CN102418516A - 随钻近钻头定向参数测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种随钻近钻头定向参数测量装置。所述装置包括仪器仓、井斜传感器、电池模块和主控模块，其中用于定向参数测量的仪器仓设置在随钻近钻头短节上，所述仪器仓共计四个，在所述随钻近钻头短节的圆周上均匀分布；其中一个仪器仓内包含高性能的井斜传感器；所述主控模块与所述电池模块和所述井斜传感器电连接，并采集所述井斜传感器发送来的井斜数据；所述主控模块根据所述井斜传感器上传的数据和所述井斜传感器的安装方向来计算所述随钻近钻头的井斜。该装置能够测量钻头附近的工程参数，使工程技术人员能够根据此参数对井眼轨迹进行及时调整，确保井眼轨迹始终穿行于储层中，从而提高砂岩钻遇率。
Description
技术领域
本发明涉及石油钻井技术领域，尤其涉及一种随钻近钻头定向参数测量装置。
背景技术
目前，在石油钻井随钻测井技术领域中，近钻头测量仪器一般靠近钻头，上端通过螺杆钻具与随钻仪器相连接，但常规的随钻近钻头测量仪器的定向参数测点滞后钻头较远(一般为7m～18m)，这样就不能有效的测量区分油/气、油/水界面，也不能及时发现和避开断层，从而导致砂岩钻遇率低。
发明内容
本发明的目的是提供一种随钻近钻头定向参数测量装置，能够测量钻头附近的工程参数，使工程技术人员能够根据此参数对井眼轨迹进行及时调整，确保井眼轨迹始终穿行于储层中，从而提高砂岩钻遇率。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种随钻近钻头定向参数测量装置，所述装置包括仪器仓、井斜传感器、电池模块和主控模块，其中：
用于定向参数测量的仪器仓设置在随钻近钻头短节上，所述仪器仓共计四个，在所述随钻近钻头短节的圆周上均匀分布，形式为四壁开槽，开槽方向与所述随钻近钻头短节的螺杆轴向平行；
其中一个仪器仓内包含高性能的井斜传感器；
所述主控模块与所述电池模块和所述井斜传感器电连接，并采集所述井斜传感器发送来的井斜数据；
所述主控模块根据所述井斜传感器上传的数据和所述井斜传感器的安装方向来计算所述随钻近钻头的井斜，并将计算结果实时上传。
所述井斜传感器的井斜测量范围为0度到180度；精度为±0.4度；抗振范围为：在振动频率范围5-1,000Hz条件下抗振20G；温度范围为0-125℃；通信接口速率为：9600bit/s。
所述电池模块安装于电池仪器仓内，所述主控模块安装于主控仪器仓内。
所述主控模块采集井斜数据的采样命令为1个字节；所述井斜传感器响应该采样命令回复2个字节，且有效位为12位。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，所述装置包括仪器仓、井斜传感器和主控模块，其中：用于定向参数测量的仪器仓安装设置在随钻近钻头上，所述仪器仓分布在近测量短节四周，形式为四壁开槽，开槽方向与所述随钻近钻头的螺杆轴向平行；所述仪器仓内包含高性能的井斜传感器；所述主控模块与所述仪器仓电连接，并采集所述井斜传感器发送来的井斜数据；所述主控模块根据所述井斜传感器上传的数据和所述仪器仓的安装位置来计算所述随钻近钻头的井斜，并将计算结果实时上传。该装置能够测量钻头附近的工程参数，使工程技术人员能够根据此参数对井眼轨迹进行及时调整，确保井眼轨迹始终穿行于储层中，从而提高砂岩钻遇率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例所提供随钻近钻头定向参数测量装置的结构示意图；
图2为本发明实施例所举出的具体实例的随钻近钻头定向参数测量装置各部件的连接示意图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述，如图1所示为本发明实施例所提供随钻近钻头定向参数测量装置的结构示意图，图1中的随钻近钻头定向参数测量装置包括：1.下端盖；2.下端轴承套定位螺钉；3.下端轴承套；4.近钻头短节；5.仪器仓盖螺钉；6.O型密封胶圈；7.仪器仓盖；8.仪器仓(包含有井斜传感器、主控模块、电池模块)；9.近钻头短节滑环；10.上端轴承套；11.上端轴承套定位螺钉，其中：
