CN110630251A - 近钻头随钻测量设备的通信装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种近钻头随钻测量设备的通信装置，包括：装配在钻铤本体上的磁环，所述钻铤本体连接在螺杆和随钻测量MWD无磁钻铤之间，用于通过所述磁环与近钻头测量设备进行无线通信。本发明解决了相关技术中由于随钻测量仪器测量位置滞后导致测量准确率低的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及机电领域，具体而言，涉及一种近钻头随钻测量设备的通信装置。
背景技术
在相关技术的石油钻井工程中，要求钻井轨迹能按照工程设计要求钻井，及时测量井眼轨迹和地层的地质信息，并发送到地面接收。技术人员根据接收到的数据，控制调整井眼轨迹，了解井下地层情况，准确中靶。
相关技术的随钻测量仪器串安装在螺杆的上端，测量到的数据位置距离钻头有10米左右。由于测量位置滞后，不能及时测出钻头位置相关参数，不利于控制井眼轨迹，并且测量时地层已被泥浆污染，会使测到的地质参数准确性降低。
针对上述的问题，相关技术中的近钻头随钻测量设备的通信装置还有待进一步的改进和优化。
发明内容
本发明实施例提供了一种近钻头随钻测量设备的通信装置，以至少解决相关技术中由于随钻测量仪器测量位置滞后导致测量准确率低的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种近钻头随钻测量设备的通信装置，包括：装配在钻铤本体上的磁环，所述钻铤本体连接在螺杆和随钻测量(Measure WhileDrilling，MWD)无磁钻铤之间，用于通过所述磁环与近钻头测量设备进行无线通信。
进一步地，所述磁环还用于通过随钻测量MWD仪器与地面设备进行通信。
进一步地，所述钻铤本体为金属材料，所述钻铤本体通过旋转连接器与MWD仪器实现电气连接。
进一步地，所述磁环固定设置在所述钻铤本体的凹槽内。
进一步地，所述凹槽的底部安装非金属支架。
进一步地，所述凹槽装配有非金属保护罩。
进一步地，所述保护罩的空腔部分填充有绝缘材料。
进一步地，所述旋转连接器固定连接在转接头上，所述旋转连接器的端部导线穿过所述转接头的内孔，连接到电源电路和通讯电路板。
进一步地，所述钻铤本体的外表面设置有耐磨带。
进一步地，所述磁环包括：发射磁环，用于向所述近钻头测量设备发射数据；接收磁环，用于接收所述近钻头测量设备发送的数据。
在本发明实施例中，磁环位于螺杆上端，可接收位于螺杆下端近钻头测量发射装置发出的数据，并发送给MWD仪器，磁环实现了与近钻头测量设备的无线双向通信，由于测量位置距离钻头很近，大大提高了测量的及时性和准确性，解决了相关技术中由于随钻测量仪器测量位置滞后导致测量准确率低的技术问题，可以更好的指导钻井。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明实施例的近钻头随钻测量设备的通信装置结构图；
图2是本发明实施例的适用于近钻头随钻测量无线短传的接收装置结构图；
图3是本发明实施例的连接电路板的相交斜孔示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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。
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、系统、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。
根据本发明实施例，提供了一种近钻头随钻测量设备的通信装置，图1是本发明实施例的近钻头随钻测量设备的通信装置结构图，包括：装配在钻铤本体上的磁环，钻铤本体连接在螺杆和随钻测量MWD无磁钻铤之间，用于通过磁环与近钻头测量设备进行无线通信。
磁环位于螺杆上端，可接收位于螺杆下端近钻头测量发射装置发出的数据，并发送给MWD仪器，磁环实现了与近钻头测量设备的无线双向通信，由于测量位置距离钻头很近，大大提高了测量的及时性和准确性，解决了相关技术中由于随钻测量仪器测量位置滞后导致测量准确率低的技术问题，可以更好的指导钻井。
可选地，磁环包括：发射磁环，用于向近钻头测量设备发射数据；接收磁环，用于接收近钻头测量设备发送的数据。
可选地，磁环还用于通过随钻测量MWD仪器与地面设备进行通信。由MWD仪器发送到地面设备，地面设备解码读数，实现近钻头位置的相关数据测量。
