接收短节上均设有接收发射控制模组，使得发射短节和接收短节均具有接受信号和发射信号的能力，从而实现了对发射短节进行远程调试功能、发射短节和接收短节之间无线短传功能以及接收短节与LWD仪器之间的无线短传功能，提高了近钻头无线短传的效率。附图说明为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种近钻头无线短传系统的结构连接图；图2是本专利技术实施例提供的第一环形磁铁和第一螺旋线圈的结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的接收电子仓元件电路连接图；图4是本专利技术实施例提供的第二环形磁铁和第二螺旋线圈的结构示意图；图5是本专利技术实施例提供的发射电子仓元件电路连接图；图6是本专利技术实施例提供的一种近钻头无线短传方法的流程图。附图标记说明：1为LWD仪器，2为接收短节，21为第一环形磁铁，22为第一螺旋线圈，23为第一接收发射控制模组，24为第一单刀双掷继电器，3为螺杆，4为发射短节，41为第二环形磁铁，42为第二螺旋线圈，43为第二接收发射控制模组，44为第二单刀双掷继电器，5为钻头。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种近钻头无线短传系统，其特征在于，包括：沿上下方向依次同轴设置的LWD仪器、接收短节、螺杆、发射短节和钻头；/n所述接收短节的外壁上设有第一环形磁铁；所述第一环形磁铁的外表面缠绕有第一螺旋线圈；/n所述接收短节中设有接收电子仓；所述接收电子仓中设有第一接收发射控制模组和第一单刀双掷继电器；所述第一螺旋线圈的一端接地，其相对的另一端接所述第一单刀双掷继电器的静触点；所述第一单刀双掷继电器的第一动触点连接所述第一接收发射控制模组的发射输出端；所述第一单刀双掷继电器的第二动触点连接所述第一接收发射控制模组的接收输入端；所述第一单刀双掷继电器的控制端连接所述第一接收发射控制模组的控制端；/n所述发射短节的外壁上设有第二环形磁铁；所述第二环形磁铁的外表面缠绕有第二螺旋线圈；/n所述发射短节中设有发射电子仓；所述发射电子仓中设有第二接收发射控制模组和第二单刀双掷继电器；所述第二螺旋线圈的一端接地，其相对的另一端接所述第二单刀双掷继电器的静触点；所述第二单刀双掷继电器的第一动触点连接所述第二接收发射控制模组的发射输出端；所述第二单刀双掷继电器的第二动触点连接所述第二接收发射控制模组的接收输入端；所述第二单刀双掷继电器的控制端连接所述第二接收发射控制模组的控制端。/n...

【技术特征摘要】
1.一种近钻头无线短传系统，其特征在于，包括：沿上下方向依次同轴设置的LWD仪器、接收短节、螺杆、发射短节和钻头；
所述接收短节的外壁上设有第一环形磁铁；所述第一环形磁铁的外表面缠绕有第一螺旋线圈；
所述接收短节中设有接收电子仓；所述接收电子仓中设有第一接收发射控制模组和第一单刀双掷继电器；所述第一螺旋线圈的一端接地，其相对的另一端接所述第一单刀双掷继电器的静触点；所述第一单刀双掷继电器的第一动触点连接所述第一接收发射控制模组的发射输出端；所述第一单刀双掷继电器的第二动触点连接所述第一接收发射控制模组的接收输入端；所述第一单刀双掷继电器的控制端连接所述第一接收发射控制模组的控制端；
所述发射短节的外壁上设有第二环形磁铁；所述第二环形磁铁的外表面缠绕有第二螺旋线圈；
所述发射短节中设有发射电子仓；所述发射电子仓中设有第二接收发射控制模组和第二单刀双掷继电器；所述第二螺旋线圈的一端接地，其相对的另一端接所述第二单刀双掷继电器的静触点；所述第二单刀双掷继电器的第一动触点连接所述第二接收发射控制模组的发射输出端；所述第二单刀双掷继电器的第二动触点连接所述第二接收发射控制模组的接收输入端；所述第二单刀双掷继电器的控制端连接所述第二接收发射控制模组的控制端。


2.根据权利要求1所述的近钻头无线短传系统，其特征在于，所述第一环形凹槽外部设有第一盖板；所述第一盖板的外表面与所述接收短节的外壁在所述发射短节的径向方向上平齐。


3.根据权利要求1所述的近钻头无线短传系统，其特征在于，所述第二环形凹槽外部设有第二盖板；所述第二盖板的外表面与所述接收短节的外壁沿所述发射短节的径向方向上平齐。


4.根据权利要求1所述的近钻头无线短传系统，其特征在于，所述接收短节的外壁上沿其周向设有第一环形凹槽；所述第一环形磁铁设置在所述第一环形凹槽的内部。


5.根据权利要求1所述的近钻头无线短传系统，其特征在于，所述发射短节的外壁上沿其周向设有第二环形凹槽；所述第二环形磁铁设置在所述第二环形凹槽的内部。


6.根据权利要求1所述的近钻头无线短传系统，其特征在于，所述第一接收发射控制模组包括第一控制器、第一编码发射电路、第一解码接收电路和第一储能电池；所述第一控制器分别连接所述第一编码发射电路的输入端、所述第一解码接收电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁涛，赵东瑞，
申请(专利权)人：北京贝威通石油科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11