CN107313768B - 一种带有伽马测量功能的近钻头测量仪器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带有伽马测量功能的近钻头测量仪器，安装于螺杆钻具与钻头之间，包括外壳，所述外壳上设置有电池模块、电子模块、伽马测量模块和方位测量模块，所述外壳上安装有发射天线，所述发射天线与所述螺杆钻具上方的接收天线之间进行无线通讯。该近钻头测量仪器能够在钻井过程中实时测量地层中的伽马数据，与现有技术相比，其结构紧凑、长度更短，测量位置距离钻头更近，大大提高了测量的准确性，使工程师及早的做出判断，指导钻井。
Description
技术领域
本发明属于随钻测井领域，具体涉及一种带有伽马测量功能的近钻头测量仪器。
背景技术
在石油、矿山、地质勘探等钻井工程中，要求使钻井轨迹更准确地按照工程设计要求钻进，及时准确的掌握地层信息识别薄油层提高钻井效率，并把地层信息实时地传输到地面。这样，才能使工程技术人员及时了解井眼轨迹和地层信息的变化。
传统的随钻测井伽玛工具一般在其自身工具短节上插入定向检测传感器，然后连接在随钻测井井下仪器串上。但是，从实际实施中可以发现，随钻测井伽玛工具离钻头有10多米的距离，这会导致测量信息滞后，因此，当发现油层时，往往钻头已经前进了很长一段距离，此时，新的地层早已被泥浆污染，使得测得的地层信息的准确性大大降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带有伽马测量功能的近钻头测量仪器，该仪器能够在钻井过程中实时测量地层中的伽马数据，与现有技术相比，其结构紧凑、长度更短，测量位置距离钻头更近，大大提高了测量的准确性，使工程师及早的做出判断，指导钻井。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种带有伽马测量功能的近钻头测量仪器，安装于螺杆钻具与钻头之间，包括外壳，所述外壳上设置有电池模块、电子模块、伽马测量模块和方位测量模块，所述外壳上安装有发射天线，所述发射天线与所述螺杆钻具上方的接收天线之间进行无线通讯。
进一步的，所述外壳上开设有第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽，所述第一凹槽、所述第二凹槽、所述第三凹槽和所述第四凹槽沿所述外壳周向均匀排列设置，所述第一凹槽与所述第二凹槽以所述外壳的中心轴为轴线呈水平对称分布，所述第三凹槽与所述第四凹槽以所述外壳的中心轴为轴线呈水平对称分布。
进一步的，所述电池模块包括第一电池和第二电池，所述第一电池和所述第二电池分别安装于所述第一凹槽和所述第二凹槽内，所述第一凹槽上设置有封盖所述第一凹槽开口的第一盖板，所述第二凹槽上设置有封盖所述第二凹槽开口的第二盖板。
进一步的，所述第一盖板和所述第二盖板上分别设置有第一电池防爆口和第二电池防爆口。
进一步的，所述伽马测量模块包括一个伽马传感器，所述伽马传感器用于测量地层中的伽马数据；
所述方位测量模块包括第一方位传感器和第二方位传感器，所述第一方位传感器和所述第二方位传感器用于测量所述近钻头测量仪器的方位数据；
所述伽马传感器和所述第一方位传感器均安装于所述第三凹槽内，所述第三凹槽上设置有封盖所述第三凹槽开口的第三盖板。
进一步的，所述电子模块包括一个印刷电路板，所述印刷电路板和所述第二方位传感器均安装于所述第四凹槽内，所述第四凹槽上设置有封盖所述第四凹槽开口的第四盖板。
进一步的，所述印刷电路板上设置有微处理器和存储器，所述伽马传感器、所述第一方位传感器和所述第二方位传感器的输出端分别与所述微处理器的输入端相连，所述微处理器的输出端分别与所述存储器的输入端及所述发射天线的输入端相连，所述发射天线与所述接收天线之间以电磁波信号进行无线通讯。
进一步的，所述外壳上设置有数据下载接口，所述数据下载接口与所述存储器连接。
进一步的，所述电池模块、所述电子模块、所述伽马测量模块和所述方位测量模块内均设置有双向减震器。
优选的，所述近钻头测量仪器的长度为一米。
本发明提供的带有伽马测量功能的近钻头测量仪器具有如下优点：
1、结构紧凑、长度更短；
2、测量位置距离钻头更近，测量准确性大大提高；
2、双电池供电，续航时间更长；
4、对地层中的伽马数据进行实时测量；
