專利名稱：接力傳輸隨鉆測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種接力傳輸隨鉆測量裝置，用于在石油天然氣鉆井中采 用氣體介質(zhì)鉆定向井或水平井過程中的井眼軌跡監(jiān)測，涉及井下隨鉆儀器 艙的制造技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景在鉆井過程中，特別是在鉆水平井過程中，為了最大限度 保護所鉆地層不受鉆井液的污染，使油氣層盡可能保持原始的儲存狀態(tài)， 可采取多種技術(shù)思路，其中，氣體鉆水平井技術(shù)可最大限度地保護和解放 儲層，但卻存在井眼軌跡監(jiān)測困難的問題，目前，國內(nèi)外氣體鉆水平井時 主要采用電磁波隨鉆測量系統(tǒng)監(jiān)測井眼軌跡，但電磁波信號易受到低電阻 率地層的吸收，信號嚴重衰減，還會受到地面環(huán)境的干擾；經(jīng)過多次試驗， 電磁波井下穩(wěn)定的遙測深度約2000m;國外主要采用中繼站、延長天線、 增大井下信號發(fā)射功率和降低信號發(fā)射頻率來提高遙測深度，但這四種方 法均無法大幅度提高遙測深度，國內(nèi)尚無成熟的電磁波隨鉆測量技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明主要針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點，采用井下有線接力傳輸 的方法，設(shè)計了一種用于井下信號無線傳輸?shù)慕恿鬏旊S鉆測量裝置。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明由安裝鉆具和井下儀器總成構(gòu)成，其特 征在于
所述安裝鉆具包括無磁鉆桿9和懸掛短節(jié)3，懸掛短節(jié)3的下端連接無 磁鉆桿9，上端連接鉆桿2;
所述儀器總成包括儀器艙10、電池7、電纜1和懸掛頭6，儀器艙IO、 電池7設(shè)置在無磁鉆桿9內(nèi)，電池7—端與懸掛頭6連接，另一端連接儀 器艙IO，懸掛頭6懸掛固定在懸掛短節(jié)3內(nèi)的抬肩上，在所述懸掛頭6的尾端設(shè)置有電纜對接公頭4，對接公頭4與電纜1連
接；
在所述儀器艙10中可以設(shè)置實施井斜角、井斜方位角、溫度、振動、 電池電壓的測試儀器，也可以設(shè)置測試地質(zhì)參數(shù)的測試儀器；
在所述儀器艙10、電池7的外筒上設(shè)置有橡膠扶正器8;
所述電纜1的一端設(shè)置對接母頭5，另一端設(shè)置對接公頭；
在使用本裝置時，先將無磁鉆桿9組合在鉆具組合前端靠近井底鉆具 11的位置，將懸掛短節(jié)3連接在無磁鉆桿9的上端，然后將連接好的無磁 鉆桿9組合下入井內(nèi)，并坐卡在井口；將儀器艙IO、電池7和懸掛頭6從 下至上依次連接好，組合成井下儀器總成；將井下儀器總成下入無磁鉆桿9 內(nèi)，并懸掛在懸掛短節(jié)3內(nèi)的臺階上；
繼續(xù)連接鉆桿2下鉆，當(dāng)鉆具下入到預(yù)定的深度后，用絞車下放電纜1， 帶有對接母頭5的一端向下，直到電纜1前端的對接母頭5套接在懸掛頭6 上的對接公頭4上；然后，在井口剪斷電纜并在剪斷處接上電纜對接公頭， 使井下儀器總成與上部的信號發(fā)射總成實現(xiàn)連接；然后繼續(xù)下鉆至井底， 開始正常鉆進；井下儀器總成與信號發(fā)射總成之間連接的電纜1的長度可 根據(jù)設(shè)計井深進行調(diào)整，正常鉆進時，井下儀器總成位于井斜較大的井段 或者水平井段，井下儀器艙10由電池7供電，將測得的數(shù)據(jù)編碼后通過電 纜1傳輸?shù)缴喜啃盘柊l(fā)射總成的電磁波發(fā)射裝置，然后由電磁波發(fā)射裝置 以超低頻電磁波信號向地面發(fā)射，并由地面信號接收裝置接收后傳給計算 機進行處理。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明采用了井下有線接力傳輸?shù)姆椒?，將井下?shù)據(jù)儀器總成設(shè)置在接近鉆頭的位置，信號采集后通過有線的方式傳輸 給上一級的信號發(fā)射總成，可真實的將井下收集到的信息傳遞給信號發(fā)射 總成，連接數(shù)據(jù)儀器總成和信號發(fā)射總成之間的電纜可以根據(jù)井深的設(shè)計 設(shè)定電纜的長度，因此，信號發(fā)射總成可以設(shè)置在離地面較近的井下，通 過無線發(fā)射電磁波的方式將信號傳輸給地面進行處理，使無線傳輸段更可 罪。


圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖l對本發(fā)明進一步說明 一種接力傳輸隨鉆測量裝置， 本發(fā)明由安裝鉆具和井下數(shù)據(jù)儀器總成構(gòu)成，安裝鉆具包括無磁鉆桿9
