CN102606147A - 一种随钻地层测试仪 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种随钻地层测试仪，克服现有随钻地层测试仪维修不便的缺陷，该随钻地层测试仪包括嵌入在钻铤基体内部用于测量钻井井筒内泥浆的压力的环控压力测量模块、用于测量从地层中抽取的地层流体压力的地层压力测量模块、用于伸出和收回抽吸地层流体的探针的推靠器、用于在阀控模块出现故障时利用自身所存储的压力收回已经张开的推靠器的液压蓄能器模块、根据电路控制通讯模块的指令控制推靠器张开或者收回的阀控模块以及用于向外传送环控压力测量模块测量的井筒内泥浆的压力值以及地层压力测量模块测量的抽取的地层流体的压力值、向阀控模块发送指令的电路控制通讯模块。本发明提高了仪器现场维护的便利性，减少了井口的占用时间。

Description

一种随钻地层测试仪
技术领域
本发明涉及地层勘探技术，尤其涉及一种随钻地层测试仪。
背景技术
目前，常用的随钻地层测试仪均采用轴向内壁插入结构。这种结构下钻铤与电子骨架的机械结构是分离的，使用时再装配到一起。电路板、传感器等电子器件安装在电子骨架外壁的槽内。钻井液从电子骨架中间的流道中通过。
这种结构的随钻地层测试仪在现场使用时，维护保养起来非常不方便，常常因为某一部件的故障或者损坏，就需要把拆卸整个钻铤来进行维修更换。而且，这种插入式结构的拆装往往又需要专用的工具，现场条件难以满足，因而很容易就严重影响到整体的工作效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有插入式结构的随钻地层测试仪维修保养的不便的缺陷。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种随钻地层测试仪，包括嵌入在钻铤基体(90)内部的环控压力测量模块(1)、地层压力测量模块(2)、推靠器(3)、液压蓄能器模块(4)、阀控模块(5)以及电路控制通讯模块(6)，其中：
环控压力测量模块(1)，用于测量钻井井筒内泥浆的压力；
地层压力测量模块(2)，用于测量从地层中抽取的地层流体的压力；
推靠器(3)，用于伸出和收回抽吸地层流体的探针；
液压蓄能器模块(4)，与推靠器(3)相连，用于在阀控模块(5)出现故障时利用自身所存储的压力收回已经张开的推靠器(3)；
阀控模块(5)，根据电路控制通讯模块(6)的指令控制推靠器(3)张开或者收回；
电路控制通讯模块(6)，与环控压力测量模块(1)、地层压力测量模块(2)以及阀控模块(5)相连，用于向外传送环控压力测量模块(1)测量的井筒内泥浆的压力值以及地层压力测量模块(2)测量的抽取的地层流体的压力值，向阀控模块(5)发送指令。
优选地，环控压力测量模块(1)、地层压力测量模块(2)以及阀控模块(5)使用液压连接件和电路连接件与钻铤基体(90)连接。
优选地，推靠器(3)及液压蓄能器模块(4)使用液压连接件与钻铤基体(90)连接。
优选地，液压连接件上设置有密封圈(21)。
优选地，密封圈(21)的旁边设置有背环(22)。
优选地，电路连接件包括公插头和母插头。
优选地，电路连接件的公插头设置在钻铤基体(90)上，母插头设置在环控压力测量模块(1)、地层压力测量模块(2)以及阀控模块(5)上。
优选地，设置在钻铤基体(90)上的公插头具有密封结构。
现有插入式的随钻地层测试仪只能对整个钻铤进行维护，现场维护性差。与现有技术相比，本发明的实施例可实现随钻地层测试仪关键部件在现场(井口)的即时更换，大大提高了作业的工作效率。本发明的实施例提高了仪器现场维护的便利性，减少了井口的占用时间。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为本发明实施例的随钻地层测试仪的结构示意图。
图2为本发明实施例中使用到的液压连接件。
图2a为图2所示液压连接件的侧视图。
图3为本发明实施例中液压连接件的安装示意图。
图4为本发明实施例中使用到的电路连接中公插头的外形示意图。
图5为与图4配套使用的母插头的外形示意图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
如图1所示，本发明实施例的随钻地层测试仪嵌入在钻铤基体90的内部，主要包括环控压力测量模块1、地层压力测量模块2、推靠器3、液压蓄能器模块4、阀控模块5以及电路控制通讯模块6。
环控压力测量模块1，含有压力传感器，用于测量钻井井筒内泥浆的压力，并将泥浆的压力值实时传输给电路控制通讯模块6，为地面的控制系统调节泥浆比重提供依据，避免发生井喷或者井壁塌陷等事故。
地层压力测量模块2，含有压力传感器，用于测量从地层中抽取的地层流体的压力，并将抽取的地层流体的压力值传输给电路控制通讯模块6。
推靠器3，用于伸出和收回抽吸地层流体的探针；从仪器内伸出抽吸地层流体的探针并将探针插入地层，收回插入地层的探针。
