一种旋转导向系统用高温探管技术方案

本发明专利技术涉及一种旋转导向系统用高温探管，涉及石油钻井设备技术领域。本发明专利技术包括左悬挂桨、抗压管、右悬挂桨、电池抗压筒和电路板架，抗压管的两端分别连接左悬挂桨和右悬挂桨，电池抗压筒装配在右悬挂桨的另一端，电路板架位于抗压管内；电池抗压筒内设置有电池，在电路板架上设置有加速度计、温度传感器、磁通门、滤波电路、采集传输电路、单总线转换电路和电源控制电路。本发明专利技术的高温探管中各电子元器件均为耐高温电子元器件，可以适应井下的高温环境，使得探管能够更好的进行更深的井位的钻井作业，同时，本发明专利技术的探管增加了电池，当系统断电时，电池可以从时间上无缝衔接为探管的电路通电，确保探管的正常工作。确保探管的正常工作。确保探管的正常工作。

【技术实现步骤摘要】
一种旋转导向系统用高温探管


[0001]本专利技术涉及石油钻井设备
，尤其涉及钻井用旋转导向设备
，更具体地说涉及一种旋转导向系统用高温探管。

技术介绍

[0002]从石油工业发展之初，石油钻井公司就不得不面对一系列艰难的挑战。目前世界上大部分油田已进入成熟期后期，产量开始递减，权威机构统计表明，现在世界上消费的石油大部分由以前勘探发现的油田所支撑，新发现的石油难以弥补成熟油田产量的快速递减，但人类对能源的需求至少在2030 年之前是一直增长的。如何弥补能源需求供给的巨大缺口是一项难题。
[0003]通过开发新的石油钻井、采油和炼化技术来提高整个石油行业的生产效率和油气利用率目前解决该难题的有效措施，从而使油气资源能满足人类日益增长的需求。科学技术的进步将成为推动21世纪世界石油工业前进最明显的特征，已经投入石油行业新技术极大的提高现有油田的采油率和新油田的勘探、开发效率，如勘探与开发的三维动态目测、实时随钻地质和地震信息传导、连续油管钻井、水下多相泵抽和计量系统、多分支井的钻井与完井、超长延伸井等。
[0004]科技的进步使得人们能够在更多领域去寻找石油与天然气，例如地质结构复杂的区域：海底、沙漠等。对于复杂底层油气的开发，比如页岩气、煤气层等，因其地质复杂，在大位移水平井、复杂超深定向井等中，都需要旋转导向系统钻井技术的存在，旋转导向系统技术能够更好的适应复杂地质条件下对油气的开采工作，并能够提高油气的产量。旋转导向系统适应复杂地质的石油和天然气开采的同时，比传统的钻井技术在成本上低廉，并且相对于传动的钻井系统操作更简单。相对于传统钻井技术，旋转导向钻井技术钻柱上受的摩擦阻力和扭矩阻力都要更小，使得旋转导向钻井技术的钻柱能有效提高工作效率的同时，拥有更长的使用寿命，在钻进过程中能更清晰的观看井眼内的状况，在复杂的地质条件下能随时了解实际状况，能够及时防止钻井过程可能出现的意外情况。
[0005]因此，研发出能够代替国外产品的具有自主知识产权的旋转导向系统具有重大而深远的意义。尤其是随着井深的增加，井下工作温度增加，研发出高温旋转导向系统能够更好的进行更深的井位。
[0006]探管是旋转导向系统的重要组成部分。旋转导向系统用探管测量的姿态对系统进行方向控制，包括旋转导向系统的井斜、方位和工具面控制，在通讯过程中，通过单总线转换部分将姿态发送给旋转导向系统的中空单元。因此，研发出一款适用于旋转导向系统的高温探管使其能够更好的进行更深的井位的钻井作业，就有重大而深远的意义。

