隨鉆測(cè)量裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了隨鉆測(cè)量裝置及方法，其中的一種隨鉆測(cè)量裝置包括：具有旋轉(zhuǎn)軸線的基體，用于沿軸向連接于鉆井設(shè)備的鉆桿和鉆頭之間，所述基體具有設(shè)置于所述基體的軸向的兩端的第一、第二端面，及在所述第一、第二端面間延伸的外側(cè)柱面，所述基體形成有至少一個(gè)傳感腔，所述傳感腔在所述至少一個(gè)端面上具有開口，及一通道，用于使液體可在所述鉆桿和鉆頭之間流通；安裝于所述傳感腔內(nèi)的至少一個(gè)傳感器；及一個(gè)密封件，用于在所述至少一個(gè)端面上密封所述傳感腔；其中，所述傳感器和所述傳感腔用于獲取鉆井?dāng)?shù)據(jù)及將所述鉆井?dāng)?shù)據(jù)傳輸至鉆井控制單元。
【專利說明】
隨鉆測(cè)量裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明公開的實(shí)施例涉及一種測(cè)量裝置及相對(duì)應(yīng)的測(cè)量方法，尤其是適用于鉆井設(shè)備的隨鉆測(cè)量裝置及測(cè)量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨鉆測(cè)量是指鉆機(jī)在鉆進(jìn)的同時(shí)連續(xù)不斷地檢測(cè)有關(guān)鉆井或鉆頭的信息，如方位角、受力、鉆壓、鉆頭工況與井下環(huán)境等，并把這些信息傳輸回控制端，作為產(chǎn)生控制信號(hào)的依據(jù)，可見，隨鉆測(cè)量裝置是旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆進(jìn)技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。
[0003]隨鉆測(cè)量裝置大多安裝于鉆井設(shè)備的鉆鋌中，其核心部件為安裝于其內(nèi)部的各種傳感器。由于地下環(huán)境極其復(fù)雜惡劣，隨鉆測(cè)量裝置的外殼的密封性就顯得尤為重要，密封性能良好的外殼能夠保護(hù)傳感器免受鉆井液、砂石的侵?jǐn)_，從而提高傳感器測(cè)量的準(zhǔn)確度，延長(zhǎng)傳感器的使用壽命。如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中大多在隨鉆測(cè)量裝置10的外側(cè)柱面14上開一軸向槽11，將傳感器12安裝于其中后，在槽上設(shè)置一蓋板13以起到密封的作用。采用這種設(shè)計(jì)的隨鉆測(cè)量裝置，可以很方便地對(duì)傳感器12進(jìn)行安裝維護(hù)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且其密封性和測(cè)量精度無法得到保證。
[0004]因此，有必要提供一種適用于鉆井裝置的隨鉆測(cè)量裝置及相對(duì)應(yīng)的制造方法來解決上述技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于上面提及的技術(shù)問題，本發(fā)明一方面提供一種隨鉆測(cè)量裝置，包括一個(gè)基體，所述基體具有旋轉(zhuǎn)軸線，用于沿軸向連接于鉆井設(shè)備的鉆桿和鉆頭之間。所述基體具有設(shè)置于所述基體的軸向的兩端的第一、第二端面，在所述第一、第二端面之間延伸有一外側(cè)柱面。所述基體形成有至少一個(gè)傳感腔，所述傳感腔在所述第一、第二端面中的至少一個(gè)端面具有開口。所述基體還形成有一通道，用于使液體可在所述鉆桿和鉆頭之間流通。所述隨鉆測(cè)量裝置還包括安裝于所述傳感腔內(nèi)的至少一個(gè)傳感器，所述傳感器和所述傳感腔用于獲取鉆井?dāng)?shù)據(jù)及將所述鉆井?dāng)?shù)據(jù)傳輸至鉆井控制單元。所述隨鉆測(cè)量裝置還包括一個(gè)密封件，用于在所述至少一個(gè)端面上密封所述傳感腔。
