本实用新型专利技术公开了一种井下双探头磁测量装置，其技术方案是：在无磁外筒内依次安装供电连接短节、数据处理舱、信号采集舱、测量传感器舱和定位引导装置，所述供电连接短节主要由电缆接头和稳压电源模块组成，电缆接头与下入电缆连接为井下供电，同时将编码信号叠加在单芯供电电缆上传输；定位引导装置主要由锥形金属头和水力塞组成，锥形金属头与仪器外壳连接，通过泵送水力作用辅助引导定位。有益效果是：本实用新型专利技术可实现“点对点”和“点对线”的磁源信标与测量装置间相对距离方位的测量计算，确保已钻井眼和在钻井眼的精确导向定位；随着现在对复杂结构井开采需求的增加，提高了复杂结构井中钻井导向定位的成功率。
【技术实现步骤摘要】
一种井下双探头磁测量装置
本技术涉及一种石油钻井用随钻仪器技术，特别涉及一种井下双探头磁测量装置。
技术介绍
易开发油气藏的衰竭使得复杂结构井技术成为油气藏实现高效利用的关键，其核心在于井眼轨迹的控制与引导。现有几何导向技术已能实现利用加速度计、磁力计、陀螺仪等传感器测量井斜角、方位角等轨迹参数，在钻井过程中对井眼轨迹的控制依据当前钻进方向的测量，其中对地磁场的相关信息进行测量是重要的测量方式，但是地磁场信号对抗外界干扰能力差，测量结果的精度也不能保证。为了解决现有几何导向定位技术应用于复杂结构井钻井时存在的导向精度低的问题，利用分析电磁场分布的导向钻井技术得以发展应用，比较常见的是运用到连通井和成对平行水平井等复杂结构井钻井中，其原理都是将磁场信号发生源与信号测量位置耦合为一个闭环系统，通过对磁场信号的采集与处理，分析磁场信号的空间分布规律，建立数学模型进行求解运算，得出磁场信号源与测量位置的空间矢量距离，从而引导井眼轨迹按设计要求钻进，其中旋转磁场测距系统（RMRS）应用最为广泛，随着现在对复杂结构井开采需求的增加，提高复杂结构井钻井导向定位成功率以及趋势预测显得尤为迫切。
技术实现思路
本技术的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种井下双探头磁测量装置，能够为井下磁性参数测量提供基线固定的两个测量点，可实现“点对点”和“点对线”的磁源信标与测量装置间相对距离方位的测量计算，确保已钻井眼和在钻井眼的精确导向定位。其技术方案是：包括测量传感器舱（1）、信号采集舱（2）、数据处理舱（3）、供电连接短节（4）、定位引导装置（5）和无磁外筒（6），在无磁外筒（6）内依次安装供电连接短节（4）、数据处理舱（3）、信号采集舱（2）、测量传感器舱（1）和定位引导装置（5），所述供电连接短节（4）主要由电缆接头（7）和稳压电源模块（8）组成，电缆接头（7）与下入电缆连接为井下供电，同时将编码信号叠加在单芯供电电缆上传输；定位引导装置（5）主要由锥形金属头（9）和水力塞（10）组成，锥形金属头（9）与仪器外壳连接，并通过重力和水力作用引导仪器定位，水力塞（10）安装在锥形金属头基座上，通过泵送水力作用辅助引导定位。优选的，上述测量传感器舱（1）主要由三轴重力加速度计（11）、温度传感器（12）、第一三轴磁场测量探头（13）和第二三轴磁场测量探头（14）组成，三轴重力加速度计（11）安装在基线中点位置，三轴重力加速度计（11）测量三轴重力场数据，温度传感器（12）提供温度数据。优选的，上述信号采集舱（2）主要由交直流隔离模块（15）和信号采样保持模块（16）组成，从测量传感器舱（1）获得的信号输送至信号采集舱（2），采样频率为80Hz，三轴磁场信号通过交直流隔离模块（15）进行交流信号和直流信号分离，分离后的直流信号通过直流滤波模块进行低通滤波，截止频率为1Hz，分离后的交流信号通过低通滤波，截止频率为10Hz。优选的，上述数据处理舱（3）主要由数据处理模块（17）和通讯模块（18）组成，数据处理模块（17）依据采集信号得到测点处的方位角、倾斜角和温度，通讯模块（18）采用基于单芯电力载波通讯方式，编码信号经过SN55451B电平驱动，然后通过变压器耦合到单芯电缆中进行信号上传，地面采用传感器的输出信号作为深度和速度的信号源。优选的，上述数据处理模块（17）采用TMS320F2809作为主控芯片。优选的，上述电缆接头（7）与下入电缆连接为井下供电，同时将编码信号叠加在单芯供电电缆上传输；稳压电源模块（8）通过整流为井下仪器提供5V、12V和15V的直流稳压供电。优选的，上述供电连接短节（4）采用铝合金和奥氏不锈钢无磁材料加工。本技术的有益效果是：本技术能够为井下磁性参数测量提供基线固定的两个测量点，磁场数据采集后通过对磁场数据的滤除直流分量和消噪滤波提取有效磁源信标磁场数据，通过对磁场数据的低通滤波消噪提取地磁数据，利用两测点的轴向磁场梯度变化有效判断磁导向定位起始点，同时测量中的三轴重力加速度计和相应电路模块提供测量装置的井下姿态数据，通过提取的磁场数据的反演计算得到两个测点与磁源信标的相对距离和方位数据，两测点采用固定基线间距，从而可实现“点对点”和“点对线”的磁源信标与测量装置间相对距离方位的测量计算，确保已钻井眼和在钻井眼的精确导向定位；随着现在对复杂结构井开采需求的增加，提高了复杂结构井中钻井导向定位的成功率。