一种钻具工具面测量装置及测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于油气钻井技术领域，具体地，涉及一种钻具工具面测量装置及测量方法。钻具工具面测量装置连接在钻头的上方，包括与所述钻头同步转动的外筒；同轴固定设置在所述外筒内部的编码盘，在所述编码盘上沿周向均匀贯穿设置有多个大小不等的编码孔；用于堵塞所述编码孔的阀块，所述阀块与所述编码盘同轴转动式连接，所述阀块构造成使至少一个所述编码孔为畅通状态；与所述阀块连接的偏重感应器，所述偏重感应器的重心与所述阀块的转动轴线不重合，从而在重力的作用下使所述阀块始终朝向一个方向。本发明专利技术采用纯机械式结构，能够在高温工况下正常工作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于油气钻井，具体地，涉及一种钻具工具面测量装置以及一种使用钻具工具面测量装置的测量方法。

技术介绍

1、随着油气勘探开发向纵深的发展以及对深井、超深井钻井技术的重视，目前对深井、超深井的勘探力度不断加大，深井在每年完成井中所占比重越来越大，多口井钻井深度达8000m以上，测量井底温度多在200℃以上。部分地区地温梯度高(3.3～3.82℃/100m)，深井钻探温度高，设计预测井底温度在230℃以上。但是，在深井施工过程中，无论使用现有钻井公司的高温旋转脉冲mwd，还是高温脉冲mwd，由于这些钻井随钻工具多采用电子元器件结构形式，实际耐受温度多在180℃以下，在井底温度过高的工况下，仪器数据不稳定，无法正常工作，对钻井施工造成严重影响。因此，油气资源勘探开发面临着超高温地层的定向钻井问题。

2、干热岩资源开发利用正在快速发展。目前，现有的开发效果较好的干热岩资源温度均在200℃以上，且多采用定向井施工。因此，在深井、超深井的钻探工作以及干热岩资源开发利用中，均面临现有的钻井随钻测量工具无法在高温工况下正常工作的问题。

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【技术保护点】

1.一种钻具工具面测量装置，连接在钻头的上方，其特征在于，所述钻具工具面测量装置包括：

2.根据权利要求1所述的钻具工具面测量装置，其特征在于，所述偏重感应器(2)包括用于与所述阀块(12)连接的转轴(21)，在所述转轴(21)的外壁设置有偏重块(22)，所述偏重块(22)使所述偏重感应器(2)的转动轴线与重心不重合。

3.根据权利要求1或2所述的钻具工具面测量装置，其特征在于，所述钻具工具面测量装置包括多个彼此间通过芯轴连接器(3)连接的偏重感应器(2)，经过多个所述偏重感应器(2)的重心的直线与其转动轴线平行。

4.根据权利要求1所述的钻具工具面测...

【技术特征摘要】

1.一种钻具工具面测量装置，连接在钻头的上方，其特征在于，所述钻具工具面测量装置包括：

2.根据权利要求1所述的钻具工具面测量装置，其特征在于，所述偏重感应器(2)包括用于与所述阀块(12)连接的转轴(21)，在所述转轴(21)的外壁设置有偏重块(22)，所述偏重块(22)使所述偏重感应器(2)的转动轴线与重心不重合。

3.根据权利要求1或2所述的钻具工具面测量装置，其特征在于，所述钻具工具面测量装置包括多个彼此间通过芯轴连接器(3)连接的偏重感应器(2)，经过多个所述偏重感应器(2)的重心的直线与其转动轴线平行。

4.根据权利要求1所述的钻具工具面测量装置，其特征在于，在所述外筒(10)内还设置有键套(13)和挡圈(14)，在所述外筒(10)的内壁沿周向均匀分布有多个轴向开设的安装槽，在所述编码盘(11)和所述键套(13)的外壁设置有与多个所述安装槽一一对应的安装齿，所述编码盘(11)的一端通过所述安装齿与安装槽的端部抵接，所述编码盘(11)的另一端与所述键套(13)抵接，所述挡圈(14)抵接设置在所述键套(13)的远离所述编码盘(11)的一端，所述挡圈(14)与所述外筒(10)固定连接。

5.根据权利要求1所述的钻具工具面测量装置，其特征在于，在所述编码盘(11)的端面同轴设置有耐磨柱(15)，在所述阀块(12)的转动轴线处设置有用于与所述耐磨柱(15)转动配合的耐磨槽(16)。

6.根据权利要求5所述的钻具工具面测量装置，其特征在于，所述阀块(12)和所述偏重感应器(2)通过重力阀杆(17)和阀杆接头(18)连接，在所述重力阀杆(17)和所述阀杆接头(18)之间同轴设置有弹簧(19)。

7.根据权利要求6所述的钻具工具面测量装置，其特征在于，所述阀块(12)与所述重力阀杆(17)固定连接，在所述阀杆接头(18)的一端设置有阶梯孔，所述阶梯孔的大径部位于外侧，并通过插接的方式与所述重力阀杆(17)连接，所述弹簧(19)设置在所述阶梯孔的小径部内，所述弹簧(19)的两端分别抵接所述重力阀杆(17)和阀杆接头(18)。

8.根据权利要求6所述的钻具工具面测量装置，其特征在于，所述阀杆接头(18)的远离所述重力阀杆(17)的一端设置有用于与所述偏重感应器(2)连接的方形孔，在所述阀杆接头(18)上沿径向穿透设置有螺纹孔，所述螺纹孔与所述方形孔相交。

9.根据权利要求1所述的钻具工具面测量装置，其特征在于，所述编码孔(111)的扇面角度相等，n个所述编码孔(111)的扇面角度为360°/(2n)，所述阀块(12)为扇形，所述阀块(12)的角度等于所述编码孔(111)的扇面角度。

10.根据权利要求2所述的钻具工具面测量装置，其特征在于，所述偏重块(22)包括两个体积相等并包覆式设置在所述转轴(21)上的半圆柱体，两个半圆柱体中其中一个采用低密度材料制成，另一个采用高...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海平，臧艳彬，孙峰，张东清，孙明光，周号博，王甲昌，陶兴华，索忠伟，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：