液压蓄能器模块4，与推靠器3相连，用于保持油路压力稳定，在控制推靠器3张开或者收回的阀控模块5出现故障时，利用自身所存储的压力收回已经张开的推靠器3。
阀控模块5，用于检测液压回路的压力，为液压回路供电；内部安装有用于控制推靠器3张开或者收回的电磁液压阀，用于检测液压回路的压力传感器、液压系统的其他液压阀、为电磁液压阀供电并控制电磁液压阀开闭的电路、为压力传感器供电并读取压力数据的电路，用于根据电路控制通讯模块6的指令控制推靠器3张开或者收回。
电路控制通讯模块6，与环控压力测量模块1、地层压力测量模块2以及阀控模块5相连，用于接收环控压力测量模块1传输的井筒内泥浆的压力值以及地层压力测量模块2传输的所抽取的地层流体的压力值并传送给外部的随钻系统，还用于接收外部随钻系统的控制向阀控模块5发送指令。电路控制通讯模块6与钻铤基体90之间可以只有电气连接。
本发明的实施例中，环控压力测量模块1、地层压力测量模块2、推靠器3、液压蓄能器模块4以及阀控模块5通过在钻铤基体90上加工的油路管线和电路管线相连接。
本发明的实施例采用耐高温高压的液压连接件和电路连接件实现各个模块与钻铤基体90的快速连接。其中，推靠器3及液压蓄能器模块4主要使用如图2所示的液压连接件，环控压力测量模块1、地层压力测量模块2以及阀控模块5主要使用如图2所示的液压连接件和如图4和图5所示的电路连接件。
如图2a所示，图2和图3所示的液压连接件可以实现液压油路的快速连接，其上设置有4个密封圈21(其他实施例中也可以是其他数量)，其中2个实现钻铤基体与外界的密封，另外两个实现推靠器(或者液压蓄能器模块4)与外界的密封。密封圈的旁边设置有背环22，背环22可以提高密封圈21的密封效果，并延长密封圈21的使用寿命。在本发明的实施例中，如图2所示的液压连接件，可以设置在钻铤基体上，也可以设置在推靠器3等模块上。
图4和图5分别示出了电路连接件中的公插头和母插头。如图4所示，本发明的实施例中用到的公插头为12芯公插头，设置在钻铤基体90上，其上具有密封结构，可保证环控压力测量模块1等从钻铤基体90上取出时，有效阻止液体或者其他异物进入到钻铤基体90内部。如图5所示的母插头设置在各个模块(环控压力测量模块1、地层压力测量模块2以及阀控模块5等)上。
本发明的实施例中，在钻铤基体90内部设置整个液压系统和电路的走线，通过这些走线实现各个模块之间的连接。各个模块功能独立，这样一旦某个模块出现故障或者需要维修更换，则可在井口进行故障的快速查找，需要时由单人使用简单的工具进行拆卸和安装，大大提高了维修保养的速度和效率。
本发明的实施例将随钻地层测试仪的液压系统全部进行模块化设计并使用嵌入式结构，能够实现关键部件在作业现场的即时更换，提高维修保养的工作效率，避免延误作业生产的进展。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种随钻地层测试仪，包括嵌入在钻铤基体(90)内部的环控压力测量模块(1)、地层压力测量模块(2)、推靠器(3)、液压蓄能器模块(4)、阀控模块(5)以及电路控制通讯模块(6)，其中：
环控压力测量模块(1)，用于测量钻井井筒内泥浆的压力；
地层压力测量模块(2)，用于测量从地层中抽取的地层流体的压力；
推靠器(3)，用于伸出和收回抽吸地层流体的探针；
液压蓄能器模块(4)，与推靠器(3)相连，用于在阀控模块(5)出现故障时利用自身所存储的压力收回已经张开的推靠器(3)；
阀控模块(5)，根据电路控制通讯模块(6)的指令控制推靠器(3)张开或者收回；
电路控制通讯模块(6)，与环控压力测量模块(1)、地层压力测量模块(2)以及阀控模块(5)相连，用于向外传送环控压力测量模块(1)测量的井筒内泥浆的压力值以及地层压力测量模块(2)测量的抽取的地层流体的压力值，向阀控模块(5)发送指令。
2.根据权利要求1所述的随钻地层测试仪，其中：
环控压力测量模块(1)、地层压力测量模块(2)以及阀控模块(5)使用液压连接件和电路连接件与钻铤基体(90)连接。
3.根据权利要求1所述的随钻地层测试仪，其中：
推靠器(3)及液压蓄能器模块(4)使用液压连接件与钻铤基体(90)连接。
4.根据权利要求2或3所述的随钻地层测试仪，其中：
液压连接件上设置有密封圈(21)。
5.根据权利要求4所述的随钻地层测试仪，其中：
密封圈(21)的旁边设置有背环(22)。
6.根据权利要求3所述的随钻地层测试仪，其中：
电路连接件包括公插头和母插头。
7.根据权利要求6所述的随钻地层测试仪，其中：
电路连接件的公插头设置在钻铤基体(90)上，母插头设置在环控压力测量模块(1)、地层压力测量模块(2)以及阀控模块(5)上。
8.根据权利要求7所述的随钻地层测试仪，其中：
设置在钻铤基体(90)上的公插头具有密封结构。
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