一种基于光纤传感器的井下钻具组合分布式测量系统技术方案

一种基于光纤传感器的井下钻具组合分布式测量系统，包括可组合连接于钻头与供电仓之间的钻铤，钻铤内壁铺设有光纤，光纤通过光纤连接端子连接钻铤外壁或内壁紧贴设置的光纤传感器阵列；供电仓内集成有光信号传输模块、光信号解调模块、环形器及处理器；光信号传输模块感应各个被测点物理量的变化，然后返回的各路光信号，再通过环形器进入光信号解调模块，解调得到相应的被测物理量送入处理处理器，为处理器控制钻具组合的工作状态提供测量依据，从而实现对钻具组合的优化；本发明专利技术具有结构简单、测量准确及高效实用的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光纤传感器的井下钻具组合分布式测量系统
本专利技术属于井下钻探
，特别涉及一种基于光纤传感器的井下钻具组合分布式测量系统。
技术介绍
井下钻具组合(BottomHoleAssembly，简称BHA)是钻井过程中位于前端实现破岩、导向和测量等功能工具的总称，包括钻头、旋转导向工具或/和泥浆马达、随钻测量工具、随钻录井工具、加重钻杆、钻铤、转换接头、钻具稳定器、减震器、震击器等。井下钻具组合，在钻井施工过程中，需要采集工具所处底层的信息，以实现实时监控；另外，对可能发生的钻具失效问题也需要进行预判，否则影响了钻井速度，并且威胁到井下作业安全。为此，可以通过对井下钻具组合所处的实际工况进行测量，用于改变井下工具的工作状态(例如控制钻速、钻头的方向、控制提供泥浆的速度用于冷却钻头以及暂停作业等)，及时发现和控制某些钻井事故，从而真正实现无风险钻井。目前，钻具组合的实际工况通过随钻测量工具来实现。它通过对钻具组合(一般只针对钻头附近)的多种状态数据进行采集，还原其运行的真实情况，对钻具的参数进行针对性调整，从而降低作业时钻具故障率。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于光纤传感器的井下钻具组合分布式测量系统，包括可组合连接于钻头(01)与供电仓(02)之间的钻具(03)，其特征在于：所述钻具(03)前端设有连接头(031)，钻具(03)尾端设有连接段(032)；连接头(031)与连接段(032)中心设有光纤连接端子(033)，连接头(031)后方且钻具(03)内壁铺设有光纤(034)，光纤(034)一端与连接头(031)中心的光纤连接端子(033)相连接，光纤(034)另一端接入钻具(03)外壁或内壁紧贴设置的光纤传感器阵列(035)的接入端，光纤传感器阵列(035)的输出端通过光纤(034)与连接段(032)中心的光纤连接端子(033)相连接；...

【技术特征摘要】
1.一种基于光纤传感器的井下钻具组合分布式测量系统，包括可组合连接于钻头(01)与供电仓(02)之间的钻具(03)，其特征在于：所述钻具(03)前端设有连接头(031)，钻具(03)尾端设有连接段(032)；连接头(031)与连接段(032)中心设有光纤连接端子(033)，连接头(031)后方且钻具(03)内壁铺设有光纤(034)，光纤(034)一端与连接头(031)中心的光纤连接端子(033)相连接，光纤(034)另一端接入钻具(03)外壁或内壁紧贴设置的光纤传感器阵列(035)的接入端，光纤传感器阵列(035)的输出端通过光纤(034)与连接段(032)中心的光纤连接端子(033)相连接；所述供电仓(02)内集成有光信号传输模块(021)、光信号解调模块(022)、环形器(023)及处理器(024)。


2.根据权利要求1所述的一种基于光纤传感器的井下钻具组合分布式测量系统，其特征在于：所述光纤传感器阵列(035)由多列传感器以网状结构交织或平行缠绕组合布置；或布置在钻具(03)需放置的测量区域。


3.根据权利要求3所述的一种基于光纤传感器的井下钻具组合分布式测量系统，其特征在于：所述多列传感器包括光纤温度传感器、光纤振动传感器及光纤应变传感器。


4.根据权利要求1或3所述的一种基于光纤传感器的井下钻具组合分布式测量系统，其特征在于：所述供电仓(02)内集成有光信号传输模块(021)、光信号解调模块(022)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李飞，吕方兴，谭瑜琦，
申请(专利权)人：西安石油大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61