[0006]本發(fā)明的另一個(gè)方面在于提供一種方法，包括:設(shè)計(jì)一預(yù)設(shè)的鉆井軌跡，所述鉆井軌跡通往需要開采的碳?xì)浠衔锾?；基于所述預(yù)設(shè)的鉆井軌跡，使用包括隨鉆測(cè)量裝置的鉆井設(shè)備鉆一井眼；然后，將所述鉆井設(shè)備從所述井眼取出；最后，從所述井眼獲取所述碳?xì)浠衔铩Ｆ渲?，使用包括隨鉆測(cè)量裝置的鉆井設(shè)備鉆一井眼的步驟包括:通過所述隨鉆測(cè)量裝置獲取鉆井?dāng)?shù)據(jù)，將所述鉆井?dāng)?shù)據(jù)傳輸至鉆井控制單元，及基于所述鉆井?dāng)?shù)據(jù)及所述預(yù)設(shè)的鉆井軌跡修正所述鉆井設(shè)備的鉆井方向。其中，所述隨鉆測(cè)量裝置包括具有旋轉(zhuǎn)軸線的基體，所述基體用于沿軸向連接于鉆井設(shè)備的鉆桿和鉆頭之間。所述基體具有設(shè)置于所述基體的軸向的兩端的第一、第二端面，在所述第一、第二端面之間延伸有一外側(cè)柱面。所述基體形成有至少一個(gè)傳感腔，所述傳感腔在所述第一、第二端面中的至少一個(gè)端面具有開口。所述基體還形成有一通道，用于使液體可在所述鉆桿和鉆頭之間流通。所述隨鉆測(cè)量裝置還包括安裝于所述傳感腔內(nèi)的至少一個(gè)傳感器。所述隨鉆測(cè)量裝置還包括一個(gè)密封件，用于在所述至少一個(gè)端面上密封所述傳感腔。
[0007]本發(fā)明的另一個(gè)方面在于提供一種制造隨鉆測(cè)量裝置的方法包括:提供一個(gè)基體，所述基體具有旋轉(zhuǎn)軸線，用于沿軸向連接于鉆井設(shè)備的鉆桿和鉆頭之間，且其具有設(shè)置于其軸向兩端的第一、第二端面，及在所述第一、第二端面間延伸的外側(cè)柱面；在所述基體內(nèi)部形成至少一個(gè)傳感腔，所述傳感腔在所述第一、第二端面中的至少一個(gè)端面上具有開口 ；在所述基體內(nèi)部形成一個(gè)通道，所述通道用于使液體可在所述鉆桿和鉆頭之間流通；從所述傳感腔的開口向該傳感腔內(nèi)安裝至少一個(gè)傳感器；及在所述至少一個(gè)端面上密封所述傳感腔。
【附圖說明】
[0008]通過結(jié)合附圖對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行描述，可以更好地理解本發(fā)明，在附圖中:
[0009]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的隨鉆測(cè)量裝置的示意圖。
[0010]圖2為根據(jù)本發(fā)明一具體實(shí)施例的導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)的示意圖。
[0011]圖3為根據(jù)本發(fā)明一具體實(shí)施例的隨鉆測(cè)量裝置的裝配示意圖。
[0012]圖4為根據(jù)本發(fā)明一具體實(shí)施例的隨鉆測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖5為圖4中的所述隨鉆測(cè)量裝置的截面示意圖。
[0014]圖6為圖4中的所述隨鉆測(cè)量裝置的應(yīng)變片的的相對(duì)位置示意圖。