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是本技术的传感器的功能示意图；图3是本技术的电路示意图；图4是本技术的连通井示意图；图5是本技术的平行井示意图；上图中：测量传感器舱1、信号采集舱2、数据处理舱3、供电连接短节4、定位引导装置5、无磁外筒6、电缆接头7、稳压电源模块8、锥形金属头9、水力塞10、三轴重力加速度计11、温度传感器12、第一三轴磁场测量探头13、第二三轴磁场测量探头14、交直流隔离模块15、信号采样保持模块16、数据处理模块17、通讯模块18；A段引导点、B段引导点、井下双探头磁测量装置C、旋转交变磁源D。具体实施方式以下结合附图对本技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本技术，并不用于限定本技术。实施例1，参照图1-4，本技术提到的一种井下双探头磁测量装置，包括测量传感器舱1、信号采集舱2、数据处理舱3、供电连接短节4、定位引导装置5和无磁外筒6，在无磁外筒6内依次安装供电连接短节4、数据处理舱3、信号采集舱2、测量传感器舱1和定位引导装置5，所述供电连接短节4主要由电缆接头7和稳压电源模块8组成，电缆接头7与下入电缆连接为井下供电，同时将编码信号叠加在单芯供电电缆上传输；定位引导装置5主要由锥形金属头9和水力塞10组成，锥形金属头9与仪器外壳连接，并通过重力和水力作用引导仪器定位，水力塞10安装在锥形金属头基座上，通过泵送水力作用辅助引导定位。如图2和图3所示，测量传感器舱1主要由三轴重力加速度计11、温度传感器12、第一三轴磁场测量探头13和第二三轴磁场测量探头14组成，三轴重力加速度计11安装在基线中点位置，三轴重力加速度计11测量三轴重力场数据，温度传感器12提供温度数据。如图2和图3所示，信号采集舱2主要由交直流隔离模块15和信号采样保持模块16组成，从测量传感器舱1获得的信号输送至信号采集舱2，采样频率为80Hz，三轴磁场信号通过交直流隔离模块15进行交流信号和直流信号分离，分离后的直流信号通过直流滤波模块进行低通滤波，截止频率为1Hz，分离后的交流信号通过低通滤波，截止频率为10Hz。如图2和图3所示，上述数据处理舱3主要由数据处理模块17和通讯模块18组成，数据处理模块17依据采集信号得到测点处的方位角、倾斜角和温度，通讯模块18采用基于单芯电力载波通讯方式，编码信号经过SN55451B电平驱动，然后通过变压器本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种井下双探头磁测量装置，其特征是：包括测量传感器舱（1）、信号采集舱（2）、数据处理舱（3）、供电连接短节（4）、定位引导装置（5）和无磁外筒（6），在无磁外筒（6）内依次安装供电连接短节（4）、数据处理舱（3）、信号采集舱（2）、测量传感器舱（1）和定位引导装置（5），所述供电连接短节（4）主要由电缆接头（7）和稳压电源模块（8）组成，电缆接头（7）与下入电缆连接为井下供电，同时将编码信号叠加在单芯供电电缆上传输；定位引导装置（5）主要由锥形金属头（9）和水力塞（10）组成，锥形金属头（9）与仪器外壳连接，并通过重力和水力作用引导仪器定位，水力塞（10）安装在锥形金属头基座上，通过泵送水力作用辅助引导定位。/n
【技术特征摘要】
1.一种井下双探头磁测量装置，其特征是：包括测量传感器舱（1）、信号采集舱（2）、数据处理舱（3）、供电连接短节（4）、定位引导装置（5）和无磁外筒（6），在无磁外筒（6）内依次安装供电连接短节（4）、数据处理舱（3）、信号采集舱（2）、测量传感器舱（1）和定位引导装置（5），所述供电连接短节（4）主要由电缆接头（7）和稳压电源模块（8）组成，电缆接头（7）与下入电缆连接为井下供电，同时将编码信号叠加在单芯供电电缆上传输；定位引导装置（5）主要由锥形金属头（9）和水力塞（10）组成，锥形金属头（9）与仪器外壳连接，并通过重力和水力作用引导仪器定位，水力塞（10）安装在锥形金属头基座上，通过泵送水力作用辅助引导定位。
2.根据权利要求1所述的一种井下双探头磁测量装置，其特征是：所述测量传感器舱（1）主要由三轴重力加速度计（11）、温度传感器（12）、第一三轴磁场测量探头（13）和第二三轴磁场测量探头（14）组成，三轴重力加速度计（11）安装在基线中点位置，三轴重力加速度计（11）测量三轴重力场数据，温度传感器（12）提供温度数据。
3.根据权利要求1所述的一种井下双探头磁测量装置，其特征是：所述信号采集舱（2）主要由交直流隔离模块（15）和信号采样保持模块（16）组成，从测量传感器舱（1）获得的信...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵国山，冯光通，于克武，李茜，王斌斌，姬战民，祁亚男，孙梅，付琦，刘俊，朱建建，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务有限公司，中石化胜利石油工程有限公司，中石化胜利石油工程有限公司钻井工程技术公司，
类型：新型
国别省市：北京;11
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