CN116209817A - 井下工具传感器布置以及相关联方法和系统 - Google Patents

井下工具传感器布置以及相关联方法和系统 Download PDF

Info

Publication number
CN116209817A
CN116209817A CN202180061119.8A CN202180061119A CN116209817A CN 116209817 A CN116209817 A CN 116209817A CN 202180061119 A CN202180061119 A CN 202180061119A CN 116209817 A CN116209817 A CN 116209817A
Authority
CN
China
Prior art keywords
accelerometer
axis
sensor
acceleration
downhole tool
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180061119.8A
Other languages
English (en)
Inventor
肯尼斯·R·埃文斯
J·T·汤森德
J·哈伯纳尔
C·施安多夫
C·万帕蒂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Baker Hughes Oilfield Operations LLC
Original Assignee
Baker Hughes Oilfield Operations LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Baker Hughes Oilfield Operations LLC filed Critical Baker Hughes Oilfield Operations LLC
Publication of CN116209817A publication Critical patent/CN116209817A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00—Survey of boreholes or wells
    • E21B47/02—Determining slope or direction
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B45/00—Measuring the drilling time or rate of penetration
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00—Survey of boreholes or wells
    • E21B47/01—Devices for supporting measuring instruments on drill bits, pipes, rods or wirelines; Protecting measuring instruments in boreholes against heat, shock, pressure or the like
    • E21B47/017—Protecting measuring instruments
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00—Survey of boreholes or wells
    • E21B47/02—Determining slope or direction
    • E21B47/024—Determining slope or direction of devices in the borehole
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00—Survey of boreholes or wells
    • E21B47/26—Storing data down-hole, e.g. in a memory or on a record carrier
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B49/00—Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells
    • E21B49/003—Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells by analysing drilling variables or conditions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/18—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration in two or more dimensions

Landscapes

  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Fire Alarms (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

本公开提供了一种井下传感器系统，其可包括具有至少两个测量轴线的至少两个加速度计。该至少两个加速度计可包括在第一位置的第一加速度计和在第二位置的第二加速度计。该第二加速度计的第一轴线可与该第一加速度计的第一轴线基本上同轴，并且该第二加速度计的第二轴线可平行于该第一加速度计的第二对应轴线并相对于其偏移。该井下传感器系统还可包括至少一个处理器以及其上存储有指令的至少一个非暂态计算机可读存储介质，该指令在被该至少一个处理器执行时，可使该处理器测量来自该第一加速度计的第一加速度，并测量来自该第二加速度计的第二加速度。在被该至少一个处理器执行时，该指令还可使该处理器基于该第一加速度计和该第二加速度计的加速度测量结果，计算该井下传感器系统的加速度特性。

Description

井下工具传感器布置以及相关联方法和系统
优先权声明
本申请要求2020年7月31日提交的“Downhole Tool Sensor Arrangements andAssociated Methods and Systems(井下工具传感器布置以及相关联方法和系统)”的美国专利申请序列号16/945,471的提交日期的权益。
技术领域
本公开的实施方案总体上涉及钻地操作。特别地，本公开的实施方案涉及井下传感器以及相关系统、设备和方法。
背景技术
井筒钻进操作可涉及在通常称为钻柱的长管柱的端部处使用钻地工具。钻地工具可用于钻穿地层，诸如岩石、泥土、沙土、焦油等。在一些情况下，钻地工具可被构造为钻穿可存在于井筒中的附加元件，诸如水泥、套管(例如，井筒套管)、废弃或破损的装备(例如，落鱼、落物等)、封隔器等。在一些情况下，钻地工具可被构造为钻穿塞(例如，压裂塞、桥塞、水泥塞等)。在一些情况下，塞可包括卡瓦或其他类型的锚定件，并且钻地工具可被构造为钻穿塞以及任何卡瓦、锚定件及其其他部件。
钻柱和/或钻地工具可包括被配置为捕获和/或存储井下获取的信息的传感器。井下信息可包括环境特性，诸如井下温度、压力等。在一些情况下，井下信息可包括操作测量结果，诸如钻压(WOB)、旋转速度(RPM)、流体流速等。在一些情况下，井下信息可包括地层特性，诸如岩性、孔隙度、强度等。
可以实时地或在稍后的时间收集和/或分析井下信息。例如，可以通过随钻测井(LWD)操作或随钻测量(MWD)操作来收集井下信息。井下信息可以使得操作员能够作出决策，诸如要使用的钻地工具的类型、操作决策、起下钻决策、路径决策等。在一些情况下，井下信息可被收集在数据库中，该数据库被配置为对未来的钻地操作进行预测和/或建模。
发明内容
本公开的实施方案可包括一种井下工具。井下工具可包括具有至少两个测量轴线的至少两个加速度计。至少两个加速度计可包括在第一位置的第一加速度计。至少两个加速度计还可包括在第二位置的第二加速度计。第二加速度计的第一轴线可与第一加速度计的第一轴线同轴，并且第二加速度计的第二轴线可平行于第一加速度计的第二对应轴线并相对于其偏移。
本公开的另一个实施方案可包括一种井下传感器系统。井下传感器系统可包括具有至少两个测量轴线的至少两个加速度计。至少两个加速度计可包括在第一位置的第一加速度计。至少两个加速度计还可包括在第二位置的第二加速度计。第二加速度计的第一轴线可与第一加速度计的第一轴线基本上同轴，并且第二加速度计的第二轴线可平行于第一加速度计的第二对应轴线并相对于其偏移。井下传感器系统还可包括至少一个处理器以及其上存储有指令的至少一个非暂态计算机可读存储介质。在被至少一个处理器执行时，指令可使该处理器测量来自第一加速度计的第一加速度。在被至少一个处理器执行时，指令还可使该处理器测量来自第二加速度计的第二加速度。在被至少一个处理器执行时，指令还可使该处理器基于第一加速度计和第二加速度计的加速度测量结果，计算井下传感器系统的加速度特性。
本公开的另一个实施方案可包括一种计算井下工具的加速度特性的方法。方法可包括使第一加速度计和第二加速度计同步。方法还可包括测量来自第一加速度计的第一加速度。方法还可包括测量来自第二加速度计的第二加速度。第二加速度计的第一轴线可与第一加速度计的第一轴线同轴，并且第二加速度计的第二轴线可平行于第一加速度计的第二对应轴线并相对于其偏移。方法还可包括基于第一加速度计和第二加速度计的加速度测量结果，计算井下工具的加速度特性。
附图说明
虽然说明书最后附有特别指出并清楚地要求保护本公开的实施方案的权利要求书，但是在结合附图阅读时，从本公开的某些实施方案的下列描述中可以容易地确定本公开的实施方案的各种优点，其中：