[0015]圖7為根據(jù)本發(fā)明另一具體實(shí)施例的隨鉆測(cè)量裝置的截面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下將描述本發(fā)明的一個(gè)或者多個(gè)【具體實(shí)施方式】。首先要指出的是，在這些實(shí)施方式的具體描述過程中，為了進(jìn)行簡(jiǎn)明扼要的描述，本說明書不可能對(duì)實(shí)際的實(shí)施方式的所有特征均作詳盡的描述。應(yīng)當(dāng)可以理解的是，在任意一種實(shí)施方式的實(shí)際實(shí)施過程中，正如在任意一個(gè)工程項(xiàng)目或者設(shè)計(jì)項(xiàng)目的過程中，為了實(shí)現(xiàn)開發(fā)者的具體目標(biāo)，或者為了滿足系統(tǒng)相關(guān)的或者商業(yè)相關(guān)的限制，常常會(huì)做出各種各樣的具體決策，而這也會(huì)從一種實(shí)施方式到另一種實(shí)施方式之間發(fā)生改變。此外，還可以理解的是，雖然這種開發(fā)過程中所作出的努力可能是復(fù)雜并且冗長(zhǎng)的，然而對(duì)于與本發(fā)明公開的內(nèi)容相關(guān)的本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，在本公開揭露的技術(shù)內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一些設(shè)計(jì)，制造或者生產(chǎn)等變更只是常規(guī)的技術(shù)手段，不應(yīng)當(dāng)理解為本發(fā)明公開的內(nèi)容不充分。
[0017]除非另作定義，在本說明書和權(quán)利要求書中使用的技術(shù)術(shù)語(yǔ)或者科學(xué)術(shù)語(yǔ)應(yīng)當(dāng)為本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)具有一般技能的人士所理解的通常意義。本說明書以及權(quán)利要求書中使用的“第一”或者“第二”以及類似的詞語(yǔ)并不表示任何順序、數(shù)量或者重要性，而只是用來區(qū)分不同的組成部分。“一個(gè)”或者“一”等類似詞語(yǔ)并不表示數(shù)量限制，而是表示存在至少一個(gè)?！盎蛘摺卑ㄋ信e的項(xiàng)目中的任意一者或者全部?！鞍ā被蛘摺鞍钡阮愃频脑~語(yǔ)意指出現(xiàn)在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵蓋出現(xiàn)在“包括”或者“包含”后面列舉的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件?！斑B接”或者“相連”等類似的詞語(yǔ)并非限定于物理的或者機(jī)械的連接，而是可以包括電性的連接，不管是直接的還是間接的。此外，“電路”或者“電路系統(tǒng)”以及“控制器”等可以包括單一組件或者由多個(gè)主動(dòng)元件或者被動(dòng)元件直接或者間接相連的集合，例如一個(gè)或者多個(gè)集成電路芯片，以提供所對(duì)應(yīng)描述的功能。
[0018]本發(fā)明中使用的“可”、“可以”與“可能”等詞語(yǔ)表明在某些環(huán)境中事件發(fā)生的可能性；擁有一種特定屬性、特征或功能；和/或通過與某一合格動(dòng)詞結(jié)合表示一個(gè)或多個(gè)能力、性能或可能性。相應(yīng)地，“可能”的使用表明:被修飾的術(shù)語(yǔ)對(duì)于所示的能力、功能或用途是明顯適當(dāng)、可匹配或合適的；同時(shí)考慮到在某些情況的存在，被修飾的術(shù)語(yǔ)有時(shí)可能不適當(dāng)，不匹配或不合適。例如，在某些情況下，可能預(yù)期出現(xiàn)某一結(jié)果或性能；而在其他情況下，該結(jié)果或性能可能不出現(xiàn)。這一區(qū)別由表示“可能”的詞語(yǔ)體現(xiàn)。