5、安装和拆卸更加方便快捷；
6、设置了数据下载接口，使数据导出更加方便快捷。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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它附图。
图1是本发明提供的带有伽马测量功能的近钻头测量仪器的爆炸图；
图2是本发明提供的带有伽马测量功能的近钻头测量仪器的主视图；
图中：1-外壳，2-发射天线，3-第一凹槽，4-第四凹槽，5-第一电池，6-第一盖板，7-第二电池，8-第二盖板，9-第一电池防爆口，10-第二电池防爆口，11-伽马传感器，12-第一方位传感器，13-第二方位传感器，14-第三盖板，15-印刷电路板，16-第四盖板，17-数据下载接口。
具体实施方式
下面将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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“相连”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以使直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例1
如图1和图2所示，本实施例提供一种带有伽马测量功能的近钻头测量仪器，安装于螺杆钻具与钻头之间，包括外壳1，所述外壳1的中心具有泥浆通道，所述外壳1上安装有电池模块、电子模块、伽马测量模块和方位测量模块，所述外壳2上设置有天线槽，所述天线槽内安装有发射天线2，所述发射天线2靠近所述钻头设置，所述发射天线2与螺杆钻具上方的接收天线之间进行无线通讯。
进一步的，所述外壳1上开设有第一凹槽3、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽4，所述第一凹槽3、所述第二凹槽、所述第三凹槽和所述第四凹槽4沿所述外壳1周向均匀排列设置，所述第一凹槽3与所述第二凹槽以所述外壳1的中心轴为轴线呈水平对称分布，所述第三凹槽与所述第四凹槽4以所述外壳1的中心轴为轴线呈水平对称分布。
优选的，所述第一凹槽、所述第二凹槽、所述第三凹槽和所述第四凹槽的长度均相同，在本实施例中，所述第一凹槽、所述第二凹槽、所述第三凹槽和所述第四凹槽的长度均为45cm。
所述电池模块包括第一电池5和第二电池7，所述第一电池5和所述第二电池7分别安装于所述第一凹槽3和所述第二凹槽内，所述第一电池5和所述第二电池7为所述测量仪器供电，采用上述双电池供电方式，可以延长所述测量仪器的续航时间。
优选的，所述伽马测量模块包括一个伽马传感器11，所述伽马传感器11用于测量地层中的伽马数据，所述方位测量模块包括第一方位传感器12和第二方位传感器13，所述第一方位传感器12和所述第二方位传感器13用于测量所述近钻头测量仪器的方位数据，所述伽马传感器11和所述第一方位传感器12均安装于所述第三凹槽内，可以实现定向与伽马一体化，减少现场仪器的组装连接，增加整个仪器的可靠性，降低制造成本。
优选的，所述电子模块包括一个印刷电路板15，所述印刷电路板15安装于所述第四凹槽4内，所述印刷电路板15上设置有微处理器和存储器，所述伽马传感器11、所述第一方位传感器12和所述第二方位传感器13的输出端分别与所述微处理器的输入端相连，所述微处理器的输出端分别与所述存储器的输入端及所述发射天线2的输入端相连，所述发射天线2与所述接收天线之间以电磁波信号进行无线通讯。
具体而言，由所述伽马传感器11、所述第一方位传感器12和所述第二方位传感器13采集到伽马数据和方位数据后，将采集的数据发送给所述微处理器，所述微处理器对采集的数据进行处理，处理后的数据一部分存储在所述存储器中，另一部分通过所述发射天线2以电磁波的形式发射出去，由所述接收天线完成接收，然后将数据实时地传输到地面，从而使工程技术人员及时了解井眼轨迹和地层信息的变化。
进一步的，所述外壳1上设置有数据下载接口17，所述数据下载接口17与所述存储器连接，在本实施例中，所述数据下载接口17为USB接口，通过所述USB接口可直接将数据导出，使数据导出更加方便快捷。