图1示出了根据本公开的实施方案的钻地系统；
图2示出了根据本公开的实施方案的传感器组件的实施方案的分解图；
图3示出了根据本公开的实施方案的传感器组件的示意图；并且
图4示出了根据本公开的实施方案的具有传感器布置的井下工具的剖视图；
图5示出了根据本公开的实施方案的具有传感器布置的井下工具的剖视图；
图6示出了根据本公开的实施方案的具有传感器布置的井下工具的剖视图；
图7示出了根据本公开的实施方案的具有传感器布置的井下工具的剖视图；
图8示出了根据本公开的实施方案的传感器布置的示意图；
图9示出了根据本公开的实施方案的传感器布置的示意图；并且
图10示出了表示根据本公开的实施方案的计算井下工具的加速度特性的方法的流程图。
具体实施方式
本文呈现的图示并不意味着是任何特定井下系统或其部件的实际视图，而仅是用于描述例示性实施方案的理想化表示。附图不一定按比例绘制。
如本文所用，术语“钻地工具”是指并且包括井筒在地下地层中形成或扩大期间用于钻进的任何类型的钻头或工具。例如，钻地工具包括固定切削刃钻头、牙轮钻头、冲击钻头、岩心钻头、偏心钻头、双心钻头、扩孔钻、铣削钻、刮刀钻头、混合式钻头(例如，与固定切削元件组合的滚动部件)和本领域已知的其他钻头和工具。
如本文所用，参考给定参数含义的术语“基本上”意指且包括在本领域技术人员将理解的程度上满足给定的参数、特性或条件，同时偏差程度小，诸如在可接受的制造公差内。例如，基本上满足的参数可以是至少约90％满足，至少约95％满足，至少约99％满足或甚至至少约100％满足。
如本文所用，诸如“第一”、“第二”、“顶部”、“底部”等的关系术语，一般是为了清楚和方便地理解本公开和附图而使用，并且不暗示或依赖于任何特定的偏好、取向或顺序，除非上下文另有明确指示。
如本文所用，术语“和/或”意指且包括一个或多个相关联的列出项目的任何和所有组合。
如本文所用，术语“竖直”和“横向”是指如图所示的取向。
图1示出了钻地系统100。钻地系统100可包括钻柱102。钻柱102可包括耦接在一起的钻管的多个区段以形成长的钻管柱。钻柱102的前端可包括底部孔组件104(BHA)。BHA104可包括部件，诸如马达106(例如，泥浆马达)、一个或多个扩孔钻108和/或稳定器110以及钻地工具112诸如钻头。BHA 104还可包括电子器件，诸如传感器114、模块116和/或工具控制部件118。钻柱102可插入到钻孔120中。当钻柱102前进通过地层122时，钻孔120可由钻地工具112形成。工具控制部件118可被配置为控制钻地工具112的操作方面。例如，工具控制部件118可包括转向部件，该转向部件被配置为改变钻地工具112相对于钻柱102的角度，从而改变钻柱102的推进方向。工具控制部件118可被配置为接收来自地表处的操作员的指令并且基于该指令执行动作。在一些实施方案中，控制指令可从井下在工具控制部件118(诸如在闭环系统中等)内导出。
传感器114可被配置为收集关于井下条件的信息，诸如温度、压力、振动、流体密度、流体粘度、切屑密度、切屑尺寸、切屑浓度等。在一些实施方案中，传感器114可被配置为收集关于地层的信息，诸如地层组成、地层密度、地层几何结构等。在一些实施方案中，传感器114可被配置为收集关于钻地工具112的信息，诸如工具温度、刀具温度、刀具磨损、钻压(WOB)、钻头扭矩(TOB)、钻柱旋转速度(RPM)、倾斜角、方位角、在钻地工具112处的钻井流体压力、在钻地工具112处的流体流动速率等。
由传感器114收集的信息可由模块116处理、存储和/或传输。例如，模块116能以原始数据(诸如电压(例如，0VDC至10VDC、0VDC至5VDC等)、电流(例如，0mA至20mA、4mA至20mA等)或电阻(例如，电阻温度检测器(RTD)、热敏电阻等))的形式接收来自传感器114的信息。模块116可处理原始传感器数据，并且可使用通信网络协议传输原始传感器数据来在通信网络上将数据传输到地表。通信网络可包括例如通信线路、泥浆脉冲遥测仪器、电磁遥测仪器、有线管道等。在一些实施方案中，模块116可被配置为用原始传感器数据运行计算。
在一些实施方案中，井下信息可传输到地表处的操作员或传输到地表处的计算装置。例如，井下信息可通过显示器、打印输出等提供给操作员。在一些实施方案中，井下信息可被传输到计算装置，该计算装置可处理信息并且以操作员可用的不同格式向操作员提供信息。例如，范围之外的测量结果能以警报、警示灯、报警等形式提供，一些信息能以显示器、电子表格等形式实时提供，而在直到执行进一步计算才有用的其他信息可被处理，并且计算的结果能以显示器、打印输出、电子表格等提供。
当收集关于井下工具的数据时，可能难以单独测量一些特性，诸如旋转加速度和/或平移加速度。例如，加速度计可用于测量旋转加速度和/或平移加速度。当井下工具经历旋转加速度和平移加速度两者时，加速度计可测量旋转加速度和平移加速度两者。因此，准确地测量平移加速度和旋转加速度而不影响其他加速度的测量可能是困难的。在一些实施方案中，可能需要复杂的专用传感器来测量特性，诸如旋转速度、倾斜角和方位角，这些特性可以与已知值一起用于平移加速度测量和旋转加速度测量。复杂的专用传感器可具有比加速度计更高的功率要求和/或更高的空间要求。
本公开的实施方案可包括一种传感器布置，该传感器布置被配置为使得能够针对来自多个加速度计和/或井下传感器的其他组合的旋转加速度和平移加速度两者计算准确的测量结果。
图2示出了独立成套的传感器组件200的一个实施方案的分解图。例如，在2020年7月31日提交的名称为“DOWNHOLE SENSOR APPARATUS AND RELATED SYSTEMS，APPARATUS，AND METHODS(井下传感器设备及相关系统、设备和方法)”的美国专利申请16/945,428(代理人案卷号1684-P15456US(64BSG-508001-US))中描述了独立成套的传感器组件和操作该传感器组件的方法的一些示例。独立成套的传感器组件200可被构造为插入到井下工具202(诸如钻头、管下扩孔钻、扩孔钻、稳定器、泥浆马达等)中。独立成套的传感器组件200可包括传感器结构204、帽状件206、数据端口208和锁环210。
传感器结构204可包括传感器板224(例如，电路板)。传感器板224可容纳一个或多个传感器，诸如加速度计、压力传感器、温度传感器、振动传感器、应变仪、陀螺仪、陀螺测试仪、磁力仪等。一个或多个传感器被布置在传感器板224周围，使得可基于传感器读数来测量和/或计算多种不同类型的信息。例如，多个加速度计的布置可使得传感器板224能够测量和/或计算操作元素，诸如旋转速度、倾斜角、方位角、方位角加速度等。在一些实施方案中，多个不同类型的传感器可包括在同一传感器板224上。例如，传感器板224可包括多个加速度计以及一个或多个压力传感器、温度传感器、振动传感器、应变仪、陀螺仪、陀螺测试仪和/或磁力仪。
在一些实施方案中，传感器板224可包括处理器和存储器存储装置，该处理器和存储器存储装置被配置为处理和/或存储由一个或多个传感器采集(例如，感测、检测、测量等)的数据。例如，处理器和存储器存储装置可被配置为处理来自一个或多个传感器的原始数据并存储所得井下信息。在一些实施方案中，处理器和存储器存储装置可以存储原始传感器信息(诸如在数据库或阵列中)，使得处理器可以在从存储器存储装置提取原始数据之后根据原始传感器信息来计算井下信息。在一些实施方案中，处理器可以是外部装置的一部分，该外部装置被配置为在数据从传感器板224传输到该外部装置之后计算井下信息。
在一些实施方案中，传感器板224可包括电力储存装置，诸如电池、电容器等。在一些实施方案中，传感器板224可包括电力连接件，诸如引线、导线、端子、柱形件、插头等，这些电力连接件被构造为将传感器板224连接到远程电源，诸如电池或电池组。
传感器结构204可被构造为向传感器板224提供结构支撑。例如，传感器结构204可基本上围绕传感器板224。在一些实施方案中，传感器结构204和传感器板224可以是基本上圆形的，使得传感器结构204可以是基本上围绕传感器板224的环形结构。传感器结构204可在传感器板224的顶表面和底表面的上方和下方延伸，大于附接到传感器板224的表面的任何半导体器件。例如，如果被抵靠基本上平坦的表面放置，则传感器结构204可以是传感器结构204和传感器板224接触基本上平坦的表面的唯一部分。在一些实施方案中，传感器结构204可包括附加结构件，诸如支撑支架和/或安装支架，以向传感器板224提供进一步支撑和保护。
在一些实施方案中，传感器结构204可被构造为将传感器板224相对于井下工具202定向。例如，传感器结构204可被构造为设置在井下工具202中的凹陷部218中。传感器结构204可抵靠井下工具202的凹陷部218内的凹陷部基部226。传感器结构204可包括键表面230，该键表面被构造为将传感器结构204定向在凹陷部218内。例如，凹陷部218可包括互补定向键228，该互补定向键被构造为与传感器结构204中的键表面230连接。如图2所示，定向键228和键表面230可以是其他圆形表面中的互补平坦(例如，平面状或直的)表面。在一些实施方案中，定向键228和键表面230可以是互补的突起部与沟槽，诸如键与键槽。
在一些实施方案中，定向键228和键表面230可被构造为仅允许传感器结构204以单个取向插入到凹陷部218中。在一些实施方案中，定向键228和键表面230可被构造为仅允许传感器结构204以选择数量的取向(诸如两个取向、四个取向等)中的一个取向插入到凹陷部218中。例如，定向键228和键表面230可允许传感器结构204以两个取向(每个取向相对于另一个取向偏移180度)插入到凹陷部218中。在一些实施方案中，定向键228和键表面230可允许传感器结构204以四个取向(每个取向相对于另一个取向偏移90度)中的一个取向插入到凹陷部218中。
控制传感器板224的取向可以使得其上的传感器能够测量井下工具202的特定特性，诸如取向、旋转速度、振动、扭矩、倾斜等。例如，以相对于井下工具202的特定取向定位若干传感器可以使传感器之间的差值能够用于计算井下工具202的特定特性，如下所述。
