井下钻压扭矩测量工具制造技术

本发明专利技术公开了一种井下钻压扭矩测量工具，包括钻铤短节、应变测量仪、控制装置及钻压扭矩数据采控短节；钻铤短节的侧壁上分别开设有第一安装槽和第二安装槽，应变测量仪和控制装置分别封装于第一安装槽和第二安装槽内，且应变测量仪与第一安装槽的槽壁过盈配合；钻压扭矩数据采控短节安装在钻铤短节内；应变测量仪与控制装置信号连接，能够将测得的扭矩信号传递给控制装置，控制装置用于将扭矩信号进行处理；钻压扭矩数据采控短节与控制装置信号连接，用于存储并接收控制装置传递的处理后的数据信号。本发明专利技术中，由于应变测量仪封装于钻铤短节上开设的第一安装槽内，避免了外部泥浆影响应变测量仪的测量准确度，提高了钻压扭矩的测量精度。测量精度。测量精度。

【技术实现步骤摘要】
井下钻压扭矩测量工具


[0001]本专利技术涉及石油钻井井下应变测量
，尤其是涉及一种井下钻压扭矩测量工具。

技术介绍

[0002]随着石油天然气工业的快速发展和石油勘探开发的不断深入，井下地层结构越来越复杂，深井和高温高压井以及大位移井、长水平段水平井等特殊工艺井越来越多，井下事故及复杂情况的发生率也越来越多。
[0003]钻压的测量能预测钻具的造斜能力，从而控制钻井轨迹。目前，钻压测量主要靠钻台指重显示钻压数据对井下状况进行判断，但由于摩阻、钻柱受力、井眼约束、钻井液粘附等因素的影响，使得地面测量与井下实际情况存在一定偏差，不仅影响井身质量，而且影响钻具的安全使用。
[0004]因此，如何提高钻压扭矩的测量精度是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种井下钻压扭矩测量工具，能够提高钻压扭矩的测量精度。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0007]一种井下钻压扭矩测量工具，包括钻铤短节、应变测量仪、控制装置及钻压扭矩数据采控短节；
[0008]所述钻铤短节的侧壁上分别开设有第一安装槽和第二安装槽，所述应变测量仪和所述控制装置分别封装于所述第一安装槽和第二安装槽内，且所述应变测量仪与所述第一安装槽的槽壁过盈配合；
[0009]所述钻压扭矩数据采控短节安装在所述钻铤短节内；
[0010]所述应变测量仪与所述控制装置信号连接，能够将测得的扭矩信号传递给所述控制装置，所述控制装置用于将所述扭矩信号进行处理；
[0011]所述钻压扭矩数据采控短节与所述控制装置信号连接，用于存储并接收所述控制装置传递的处理后的数据信号。
[0012]在一个具体实施方案中，所述应变测量仪包括圆柱主体、基板及多组应变片组件；
[0013]所述基板设置在所述圆柱主体的底端，且所述基板过盈卡接在所述第一安装槽的槽壁；
[0014]所述应变片组件依次粘贴在所述基板上。
[0015]在另一个具体实施方案中，所述基板为陶瓷制成；
[0016]和/或
[0017]所述应变片组件包括四臂电桥电路及集成安装在每臂所述电桥电路上的多个应变片；
[0018]和/或
[0019]所述应变测量仪与所述第一安装槽配合的过盈量大于或者等于0.03mm，且小于或者等于0.04mm；
[0020]和/或
[0021]所述应变测量仪与所述第一安装槽的配合处环周安装有压力感应贴片；和/或
[0022]所述应变测量仪和所述第一安装槽的个数相等，均大于或者等于2个，且一一对应安装，
[0023]当所述应变测量仪和所述第一安装槽的个数均为2个时，2个所述第一安装槽分别置于所述第二安装槽的两侧，且分别与所述第二安装槽间隔90
°
设置。
[0024]在另一个具体实施方案中，所述控制装置包括控制电路板和蓝牙板；
[0025]所述控制电路板与所述应变测量仪信号连接，用于接收所述应变测量仪测得的扭矩信号，并处理所述扭矩信号；
[0026]所述蓝牙板分别与所述控制电路板及所述钻压扭矩数据采控短节信号连接，用于将所述控制电路板处理后的数据信号传递给所述钻压扭矩数据采控短节存储，并能够在扭矩测量结束后，将存储在所述钻压扭矩数据采控短节内数据传出。
[0027]在另一个具体实施方案中，所述控制装置还包括过线承压塞；
[0028]所述过线承压塞固定安装在所述第二安装槽内，所述控制电路板和所述蓝牙板安装在所述过线承压塞内；
[0029]所述第一安装槽和第二安装槽之间通过连接孔导通，所述连接孔用于电连接所述控制电路板和所述应变测量仪的导线穿过。
[0030]在另一个具体实施方案中，所述钻压扭矩数据采控短节包括封闭壳体和短节电路板；
[0031]所述第二安装槽的槽底与所述钻铤短节的内腔导通；
[0032]所述封闭壳体的侧壁上设置有凸起部，所述凸起部从所述第二安装槽的槽底延伸到所述第二安装槽内，所述凸起部上开设有与所述封闭壳体的内腔导通的安装孔，所述过线承压塞与所述安装孔连接。
[0033]在另一个具体实施方案中，所述安装孔为螺纹孔，所述过线承压塞与所述安装孔螺纹连接；
[0034]和/或
[0035]所述封闭壳体包括凸异电路连接件、承压筒、上堵头和下堵头；