优选的，所述电池模块、所述电子模块、所述伽马测量模块和所述方位测量模块内均设置有双向减震器(图中未示出)，当在钻井过程中产生纵向振动和轴向振动时，所述双向减震器可以有效吸收这些有害的振动能量，储存或转化为其它形式的能量，减少所述钻头的疲劳损坏，达到保护所述钻头的作用。
进一步的，所述第一凹槽3上设置有封盖所述第一凹槽3开口的第一盖板6，所述第二凹槽上设置有封盖所述第二凹槽开口的第二盖板8，所述第三凹槽上设置有封盖所述第三凹槽开口的第三盖板14，所述第四凹槽4上设置有封盖所述第四凹槽4开口的第四盖板16，使所述测量仪器的安装和拆卸更加方便快捷。
进一步的，所述第一盖板6和所述第二盖板8上分别设置有第一电池防爆口9和第二电池防爆口10，所述第一电池防爆口9和所述第二电池防爆口10可以避免瞬间压力过大引起爆炸等现象，提高所述第一电池5和所述第二电池7使用的安全性。
优选的，所述近钻头测量仪器的长度为一米，与现有技术相比，其结构紧凑、长度更短，测量位置距离钻头更近，大大提高了测量的准确性，使工程师及早的做出判断，指导钻井。
实施例2
如图1和图2所示，本实施例提供一种带有伽马测量功能的近钻头测量仪器，安装于螺杆钻具与钻头之间，包括外壳1，所述外壳1的中心具有泥浆通道，所述外壳1上安装有电池模块、电子模块、伽马测量模块和方位测量模块，所述外壳2上设置有天线槽，所述天线槽内安装有发射天线2，所述发射天线2靠近所述钻头设置，所述发射天线2与螺杆钻具上方的接收天线之间进行无线通讯。
进一步的，所述外壳1上开设有第一凹槽3、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽4，所述第一凹槽3、所述第二凹槽、所述第三凹槽和所述第四凹槽4沿所述外壳1周向均匀排列设置，所述第一凹槽3与所述第二凹槽以所述外壳1的中心轴为轴线呈水平对称分布，所述第三凹槽与所述第四凹槽4以所述外壳1的中心轴为轴线呈水平对称分布。
优选的，所述第一凹槽、所述第二凹槽、所述第三凹槽和所述第四凹槽的长度均相同，在本实施例中，所述第一凹槽、所述第二凹槽、所述第三凹槽和所述第四凹槽的长度均为47cm。
所述电池模块包括第一电池5和第二电池7，所述第一电池5和所述第二电池7分别安装于所述第一凹槽3和所述第二凹槽内，所述第一电池5和所述第二电池7为所述测量仪器供电，采用上述双电池供电方式，可以延长所述测量仪器的续航时间。
优选的，所述伽马测量模块包括一个伽马传感器11，所述伽马传感器11用于测量地层中的伽马数据，所述方位测量模块包括第一方位传感器12和第二方位传感器13，所述第一方位传感器12和所述第二方位传感器13用于测量所述近钻头测量仪器的方位数据，所述伽马传感器11和所述第一方位传感器12均安装于所述第三凹槽内，可以实现定向与伽马一体化，减少现场仪器的组装连接，增加整个仪器的可靠性，降低制造成本。
优选的，所述电子模块包括一个印刷电路板15，所述印刷电路板15安装于所述第四凹槽4内，所述印刷电路板15上设置有微处理器和存储器，所述伽马传感器11、所述第一方位传感器12和所述第二方位传感器13的输出端分别与所述微处理器的输入端相连，所述微处理器的输出端分别与所述存储器的输入端及所述发射天线2的输入端相连，所述发射天线2与所述接收天线之间以电磁波信号进行无线通讯。
具体而言，由所述伽马传感器11、所述第一方位传感器12和所述第二方位传感器13采集到伽马数据和方位数据后，将采集的数据发送给所述微处理器，所述微处理器对采集的数据进行处理，处理后的数据一部分存储在所述存储器中，另一部分通过所述发射天线2以电磁波的形式发射出去，由所述接收天线完成接收，然后将数据实时地传输到地面，从而使工程技术人员及时了解井眼轨迹和地层信息的变化。
进一步的，所述外壳1上设置有数据下载接口17，所述数据下载接口17与所述存储器连接，在本实施例中，所述数据下载接口17为USB接口，通过所述USB接口可直接将数据导出，使数据导出更加方便快捷。
优选的，所述电池模块、所述电子模块、所述伽马测量模块和所述方位测量模块内均设置有双向减震器(图中未示出)，当在钻井过程中产生纵向振动和轴向振动时，所述双向减震器可以有效吸收这些有害的振动能量，储存或转化为其它形式的能量，减少所述钻头的疲劳损坏，达到保护所述钻头的作用。