帽状件206可被构造为抵靠传感器结构204的顶表面。帽状件206可以将传感器结构204固定在井下工具202中的凹陷部218内。例如，帽状件206可以将传感器结构204夹在帽状件206的基部232与凹陷部基部226之间。帽状件206可被构造为将传感器板224与井下环境隔开。例如，井下环境可包括高温、高压、碎屑和流体(例如，油、水、钻探泥浆、苛性流体、腐蚀性流体等)。帽状件206可由某种材料形成，该材料被构造为耐受井下环境并保护传感器板224以免受可能损坏传感器板224和/或其部件的井下环境的要素影响。
帽状件206可包括围绕基部232的一个或多个密封沟槽234。密封沟槽234可被构造为接纳一个或多个密封件，该一个或多个密封件被构造为在帽状件206与井下工具202中的凹陷部218的壁之间形成密封。一个或多个密封件可被构造为基本上防止流体流入和/或流出帽状件206。
帽状件206可包括孔口214。孔口214可被构造为接纳数据端口208。数据端口208可通过帽状件206耦接到传感器板224。例如，数据端口208可连接到从传感器板224延伸的导线或引线。在一些实施方案中，数据端口208可连接到连接器，诸如引脚连接器、锁定连接器、终端连接器等。在一些实施方案中，数据端口208可无线连接到传感器板224，诸如通过射频发射器和/或接收器。
在一些实施方案中，数据端口208可被配置为传感器板224的数据访问端口。例如，数据端口208可以操作地连接到传感器板224，诸如连接到传感器板224中的处理器或存储器装置。数据端口208可被构造为使得能够通过帽状件206连接到传感器板224，而无需从井下工具202移除独立成套的传感器组件200。例如，数据端口208可包括连接器，该连接器被配置为接收来自外部源(诸如计算机、平板电脑、网络连接、服务器、控制器等)的有线连接，诸如网络连接(例如，以太网、RJ45、RJ11、RJ12、RS485等)或串行连接(例如，DB9、RS-232、通用串行总线(USB)等)。
在一些实施方案中，数据端口208可被配置为无线传输来自传感器板224的数据。例如，数据端口208可以是无线接收器和/或无线发射器。数据端口208可被配置为在无线协议(诸如，
Figure BDA0004113839800000081
2G、3G、4G、5G、RFID等)下传输数据。例如，数据端口208可接收井下信息和/或原始传感器数据，诸如存储在传感器板224的存储器装置中的数据。
在一些实施方案中，数据端口208可被配置为接收来自外部装置(例如，计算机、平板电脑、网络、服务器、云、传感器、传感器设备等)的数据，诸如传感器数据、配置数据、编程数据、固件、更新等。例如，数据端口208可被配置为接收来自外部装置的数据并将该数据推送到传感器板224中。在一些实施方案中，数据可以改变传感器板224的操作，诸如操作序列、转换传感器读数的方法、存储传感器读数的方法等。在一些实施方案中，数据可以校正软件问题，诸如软件补丁、漏洞修复等。在一些实施方案中，数据可配置传感器板224以用于在不同类型的操作中操作，诸如用于放置在不同类型的工具上、放置在钻柱的不同部分中、在不同操作中使用工具等。在一些实施方案中，数据可以是从另一个传感器设备传输的传感器读数。
在一些实施方案中，帽状件206可包括位于孔口214上方的可移除塞236。例如，在数据端口208被插入到帽状件206的孔口214中之后，塞236可以安装到孔口214中。塞236可被构造为保护数据端口208以免受井下环境影响，类似于由帽状件206提供给传感器板224的保护。塞236可被构造为被移除使得能够从外部装置与数据端口208连接。例如，在移除塞236的情况下，如上所述的有线连接可以连接到数据端口208。在一些实施方案中，移除塞236可使得数据端口208能够将可靠无线信号发送到如上所述的外部装置和/或从该外部装置接收可靠无线信号。
在一些实施方案中，帽状件206可包括帽状件206的被构造为对射频透明的区域(例如，RF透明部、RF窗口等)。例如，帽状件206的至少一部分可由对射频基本上透明的材料形成。可透射频材料为射频场或射频信号可穿透而不损失能量用于加热或不从材料反射的材料，诸如聚四氟乙烯(例如，PTFE、
Figure BDA0004113839800000091
)、石英、玻璃材料等。在一些实施方案中，帽状件206可完全由可透射频材料形成。可透射频材料可以使得发射器和/或接收器能够通过帽状件206发送和/或接收无线电信号。
在一些实施方案中，数据端口208能以在没有塞236的情况下耐受井下环境的方式形成。例如，数据端口208可由被构造为耐受井下环境的材料形成。在一些实施方案中，数据端口208可包括被构造为保护导电元件的某种类型的连接，诸如覆盖连接或无线连接。
帽状件206可包括位于密封沟槽234上方的脊部238。锁环210可被构造为抵靠脊部238，从而将帽状件206固定在井下工具202的凹陷部218中。锁环210可包括螺纹212，该螺纹被构造为与井下工具202中的互补螺纹216连接。例如，一旦传感器结构204和帽状件206被设置在井下工具202的凹陷部218中，锁环210就可以使凹陷部218中的螺纹216与锁环210的螺纹212接合。锁环210可螺接到凹陷部218中，直到锁环210接合帽状件206的脊部238。
锁环210可具有与帽状件206的在脊部238上方的直径基本上相同或大于该直径的内径。例如，锁环210可被构造为越过帽状件206的顶部部分以置于脊部238上。
锁环210可包括由锁环210的表面上的一个或多个谷部222隔开的一个或多个脊部220。脊部220和谷部222可以按围绕锁环21O的圆周的图案布置。脊部220和谷部222可被构造为通过工具(诸如套筒、扳手、螺丝刀等)接合，以拧紧锁环210和/或从井下工具202松开该锁环。
锁环210可以使得传感器结构204和帽状件206能够以相对于彼此和井下工具202的特定取向进行安装。如上所述，传感器结构204可包括键表面230，该键表面被构造为限制传感器结构204和传感器板224相对于井下工具202的取向。数据端口208可通过帽状件206中的孔口214进行安装。在一些实施方案中，孔口214可能需要被布置在传感器板224的特定部分上方，以实现数据端口208与传感器板224之间的连接。在一些实施方案中，导线可从传感器板224延伸穿过孔口214以连接到数据端口208。相对于传感器板224多次转动帽状件206(诸如将帽状件206拧入)可能导致导线多次扭转，这可能导致导线和/或传感器板224处的损坏，其中导线连接到传感器板224。锁环210可以使得传感器结构204和帽状件206能够以传感器结构204和/或帽状件206相对于彼此和井下工具202的最小扭转设置到井下工具202中的凹陷部218中。
图3示出了传感器板224和相关联部件的示意图。传感器板224可包括处理器306和存储器存储装置308。存储器存储装置308可被配置为存储用于处理器306的指令。在一些实施方案中，存储器存储装置308可被配置为存储来自耦接到传感器板224的传感器310的读数。
在一些实施方案中，处理器306可被配置为控制传感器板224的特征，诸如采样率、开始和/或停止数据记录；传输和/或接收数据和/或指令等。例如，一旦处理器306确定传感器板224和相关联的井下工具202、402位于井下，处理器306就可以开始记录数据。处理器306可以周期性地收集来自传感器板224的一个或多个传感器310的数据。当传感器310返回与井下条件一致的值时，处理器306可以确定传感器板224和相关联的井下工具202、402位于井下并且开始记录来自传感器310的数据。
在一些实施方案中，处理器306可被配置为用由传感器310提供的原始传感器数据来执行计算。例如，处理器可以收集来自一个或多个加速度计的数据并确定井下工具202、402的操作参数，诸如旋转速度、钻头方向、倾斜、方位角等。在一些实施方案中，处理器306可以控制原始传感器数据的传送和存储，诸如按以下方式将原始传感器数据组织成阵列、数据库等中：将原始传感器数据提供给单独的处理器和/或计算装置以用于执行计算和转换。
传感器板224可耦接到电源302，诸如电池或电池组。电源302可被配置为向传感器板224、处理器306、传感器310和/或直接或间接耦接到传感器板224的任何其他部件供电。在一些实施方案中，电源302可以是外部电源，使得电源302不直接附接到传感器板224。例如，电源302可定位在如上所述的帽状件206、406中，并通过布线电耦接到传感器板224。在一些实施方案中，电源302可直接耦接到传感器板224。例如，电源302可以是直接焊接到传感器板224的部件。在一些实施方案中，传感器板224可包括直接耦接到传感器板224的电池插座。电池插座可被构造为接纳电池诸如扣式电池，以充当电源302。
传感器板224可耦接到数据传送装置304，诸如如上所述的数据端口208、发射器、接收器等。数据传送装置304可被配置为传送来自传感器板224的数据和/或向传感器板传送数据。例如，数据传送装置304可被配置为将来自传感器板224的传感器数据传送到钻柱或井下工具202、402的另一个部件。在一些实施方案中，数据传送装置304可被配置为将传感器数据传送到与钻柱分开的计算装置。在一些实施方案中，数据传送装置304可被配置为接收来自钻柱或井下工具202、402的另一个部件的传感器数据。在一些实施方案中，数据传送装置304可被配置为接收来自外部计算机的数据，诸如设置数据、固件更新、编程更新、传感器配置等。
在一些实施方案中，数据传送装置304可以是被构造为通过有线连接或终端连接耦接到传感器板224的外部装置。例如，如上相对于图2和图3所述，数据端口208可通过帽状件206耦接到传感器板224。在一些实施方案中，数据传送装置304可直接耦接到传感器板224。例如，数据传送装置304可以是定位在传感器板224上的发射器和/或接收器。发射器和/或接收器可被配置为通过帽状件206发射和/或接收信号，诸如射频信号。例如，帽状件206可包括可透射频部分(例如，RF透明帽状件、RF窗口等)。