用于定向参数测量的仪器仓8设置在随钻近钻头短节4上，所述仪器仓分布在该随钻近钻头短节4四周，共计四个仪器仓，在随钻近钻头短节4的圆周上均匀分布，形式为四壁开槽，开槽方向与所述随钻近钻头的螺杆轴向平行；开的槽为矩形槽，外部使用仪器仓盖7和O型密封胶圈6形成密闭的仪器仓，4个仪器仓之间留有走线孔，用于电连接走线使用。
四个仪器仓(如图1中的8)中：其中一个仪器仓内包含高性能的井斜传感器，井斜传感器使用固封胶进行处理，保证井斜传感器与螺杆轴线保持平行；所述电池模块安装于电池仪器仓内，所述主控模块安装于主控仪器仓内。
所述主控模块、所述电池模块和所述井斜传感器电连接，并采集所述井斜传感器发送来的井斜数据；所述主控模块根据所述井斜传感器上传的数据和所述井斜传感器的安装方向来计算所述随钻近钻头的井斜，并将计算结果实时上传。
在具体实施过程中，该井斜传感器可以为长圆柱体，其中一端为出线端。在安装井斜传感器时，井斜传感器出线端可以朝上也可以朝下，两种方式相差180度。其中，当井斜传感器出线端垂直地面朝上安装时，井斜传感器测量值为当前井斜值，当井斜传感器出线端垂直地面朝下安装时，井斜传感器测量值需减去180度进行修正即为当前井斜值。
在具体实施过程中，上述井斜传感器的井斜测量范围为0度到180度；精度为±0.4度；抗振范围为：在振动频率范围5-1,000Hz条件下抗振20G；温度范围为：0-125℃。
其他参数可以为：电源5VDC±0.05VDC；外形尺寸：外径1.0英寸×长10.375英寸；冲击：1000G 1ms半正弦波；逻辑电平：TTL；通信接口速率：9600bit/s。
另外，所述主控模块采集井斜数据的采样命令为1个字节，例如为0x83，主控模块可以由单片机或计算机等具有CPU处理的功能实体来实现；井斜传感器响应采样命令回复2个字节，且有效位12位。
下面以具体的实施例来对本发明所述的随钻近钻头定向参数测量装置进行说明，如图2所示为本发明实施例所举出的具体实例中随钻近钻头定向参数测量装置各部件的连接示意图，图2中：
井斜传感器管脚1连接主控模块的串行发送口，井斜传感器管脚2连接主控模块的串行接收口，井斜传感器管脚3连接5V电源，井斜传感器管脚5连接地。
且电源模块给主控模块供电，电源电压是15V。
图中主控模块与电池模块和井斜传感器电连接，并采集井斜传感器发送来的井斜数据；主控模块根据井斜传感器上传的数据和井斜传感器的安装方向来计算随钻近钻头的井斜，并将计算结果实时上传。
通过上述装置，就能够测量钻头附近的工程参数，使工程技术人员能够根据此参数对井眼轨迹进行及时调整，确保井眼轨迹始终穿行于储层中，有利于油气的开采，实现真正意义的地质导向，从而提高砂岩钻遇率。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种随钻近钻头定向参数测量装置，其特征在于，所述装置包括仪器仓、井斜传感器、电池模块和主控模块，其中：
用于定向参数测量的仪器仓设置在随钻近钻头短节上，所述仪器仓共计四个，在所述随钻近钻头短节的圆周上均匀分布，形式为四壁开槽，开槽方向与所述随钻近钻头短节的螺杆轴向平行；
其中一个仪器仓内包含高性能的井斜传感器；
所述主控模块与所述电池模块和所述井斜传感器电连接，并采集所述井斜传感器发送来的井斜数据；
所述主控模块根据所述井斜传感器上传的数据和所述井斜传感器的安装方向来计算所述随钻近钻头的井斜，并将计算结果实时上传。
2.如权利要求1所述的随钻近钻头定向参数测量装置，其特征在于，
所述井斜传感器的井斜测量范围为0度到180度；精度为±0.4度；抗振范围为：在振动频率范围5-1,000Hz条件下抗振20G；温度范围为0-125℃；通信接口速率为：9600bit/s。
3.如权利要求1所述的随钻近钻头定向参数测量装置，其特征在于，
所述电池模块安装于电池仪器仓内，所述主控模块安装于主控仪器仓内。
4.如权利要求1所述的随钻近钻头定向参数测量装置，其特征在于，
所述主控模块采集井斜数据的采样命令为1个字节；所述井斜传感器响应该采样命令回复2个字节，且有效位为12位。
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