本实施例的通信装置主体是由金属材料制成的钻铤本体，磁环设置在金属材料制成的钻铤本体上，钻铤本体通过旋转连接器与MWD仪器实现电气连接。图2是本发明实施例的适用于近钻头随钻测量无线短传的接收装置结构图。接收装置包括：旋转连接器1，转接头2，盖板3，电源电路板4，密封塞5，非金属保护罩6，发射磁环7，接收磁环8，非金属支架9，钻铤本体10，耐磨带11，耐磨带12。
发射磁环7和接收磁环8固定在钻铤本体10的环形槽上，下面安装一个非金属支架9，上面安装一个非金属保护罩6，可以让发射磁环7和接收磁环8与钻铤本体10实现电气绝缘。通过给发射磁环7和接收磁环8的线圈供电，产生的电流通过钻铤本体10、螺杆、近钻头发射装置、地层就可以形成回路，最终实现接收来自近钻头发射装置的数据和向近钻头发射装置发送数据的双向通信。
保护罩6是一种耐磨的非金属材料，用螺钉固定在钻铤本体10上。在保护罩6下面的空腔内，需要注满硬度较高的绝缘材料，不仅能很好的固定磁环，还能保护磁环承受井下压力和冲击震动。
图3是本发明实施例的连接电路板的相交斜孔示意图，接收装置包括：盖板13，通讯电路板14。旋转连接器1固定在转接头2上面，尾部的导线穿过转接头2的内孔，连接到电源电路板4和通讯电路板14上。电源电路板4由盖板3承压密封，通讯电路板14由盖板13承压密封。电源电路板4与通讯电路板14通过相交斜孔实现电气连接。通过MWD仪器串供电，电源电路板4可以将MWD的供电转换成需要的电源，驱动发射磁环7、接收磁环8和通讯电路板14。
在电路板安装仓和磁环安装仓之间安装有若干个密封塞5，在保证电气连接的同时还能阻止井下泥浆进入电路板的安装仓内。
耐磨带11和耐磨带12是一种硬度很高的合金材料，固定在钻铤本体10上面，可以减少盖板3、盖板13和保护罩6等零件在钻井时受到的磨损。
本发明实现了近钻头随钻测量仪器的无线短传，可以跨螺杆无线接收近钻头随钻测量数据，并传给上端的MWD仪器，最终靠MWD仪器传送到地面设备；通过发射磁环和接收磁环，实现了与近钻头测量发射装置的无线双向通信；通过旋转连接器实现了与MWD仪器的电气连接；在保证通信的前提下，尽量增加了仪器电气连接的可靠性以及仪器本身的承压和耐磨性能；磁环安装固定方式稳定可靠；仪器井口对接操作简单。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，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)
1.一种近钻头随钻测量设备的通信装置，其特征在于，包括：
装配在钻铤本体上的磁环，所述钻铤本体连接在螺杆和随钻测量MWD无磁钻铤之间，用于通过所述磁环与近钻头测量设备进行无线通信。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述磁环还用于通过随钻测量MWD仪器与地面设备进行通信。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述钻铤本体为金属材料，所述钻铤本体通过旋转连接器与MWD仪器实现电气连接。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述磁环固定设置在所述钻铤本体的凹槽内。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述凹槽的底部安装非金属支架。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述凹槽装配有非金属保护罩。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述保护罩的空腔部分填充有绝缘材料。
8.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述旋转连接器固定连接在转接头上，所述旋转连接器的端部导线穿过所述转接头的内孔，连接到电源电路和通讯电路板。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述钻铤本体的外表面设置有耐磨带。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述磁环包括：
发射磁环，用于向所述近钻头测量设备发射数据；
接收磁环，用于接收所述近钻头测量设备发送的数据。
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