CN103573257A - 随钻测井的信息传输装置 - Google Patents

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刘广华
邹连阳
刘新立
黄衍福
陶诗凯
杨文景
闫国兴
史宏江
李铁军
王晨
石倩
孙成芹
张春华
周智勇
潘兴明
吴庆奎
李张健
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Abstract

本发明公开了一种随钻测井的信息传输装置，属于石油、天然气钻井领域。所述随钻测井的信息传输装置包括空心钻杆和至少一根缆线，钻杆包括互间隔拼接的至少一个第一钻杆件和至少一个第二钻杆件；第一钻杆件包括一个通孔，第二钻杆件包括一个阶梯孔；每一根缆线包括固定端、连接端及连接固定端和连接端的折叠部；每一个缆线通过固定端固定在阶梯孔内或与相邻缆线的连接端连接；连接端可沿着阶梯孔拉伸，并一直拉伸直至穿过通孔后电连接测井仪器或相邻缆线的固定端。本发明通过空心钻杆为缆线提供了保护，克服了井底套管和复杂工况对信息传输的干扰和影响，提高了传输的可靠性，并且直接利用缆线进行信息数据传输，结构简单且传输速度快。

Description

随钻测井的信息传输装置
技术领域
本发明涉及石油、天然气钻井领域，特别涉及一种随钻测井过程中的信息传输装置。
背景技术
在进行石油、天然气的开发过程中，为了及时的掌控井下的情况，通常需要通过随钻测井及导向技术将井下信息传输到井上的工作者（地质工作者）。
随着技术地不断发展，随钻测井的方法也不断丰富。不但有常规的伽马、中子孔隙度、岩性密度、相移电阻率和衰减电阻率等；而且还出现了随钻方位测井,如：方位密度中子测井仪提供方位密度和光电因子、钻头电阻率仪器提供方位伽马和实时电阻率图像、多探测深度的定量成像测井、近钻头地质导向测井、旋转导向测井等。多样化的随钻测井及导向技术为地面工作人员（地质工作者）提供了丰富的井下信息。这些信息通过一定信息传输通道从井下上传至地面。工作人员根据这些信息，分析判断正在钻遇地层的地质情况和工程情况，从而适时地调整钻进方向，控制最有利的井眼轨迹；此外还可以根据工程情况及时调整钻井参数，有预判地防止各种井下不安全工况的发生，保证安全生产。
然而，在利用现有的随钻测井或随钻方位测井设备时，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
由于现有的信息传输主要有泥浆脉冲、电磁波或电磁耦合等传输方式。然而，这些传输方式均存在信息传输速度慢、井底套管和复杂工况的干扰及传输可靠性差的问题，从而导致随钻测井或随钻方位测井而获得的丰富的信息只有一小部分实时地传输到地面，甚至还会导致传输数据丢失，这样就极不利于地面决策人员实时准确地对井下情况的判断和决策。
发明内容
为了解决上述信息传输速度慢、易受外界干扰及传输可靠性差的问题，本发明实施例提供了一种随钻测井的信息传输装置。所述技术方案如下：
一方面，提供了一种随钻测井的信息传输装置，其包括电连接于地面设备上的空心钻杆和至少一根缆线，钻杆包括互间隔拼接的至少一个第一钻杆件和至少一个第二钻杆件；第一钻杆件包括一个通孔，第二钻杆件包括一个阶梯孔；每一根缆线包括固定端、连接端及连接固定端和连接端的折叠部；每一个缆线通过固定端固定在阶梯孔内或与相邻缆线的连接端连接；连接端可沿着阶梯孔拉伸，并一直拉伸直至穿过通孔后电连接测井仪器或相邻缆线的固定端。
进一步地，折叠部为螺旋状，由对应的缆线卷绕而成。
进一步地，阶梯孔包括贯穿第二钻杆件的第一端的第一段孔，第一段孔的截面呈喇叭状，固定端固定在第一段孔的内壁。
进一步地，每一第一钻杆件延伸设有一个卡隼，卡隼固定在第一段孔内。
进一步地，阶梯孔还包括连接第一段孔的收容部和贯穿第二钻杆件的第二端的第二段孔，折叠部容置在收容部内，且连接端延伸并穿过第二段孔后电连接测井仪器或相邻缆线的固定端。
进一步地，阶梯孔在收容部和第二段孔之间还设有一个过渡部，过渡部的孔径均小于收容部和第二段孔的孔径，过渡部与收容部及第二段孔之间均形成有台阶面，两台阶面之间设有一贯穿两个台阶面的通道，折叠部抵靠在其中一个台阶面上，且连接端穿过通道后延伸至第二段孔。
进一步地，每一第二钻杆的第二端延伸形成一个连接部，每一第一钻杆设有一个连接口，连接部固定在连接口内。
进一步地，连接部设有外螺纹，连接口设有内螺纹，连接部和连接口通过螺纹连接。