进一步的，所述第一凹槽3上设置有封盖所述第一凹槽3开口的第一盖板6，所述第二凹槽上设置有封盖所述第二凹槽开口的第二盖板8，所述第三凹槽上设置有封盖所述第三凹槽开口的第三盖板14，所述第四凹槽4上设置有封盖所述第四凹槽4开口的第四盖板16，使所述测量仪器的安装和拆卸更加方便快捷。
进一步的，所述第一盖板6和所述第二盖板8上分别设置有第一电池防爆口9和第二电池防爆口10，所述第一电池防爆口9和所述第二电池防爆口10可以避免瞬间压力过大引起爆炸等现象，提高所述第一电池5和所述第二电池7使用的安全性。
优选的，所述近钻头测量仪器的长度为1.1米，与现有技术相比，其结构紧凑、长度更短，测量位置距离钻头更近，大大提高了测量的准确性，使工程师及早的做出判断，指导钻井。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种带有伽马测量功能的近钻头测量仪器，安装于螺杆钻具与钻头之间，其特征在于，包括外壳(1)，所述外壳(1)上设置有电池模块、电子模块、伽马测量模块和方位测量模块，所述外壳(1)上安装有发射天线(2)，所述发射天线(2)与所述螺杆钻具上方的接收天线之间进行无线通讯；所述电子模块包括一个印刷电路板(15)，所述印刷电路板(15)上设置有微处理器和存储器，所述伽马测量模块和方位测量模块的输出端分别与所述微处理器的输入端相连，所述微处理器的输出端分别与所述存储器的输入端及所述发射天线(2)的输入端相连，所述发射天线(2)与所述接收天线之间以电磁波信号进行无线通讯。
2.根据权利要求1所述的带有伽马测量功能的近钻头测量仪器，其特征在于，所述外壳(1)上开设有第一凹槽(3)、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽(4)，所述第一凹槽(3)、所述第二凹槽、所述第三凹槽和所述第四凹槽(4)沿所述外壳(1)周向均匀排列设置，所述第一凹槽(3)与所述第二凹槽以所述外壳(1)的中心轴为轴线呈水平对称分布，所述第三凹槽与所述第四凹槽(4)以所述外壳(1)的中心轴为轴线呈水平对称分布。
3.根据权利要求2所述的带有伽马测量功能的近钻头测量仪器，其特征在于，所述电池模块包括第一电池(5)和第二电池(7)，所述第一电池(5)和所述第二电池(7)分别安装于所述第一凹槽(3)和所述第二凹槽内，所述第一凹槽(3)上设置有封盖所述第一凹槽(3)开口的第一盖板(6)，所述第二凹槽上设置有封盖所述第二凹槽开口的第二盖板(8)。
4.根据权利要求3所述的带有伽马测量功能的近钻头测量仪器，其特征在于，所述第一盖板(6)和所述第二盖板(8)上分别设置有第一电池防爆口(9)和第二电池防爆口(10)。
5.根据权利要求2所述的带有伽马测量功能的近钻头测量仪器，其特征在于，所述伽马测量模块包括一个伽马传感器(11)，所述伽马传感器(11)用于测量地层中的伽马数据；
所述方位测量模块包括第一方位传感器(12)和第二方位传感器(13)，所述第一方位传感器(12)和所述第二方位传感器(13)用于测量所述近钻头测量仪器的方位数据；
所述伽马传感器(11)和所述第一方位传感器(12)均安装于所述第三凹槽内，所述第三凹槽上设置有封盖所述第三凹槽开口的第三盖板(14)。
6.根据权利要求5所述的带有伽马测量功能的近钻头测量仪器，其特征在于，所述印刷电路板(15)和所述第二方位传感器(13)均安装于所述第四凹槽(4)内，所述第四凹槽(4)上设置有封盖所述第四凹槽(4)开口的第四盖板(16)。
7.根据权利要求6所述的带有伽马测量功能的近钻头测量仪器，其特征在于，所述伽马传感器(11)、所述第一方位传感器(12)和所述第二方位传感器(13)的输出端分别与所述微处理器的输入端相连。
8.根据权利要求7所述的带有伽马测量功能的近钻头测量仪器，其特征在于，所述外壳(1)上设置有数据下载接口(17)，所述数据下载接口(17)与所述存储器连接。
9.根据权利要求1所述的带有伽马测量功能的近钻头测量仪器，其特征在于，所述电池模块、所述电子模块、所述伽马测量模块和所述方位测量模块内均设置有双向减震器。
10.根据权利要求1所述的带有伽马测量功能的近钻头测量仪器，其特征在于，所述近钻头测量仪器的长度为一米。
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