[0036]所述凸起部设置在中空的所述凸异电路连接件上，所述上堵头与所述凸异电路连接件的顶端密封连接，所述承压筒的顶端与所述凸异电路连接件的底端密封连接，所述承压筒的底端与所述下堵头密封连接。
[0037]在另一个具体实施方案中，所述钻压扭矩数据采控短节还包括电路板骨架；
[0038]所述电路板骨架安装在所述承压筒内，所述短节电路板通过有机硬硅胶灌封镶嵌在所述电路板骨架上；
[0039]和/或
[0040]所述钻压扭矩数据采控短节还包括电池组件，所述电池组件通过有机硅胶灌装在所述承压筒内，且与所述短节电路板电连接，给所述短节电路板供电。
[0041]在另一个具体实施方案中，所述钻压扭矩数据采控短节还包括减震结构件、螺纹压环及凹形压块；
[0042]所述减震结构件与所述凸异电路连接件的内壁连接，所述螺纹压块与所述凸异电路连接件连接；
[0043]所述减震结构件的底端与所述螺纹压块的顶端连接，所述凹形压块的顶端与所述螺纹压块的底端连接；
[0044]所述电路板骨架的顶端与所述凹形压块的底端连接。
[0045]在另一个具体实施方案中，所述井下钻压扭矩测量工具还包括扶正器；
[0046]所述扶正器位于所述封闭壳体内，且所述扶正器安装在所述承压筒的底端。
[0047]根据本专利技术的各个实施方案可以根据需要任意组合，这些组合之后所得的实施方案也在本专利技术范围内，是本专利技术具体实施方式的一部分。
[0048]不限于任何理论，从以上公开内容可以看出，本专利技术公开的井下钻压扭矩测量工具，使用时，应变测量仪将测得的扭矩信号传递给控制装置，控制装置将接收的扭矩信号进行迭代处理，并将处理后的数据信号传递给钻压扭矩数据采控短节，钻压扭矩数据采控短节存储下全部数据，直到测量结束。本专利技术中，由于应变测量仪封装于钻铤短节上开设的第一安装槽内，避免了外部泥浆影响应变测量仪的测量准确度，提高了钻压扭矩的测量精度。
[0049]此外，控制装置封装在钻铤短节的第二安装槽内，避免了泥浆渗入，损坏控制装置。应变测量仪与第一安装槽的槽壁过盈配合，避免了过多破坏钻铤短节的结构。
附图说明
[0050]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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专利技术的一些实施例，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。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种井下钻压扭矩测量工具，其特征在于，包括钻铤短节、应变测量仪、控制装置及钻压扭矩数据采控短节；所述钻铤短节的侧壁上分别开设有第一安装槽和第二安装槽，所述应变测量仪和所述控制装置分别封装于所述第一安装槽和第二安装槽内，且所述应变测量仪与所述第一安装槽的槽壁过盈配合；所述钻压扭矩数据采控短节安装在所述钻铤短节内；所述应变测量仪与所述控制装置信号连接，能够将测得的扭矩信号传递给所述控制装置，所述控制装置用于将所述扭矩信号进行处理；所述钻压扭矩数据采控短节与所述控制装置信号连接，用于存储并接收所述控制装置传递的处理后的数据信号。2.根据权利要求1所述的井下钻压扭矩测量工具，其特征在于，所述应变测量仪包括圆柱主体、基板及多组应变片组件；所述基板设置在所述圆柱主体的底端，且所述基板过盈卡接在所述第一安装槽的槽壁；所述应变片组件依次粘贴在所述基板上。3.根据权利要求2所述的井下钻压扭矩测量工具，其特征在于，所述基板为陶瓷制成；和/或所述应变片组件包括四臂电桥电路及集成安装在每臂所述电桥电路上的多个应变片；和/或所述应变测量仪与所述第一安装槽配合的过盈量大于或者等于0.03mm，且小于或者等于0.04mm；和/或所述应变测量仪与所述第一安装槽的配合处环周安装有压力感应贴片；和/或所述应变测量仪和所述第一安装槽的个数相等，均大于或者等于2个，且一一对应安装，当所述应变测量仪和所述第一安装槽的个数均为2个时，2个所述第一安装槽分别置于所述第二安装槽的两侧，且分别与所述第二安装槽间隔90
°
设置。4.根据权利要求3所述的井下钻压扭矩测量工具，其特征在于，所述控制装置包括控制电路板和蓝牙板；所述控制电路板与所述应变测量仪信号连接，用于接收所述应变测量仪测得的扭矩信号，并处理所述扭矩信号；所述蓝牙板分别与所述控制电路板及所述钻压扭矩数据采控短节信号连接，用于将所述控制电路板处理后的数据信号传递给所述钻压扭矩数据采控短节存储，并能够在扭矩测量结束后，将存储在所述钻压扭矩数据采控短节内数据传出。5.根据权利要求4所述的井下钻压扭矩测量工具，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿燕，孔华，白汉栋，晁文学，张敏，闫玉鹏，
申请(专利权)人：中石化中原石油工程有限公司中石化中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：