[0019]本發(fā)明的實(shí)施例一方面涉及一種適用于導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)的隨鉆測(cè)量裝置。圖2為一導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)的示意圖，所述導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)包括一鉆塔33、鉆桿31及鉆頭32，所述隨鉆測(cè)量裝置20安裝于所述鉆桿31和鉆頭32之間，用于檢測(cè)有關(guān)鉆井或鉆頭的信息，并把這些信息傳輸回控制端，作為產(chǎn)生控制信號(hào)的依據(jù)。
[0020]圖3為根據(jù)本發(fā)明一具體實(shí)施例的隨鉆測(cè)量裝置20的裝配圖。參見圖3，所述隨鉆測(cè)量裝置20可沿軸向連接于鉆井設(shè)備的鉆桿31和鉆頭32之間，且與所述鉆桿31和鉆頭32共軸。在一些實(shí)施例中，所述隨鉆測(cè)量裝置20大致成一圓柱體。當(dāng)鉆井設(shè)備工作時(shí)，所述隨鉆測(cè)量裝置20隨所述鉆桿31和所述鉆頭32 —起旋轉(zhuǎn)，通過其內(nèi)部的傳感器24實(shí)時(shí)測(cè)量各種鉆井或鉆頭參數(shù)，形成鉆井?dāng)?shù)據(jù)，并將所述鉆井?dāng)?shù)據(jù)傳輸至鉆井控制單元，鉆井控制單元根據(jù)所述鉆井?dāng)?shù)據(jù)控制所述鉆井設(shè)備的鉆進(jìn)方向、鉆進(jìn)速度等。
[0021]圖4為根據(jù)本發(fā)明一具體實(shí)施例的隨鉆測(cè)量裝置20的結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖4，所述隨鉆測(cè)量裝置20包括具有一旋轉(zhuǎn)軸線211的基體21，在所述基體21的軸向的兩端設(shè)置有第一、第二端面212、213，在所述第一、第二端面212、213之間延伸有一外側(cè)柱面214。在一些實(shí)施例中，所述旋轉(zhuǎn)軸線211不是一根實(shí)體的軸，是一根幾何意義上的直線，所述基體21以這條直線為中心做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0022]在一些實(shí)施例中，每個(gè)所述端面為一平面且與所述外側(cè)柱面214成一角度。進(jìn)一步地，在一些實(shí)施例中，所述基體21大致為一圓柱體，這樣，所述兩個(gè)端面為圓形的平面且與所述旋轉(zhuǎn)軸線211垂直。
[0023]所述基體21在軸向的兩端分別具有兩個(gè)連接部，用于使所述基體21沿軸向連接于鉆桿31和鉆頭32之間。具體地，所述基體21具有設(shè)置于第一端面附近的第一連接部及設(shè)置于第二端面附近的第二連接部，分別用于與所述鉆桿31和鉆頭32連接。
[0024]參見圖3，在一些實(shí)施例中，所述第一連接部為一凸部215，凸起于所述第一端面212，在該凸部215的曲面上具有外螺紋2151，在所述鉆桿31上具有與該外螺紋2151匹配的內(nèi)螺紋311，這樣，所述基體21與所述鉆桿31通過所述螺紋2151、311連接；所述第二連接部為一凹部216，向內(nèi)凹陷于所述第二端面213，在所述凹部216的內(nèi)壁上具有內(nèi)螺紋2161，所述鉆頭32上具有與該內(nèi)螺紋2161匹配的外螺紋321，這樣，所述基體21與所述鉆頭32通過所述螺紋2161、321連接。
