CN109681182A - 一种钻杆扭矩遥测装置 - Google Patents

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卢国辉
杨勇
阎卫军
刘发明
杨一植
郑申
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BEIJING XIONGYUE HOUMING TECHNOLOGY Co Ltd
CNPC Great Wall Drilling Co
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BEIJING XIONGYUE HOUMING TECHNOLOGY Co Ltd
CNPC Great Wall Drilling Co
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B44/00—Automatic control systems specially adapted for drilling operations, i.e. self-operating systems which function to carry out or modify a drilling operation without intervention of a human operator, e.g. computer-controlled drilling systems; Systems specially adapted for monitoring a plurality of drilling variables or conditions

Abstract

本发明涉及石油、天然气钻井设备技术领域，特别涉及一种钻杆扭矩遥测装置。该装置包括接头本体；接头本体上开有电池筒凹槽、线圈槽、电路凹槽和贴片槽，电池筒置于电池筒凹槽内，电池筒内设置电池，线圈槽内设置并密封有天线，电路凹槽内设置信号处理电路并通过电路盖板密封，贴片槽内设置应变片并通过贴片槽盖板密封，应变片与信号处理电路相连接，信号处理电路与天线相连接，信号处理电路包括AD芯片，信号处理电路对应变片传送的信号进行放大、滤波、温度补偿。本发明实现了能够实时传输钻柱扭矩测量值，测量精度高，采用钻柱接头结构，结构设计合理，安装使用方便，信号传输抗干扰能力强，可靠性高。

Description

一种钻杆扭矩遥测装置
技术领域：
本发明涉及石油、天然气钻井设备技术领域，特别涉及一种钻杆扭矩遥测装置。
背景技术：
钻井过程中，地层、钻头、钻具结构、井眼形状、钻压、转速、泵冲、钻井液性能、卡钻、钻具断落等意外事故发生时，直接反应到扭矩值上。因此扭矩监测对安全生产、避免钻具事故发生具有非常重要的意义。
目前，钻柱扭矩测量采用钻柱测量接头，它可以连接在钻柱的不同部位随同钻柱下井，而且在不影响钻井正常工作的情况下，实测钻柱在直井段、造斜段及水平段的有关参数，并将其纪录存储下来，但是，测量到的扭矩值不能实时传送，需要起钻后进行数据回放，以此研究井下钻柱在井眼各位置的实际工作情况，存在钻杆扭矩测量信息滞后延迟的不足。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是提供一种钻杆扭矩遥测装置，该装置实现了能够实时传输钻柱扭矩测量值，测量精度高，采用钻柱接头结构，结构设计合理，安装使用方便，信号传输抗干扰能力强，可靠性高。克服了现有钻柱扭矩测量接头测量钻杆扭矩不能实时传送的不足。
本发明所采取的技术方案是：一种钻杆扭矩遥测装置，包括接头本体；接头本体上开有电池筒凹槽、线圈槽、电路凹槽和贴片槽，电池筒置于电池筒凹槽内，电池筒内设置电池，线圈槽内设置并密封有天线，电路凹槽内设置信号处理电路并通过电路盖板密封，贴片槽内设置应变片并通过贴片槽盖板密封，应变片与信号处理电路相连接，信号处理电路与天线相连接，信号处理电路包括AD芯片，信号处理电路对应变片传送的信号进行放大、滤波、温度补偿，应变片、信号处理电路均与电池相连接。
电池筒上连接有电池筒密封堵并通过电池筒密封堵对设置在电池筒内电池密封。
线圈槽通过绝缘胶密封天线。
接头本体上接头本体密封堵，本体密封堵密封信号处理电路测试接口。
本发明的有益效果是：本发明实现了能够实时传输钻柱扭矩测量值，测量精度高，采用钻柱接头结构，结构设计合理，安装使用方便，信号传输抗干扰能力强，可靠性高。
附图说明：
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式：
如图1所示，一种钻杆扭矩遥测装置，包括接头本体1；接头本体1上开有电池筒凹槽3、线圈槽5、电路凹槽6和贴片槽9，电池筒2置于电池筒凹槽3内，电池筒2内设置电池，线圈槽5内设置并密封有天线，电路凹槽6内设置信号处理电路并通过电路盖板7密封，贴片槽9内设置应变片并通过贴片槽盖板10密封，应变片与信号处理电路相连接，信号处理电路与天线相连接，信号处理电路包括AD芯片，信号处理电路对应变片传送的信号进行放大、滤波、温度补偿、模数转换，应变片、信号处理电路均与电池相连接。
电池筒2上连接有电池筒密封堵4并通过电池筒密封堵4对设置在电池筒2内电池密封。
线圈槽5通过绝缘胶密封天线。
接头本体1上接头本体密封堵8，本体密封堵8密封信号处理电路测试接口。
使用时，接头本体1接于方钻杆下，钻井过程中，扭矩发生变化时，应变片敏感到接头本体1的形变，从而产生电压信号输入到信号处理电路中。信号处理电路对应变片信号进行放大、滤波、温度补偿、模数转换后得到相应的扭矩值，通过线圈槽中的天线将实时扭矩值发送到地面接收装置，从而实现了钻井扭矩的实时监测。信号处理电路加入了温度补偿，实现了全温范围内高精度测量，解决温度零漂影响。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种钻杆扭矩遥测装置，包括接头本体(1)；其特征在于：接头本体(1)上开有电池筒凹槽(3)、线圈槽(5)、电路凹槽(6)和贴片槽(9)，电池筒(2)置于电池筒凹槽(3)内，电池筒(2)内设置电池，线圈槽(5)内设置并密封有天线，电路凹槽(6)内设置信号处理电路并通过电路盖板(7)密封，贴片槽(9)内设置应变片并通过贴片槽盖板(10)密封，应变片与信号处理电路相连接，信号处理电路与天线相连接，信号处理电路包括AD芯片，信号处理电路对应变片传送的信号进行放大、滤波、温度补偿，应变片、信号处理电路均与电池相连接。
2.按照权利要求1所述的钻杆扭矩遥测装置，其特征在于：所述电池筒(2)上连接有电池筒密封堵(4)并通过电池筒密封堵(4)对设置在电池筒(2)内电池密封。
3.按照权利要求1所述的钻杆扭矩遥测装置，其特征在于：所述线圈槽(5)通过绝缘胶密封天线。
4.按照权利要求1所述的钻杆扭矩遥测装置，其特征在于：所述接头本体(1)上接头本体密封堵(8)，本体密封堵(8)密封信号处理电路测试接口。
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