技术实现思路

[0007]为了克服上述现有技术中存在的缺陷和不足，本专利技术提供了一种旋转导向系统用高温探管，本专利技术的专利技术目的在于设计一款耐高温的旋转导向系统用高温探管，以便高温
探管能够更好的进行更深井位的钻井作业。本专利技术的旋转导向系统用高温探管，包括左悬挂桨、抗压管、右悬挂桨、电池抗压筒和电路板架，抗压管的两端分别连接左悬挂桨和右悬挂桨，电池抗压筒装配在右悬挂桨的另一端，电路板架通过密封螺钉与右悬挂桨连接，且位于抗压管内；所述电池抗压筒内设置有高温电池，所述高温电池与右悬挂桨通过密封螺钉连接；在电路板架上设置有加速度计、温度传感器、磁通门、滤波电路、采集传输电路、单总线转换电路和电源控制电路；电路板架上装配的电子元器件均选用耐高温电子元器件。本专利技术的高温探管中各电子元器件均为耐高温电子元器件，可以适应井下的高温环境，使得探管能够更好的进行更深的井位的钻井作业，同时，本专利技术的探管增加了电池，当系统断电时，电池可以从时间上无缝衔接为探管的电路通电，确保探管的正常工作。
[0008]为了解决上述现有技术中存在的问题，本专利技术是通过下述技术方案实现的。
[0009]本专利技术提供了一种旋转导向系统用高温探管，该高温探管包括左悬挂桨、抗压管、右悬挂桨、电池抗压筒和电路板架，抗压管一端与左悬挂桨的一端连接，抗压管的另一端与右悬挂桨的一端连接，所述电池抗压筒装配在右悬挂桨的另一端；所述电路板架装配在所述抗压管内；所述电池抗压筒内装配有电池；所述右悬挂桨上设置有与旋转导向系统中控单元的单总线连接的单芯连接器；所述电路板架上固载有加速度计、温度传感器、磁通门、滤波电路、采集传输电路、电源控制电路和单总线转换电路；所述电池以及电路板上的加速度计、温度传感器、磁通门、滤波电路、采集传输电路、电源控制电路和单总线转换电路，均为耐高温的电子元器件；所述滤波电路与加速度计相连，所述采集传输电路分别与温度传感器、磁通门、滤波电路和单总线转换电路相连，所述单总线转换电路与右悬挂桨上的单芯连接器相连；所述电源通过电源控制电路分别与加速度计、温度传感器、磁通门、滤波电路、采集传输电路、单总线转换电路和单芯连接器连接，并在系统断电时，分别为加速度计、温度传感器、磁通门、滤波电路、采集传输电路、单总线转换电路和单芯连接器供电。
[0010]进一步优选的，所述滤波电路与加速度计相连用于将加速度计输出的信号进行滤波并输出模拟信号；所述磁通门用于测量旋转导向系统周围环境的磁场强度，并输出模拟信号；所述温度传感器采集旋转导向系统周围环境的温度，并输出模拟信号；所述采集传输电路用于采集滤波电路输出的模拟信号、磁通门输出的模拟信号和温度传感器输出的模拟信号，并转换为电信号；所述单总线电路将采集传输电路输出的电信号转换为单总线信号并通过单芯连接器与旋转导向系统中控单元连接。
[0011]进一步优选的，所述采集传输电路包括采集模块、单片机和存储器，所述采集模块用于采集滤波电路输出的模拟信号、磁通门输出的模拟信号和温度传感器输出的模拟信号，并将采集到的模拟信号转换成电信号；所述单片机用于接收采集模块转换的电信号，并根据对应电信号的转换系数计算出旋转导向系统当下的井斜角、工具面角、方位角和温度，并存储在存储器中。
[0012]更进一步优选的，所述单总线转换电路与采集传输电路中的单片机相连，将单片机计算得到的旋转导向系统当下的井斜角、工具面角、方位角和温度信息转换为单总线信号，并通过右悬挂桨上的单芯连接器和与单芯连接器相连的单总线将单总线信号传输至旋转导向系统的中控单元。
[0013]进一步优选的，所述电源控制电路和采集传输电路对电池供电进行判定，当判定为电池供电并工作时，采集传输电路将电池供电时的井斜角、工具面角、方位角和温度保存
在存储器中。
[0014]进一步优选的，所述抗压管的两端分别与左悬挂桨和右悬挂桨通过轴承连接。
[0015]进一步优选的，所述电池抗压筒与右悬挂桨通过轴承连接。
[0016]更进一步优选的，所述电池抗压筒的端部成圆锥状。
[0017]进一步优选的，电路板架的一端通过密封螺钉与右悬挂桨连接。
[0018]进一步优选的，所述电池通过密封螺钉与右悬挂桨连接。
[0019]与现有技术相比，本专利技术所带来的有益的技术效果表现在：1、与现有技术相比，通过抗压管装配电路板架，抗压管起到对电路板架以及电路板架上各电器元件的保护作用，而将抗压管设置在左悬挂桨和右悬挂桨之间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种旋转导向系统用高温探管，其特征在于：该高温探管包括左悬挂桨（1）、抗压管（2）、右悬挂桨（3）、电池抗压筒（5）和电路板架（6），抗压管（2）一端与左悬挂桨（1）的一端连接，抗压管（2）的另一端与右悬挂桨（3）的一端连接，所述电池抗压筒（5）装配在右悬挂桨（3）的另一端；所述电路板架（6）装配在所述抗压管（2）内；所述电池抗压筒（5）内装配有电池（4）；所述右悬挂桨（3）上设置有与旋转导向系统中控单元的单总线连接的单芯连接器；所述电路板架（6）上固载有加速度计（7）、温度传感器（13）、磁通门（8）、滤波电路（9）、采集传输电路（10）、电源控制电路（11）和单总线转换电路（12）；所述电池（4）以及电路板上的加速度计（7）、温度传感器（13）、磁通门（8）、滤波电路（9）、采集传输电路（10）、电源控制电路（11）和单总线转换电路（12），均为耐高温的电子元器件；所述滤波电路（9）与加速度计（7）相连，所述采集传输电路（10）分别与温度传感器（13）、磁通门（8）、滤波电路（9）和单总线转换电路（12）相连，所述单总线转换电路（12）与右悬挂桨（3）上的单芯连接器相连；所述电源通过电源控制电路（11）分别与加速度计（7）、温度传感器（13）、磁通门（8）、滤波电路（9）、采集传输电路（10）、单总线转换电路（12）和单芯连接器连接，并在系统断电时，分别为加速度计（7）、温度传感器（13）、磁通门（8）、滤波电路（9）、采集传输电路（10）、单总线转换电路（12）和单芯连接器供电。2.如权利要求1所述的一种旋转导向系统用高温探管，其特征在于：所述滤波电路（9）与加速度计（7）相连用于将加速度计（7）输出的信号进行滤波并输出模拟信号；所述磁通门（8）用于测量旋转导向系统周围环境的磁场强度，并输出模拟信号；所述温度传感器（13）采集旋转导向系统周围环境的温度，并输出模拟信号；所述采集传输电路（10）用于采集滤波电路（9）输出的模拟信号、磁通门（8）输出的模拟信号和温度传感器（13）输出的模拟信号，并转换为电...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭秋芬，李梅英，吕伟，杨斌，石明泉，岳步江，刘佳华，王福增，王国光，张佳纯，
申请(专利权)人：四川天石和创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：