传感器板224可包括定时装置312，诸如定时时钟。在一些实施方案中，定时装置312可被配置为向处理器306提供触发。处理器306可被配置为按不同触发执行特定命令。例如，可能需要基本上同时测量一些传感器测量结果，以便于使用来自多于一个传感器310的传感器测量结果来进行计算。定时装置312可以向处理器306提供触发，使得当由处理器306接收来自定时装置312的触发时，可以从相关联的传感器310中的每个传感器获得测量结果。在一些实施方案中，定时装置312可被配置为将触发提供给各个传感器，诸如集成数字传感器(例如，集成数字加速度计)，使得各个传感器中的每个传感器在接收触发时将数据提供给处理器。
在一些实施方案中，定时装置312可直接耦接到传感器板224。例如，定时装置312可以是直接焊接到传感器板224的部件。在一些实施方案中，定时装置312可以是通过布线或端子电接合到传感器板224的远程装置。在一些实施方案中，定时装置312可集成到处理器306中(例如，嵌入处理器306中)。
图4示出了井下工具402上的传感器布置400。传感器布置400可包括第一加速度计404和第二加速度计406。第一加速度计404和第二加速度计406可耦接到单独的传感器板224。例如，第一加速度计404可耦接到井下工具402的第一侧上的第一独立成套的传感器组件200中的第一传感器板224。第二加速度计406可耦接到井下工具402的第二侧(与井下工具402的第一侧相对)上的第二独立成套的传感器组件200中的第二传感器板224。
井下工具402可具有围绕工具中心408的基本上圆形的横截面。井下工具402可具有在横截面处从工具中心408延伸的三个轴线。例如，X轴线410可在第一方向(例如，水平方向、左右方向、横向方向等)上延伸。Y轴线412可在基本上垂直于第一方向的第二方向(例如，竖直方向、上下方向)上延伸。Z轴线414可在基本上垂直于第一方向和第二方向的第三方向(例如，纵向方向)上延伸。在一些实施方案中，第三方向可以是与工具轴线基本上相同的方向，该工具轴线在基本上垂直于横截面的平面的平面中延伸(例如，延伸到页面中和页面外)。
第一加速度计404可被配置为测量至少两个方向上的加速度，诸如双轴加速度计。两个方向可以是X轴线422和Y轴线424。在一些实施方案中，第一加速度计404可以是三轴加速度计(例如，3轴加速度计)。三个方向可以基本上彼此垂直。加速度计的三个方向可以是X轴线422、Y轴线424和Z轴线426。类似于井下工具402的横截面，X轴线422可以在基本上平行于井下工具402的横截面的X轴线410的第一方向上延伸。Y轴线424可以在基本上平行于井下工具402的横截面的Y轴线412的第二方向上延伸。Z轴线426可以在基本上平行于井下工具402的横截面的Z轴线414的第三方向上延伸。在一些实施方案中，第一加速度计404可被布置为使得轴线422、424、426中的至少一个轴线与井下工具402的横截面的轴线410、412、414中的至少一个轴线基本上同轴。例如，如图4所示，第一加速度计404的Y轴线424可以与井下工具402的横截面的Y轴线412基本上同轴。
第一加速度计404可以沿着井下工具402的横截面的Y轴线412与工具中心408间隔一定距离。该距离可由第一加速度计半径428限定。第一加速度计半径428可由传感器板224的耦接到第一加速度计404的位置限定。例如，当传感器板224被安装到井下工具402的凹陷部218中时，凹陷部基部226和传感器结构204(图2)可被构造为将传感器板224定位在距工具中心408特定距离处，使得第一加速度计404可以定位在第一加速度计半径428处。
第一加速度计404的X轴线422和Z轴线426中的每一者可基本上平行于井下工具402的横截面的对应的X轴线410和Z轴线414。X轴线422和Z轴线426中的每一者可以相对于井下工具402的横截面的对应的X轴线410和Z轴线414偏移约第一加速度计半径428。
第二加速度计406可被配置为测量至少两个方向上的加速度，诸如双轴加速度计。两个方向可以是X轴线416和Y轴线418。在一些实施方案中，第二加速度计406可以是三轴加速度计。三个方向可以基本上彼此垂直。加速度计的三个方向可以是X轴线416、Y轴线418和Z轴线420。类似于井下工具402的横截面和第一加速度计404，X轴线416可在第一方向上延伸，该第一方向基本上平行于井下工具402的横截面的X轴线410和第一加速度计404的X轴线422。Y轴线418可在第二方向上延伸，该第二方向基本上平行于井下工具402的横截面的Y轴线412和第一加速度计404的Y轴线424。Z轴线420可在第三方向上延伸，该第三方向基本上平行于井下工具402的横截面的Z轴线414和第一加速度计404的Z轴线426。在一些实施方案中，第二加速度计406可被布置为使得轴线416、418、420中的至少一个轴线与井下工具402的横截面的轴线410、412、414中的至少一个轴线基本上同轴。例如，如图4所示，第二加速度计406的Y轴线418可以与井下工具402的横截面的Y轴线412基本上同轴。在一些实施方案中，第二加速度计406可被布置为使得轴线416、418、420中的至少一个轴线与第一加速度计404的轴线422、424、426中的至少一个轴线基本上同轴。例如，如图4所示，第二加速度计406的Y轴线418可与第一加速度计404的Y轴线424基本上同轴。
第二加速度计406可以沿着井下工具402的横截面的Y轴线412与工具中心408间隔一定距离。该距离可由第二加速度计半径430限定。第二加速度计半径430可由传感器板224的耦接到第二加速度计406的位置限定。例如，当传感器板224被安装到井下工具402的凹陷部218中时，凹陷部基部226和传感器结构204(图2)可被构造为将传感器板224定位在距工具中心408特定距离处，使得第二加速度计406可以定位在第二加速度计半径430处。
第二加速度计406的X轴线416和Z轴线420中的每一者可基本上平行于井下工具402的横截面的对应的X轴线410和Z轴线414以及第一加速度计404的对应的X轴线422和Z轴线426。X轴线416和Z轴线420中的每一者可以相对于井下工具402的横截面的对应的X轴线410和Z轴线414偏移约第二加速度计半径430。
如上所述，井下工具402的旋转加速度和平移加速度可以各自影响第一加速度计404和第二加速度计406的测量结果。处理器可捕获在每个方向上来自第一加速度计404和第二加速度计406中的每一者的加速度测量结果。在一些实施方案中，处理器可使用来自第一加速度计404和第二加速度计406的测量结果来执行计算以将旋转加速度与平移加速度分开。例如，处理器可根据以下公式计算由X轴线410、416、422限定的方向上的横向加速度(AxLat)：
Figure BDA0004113839800000151
在以上公式中，“AX1”表示来自第一加速度计404的X轴线422的加速度测量结果，并且“AX2”表示来自第二加速度计406的X轴线416的加速度测量结果。
处理器可根据以下公式计算由Y轴线412、418、424限定的方向上的横向加速度(AYLat)：
Figure BDA0004113839800000152
在以上公式中，“AY1”表示来自第一加速度计404的Y轴线424的加速度测量结果，并且“AY2”表示来自第二加速度计406的Y轴线418的加速度测量结果。
处理器可根据以下公式使用在相应的X轴线422和X轴线416方向上来自第一加速度计404和第二加速度计406的加速度测量结果来计算角加速度(Aang)：
Figure BDA0004113839800000153
在以上公式中，“AX1”表示来自第一加速度计404的X轴线422的加速度测量结果，并且“AX2”表示来自第二加速度计406的X轴线416的加速度测量结果。在以上公式中，如果第一加速度计半径428和第二加速度计半径430基本上相同，则“R”表示第一加速度计半径428和第二加速度计半径430。
可以通过将角加速度乘以Dy来获得切向加速度，其中Dy表示从井下工具的中心到目标点(诸如传感器位置、井下工具的外表面等)的径向距离。切向加速度可用于确定井下工具的高频扭转振荡。
处理器可根据以下公式使用在相应的Y轴线424和Y轴线418方向上来自第一加速度计404和第二加速度计406的加速度测量结果来计算角速度(ω)的平方：
Figure BDA0004113839800000161
在以上公式中，“AY1”表示来自第一加速度计404的Y轴线424的加速度测量结果，并且“AY2”表示来自第二加速度计406的Y轴线418的加速度测量结果。在以上公式中，如果第一加速度计半径428和第二加速度计半径430基本上相同，则R表示第一加速度计半径428和第二加速度计半径430。
处理器可以使用以上计算的角速度(ω)来计算旋转速度(例如，每分钟转数(RPM))。可根据以下公式计算旋转速度：
Figure BDA0004113839800000162
如上所述，独立成套的传感器组件200(图2)可以使得第一加速度计404和第二加速度计406能够以相对于彼此和井下工具402的特定取向和位置定位，使得井下工具402的横截面的Y轴线412、第一加速度计404的Y轴线424和第二加速度计406的Y轴线418基本上同轴。独立成套的传感器组件200还可以使得第一加速度计404和第二加速度计406能够以相对于彼此和井下工具402的特定取向和位置定位，使得井下工具402的横截面的X轴线410、第一加速度计404的X轴线422和第二加速度计406的X轴线416基本上平行，并且使得井下工具402的横截面的Z轴线414、第一加速度计404的Z轴线426和第二加速度计406的Z轴线420基本上平行。在一些实施方案中，独立成套的传感器组件200可以使得传感器板224能够被定位为使得第一加速度计半径428和第二加速度计半径430基本上相同。