进一步地，连接部的外壁面和连接口的内壁面均为倾斜面。
进一步地，每一个缆线的固定端和连接端均设有对接装置，每一缆线之间通过对接装置对接或断开。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：克服了井底套管和复杂工况对信息传输的干扰、影响及信息传输速度慢的问题。具体地，本发明随钻测井的信息传输装置第一钻杆件的通孔和第二钻杆件的阶梯孔并接后形成了一个供缆线穿过的通道，为缆线提供了保护，克服了井底套管和复杂工况对信息传输的干扰和影响，提高了传输的可靠性。并且，本发明随钻测井的信息传输装置直接利用缆线进行信息数据传输，结构简单且传输速度快。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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的附图。
图1是本发明实施例提供的随钻测井的信息传输装置的部分机构示意图；以及
图2是图1中的部分机构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
参见图1，本发明实施例提供了一种随钻测井的信息传输装置，该随钻测井的信息传输装置包括空心钻杆1和设置在空心钻杆内的至少一根缆线2。其中，钻杆1连接在地面设备上。该缆线2的一端电连接测井仪器（图未示），缆线2的另外一端电连接地面上的地面设备（图未示），从而将测井仪器获得的井下地层的各种信息通过线缆2传输到地面设备，以供工作人员分析判断正在钻遇地层的地质情况和工程情况，而适时地调整钻进方向，控制最有利的井眼轨迹。
请结合参照图2，每一根缆线2包括固定端21、与该固定端21相对的连接端22及连接固定端21和连接端22的折叠部23，优选地，该折叠部23为螺旋状，即是由缆线2卷绕而成，以增加缆线2的拉伸弹性，便于自由的拉伸该缆线2。在本实施方式中，连接端22上设有对接装置3，以便于将该缆线2与相邻缆线2的固定端21或者测井仪器电连接。固定端21可选择地固定在空心钻杆1内或者和相邻缆线2的连接端22连接，优选的，该固定端21上也设有对接装置3，从而通过该对接装置3固定在空心钻杆1内。
空心钻杆1包括相互间隔拼接的至少一个第一钻杆件10和至少一个第二钻杆件11。
每一个第一钻杆件10的第一端处设有一个连接口102，在本实施方式中，该连接口102的内壁设有螺纹。第一钻杆件10的第二端处延伸形成一个和相邻的第二钻杆件11固定的卡隼104。在其它实施方式中，该卡隼104上也可以设有螺纹，以便于和相邻的第二钻杆件11螺纹连接。每一个第一钻杆件10的轴线处还设有一个贯穿该连接口102和卡隼104的通孔106，以便于缆线2通过。
每一个第二钻杆件11包括第一端和与第一端相对的第二端。第二钻杆件11的第二端延伸形成一个连接部111，优选的，该连接部111上设有螺纹，从而与相邻的第一钻杆件10的连接口102螺纹连接。在其它实施方式中，每一个第二钻杆件11的连接部111与相邻的第一钻杆件10的连接口102之间也可以是卡接、过盈配合等连接方式连接。每一个第二钻杆件11沿着轴线设有一个贯穿第二钻杆11的第一端和第二端的阶梯孔113。该阶梯孔113包括贯穿第二钻杆件11的第一端的第一段孔115、倾斜连接该第一段孔115的收容部117、连接收容部117的过渡部118及连接并贯穿第二钻杆件11的第二端的第二段孔119。
第一段孔115的截面形状为喇叭形，其靠近第二钻杆11的第一端处的孔径较大，以便于从第一段孔115内装入缆线2，并将缆线2的固定端21可选择地固定在该第一段孔115的内壁，优选的，该第一段孔115的内壁设有固定孔或者装置接头，从而将缆线2的固定端21固定。且该第一段孔115内还可固定插入第一钻杆件11的卡隼104。
过渡部118位于收容部117和第二段孔119之间，且过渡部118的孔径均小于收容部117和第二段孔119的孔径，从而过渡部118与收容部117及第二段孔119之间均形成有台阶面116。空心钻杆1还设有一个贯穿这两个台阶面116的通道114。缆线2的折叠部23容置在收容部117内，且使缆线2的连接端22穿过通道114后位于第二段孔119，这样，在第二段孔119内拉缆线2，可使缆线伸长，以方便使用。并且，在此使用过程中，折叠部23靠近连接端22的一端始终抵靠在其中的一个台阶面116上，以防止缆线2在拉伸的过程中打结或者紊乱，并也有助于防止缆线2从第二钻杆件11中滑落。在其它实施方式中，也可以不用设置过渡部118和通道114，而是直接使连接端22自收容部117出来后直接容置在第二段孔119内。