[0025]在一些實(shí)施例中，所述凸部215可以為一圓柱體，也可以為如圖3和圖4所示的截錐體，但是不限于此。所述凸部可以為一半封閉的圓柱形腔體，也可以為如圖3和圖4所示的截錐形腔體，但是不限于此。
[0026]本實(shí)施例中，所述基體21與所述鉆桿31、鉆頭32通過螺紋的方式連接，但是不限于此，所述基體21也可以通過其他方式與所述鉆桿31、鉆頭32連接，如卡扣、螺栓等。
[0027]所述基體21內(nèi)部定義有一通道23，用于使液體在所述鉆桿31和鉆頭32之間流通。在一些實(shí)施例中，如圖4、圖5所示，所述所述通道23沿所述旋轉(zhuǎn)軸線211貫穿所述基體21，所通道23為一圓柱形的腔體，與所述基體21共軸。
[0028]參見圖3，所述基體21內(nèi)部還定義有至少一個(gè)傳感腔22，用于放置所述隨鉆測(cè)量裝置的傳感器24。所述傳感腔22具有至少一個(gè)開口 221，且所述開口 221位于所述第一端面212上。圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)中的傳感腔開口位于外側(cè)柱面上，這種方式雖然便于傳感器12的安裝維護(hù)，但是，由于在傳感器12的附近存在如蓋板13等裝配件，這些裝配件之間或者裝配件與基體之間會(huì)產(chǎn)生無法預(yù)期且非常不穩(wěn)定的內(nèi)力，因而會(huì)大大降低傳感器12測(cè)量的準(zhǔn)確度；此外，蓋板13與槽11的開口的連接較為復(fù)雜，設(shè)備的密封性也不能得到保證。然而，在本發(fā)明中，所述傳感腔22在所述外側(cè)柱面214上無開口，所述傳感器24安裝于所述基體21的軸向中部附近。這樣，當(dāng)所述傳感器24從所述開口 221置入所述傳感腔22后，所述傳感器24所在的垂直于所述旋轉(zhuǎn)軸線211的橫截面附近的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定，除所述基體21外無其他裝配件與所述基體21產(chǎn)生相互作用，因而不會(huì)產(chǎn)生不確定、不穩(wěn)定的內(nèi)力從而對(duì)傳感器24測(cè)量的準(zhǔn)確度造成影響，從而大大提高了傳感器24的準(zhǔn)確度。
[0029]繼續(xù)參見圖3，在所述傳感腔22的內(nèi)部安裝有至少一個(gè)傳感器24。在一些實(shí)施例中，所述傳感器可以為應(yīng)變組件、三維加速度計(jì)或其組合，也可以根據(jù)需要安裝其他類型的傳感器或其組合，不限于此。
[0030]參見圖4，所述隨鉆測(cè)量裝置還包括一密封件26，設(shè)置于所述端面上用于密封所述傳感腔22。在一些實(shí)施例中，所述密封件26包括設(shè)置于所述至少一個(gè)端面上的蓋子261及密封墊262，所述密封墊262設(shè)置于所述蓋子261和所述至少一個(gè)端面之間用于增強(qiáng)蓋子261的密封效果。
[0031]參見圖4和圖5，進(jìn)一步的，在一些實(shí)施例中，所述四個(gè)柱形的傳感腔22沿所述旋轉(zhuǎn)軸線211方向貫穿所述圓柱形的基體21，每個(gè)所述傳感腔22具有兩個(gè)開口 221、222，所述兩個(gè)開口 221、222分別設(shè)置于所述第一、第二端面212、213上。每個(gè)所述端面212、213上均設(shè)置有一蓋子261及密封墊262，所述蓋子261和密封墊262均為環(huán)形，既覆蓋住每個(gè)端面上的四個(gè)開口，又不影響所述連接部215、216及通道23的功能。