在一些实施方案中，传感器板224可各自将来自相关联的第一加速度计404和第二加速度计406的加速度计数据存储在存储器装置(例如，存储器存储装置308)中。在一些实施方案中，加速度计数据可由外部计算装置(诸如模块、计算机、平板电脑、控制器、服务器等)检索。外部计算装置可被配置为执行上述计算，以从加速度计数据确定横向加速度(例如，钻头倾斜角或方位角的变化)及角加速度(例如，旋转加速度、旋转速度的变化等)。例如，可计算横向加速度和角加速度并将其存储在包括来自钻进操作的数据的数据库中。在一些实施方案中，数据库可用于提高钻进操作和/或未来钻进操作的性能的可预测性。在一些实施方案中，加速度计数据可以在钻进操作期间由外部计算装置访问，使得该数据可用于作出操作决策，诸如钻进调节、速度调节、钻压(WOB)调节等。在一些实施方案中，可以在井下工具402被起出钻孔时访问加速度计数据。例如，加速度计数据可用于确定对工具加工策略(例如，工具的设计、工具的类型、工具材料、工具布置等)的调节。在一些实施方案中，加速度计数据可用于确定操作调节，诸如方向调节、停止点等。
在一些实施方案中，如上所述，帽状件206可被配置为使得传感器板224能够通过无线信号进行无线通信，该无线信号是通过帽状件206(例如，通过帽状件206的可透射频部分)发射和/或接收的。在一些实施方案中，传感器板224中的一个传感器板可被配置为初级传感器板(例如，主传感器板等)。初级传感器板可被配置为接收来自其他传感器板的传感器读数并执行上述计算，以确定横向加速度(例如，钻头倾斜角或方位角的变化)和角加速度(例如，旋转加速度、旋转速度的变化等)。
在一些实施方案中，初级传感器板可被配置为向其他传感器板传输定序触发。例如，初级传感器板可无线传输来自耦接到初级传感器板的定时时钟的触发信号。在一些实施方案中，触发信号可被配置为使其他传感器板中的定时时钟同步。在一些实施方案中，触发信号可被配置为使其他传感器板中的处理器记录来自相关联的加速度计的测量结果。
图5示出了传感器布置500的一个实施方案。如图5所示，传感器布置500可包括第一加速度计502和第二加速度计510。第一加速度计502和第二加速度计510可耦接到同一传感器板224。
第一加速度计502可被配置为测量至少两个方向上的加速度，诸如双轴加速度计。两个轴线可以是X轴线504和Y轴线506。在一些实施方案中，第一加速度计502可以是三轴加速度计。三个方向可以基本上彼此垂直。加速度计的三个方向可以是X轴线504、Y轴线506和Z轴线508。类似于井下工具402的横截面，X轴线504可以在基本上平行于井下工具402的横截面的X轴线410的第一方向上延伸。Y轴线506可以在基本上平行于井下工具402的横截面的Y轴线412的第二方向上延伸。Z轴线508可以在基本上平行于井下工具402的横截面的Z轴线414的第三方向上延伸。在一些实施方案中，第一加速度计502可被布置为使得轴线504、506、508中的至少一个轴线与井下工具402的横截面的轴线410、412、414中的至少一个轴线基本上同轴。例如，如图4所示，第一加速度计502的Y轴线506可以与井下工具402的横截面的Y轴线412基本上同轴。
第一加速度计502可以沿着井下工具402的横截面的Y轴线412与工具中心408间隔一定距离。该距离可被限定为Y轴线位移518。Y轴线位移518可由传感器板224的耦接到第一加速度计502的位置限定。例如，当传感器板224被安装到井下工具402的凹陷部218中时，凹陷部基部226和传感器结构204(图2)可被构造为将传感器板224定位在距工具中心408特定距离处，使得第一加速度计502可以定位在Y轴线位移518处。
第一加速度计502的X轴线504和Z轴线508中的每一者可基本上平行于井下工具402的横截面的对应的X轴线410和Z轴线414。X轴线504和Z轴线508中的每一者可以相对于井下工具402的横截面的对应的X轴线410和Z轴线414偏移约Y轴线位移518。
第二加速度计510可被配置为测量至少两个方向上的加速度，诸如双轴加速度计。两个轴线可以是X轴线512和Y轴线514。在一些实施方案中，第二加速度计510可以是三轴加速度计。三个方向可以基本上彼此垂直。加速度计的三个方向可以是X轴线512、Y轴线514和Z轴线516。类似于井下工具402的横截面和第一加速度计502，X轴线512可在第一方向上延伸，该第一方向基本上平行于井下工具402的横截面的X轴线410和第一加速度计502的X轴线504。Y轴线514可在第二方向上延伸，该第二方向基本上平行于井下工具402的横截面的Y轴线412和第一加速度计502的Y轴线506。Z轴线516可在第三方向上延伸，该第三方向基本上平行于井下工具402的横截面的Z轴线414和第一加速度计502的Z轴线508。在一些实施方案中，第二加速度计510可被布置为使得轴线512、514、516中的至少一个轴线与第一加速度计502的轴线504、506、508中的至少一个轴线基本上同轴。例如，如图5所示，第二加速度计510的X轴线512可与第一加速度计502的X轴线504基本上同轴。
第二加速度计510可以在井下工具402的横截面的Y轴线412的方向上与工具中心408间隔一定距离。该距离可由Y轴线位移518限定。第二加速度计510可与第一加速度计502耦接到同一传感器板224，使得第二加速度计510可与第一加速度计502定位在基本上相同的平面中(例如，具有在Y轴线412的方向上自工具中心408的相同Y轴线位移518)。第二加速度计510可被定位在第一加速度计502的X轴线504的方向上与第一加速度计502相距一定距离。该距离可限定第一加速度计502与第二加速度计510之间的X轴线位移520。如上所述，第一加速度计502可与井下工具402的横截面的Y轴线412基本上同轴。因此，X轴线410也可以在井下工具402的横截面的X轴线410的方向上自工具中心408移位X轴线位移520。第一加速度计502和第二加速度计510的加速度测量结果之间的差值可随着X轴线位移520增加而增加。在一些实施方案中，第二加速度计510可定位在由传感器板224可实现的最大X轴线位移520处。例如，第一加速度计502可基本上定位在传感器板224的中心处，并且第二加速度计510可定位在传感器板224的外边缘处或其附近，使得X轴线位移520与传感器板224的半径基本上相同。
第二加速度计510的X轴线512、Y轴线514和Z轴线516中的每一者可基本上平行于井下工具402的横截面的对应的X轴线410、Y轴线412和Z轴线414以及第一加速度计502的对应的X轴线504、Y轴线506和Z轴线508。Y轴线514和Z轴线516中的每一者可以相对于第一加速度计502的对应的Y轴线506和Z轴线508偏移约X轴线位移520。相似地，Y轴线514和Z轴线516中的每一者可以相对于井下工具402的横截面的对应的Y轴线412和Z轴线414偏移约X轴线位移520。
如上所述，井下工具402的旋转加速度和平移加速度可以各自影响第一加速度计502和第二加速度计510的测量结果。处理器可捕获在每个方向上来自第一加速度计502和第二加速度计510中的每一者的加速度测量结果。在一些实施方案中，处理器可使用来自第一加速度计502和第二加速度计510的测量结果来执行计算以将旋转加速度与平移加速度分开。例如，处理器可根据以下公式计算由X轴线410、504、512限定的方向上的横向加速度(AxLat)：
Figure BDA0004113839800000201
在以上公式中，“AX1”表示来自第一加速度计502的X轴线504的加速度测量结果。“AY1”表示来自第一加速度计502的Y轴线506的加速度测量结果，并且“AY2”表示来自第二加速度计510的Y轴线514的加速度测量结果。“DX”表示第二加速度计510的X轴线位移520，并且“DY”表示第一加速度计502和第二加速度计510两者自工具中心408的Y轴线位移518。
处理器可根据以下公式计算由Y轴线412、506、514限定的方向上的横向加速度(AYLat)：
Figure BDA0004113839800000202
在以上公式中，“AX1”表示来自第一加速度计502的X轴线504的加速度测量结果，并且“AX2”表示来自第二加速度计510的X轴线512的加速度测量结果。“AY1”表示来自第一加速度计502的Y轴线506的加速度测量结果。“DX”表示第二加速度计510的X轴线位移520，并且“DY”表示第一加速度计502和第二加速度计510两者自工具中心408的Y轴线位移518。
处理器可根据以下公式使用在相应的Y轴线506和Y轴线514方向上来自第一加速度计502和第二加速度计510的加速度测量结果来计算角加速度(Aang)：
Figure BDA0004113839800000203
在以上公式中，“AY1”表示来自第一加速度计502的Y轴线506的加速度测量结果，并且“AY2”表示来自第二加速度计510的Y轴线514的加速度测量结果。“DX”表示第二加速度计510的X轴线位移520。
可以通过将角加速度乘以Dy来获得切向加速度，其中Dy表示从井下工具的中心到目标点(诸如传感器位置、井下工具的外表面等)的径向距离。切向加速度可用于确定井下工具的高频扭转振荡。
处理器可根据以下公式使用在相应的X轴线504和X轴线512方向上来自第一加速度计502和第二加速度计510的加速度测量结果来计算角速度(ω)的平方：
Figure BDA0004113839800000211
在以上公式中，“AX1”表示来自第一加速度计502的X轴线504的加速度测量结果，并且“AX2”表示来自第二加速度计510的X轴线512的加速度测量结果。“DX”表示第二加速度计510的X轴线位移520。
处理器可以使用以上计算的角速度(ω)来计算旋转速度(例如，每分钟转数(RPM))。可根据以下公式计算旋转速度：
Figure BDA0004113839800000212