优选的，为了便于安装，上述每一个第一钻杆件10的卡隼104的外壁面、每一个第二钻杆件11的连接部111的外壁面及每一个第一钻杆件10的连接口102的内壁面均倾斜设置。
请再次参照图1，使用本发明的随钻测井的信息传输装置时，先将每一根缆线2固定安装在对应的第二钻杆件11内；再将每一个第二钻杆件11的连接部111固定在对应的第一钻杆件10的连接口102内，且拉伸并使每一根缆线2的连接端22贯穿对应的第一钻杆件10的通孔106后，连接在下一个相邻第二钻杆件11的缆线2的固定端21或者测井仪器上。其中，靠近地面设备处的缆线2的固定端21固定在对应的第二钻杆件11的第一段孔115的内壁。这样，根据井下到地面的距离，将上述至少一个第一钻杆件10和至少一个第二钻杆件11间隔交错地拼接成钻杆1，且第一钻杆件10的通孔106和第二钻杆件11的阶梯孔113并接后形成了一个供缆线2穿过的通道，将至少一个缆线2和测井仪器连接好，以使测井仪器、缆线2、最靠近地面的第二钻杆11及地面设备形成一个循环电路，从而将测井仪器测得的信息通过电信号传输至地面，供地面工作者使用，传输速度快。
综上所述，本发明实施例所述的随钻测井的信息传输装置第一钻杆件10的通孔106和第二钻杆件11的阶梯孔113并接后形成了一个供缆线2穿过的通道，为缆线2提供了保护，克服了井底套管和复杂工况对信息传输的干扰和影响，提高了传输的可靠性。并且，本发明随钻测井的信息传输装置直接利用缆线2进行信息数据传输，结构简单且传输速度快。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种随钻测井的信息传输装置，其包括电连接于地面设备上的空心钻杆和至少一根缆线，其特征在于，所述钻杆包括互间隔拼接的至少一个第一钻杆件和至少一个第二钻杆件；
所述第一钻杆件包括一个通孔，所述第二钻杆件包括一个阶梯孔；
每一根所述缆线包括固定端、连接端及连接所述固定端和所述连接端的折叠部；
每一个所述缆线通过所述固定端固定在所述阶梯孔内或与相邻缆线的连接端连接；
所述连接端可沿着所述阶梯孔拉伸，并一直拉伸直至穿过所述通孔后电连接测井仪器或相邻缆线的固定端。
2.根据权利要求1所述的随钻测井的信息传输装置，其特征在于，所述折叠部为螺旋状，由对应的所述缆线卷绕而成。
3.根据权利要求1所述的随钻测井的信息传输装置，其特征在于，所述阶梯孔包括贯穿所述第二钻杆件的第一端的第一段孔，所述第一段孔的截面呈喇叭状，所述固定端固定在所述第一段孔的内壁。
4.根据权利要求3所述的随钻测井的信息传输装置，其特征在于，每一所述第一钻杆件延伸设有一个卡隼，所述卡隼固定在所述第一段孔内。
5.据权利要求3所述的随钻测井的信息传输装置，其特征在于，所述阶梯孔还包括连接所述第一段孔的收容部和贯穿所述第二钻杆件的第二端的第二段孔，所述折叠部容置在所述收容部内，且所述连接端延伸并穿过所述第二段孔后电连接测井仪器或相邻缆线的固定端。
6.根据权利要求5所述的随钻测井的信息传输装置，其特征在于，所述阶梯孔在所述收容部和所述第二段孔之间还设有一个过渡部，所述过渡部的孔径均小于所述收容部和所述第二段孔的孔径，所述过渡部与所述收容部及所述第二段孔之间均形成有台阶面，所述两台阶面之间设有一贯穿所述两个台阶面的通道，所述折叠部抵靠在所述其中一个台阶面上，且所述连接端穿过所述通道后延伸至所述第二段孔。
7.根据权利要求5所述的随钻测井的信息传输装置，其特征在于，每一所述第二钻杆的第二端延伸形成一个连接部，每一所述第一钻杆设有一个连接口，所述连接部固定在所述连接口内。
8.根据权利要求7所述的随钻测井的信息传输装置，其特征在于，所述连接部设有外螺纹，所述连接口设有内螺纹，所述连接部和所述连接口通过螺纹连接。
9.根据权利要求7所述的随钻测井的信息传输装置，其特征在于，所述连接部的外壁面和所述连接口的内壁面均为倾斜面。
10.根据权利要求1所述的随钻测井的信息传输装置，其特征在于，每一个所述缆线的所述固定端和所述连接端均设有对接装置，每一所述缆线之间通过所述对接装置对接或断开。
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