[0032]在一些實(shí)施例中，每個(gè)所述傳感腔22的形狀大致與所述外側(cè)柱面符合，這樣能夠更好利用所述基體21的內(nèi)部空間，增大傳感腔22的內(nèi)部容積。參見圖4和圖5，所述基體21內(nèi)部定義有四個(gè)柱形的傳感腔22，位于所述通道23的外側(cè)與所述基體21的外側(cè)柱面214之間，四個(gè)傳感腔22圍繞所述通道23均勻設(shè)置，每個(gè)傳感腔22的橫截面為彎曲的長(zhǎng)橢圓形。
[0033]在一些實(shí)施例中，所述傳感器24包括至少兩個(gè)應(yīng)變組件25。參見圖4_6，所述每個(gè)應(yīng)變組件25包括第一、第二、第三應(yīng)變片251、252、253，分別沿三個(gè)不同方向安裝于所述傳感腔22的內(nèi)壁上，用于測(cè)量鉆頭的壓力、扭矩、側(cè)向力等等。通過對(duì)應(yīng)變組件進(jìn)行這樣的組合設(shè)置，可以分離出作用在鉆頭上的各種力和力矩，并進(jìn)一步提高測(cè)量精度。
[0034]在一些實(shí)施例中，所述第一、第二、第三應(yīng)變片251、252、253安裝于所述傳感腔22內(nèi)壁的靠近所述外側(cè)柱面214的一側(cè)，如圖5所示，由于靠近所述外側(cè)柱面214的一側(cè)相較于另一側(cè)具有較大的形變量，這樣的安裝能夠提高所述應(yīng)變組件25的信噪比，提升測(cè)量精度。
[0035]圖6為所述隨鉆測(cè)量裝置的應(yīng)變組件25的相對(duì)位置示意圖，參見圖6，所述第一、第二應(yīng)變片251、252關(guān)于所述第三應(yīng)變片253對(duì)稱，在一些實(shí)施例中，所述第一應(yīng)變片251與所述第三應(yīng)變片253之間的夾角約為45度，從而所述第一應(yīng)變片251與所述第二應(yīng)變片252之間的夾角約為90度，這樣能夠簡(jiǎn)化計(jì)算，提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0036]在一些實(shí)施例中，所述傳感器24還可以包括一對(duì)或多對(duì)三維加速度計(jì)，其中每對(duì)傳感器的三維加速度計(jì)關(guān)于所述基體的旋轉(zhuǎn)軸線211對(duì)稱地設(shè)置，可以通過將兩個(gè)三維傳感器信號(hào)的融合，分離出鉆頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)參數(shù)和震動(dòng)參數(shù)。具體來說，通過將所述每對(duì)三維加速度計(jì)的信號(hào)相加，可以使所述兩個(gè)三維加速度計(jì)的離心加速度互相抵消，從而消除單個(gè)三維加速度計(jì)的離心加速度產(chǎn)生的負(fù)面影響，以提高所述隨鉆測(cè)量裝置20對(duì)于震動(dòng)的測(cè)量準(zhǔn)確度。另外，通過將每對(duì)三維加速度計(jì)的信號(hào)相減可以更準(zhǔn)確地測(cè)量鉆頭的旋轉(zhuǎn)速度。
[0037]在一些實(shí)施例中，所述三維加速度計(jì)可以為一個(gè)整體，也可以由三個(gè)一維加速度計(jì)替代，或者還可以由一個(gè)二維加速度計(jì)及一個(gè)一維加速度計(jì)替代。
[0038]參見圖7，在一些實(shí)施例中，所述隨鉆測(cè)量裝置20包括兩個(gè)三維加速度計(jì)271、272，所述三維加速度計(jì)271、272安裝于通過所述旋轉(zhuǎn)軸線211的同一直線上，且所述三維加速度計(jì)271、272到所述旋轉(zhuǎn)軸線211的距離相等。