如上所述，独立成套的传感器组件200(图2)可以使得传感器板224能够以相对于井下工具402的特定取向和位置定位，使得井下工具402的横截面的Y轴线412、第一加速度计502的Y轴线506基本上同轴。第一加速度计502和第二加速度计510能以相对于彼此和井下工具402的特定取向和位置定位在传感器板224上，使得井下工具402的横截面的X轴线410、第一加速度计502的X轴线504和第二加速度计510的X轴线512基本上平行，并且使得井下工具402的横截面的Z轴线414、第一加速度计502的Z轴线508和第二加速度计510的Z轴线516基本上平行。第一加速度计502和第二加速度计510在传感器板224上的位置可限定X轴线位移520，并且传感器板224的如由独立成套的传感器组件200(图2)确定的位置可限定Y轴线位移518。
在一些实施方案中，传感器板224可将来自第一加速度计502和第二加速度计510的加速度计数据存储在存储器装置中。在一些实施方案中，加速度计数据可由外部计算装置检索。外部计算装置可被配置为执行上述计算以从加速度计数据确定横向加速度(例如，钻头倾斜角或方位角的变化)和角加速度(例如，旋转加速度、旋转速度的变化等)。例如，可计算横向加速度和角加速度并将其存储在包括来自钻进操作的数据的数据库中。在一些实施方案中，数据库可用于提高钻进操作和/或未来钻进操作的性能的可预测性。在一些实施方案中，加速度计数据可以在钻进操作期间由外部计算装置访问，使得该数据可用于作出操作决策，诸如钻进调节、速度调节、钻压(WOB)调节等。在一些实施方案中，可以在井下工具402被起出钻孔时访问加速度计数据。例如，加速度计数据可用于确定对工具加工策略(例如，工具的设计、工具的类型、工具材料、工具布置等)的调节。在一些实施方案中，加速度计数据可用于确定操作调节，诸如方向调节、停止点等。
在一些实施方案中，传感器板224上的处理器可被配置为执行上述计算以从加速度计数据确定横向加速度和角加速度。在一些实施方案中，横向加速度和角加速度可存储在存储器装置中以在井下工具402被起出钻孔时进行检索。在一些实施方案中，处理器可被配置为通过无线连接或有线连接将所计算的值传输到钻柱中的其他部件。例如，控制模块可被配置为接收加速度计算结果并基于加速度计算结果调节钻柱的控制参数。在一些实施方案中，加速度计算结果可传输到地表处的操作员，使得操作员可基于加速度计算结果作出操作决策。
图6示出了传感器布置600的一个实施方案。如图6所示，传感器布置600可包括第一加速度计602和第二加速度计610。第一加速度计602和第二加速度计610可耦接到同一传感器板224。
第一加速度计602可被配置为测量至少两个方向上的加速度，诸如双轴加速度计。两个轴线可以是X轴线604和Y轴线606。在一些实施方案中，第一加速度计602可以是三轴加速度计。三个方向可以基本上彼此垂直。加速度计的三个方向可以是X轴线604、Y轴线606和Z轴线608。类似于井下工具402的横截面，X轴线604可以在基本上平行于井下工具402的横截面的X轴线410的第一方向上延伸。Y轴线606可以在基本上平行于井下工具402的横截面的Y轴线412的第二方向上延伸。Z轴线608可以在基本上平行于井下工具402的横截面的Z轴线414的第三方向上延伸。
第二加速度计610可被配置为测量至少两个方向上的加速度，诸如双轴加速度计。两个轴线可以是X轴线612和Y轴线614。在一些实施方案中，第二加速度计610可以是三轴加速度计。三个方向可以基本上彼此垂直。加速度计的三个方向可以是X轴线612、Y轴线614和Z轴线616。类似于井下工具402的横截面和第一加速度计602，X轴线612可以在第一方向上延伸，该第一方向基本上平行于井下工具402的横截面的X轴线410和第一加速度计602的X轴线604。Y轴线614可在第二方向上延伸，该第二方向基本上平行于井下工具402的横截面的Y轴线412和第一加速度计602的Y轴线606。Z轴线616可在第三方向上延伸，该第三方向基本上平行于井下工具402的横截面的Z轴线414和第一加速度计602的Z轴线608。在一些实施方案中，第二加速度计610可被布置为使得轴线612、614、616中的至少一个轴线与第一加速度计602的轴线604、606、608中的至少一个轴线基本上同轴。例如，如图6所示，第二加速度计610的X轴线612可与第一加速度计602的X轴线604基本上同轴。
第一加速度计502和第二加速度计610可以沿着井下工具402的横截面的Y轴线412与工具中心408间隔一定距离。该距离可被限定为Y轴线位移618。Y轴线位移618可由传感器板224的耦接到第一加速度计602和第二加速度计610的位置限定。例如，当传感器板224被安装到井下工具402的凹陷部218中时，凹陷部基部226和传感器结构204(图2)可被构造为将传感器板224定位在距工具中心408特定距离处，使得第一加速度计602和第二加速度计610可以定位在Y轴线位移618处。
第一加速度计602的X轴线604、Y轴线606和Z轴线608中的每一者可基本上平行于井下工具402的横截面的对应的X轴线410和Z轴线414。第二加速度计610的X轴线612、Y轴线614和Z轴线616中的每一者可基本上平行于井下工具402的横截面的对应的X轴线410和Z轴线414，并且可以基本上平行于第一加速度计602的对应的X轴线604、Y轴线606和Z轴线608。相应的第一加速度计602和第二加速度计610的X轴线604和X轴线612中的每一者可以与井下工具402的横截面的X轴线410间隔约Y轴线位移618。相似地，相应的第一加速度计602和第二加速度计610的Z轴线608和Z轴线616中的每一者可以与井下工具402的横截面的Z轴线414间隔约Y轴线位移618。
第一加速度计602和第二加速度计610可被定位在井下工具402的横截面的X轴线410的方向上与井下工具402的横截面的Y轴线412相距一定距离。第一加速度计602和第二加速度计610可沿着井下工具402的横截面的X轴线410在相反方向上从井下工具402的横截面的Y轴线412移位。井下工具402的横截面的Y轴线412与第一加速度计602之间的距离可限定第一加速度计X轴线位移620。井下工具402的横截面的Y轴线412与第二加速度计610之间的距离可限定第二加速度计X轴线位移622。在一些实施方案中，第一加速度计X轴线位移620和第二加速度计X轴线位移622可以在相反方向上与井下工具402的横截面的Y轴线412相距基本上相同的距离。随着第一加速度计X轴线位移620和第二加速度计X轴线位移622增加，由相应的第一加速度计602和第二加速度计610测量的加速度之间的差值可增加。在一些实施方案中，第一加速度计602和第二加速度计610可基本上定位在传感器板224的相对边缘处，使得第一加速度计X轴线位移620和第二加速度计X轴线位移622与传感器板224的半径基本上相同。
第一加速度计602的X轴线604、Y轴线606和Z轴线608中的每一者可基本上平行于第二加速度计510的对应的X轴线612、Y轴线614和Z轴线616。相似地，相应的第一加速度计602和第二加速度计610的X轴线604、X轴线612、Y轴线606、Y轴线614、Z轴线608和Z轴线616中的每一者可基本上平行于井下工具402的横截面的对应的X轴线410、Y轴线412和Z轴线414。第一加速度计602的Y轴线606和Z轴线608中的每一者可以在井下工具402的横截面的X轴线410的方向上相对于井下工具402的横截面的对应的Y轴线412和Z轴线414偏移约第一加速度计X轴线位移620。相似地，第二加速度计610的Y轴线614和Z轴线616中的每一者可以在井下工具402的横截面的X轴线410的方向上相对于井下工具402的横截面的对应的Y轴线412和Z轴线414偏移约第二加速度计X轴线位移622(与第一加速度计X轴线位移620相反)。
如上所述，井下工具402的旋转加速度和平移加速度可以各自影响第一加速度计602和第二加速度计610的测量结果。处理器可捕获在每个方向上来自第一加速度计602和第二加速度计610中的每一者的加速度测量结果。在一些实施方案中，处理器可使用来自第一加速度计602和第二加速度计610的测量结果来执行计算以将旋转加速度与平移加速度分开。例如，处理器可根据以下公式计算由X轴线410、604、612限定的方向上的横向加速度(AxLat)：
Figure BDA0004113839800000251
在以上公式中，“AX1”表示来自第一加速度计602的X轴线604的加速度测量结果，并且“AX2”表示来自第二加速度计610的X轴线612的加速度测量结果。“AY1”表示来自第一加速度计602的Y轴线606的加速度测量结果，并且“AY2”表示来自第二加速度计610的Y轴线614的加速度测量结果。“DX”表示第一加速度计X轴线位移620和第二加速度计X轴线位移622，其中第一加速度计X轴线位移620和第二加速度计X轴线位移622中的每一者基本上相同，并且“DY”表示第一加速度计602和第二加速度计610两者自工具中心408的Y轴线位移618。
处理器可根据以下公式计算由Y轴线412、606、614限定的方向上的横向加速度(AYLat)：
Figure BDA0004113839800000252
在以上公式中，“AX1”表示来自第一加速度计602的X轴线604的加速度测量结果，并且“AX2”表示来自第二加速度计610的X轴线612的加速度测量结果。“AY1”表示来自第一加速度计602的Y轴线606的加速度测量结果，并且“AY2”表示来自第二加速度计610的Y轴线614的加速度测量结果。“DX”表示第一加速度计X轴线位移620和第二加速度计X轴线位移622，其中第一加速度计X轴线位移620和第二加速度计X轴线位移622中的每一者基本上相同，并且“DY”表示第一加速度计602和第二加速度计610两者自工具中心408的Y轴线位移618。
