一种多参数钻头随钻测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及石油钻探测井领域，尤其涉及一种多参数钻头随钻测量装置。主要由钻头、测量短节、螺杆马达和接收短节自下而上依次连接组成，所述测量短节本体上设有电阻率发射天线、第一接收天线、第二接收天线、测量短节微控制器、电池电源、电阻率接收电路、电阻率发射电路、井斜测量模块、方位伽玛测量模块、无线发射模块和电磁波发射天线。接收短节本体上设有电源电路和电磁波接收天线、信号放大电路、信号滤波电路、AD转换电路、接收短节微控制器。本实用新型专利技术可测量多个地层参数，无盲区，能较为精准实时地质导向，判断钻头在地层中所处位置。判断钻头在地层中所处位置。判断钻头在地层中所处位置。

【技术实现步骤摘要】
一种多参数钻头随钻测量装置


[0001]本技术涉及石油钻探测井装置领域，具体是一种多参数钻头随钻测量装置。

技术介绍

[0002]随着油气开发技术的不断发展，低孔、低渗、薄层水平井开发越来越多。常规LWD随钻电磁波电阻率仪器的各测量传感器都装在远离钻头位置的钻杆上方的无磁钻铤内，探测范围局限于螺杆上方，随钻测量时会存在较大的盲区，使得探测精度下降，从而导致测量的姿态参数、地层信息和井眼参数较钻头实际信息出现偏差，特别是对薄油层，常规随钻仪器无法满足测量要求。
[0003]目前，市场上普遍使用的近钻头仪器，虽然改进了常规LWD随钻电磁波电阻率仪器，缩小了测量盲区，但仍存在测量参数少、测量精度不够、可靠性差的问题，无法满足超薄层地层开发的实际需求。