[0039]所述傳感器24和所述傳感腔22用于獲取鉆井?dāng)?shù)據(jù)及將所述鉆井?dāng)?shù)據(jù)傳輸至鉆井控制單元，其中所述鉆井?dāng)?shù)據(jù)通過線纜、超聲波、聲波信號(hào)或者射頻信號(hào)傳輸。在一些實(shí)施例中，所述傳感器24可通過線纜供電，或者也可以通過安裝于所述傳感腔22內(nèi)的電池供電。
[0040]本發(fā)明的實(shí)施例另一方面涉及一種使用包括所述隨鉆測(cè)量裝置的鉆井設(shè)備獲取碳?xì)浠衔锏姆椒?，包?設(shè)計(jì)一預(yù)設(shè)的鉆井軌跡，所述鉆井軌跡可通往需要開采的碳?xì)浠衔锾?；基于所述預(yù)設(shè)的鉆井軌跡，使用包括隨鉆測(cè)量裝置的鉆井設(shè)備鉆一井眼；然后，將所述鉆井設(shè)備從所述井眼取出；最后，從所述井眼獲取所述碳?xì)浠衔铩?br>[0041]其中，使用包括隨鉆測(cè)量裝置的鉆井設(shè)備鉆一井眼包括:通過所述隨鉆測(cè)量裝置獲取鉆井?dāng)?shù)據(jù)；將所述鉆井?dāng)?shù)據(jù)傳輸至一鉆井控制單元；及基于所述鉆井?dāng)?shù)據(jù)及所述預(yù)設(shè)的鉆井軌跡修正所述鉆井設(shè)備的鉆井方向。
[0042]在一些實(shí)施例中，傳輸所述鉆井?dāng)?shù)據(jù)的步驟包括通過線纜、超聲波、聲波信號(hào)或者射頻信號(hào)傳輸。
[0043]在一些實(shí)施例中，所述方法進(jìn)一步包括在傳輸所述鉆井?dāng)?shù)據(jù)之前對(duì)所述鉆井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行編碼的步驟。
[0044]本發(fā)明的實(shí)施例另一方面還涉及一種制造隨鉆測(cè)量裝置的方法包括:提供一個(gè)基體，所述基體具有旋轉(zhuǎn)軸線，用于沿軸向連接于鉆井設(shè)備的鉆桿和鉆頭之間，且其具有設(shè)置于其軸向兩端的第一、第二端面，及在所述第一、第二端面間延伸的外側(cè)柱面；在所述基體內(nèi)部形成至少一個(gè)傳感腔及一個(gè)通道，所述傳感腔在所述至少一個(gè)端面上具有開口，所述通道用于使液體可在所述鉆桿和鉆頭之間流通；從所述傳感腔的開口向所述傳感腔內(nèi)安裝至少一個(gè)傳感器；及在所述至少一個(gè)端面上密封所述傳感腔。
[0045]在一些實(shí)施例中，所述方法進(jìn)一步包括在所述第一端面附近形成第一連接部及在所述第二端面附近形成第二連接部，用于使所述基體與鉆井設(shè)備的鉆桿及鉆頭連接。
[0046]雖然結(jié)合特定的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，對(duì)本發(fā)明可以作出許多修改和變型。因此，要認(rèn)識(shí)到，權(quán)利要求書的意圖在于涵蓋在本發(fā)明真正構(gòu)思和范圍內(nèi)的所有這些修改和變型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種隨鉆測(cè)量裝置，包括: 具有旋轉(zhuǎn)軸線的基體，用于沿軸向連接于鉆井設(shè)備的鉆桿和鉆頭之間，所述基體具有設(shè)置于所述基體的軸向的兩端的第一、第二端面，及在所述第一、第二端面間延伸的外側(cè)柱面，所述基體形成有至少一個(gè)傳感腔，所述傳感腔在所述第一、第二端面中的至少一個(gè)端面上具有開口，所述基體還形成有一通道，用于使液體可在所述鉆桿和鉆頭之間流通； 安裝于所述傳感腔內(nèi)的至少一個(gè)傳感器；及 一個(gè)密封件，用于在所述至少一個(gè)端面上密封所述傳感腔；其中， 所述傳感器和所述傳感腔用于獲取鉆井?dāng)?shù)據(jù)及將所述鉆井?dāng)?shù)據(jù)傳輸至鉆井控制單元。