矿用煤层气抽采定向千米钻机钻孔孔壁松散度测量传感器制造技术

本实用新型专利技术提供一种矿用煤层气抽采定向千米钻机钻孔孔壁松散度测量传感器，结构包括电极、不锈钢探管、传感器主电板及电池；其中，不锈钢探管，表面开出深度一致但宽度不一的环形凹槽用来安装电极，传感器的不锈钢外壳通过首尾两端的螺纹丝口与不锈钢探杆紧密固定；电极用空心插销将其固定在传感器外壳上，除外侧面以外的所有面都用绝缘材料包裹，导线通过空心插销与传感器主电路板连接。本实用新型专利技术所给出的传感器能够在直径10cm左右的钻孔内测量钻孔孔壁介质松散程度，在数千米长的钻孔内由蓄电池供电完成连续测算，评估钻杆及钻孔当前状态，提高了千米钻机钻孔孔内状态检测自动化水平。水平。水平。

【技术实现步骤摘要】
矿用煤层气抽采定向千米钻机钻孔孔壁松散度测量传感器


[0001]本技术涉及一种钻孔孔壁周围煤层松散度的测量装置，具体涉及一种矿用煤层气抽采定向千米钻机钻孔孔壁松散度测量传感器。

技术介绍

[0002]国外的钻孔孔壁测量设备主要以感应法为主，多应用于石油测井。国内如中国石化工程院自主研发的随钻高分辨率电阻率成像系统，也主要用于石油探测。虽然，矿用煤层气抽采用水平千米定向钻机最初由石油定向钻机延伸而来，但是其运行工况与石油钻探又有显著的区别。煤层气抽采钻孔不仅距离长，孔径较小，而且存在孔内瓦斯突出危险。钻孔孔壁状态测量设备需要面临安装空间狭小、安全限制要求高、测量环境恶劣等问题。因此，以上钻孔孔壁状态测量设备不仅不能采集煤层气抽采定向千米钻机钻孔孔壁周围煤岩数据，无法直接移植于煤层气抽采用钻孔孔壁状态的检测，而且也无法满足煤层气抽采工况环境。
[0003]在与本专利相关的随钻测量研究成果中，由杜海洋等人提供一种用于侧向电阻率的随钻装置，其适用于泥浆电阻率大大低于周围地层电阻率的地层、油基泥浆以及100欧米以上的高阻地层；开发环境为常规选用盐本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.矿用煤层气抽采定向千米钻机钻孔孔壁松散度测量传感器，其特征在于：结构包括电极、不锈钢探管、传感器主电板及电池；所述不锈钢探管，表面开出深度一致但宽度不一的环形凹槽用来安装电极，传感器的不锈钢外壳通过首尾两端的螺纹丝口与不锈钢探杆紧密固定，不锈钢探管表面开出深度一致但宽度不一的环形凹槽用来安装电极；所述电极选用铜制的环状结构，每个电极两侧开孔，用空心插销将其固定在传感器外壳上，除外侧面以外的所有面都用绝缘材料包裹，导线通过空心插销与传感器主电路板连接；所述电极，根据电极所完成工作的不同和连接方式的区别将其分为四部分，且每一部分的两个电极之间相互连接，具体分为两个屏蔽电极、两个测量外电极、两个测量内电极和一个发射电电极，其中测量外电极和内电极组成监督电极；所述传感器主电板包括CPU、电源模块、通讯模块、电压调理电路、ADC模块、DAC模块、相位检测模块和电压转换电路；其中，ADC模块与DAC模块则集成在单片机内部，DAC输出与调理电路通过CPU的模拟量输出通道连接，电压调理电路输出与屏蔽电极连接，发射电极与相位检测模块通过导线相连接，监督电极引出导线分两路与相位检测模块和电压转换电路接通，一路经相位检测模块计算后通过I/O口与单片机相连，另一路经电压转换电路处理后与CPU模拟量采集通道连接；通讯模块是基于RS485通信芯片的串行通讯电路，其一端与CPU的USART接口连接，另一端与通电铜缆和不锈钢探管连接。2.根据权利要求1所述的矿用煤层气抽采定向千米钻机钻孔孔壁松散度测量传感器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷志鹏，李杰，宋建成，杜建荣，栗林波，任瑞斌，王飞宇，向学艺，石港，程瑞，何庆辉，李蔚，张景春，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：新型
国别省市：