技术实现思路

[0004]本技术的目的就是针对现有技术的不足，提供一种测量参数多、测量精度高的多参数钻头随钻测量装置。
[0005]为实现以上目的，本技术提供以下技术方案：
[0006]一种多参数钻头随钻测量装置，主要由钻头、测量短节、螺杆马达和接收短节自下而上依次连接组成，其中：
[0007]所述测量短节本体外圆周面自下而上依次嵌入设置有电阻率发射天线、测量短节凹槽、第一接收天线、第二接收天线；在测量短节凹槽内安装有测量短节微控制器，以及分别与测量短节微控制器电性连接的电池电源、电阻率接收电路、电阻率发射电路、井斜测量模块、方位伽玛测量模块、无线发射模块和电磁波发射天线。
[0008]所述接收短节本体外圆周面嵌入设置有接收短节凹槽，接收短节凹槽内设置有电源电路和电磁波接收天线、信号放大电路、信号滤波电路、AD转换电路、接收短节微控制器，其中电源电路分别与信号放大电路、信号滤波电路、AD转换电路和接收短节微控制器电性连接，电磁波接收天线依次与信号放大电路、信号滤波电路、AD转换电路和接收短节微控制器电性连接。
[0009]上述方案进一步包括：
[0010]所述电阻率发射天线交替发射两种不同频率的信号，发射频率0.1MHz～10MHz之间；所述第一接收天线和所述第二接收天线分别对应接收电阻率发射天线交替发射的两种不同频率信号，所述测量短节微控制器分别对前述两种频率的信号计算其幅度衰减电阻率和相位电阻率。
[0011]所述测量短节的外壳采用无磁不锈钢材料制成，测量短节凹槽设置为5个，并均匀嵌入分布在测量短节的外圆周面，所述测量短节外部一侧嵌入安装有数据快速读取接口。
[0012]所述电池电源包括电池组、保险丝、二极管，分别与电阻率接收电路、电阻率发射
电路、井斜测量模块、方位伽玛测量模块和无线发射模块（228）电性连接。
[0013]所述接收短节凹槽设置为3个，均匀嵌入分布在接收短节的圆周表面。
[0014]所述电源电路通过电磁开关控制供电电路的打开和关闭。
[0015]本技术的多参数钻头随钻测量装置，相比于传统常规LWD随钻电磁波电阻率仪器，具有以下有益效果：
[0016]1、该测量装置的测量短节安装在钻头位置，无测量盲区；
[0017]2、该测量装置采集地质信息丰富，可测量多个参数，如：电阻率、方位伽玛、井斜角、温度、钻具压力、环空压力等；
[0018]3、该测量装置抗振性能好、测量精度高、成像直观、探测范围大、维护快捷方便，真正实现了实时地质导向，帮助现场人员随时监控地质参数的变化情况，实时识别岩性并判断是否钻头遇到油层等。
附图说明
[0019]图1为本技术一种实施例结构示意图；
[0020]图2为本技术一种实施例的测量系统整体框图；
[0021]图3为本技术一种实施例的测量短节的电路原理框图；
[0022]图4为本技术一种实施例的接收短节的电路原理框图；
[0023]图5为本技术一种实施例的电源电路原理框图；
[0024]图6为本技术一种实施例的电阻率发射接收信号示意图。
[0025]图中：1、钻头；2、测量短节；210、电阻率发射天线；220、测量短节凹槽；221、电磁波发射天线；222、测量短节微控制器；223、电池电源；224、电阻率接收电路；225、电阻率发射电路；226、井斜测量模块；227、方位伽玛测量模块；228、无线发射模块；230、第一接收天线；240、第二接收天线；3、螺杆马达；4、接收短节；410、接收短节凹槽；411、电源电路；412、电磁波接收天线；413、接收短节微控制器。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和具体实施例，对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0027]实施例1
[0028]参照图1，一种多参数钻头随钻测量装置，包括钻1、测量短节2和螺杆马达3、接收短节4。测量短节2安装在螺杆马达3与钻头1之间；接收短节4安装在螺杆马达3另一侧。
[0029]参照图3，所述测量短节2包括电阻率发射天线210、电阻率第一接收天线230及第二接收天线240、测量短节凹槽220，以及设置在测量短节凹槽220内部的电磁波发射天线221、测量短节微控制器222、电池电源223、电阻率接收电路224、电阻率发射电路225、井斜测量模块226和方位伽玛测量模块227、无线发射模块228。
[0030]参照图4，所述接收短节4包括接收短节凹槽410以及设置在接收短节凹槽410内部的电源电路411、电磁波接收天线412、接收短节微控制器413和配套的信号放大、信号滤波
（或称数字滤波器）和AD转换（或称解编码器）相关电路。
[0031]所述电阻率发射天线210交替发射两种不同频率的信号，发射频率0.1MHz～10MHz；第一接收天线230和第二接收天线240分别接收两种不同频率的信号，测量短节微控制器222分别对两种频率的信号计算其幅度衰减电阻率和相位电阻率；两种频率信号的计算结果能够相互补充、相互检验。
[0032]所述测量短节2的外壳采用无磁不锈钢材料制成，测量短节凹槽220设置为5个，均匀分布在测量短节2的圆周表面；测量短节2外部一侧嵌入安装有数据快速读取接口，通过该接口可实现测量短节数据读取。所述电池电源223由锂电池组串联后通过保险丝、二极管连接组成，提供21.6伏的直流电压。
[0033]所述接收短节凹槽410设置为3个，均匀分布在接收短节4的圆周表面。所述电源电路411通过电磁开关控制供电电路的打开和关闭。
[0034]所述方位伽玛测量模块、井斜测量模块采用通用的模块，能够同时记录多个不同扇区的地层伽玛数据、角度数据，并生成轨迹成像图。
[0035]实施例2
[0036]参照图1，一种多参数钻头随钻测量装置，主要由钻头1、测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多参数钻头随钻测量装置，主要由钻头（1）、测量短节（2）、螺杆马达（3）和接收短节（4）自下而上依次连接组成，其特征在于：所述测量短节（2）本体外圆周面自下而上依次嵌入设置有电阻率发射天线（210）、测量短节凹槽（220）、第一接收天线（230）、第二接收天线（240），在测量短节凹槽（220）内安装有测量短节微控制器（222），以及分别与测量短节微控制器（222）电性连接的电池电源（223）、电阻率接收电路（224）、电阻率发射电路（225）、井斜测量模块（226）、方位伽玛测量模块（227）、无线发射模块（228）和电磁波发射天线（221）；所述接收短节（4）本体外圆周面嵌入设置有接收短节凹槽（410），接收短节凹槽（410）内设置有电源电路（411）和电磁波接收天线（412）、信号放大电路、信号滤波电路、AD转换电路、接收短节微控制器（413），其中电源电路（411）分别与信号放大电路、信号滤波电路、AD转换电路和接收短节微控制器（413）电性连接，电磁波接收天线（412）依次与信号放大电路、信号滤波电路、AD转换电路和接收短节微控制器（413）电性连接。2.根据权利要求1所述的多参数钻头随钻测量装置，其特征在于：所述电阻率...

【专利技术属性】
技术研发人员：王光明，王京平，陈立恪，宁会生，王会安，刘士彬，
申请(专利权)人：山东胜利伟业石油工程技术服务有限公司，
类型：新型
国别省市：