处理器可根据以下公式使用在相应的Y轴线606和Y轴线614方向上来自第一加速度计602和第二加速度计610的加速度测量结果来计算角加速度(Aang)：
Figure BDA0004113839800000253
在以上公式中，“AY1”表示来自第一加速度计602的Y轴线606的加速度测量结果，并且“AY2”表示来自第二加速度计610的Y轴线614的加速度测量结果。“DX”表示第一加速度计X轴线位移620和第二加速度计X轴线位移622，其中第一加速度计X轴线位移620和第二加速度计X轴线位移622中的每一者基本上相同。
可以通过将角加速度乘以Dy来获得切向加速度，其中Dy表示从井下工具的中心到目标点(诸如传感器位置、井下工具的外表面等)的径向距离。切向加速度可用于确定井下工具的高频扭转振荡。
处理器可根据以下公式使用在相应的X轴线604和X轴线612方向上来自第一加速度计602和第二加速度计610的加速度测量结果来计算角速度(ω)的平方：
Figure BDA0004113839800000261
在以上公式中，“AX1”表示来自第一加速度计602的X轴线604的加速度测量结果，并且“AX2”表示来自第二加速度计610的X轴线612的加速度测量结果。“DX”表示第一加速度计X轴线位移620和第二加速度计X轴线位移622，其中第一加速度计X轴线位移620和第二加速度计X轴线位移622中的每一者基本上相同。
处理器可以使用以上计算的角速度(ω)来计算旋转速度(例如，每分钟转数(RPM))。可根据以下公式计算旋转速度：
Figure BDA0004113839800000262
如上所述，独立成套的传感器组件200(图2)可以使得传感器板224能够以相对于井下工具402的特定取向和位置定位，使得相应的第一加速度计602和第二加速度计610的X轴线604、X轴线612、Y轴线606、Y轴线614、Z轴线608和Z轴线616基本上平行于井下工具402的横截面的对应的X轴线410、Y轴线412和Z轴线414。第一加速度计602和第二加速度计610在传感器板224上的位置可限定第一加速度计X轴线位移620和第二加速度X轴线位移622，并且传感器板224的如由独立成套的传感器组件200(图2)确定的位置可限定Y轴线位移618。
在一些实施方案中，传感器板224可将来自第一加速度计602和第二加速度计610的加速度计数据存储在存储器装置中。在一些实施方案中，加速度计数据可由外部计算装置检索。外部计算装置可被配置为执行上述计算以从加速度计数据确定横向加速度(例如，钻头倾斜角或方位角的变化)和角加速度(例如，旋转加速度、旋转速度的变化等)。例如，可计算横向加速度和角加速度并将其存储在包括来自钻进操作的数据的数据库中。在一些实施方案中，数据库可用于提高钻进操作和/或未来钻进操作的性能的可预测性。在一些实施方案中，加速度计数据可以在钻进操作期间由外部计算装置访问，使得该数据可用于作出操作决策，诸如钻进调节、速度调节、钻压(WOB)调节等。在一些实施方案中，可以在井下工具402被起出钻孔时访问加速度计数据。例如，加速度计数据可用于确定对工具加工策略(例如，工具的设计、工具的类型、工具材料、工具布置等)的调节。在一些实施方案中，加速度计数据可用于确定操作调节，诸如方向调节、停止点等。
在一些实施方案中，传感器板224上的处理器可被配置为执行上述计算以从加速度计数据确定横向加速度和角加速度。在一些实施方案中，横向加速度和角加速度可存储在存储器装置中以在井下工具402被起出钻孔时进行检索。在一些实施方案中，处理器可被配置为通过无线连接或有线连接将所计算的值传输到钻柱中的其他部件。例如，控制模块可被配置为接收加速度计算结果并基于加速度计算结果调节钻柱的控制参数。在一些实施方案中，加速度计算结果可传输到地表处的操作员，使得操作员可基于加速度计算结果作出操作决策。
图7示出了传感器布置700的一个实施方案。如图7所示，传感器布置700可包括第一加速度计702和第二加速度计710。第一加速度计702和第二加速度计710可耦接到同一传感器板224。
第一加速度计702可被配置为测量至少两个方向上的加速度，诸如双轴加速度计。两个轴线可以是X轴线704和Y轴线706。在一些实施方案中，第一加速度计702可以是三轴加速度计。三个方向可以基本上彼此垂直。加速度计的三个方向可以是X轴线704、Y轴线706和Z轴线708。类似于井下工具402的横截面，X轴线704可以在基本上平行于井下工具402的横截面的X轴线410的第一方向上延伸。Y轴线706可以在基本上平行于井下工具402的横截面的Y轴线412的第二方向上延伸。Z轴线708可以在基本上平行于井下工具402的横截面的Z轴线414的第三方向上延伸。
第二加速度计710可被配置为测量至少两个方向上的加速度，诸如双轴加速度计。两个轴线可以是X轴线712和Y轴线714。在一些实施方案中，第二加速度计710可以是三轴加速度计。三个方向可以基本上彼此垂直。加速度计的三个方向可以是X轴线712、Y轴线714和Z轴线716。类似于井下工具402的横截面和第一加速度计702，X轴线712可以在第一方向上延伸，该第一方向基本上平行于井下工具402的横截面的X轴线410和第一加速度计702的X轴线704。Y轴线714可在第二方向上延伸，该第二方向基本上平行于井下工具402的横截面的Y轴线412和第一加速度计702的Y轴线706。Z轴线716可在第三方向上延伸，该第三方向基本上平行于井下工具402的横截面的Z轴线414和第一加速度计702的Z轴线708。在一些实施方案中，第二加速度计710可被布置为使得轴线712、714、716中的至少一个轴线与第一加速度计702的轴线704、706、708中的至少一个轴线基本上同轴。例如，如图7所示，第二加速度计710的Y轴线714可与第一加速度计702的Y轴线706基本上同轴。在一些实施方案中，第一加速度计702和第二加速度计710中的每一者可被布置为使得同轴轴线706、714也与井下工具402的横截面的至少一个轴线410、412、414基本上同轴。例如，Y轴线706、Y轴线714和Y轴线412中的每一者可以基本上同轴，如图7所示。
第一加速度计702和第二加速度计710可以沿着井下工具402的横截面的Y轴线412与工具中心408间隔不同距离。这些距离可被限定为第一加速度计Y轴线位移718和第二加速度计Y轴线位移720。第一加速度计Y轴线位移718和第二加速度计Y轴线位移720可由以下限定：传感器板224的耦接到第一加速度计702和第二加速度计710的位置与第一加速度计702和第二加速度计710相对于传感器板224的位置的组合。例如，当传感器板224被安装到井下工具402的凹陷部218中时，凹陷部基部226和传感器结构204(图2)可被构造为将传感器板224定位在距工具中心408特定距离处。在一些实施方案中，第一加速度计702可耦接到传感器板224的第一侧，并且第二加速度计710可耦接到传感器板224的第二相对侧，如图7所示。在一些实施方案中，第一加速度计702和第二加速度计710中的一者或多者可包括特征诸如支脚，该支脚被构造为改变第一加速度计702和/或第二加速度计710与传感器板224之间的距离。随着第一加速度计Y轴线位移718与第二加速度计Y轴线位移720之间的差值增加，相应的第一加速度计702和第二加速度计710的经测量的加速度之间的差值可增加。在一些实施方案中，第一加速度计702和第二加速度计710中的一者或多者可与传感器板224分开安装，诸如在井下工具402的主体内。例如，第二加速度计710可安装在基本上工具中心408处，使得第二加速度计Y轴线位移720基本上为零，并且第一加速度计Y轴线位移718与第二加速度计Y轴线位移720之间的差值基本上为第一加速度计Y轴线位移718。
第一加速度计702的X轴线704和Z轴线708中的每一者可基本上平行于井下工具402的横截面的对应的X轴线410和Z轴线414。第二加速度计710的X轴线712和Z轴线716中的每一者可基本上平行于井下工具402的横截面的对应的X轴线410和Z轴线414，并且可基本上平行于第一加速度计702的对应的X轴线704和Z轴线708。第一加速度计602的X轴线704和Z轴线708中的每一者可与井下工具402的横截面的对应的X轴线410和Z轴线414间隔约第一加速度计Y轴线位移718。相似地，第二加速度计710的X轴线712和Z轴线716中的每一者可与井下工具402的横截面的X轴线410和Z轴线414间隔约第二加速度计Y轴线位移720。
如上所述，井下工具402的旋转加速度和平移加速度可以各自影响第一加速度计702和第二加速度计710的测量结果。处理器可捕获在每个方向上来自第一加速度计702和第二加速度计710中的每一者的加速度测量结果。在一些实施方案中，处理器可使用来自第一加速度计702和第二加速度计710的测量结果来执行计算以将旋转加速度与平移加速度分开。例如，处理器可根据以下公式计算由X轴线410、704、712限定的方向上的横向加速度(AxLat)：
Figure BDA0004113839800000291
在以上公式中，“AX1”表示来自第一加速度计702的X轴线704的加速度测量结果，并且“AX2”表示来自第二加速度计710的X轴线712的加速度测量结果。“R1”表示第一加速度计702自工具中心408的第一加速度计Y轴线位移718，并且“R2”表示第二加速度计710自工具中心408的第二加速度计Y轴线位移720。
处理器可根据以下公式计算由Y轴线412、706、714限定的方向上的横向加速度(AYLat)：
Figure BDA0004113839800000301
在以上公式中，“AY1”表示来自第一加速度计702的Y轴线706的加速度测量结果，并且“AY2”表示来自第二加速度计710的Y轴线714的加速度测量结果。“R1”表示第一加速度计702自工具中心408的第一加速度计Y轴线位移718，并且“R2”表示第二加速度计710自工具中心408的第二加速度计Y轴线位移720。