和懸掛短節(jié)3，懸掛短節(jié)3的下端連接無磁鉆桿9，上端連接鉆桿2; 儀器總成包括儀器艙IO、電池7、電纜1和懸掛頭6，儀器艙IO、電池7 設(shè)置在無磁鉆桿9內(nèi)，電池7 —端與懸掛頭6連接，另一端連接儀器艙10， 為了懸掛固定懸掛頭6，在懸掛短節(jié)3的內(nèi)圓上設(shè)置有臺肩，懸掛頭6懸掛 固定在懸掛短節(jié)3內(nèi)的抬肩上，懸掛頭6的尾端設(shè)置有對接公頭4，對接公 頭4與電纜1連接，電纜1的一端設(shè)置對接母頭5，另一端設(shè)置對接公頭； 為了對地層進行測試，在儀器艙10中設(shè)置有實施井斜角、井斜方位角、溫 度、振動、電池電壓，以及地質(zhì)參數(shù)和數(shù)據(jù)的測量儀器，為了減少井下儀 器艙在鉆井過程中的震動和位移，在儀器艙IO、電池7的外筒上設(shè)置有橡 膠扶正器8;
以鉆頭前進方向為下給出實施例在使用本裝置時，先將無磁鉆桿9組合在鉆具組合前端靠近前部鉆具11的位置，將懸掛短節(jié)3連接在無磁鉆
桿9的上端，然后將連接好的無磁鉆桿9組合下入井口內(nèi)，并由卡瓦卡在
井口，然后將裝好測試井斜角、井斜方位角、溫度、振動、電池電壓，以
及地質(zhì)參數(shù)和數(shù)據(jù)的測量儀器的儀器艙10、電池7和懸掛頭6從下到上依 次連接好，組合成井下儀器總成，然后將井下儀器總成下入無磁鉆桿9內(nèi)， 并懸掛在懸掛短接3內(nèi)的臺階上，然后繼續(xù)連接鉆桿2下鉆，當(dāng)鉆具下入 到預(yù)定的深度后，用絞車下放電纜l，電纜1的對接母頭5向下，由于懸掛 頭6上帶有對接公頭4，因此，當(dāng)電纜l的對接母頭5下到井下儀器總成的 位置時，電纜1前端的對接母頭5就會套在懸掛頭6上的對接公頭4上； 然后，在井口剪斷電纜并在剪斷處接上電纜對接公頭，使電纜與上部的信 號發(fā)射總成連接，實現(xiàn)井下儀器總成與信號發(fā)射總成的連接，然后就可以 繼續(xù)下鉆至井底，開始正常鉆進；井下儀器總成與信號發(fā)射總成之間數(shù)據(jù) 傳輸?shù)倪B接電纜1的長度可在下鉆過程中根據(jù)設(shè)計井深進行調(diào)整，目的是 要保證上部信號發(fā)射總成的電磁波發(fā)射裝置位于直井段或井斜角《40。的 井段；正常鉆進時，井下儀器總成位于井斜較大的井段或者水平井段，井 下儀器艙10由電池7供電，將測得的數(shù)據(jù)編碼后通過電纜1傳輸?shù)缴喜啃?號發(fā)射總成的電磁波發(fā)射裝置，然后由電磁波發(fā)射裝置以超低頻電磁波信 號向地面發(fā)射，并由地面信號接收裝置接收后傳給計算機進行處理。
權(quán)利要求1、一種接力傳輸隨鉆測量裝置，包括安裝鉆具和井下儀器總成構(gòu)成，其特征在于所述安裝鉆具包括無磁鉆桿和懸掛短節(jié)，懸掛短節(jié)的下端連接無磁鉆桿，上端連接鉆桿；所述儀器總成包括儀器艙、電池、電纜和懸掛頭，儀器艙、電池設(shè)置在無磁鉆桿內(nèi)，電池一端與懸掛頭連接，另一端連接儀器艙，懸掛頭懸掛固定在懸掛短節(jié)內(nèi)的抬肩上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的接力傳輸隨鉆測量裝置，其特征在于在所述懸掛頭的尾端設(shè)置有電纜對接公頭，對接公頭與電纜連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的接力傳輸隨鉆測量裝置，其特征在于在所 述儀器艙中可以設(shè)置實施井斜角、井斜方位角、溫度、振動、電池電壓的測 試儀器，也可以設(shè)置測試地質(zhì)參數(shù)的測試儀器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的接力傳輸隨鉆測量裝置，其特征在于在所 述儀器艙、電池的外筒上設(shè)置有橡膠扶正器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的接力傳輸隨鉆測量裝置，其特征在于所述 電纜的一端設(shè)置對接母頭，另一端設(shè)置對接公頭。
專利摘要一種接力傳輸隨鉆測量裝置，涉及井下數(shù)據(jù)隨鉆檢測傳輸?shù)募夹g(shù)領(lǐng)域，包括安裝鉆具和井下儀器總成，安裝鉆具包括無磁鉆桿和懸掛短節(jié)，儀器總成包括儀器艙、電池、電纜和懸掛頭，儀器艙、電池設(shè)置在無磁鉆桿內(nèi)，儀器總成由懸掛頭懸掛固定在懸掛短節(jié)內(nèi)，采用井下有線接力傳輸?shù)姆椒?，設(shè)計了一種用于井下信號無線傳輸?shù)慕恿鬏旊S鉆測量裝置，特別適用于氣體鉆水平井過程中井下隨鉆檢測數(shù)據(jù)的信號傳輸，井下信號采集后先由有線傳輸，再由無線傳輸給地面，具有使無線傳輸更可靠的特點。
文檔編號E21B47/12GK201386557SQ200920080509
公開日2010年1月20日 申請日期2009年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月30日
發(fā)明者孫海芳, 峰 季, 王忠生, 璟 白, 超 胡, 譙抗逆, 陳偉卿 申請人:中國石油集團川慶鉆探工程有限公司鉆采工藝技術(shù)研究院