2.如權(quán)利要求1所述的隨鉆測(cè)量裝置，其中，所述基體具有設(shè)置于第一端面附近的第一連接部及設(shè)置于第二端面附近的第二連接部，分別用來與所述鉆桿及鉆頭連接。3.如權(quán)利要求1所述的隨鉆測(cè)量裝置，其中，所述傳感器包括至少兩個(gè)應(yīng)變組件。4.如權(quán)利要求3所述的隨鉆測(cè)量裝置，其中，所述每個(gè)應(yīng)變組件包括第一、第二、第三應(yīng)變片，分別沿三個(gè)不同方向安裝于所述傳感腔內(nèi)壁上。5.如權(quán)利要求4所述的隨鉆測(cè)量裝置，其中，所述第一、第二應(yīng)變片關(guān)于所述第三應(yīng)變片對(duì)稱。6.如權(quán)利要求5所述的隨鉆測(cè)量裝置，其中，所述第一應(yīng)變片與所述第二應(yīng)變片之間的夾角約為90度。7.如權(quán)利要求1所述的隨鉆測(cè)量裝置，所述傳感器包括一對(duì)或多對(duì)三維加速度計(jì)，其中每對(duì)三維加速度計(jì)關(guān)于所述基體的旋轉(zhuǎn)軸線對(duì)稱安裝。8.一種方法，包括: 設(shè)計(jì)一預(yù)設(shè)的鉆井軌跡，所述鉆井軌跡通往需要開采的碳?xì)浠衔锾帲? 基于所述預(yù)設(shè)的鉆井軌跡，使用包括隨鉆測(cè)量裝置的鉆井設(shè)備鉆一井眼，包括: 通過所述隨鉆測(cè)量裝置獲取鉆井?dāng)?shù)據(jù)， 將所述鉆井?dāng)?shù)據(jù)傳輸至鉆井控制單元，及 基于所述鉆井?dāng)?shù)據(jù)及所述預(yù)設(shè)的鉆井軌跡修正所述鉆井設(shè)備的鉆井方向； 將所述鉆井設(shè)備從所述井眼取出；及 從所述井眼獲取所述碳?xì)浠衔铮? 其中，所述隨鉆測(cè)量裝置包括具有旋轉(zhuǎn)軸線的基體，用于沿軸向連接于鉆井設(shè)備的鉆桿和鉆頭之間，所述基體具有設(shè)置于所述基體的軸向的兩端的第一、第二端面，及在所述第一、第二端面間延伸的外側(cè)柱面，所述基體形成有至少一個(gè)傳感腔，所述傳感腔在所述第一、第二端面中的至少一個(gè)端面上具有開口，所述基體還形成有一通道，用于使液體可在所述鉆桿和鉆頭之間流通；安裝于所述傳感腔內(nèi)的至少一個(gè)傳感器；及一個(gè)密封件，用于在所述至少一個(gè)端面上密封所述傳感腔。9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，傳輸所述鉆井?dāng)?shù)據(jù)的步驟包括通過線纜、超聲波、聲波信號(hào)或者射頻信號(hào)傳輸。10.一種制造隨鉆測(cè)量裝置的方法，包括: 提供一個(gè)基體，所述基體具有旋轉(zhuǎn)軸線，用于沿軸向連接于鉆井設(shè)備的鉆桿和鉆頭之間，且其具有設(shè)置于其軸向兩端的第一、第二端面，及在所述第一、第二端面間延伸的外側(cè)柱面； 在所述基體內(nèi)部形成至少一個(gè)傳感腔及一個(gè)通道，所述傳感腔在所述第一、第二端面中的至少一個(gè)端面上具有開口，所述通道用于使液體可在所述鉆桿和鉆頭之間流通；從所述傳感腔的開口向該傳感腔內(nèi)安裝至少一個(gè)傳感器；及在所述至少一個(gè)端面上密封所述傳感腔。
【文檔編號(hào)】E21B47/00GK106032749SQ201510101508
【公開日】2016年10月19日
【申請(qǐng)日】2015年3月9日
【發(fā)明人】任治國(guó), 付旭
【申請(qǐng)人】通用電氣公司