处理器可根据以下公式使用在相应的X轴线704和X轴线712方向上来自第一加速度计702和第二加速度计710的加速度测量结果来计算角加速度(Aang)：
Figure BDA0004113839800000302
在以上公式中，“AX1”表示来自第一加速度计702的X轴线704的加速度测量结果，并且“AX2”表示来自第二加速度计710的X轴线712的加速度测量结果。“R1”表示第一加速度计702自工具中心408的第一加速度计Y轴线位移718，并且“R2”表示第二加速度计710自工具中心408的第二加速度计Y轴线位移720。
可以通过将角加速度乘以Dy来获得切向加速度，其中Dy表示从井下工具的中心到目标点(诸如传感器位置、井下工具的外表面等)的径向距离。切向加速度可用于确定井下工具的高频扭转振荡。
处理器可根据以下公式使用在相应的Y轴线706和Y轴线714方向上来自第一加速度计702和第二加速度计710的加速度测量结果来计算角速度(ω)的平方：
Figure BDA0004113839800000311
在以上公式中，“AY1”表示来自第一加速度计702的Y轴线706的加速度测量结果，并且“AY2”表示来自第二加速度计710的Y轴线714的加速度测量结果。“R1”表示第一加速度计702自工具中心408的第一加速度计Y轴线位移718，并且“R2”表示第二加速度计710自工具中心408的第二加速度计Y轴线位移720。
处理器可以使用以上计算的角速度(ω)来计算旋转速度(例如，每分钟转数(RPM))。可根据以下公式计算旋转速度：
Figure BDA0004113839800000312
如上所述，独立成套的传感器组件200(图2)可以使得传感器板224能够以相对于井下工具402的特定取向和位置定位，使得相应的第一加速度计702和第二加速度计710的Y轴线706和Y轴线714与井下工具402的横截面的Y轴线412基本上同轴。独立成套的传感器组件200也可以使得传感器板224能够被定位为使得相应的第一加速度计702和第二加速度计710的X轴线704、X轴线712、Z轴线708和Z轴线716基本上平行于井下工具402的横截面的对应的X轴线410、Y轴线412和Z轴线414。由独立成套的传感器组件200(图2)确定的传感器板224的位置与第一加速度计702和第二加速度计710的安装配置一起可限定第一加速度计Y轴线位移718和第二加速度计Y轴线位移720。
在一些实施方案中，传感器板224可将来自第一加速度计702和第二加速度计710的加速度计数据存储在存储器装置(例如，存储器存储装置308)中。在一些实施方案中，加速度计数据可由外部计算装置(诸如模块、计算机、平板电脑、控制器、服务器等)检索。外部计算装置可被配置为执行上述计算，以从加速度计数据确定横向加速度(例如，钻头倾斜角或方位角的变化)及角加速度(例如，旋转加速度、旋转速度的变化等)。例如，可计算横向加速度和角加速度并将其存储在包括来自钻进操作的数据的数据库中。在一些实施方案中，数据库可用于提高钻进操作和/或未来钻进操作的性能的可预测性。在一些实施方案中，加速度计数据可以在钻进操作期间由外部计算装置访问，使得该数据可用于作出操作决策，诸如钻进调节、速度调节、钻压(WOB)调节等。在一些实施方案中，加速度计数据可用于确定钻头的参数动态和稳定性。在一些实施方案中，可以在井下工具402被起出钻孔时访问加速度计数据。例如，加速度计数据可用于确定对工具加工策略(例如，工具的设计、工具的类型、工具材料、工具布置等)的调节。在一些实施方案中，加速度计数据可用于确定操作调节，诸如方向调节、停止点等。
在一些实施方案中，传感器板224上的处理器(例如，处理器306)可被配置为执行上述计算以从加速度计数据确定横向加速度和角加速度。在一些实施方案中，横向加速度和角加速度可存储在存储器装置中以在井下工具402被起出钻孔时进行检索。在一些实施方案中，处理器可被配置为通过无线连接或有线连接将所计算的值传输到钻柱中的其他部件。例如，控制模块可被配置为接收加速度计算结果并基于加速度计算结果调节钻柱的控制参数。在一些实施方案中，加速度计算结果可传输到地表处的操作员，使得操作员可基于加速度计算结果作出操作决策。
在一些实施方案中，上述传感器布置400、500、600、700可包括附加传感器，诸如陀螺仪、陀螺测试仪和磁力仪。例如，陀螺仪可用于测量旋转速度、高频扭转加速度等。在一些实施方案中，磁力仪可用于测量特性，诸如工具面、方位角、旋转速度等。陀螺仪和/或磁力仪可与井下工具402的横截面的Y轴线412基本上同轴定位。在一些实施方案中，陀螺仪和/或磁力仪可与加速度计404、406、502、510、602、610、702、710中的一或多者定位在同一传感器板224上。例如，陀螺仪和/或磁力仪可定位在传感器板224的相对侧上(例如，类似于第一加速度计702和第二加速度计710在传感器布置700中的布置)。在一些实施方案中，陀螺仪和/或磁力仪可以定位在传感器板224上的不同横截面位置处，诸如在井下工具402的Z轴线414的方向上从相应的加速度计404、406、502、510、602、610、702、710移位。
图8示出了包括耦接到处理器802的多个集成加速度计804的传感器布置800的一个实施方案的示意图。集成加速度计804中的每个集成加速度计可包括一个或多个加速度计806。例如，集成加速度计804可包括X轴线加速度计806、Y轴线加速度计806和Z轴线加速度计806。在一些实施方案中，每个加速度计806可以是单独的集成加速度计804。例如，集成加速度计804中的一个集成加速度计可以是X轴线集成加速度计804，集成加速度计804中的一个集成加速度计可以是Y轴线集成加速度计804，并且集成加速度计804中的一个集成加速度计可以是Z轴线集成加速度计804。
加速度计806可被配置为产生模拟信号，该模拟信号表示在根据加速度计806的取向的方向上的加速度。模拟信号可经过滤波器808，诸如低通滤波器。滤波器808可被配置为从模拟信号移除噪声，诸如电子噪声(例如，由电子器件产生的噪声、由电场产生的噪声等)。
经滤波的模拟信号可从滤波器808传递到放大器810。放大器810可被配置为放大经滤波的模拟信号。放大经滤波的模拟信号可增加发送到处理器802的信号的灵敏度。例如，可以通过放大来增加对信号的小改变，使得已不能由处理器802检测到的改变可以是能在放大后检测到的改变。
经放大的信号随后可以经过被配置为将信号转换为数字信号的模数转换器812。定时时钟814可耦接到模数转换器812，使得模数转换器812可以对来自定时时钟814的脉冲记录来自模拟信号的数字值。在一些实施方案中，来自定时时钟814的脉冲可在每秒约一个脉冲与每秒约5000个脉冲之间，诸如在每秒约1个脉冲与每秒约2500个脉冲之间。
然后可以将数字信号传递到数字数据处理程序816。数字数据处理程序816可被配置为接收和/或存储数字信号值。数字数据处理程序816还可被配置为将数字信号值传输到处理器802。在一些实施方案中，处理器802可被配置为控制何时将数字信号值发送到处理器802。例如，处理器802可向数字数据处理程序816发送触发信号818。在接收触发信号818时，数字数据处理程序816可各自将相应值传输到处理器802。
当执行上述计算时，所计算的值的准确度可取决于从不同加速度计基本上同时收集的读数，使得基本上相同的加速度被这些加速度计中的每个加速度计检测到。在一些实施方案中，处理器802可使针对集成加速度计804中的每个集成加速度计的数字数据处理程序816通过触发信号818基本上同时传输信号值。在一些实施方案中，触发信号818可被配置为使集成加速度计804中的每个集成加速度计的定时时钟814同步，使得由定时时钟814中的每个定时时钟发送到相关联的模数转换器812的脉冲基本上同时出现。如果脉冲基本上同时出现，则模数转换器812可各自基本上同时将模拟信号值转换为数字值。
图9示出了包括耦接到处理器902的多个加速度计904的传感器布置900的一个实施方案的示意图。在一些实施方案中，加速度计904中的每个加速度计可包括一个或多个加速度计。例如，加速度计904可包括X轴线加速度计、Y轴线加速度计和Z轴线加速度计。在一些实施方案中，每个加速度计904可以是被配置为测量单个轴线上的加速度的单个加速度计904，使得三个加速度计904可被组合以捕获三维旋转(例如，X轴线、Y轴线和Z轴线旋转)。
加速度计904可被配置为产生模拟信号，该模拟信号表示在根据加速度计904的取向的方向上的加速度。模拟信号可经过滤波器906，诸如低通滤波器。滤波器906可被配置为从模拟信号移除噪声，诸如电子噪声。
经滤波的模拟信号可从滤波器906传递到放大器908。放大器908可被配置为放大经滤波的模拟信号。放大经滤波的模拟信号可增加发送到处理器902的信号的灵敏度。例如，可以通过放大来增加对信号的小改变，使得已不能由处理器802检测到的改变可以是能在放大后检测到的改变。
经放大的信号随后可以经过被配置为将信号转换为数字信号的模数转换器910。定时时钟912可耦接到模数转换器910，使得模数转换器910可以对来自定时时钟912的脉冲记录来自模拟信号的数字值。在一些实施方案中，来自定时时钟912的脉冲可在每秒约一个脉冲与每秒约5000个脉冲之间，诸如在每秒约1个脉冲与每秒约2500个脉冲之间。
单个定时时钟912可耦接到所有模数转换器910，使得共同脉冲914被发送到模数转换器910中的每个模数转换器。共同脉冲914可使模数转换器910中的每个模数转换器基本上同时记录来自相应模拟信号的数字值。通过基本上同时记录加速度计904中的每个加速度计的数字值，处理器902可以用基本上同时捕获的加速度计值来执行上述计算。用基本上同时捕获的值来执行计算可以通过确保加速度计904中的每个加速度计正测量基本上相同的加速度来增加计算的准确度。
图10示出了表示计算井下工具1000的运动特性的方法的流程图。同样参考图1至图9。如上所述，传感器布置可包括多个加速度计。可以在动作1002中使加速度计同步。例如，处理器可以向加速度计或其部件发送同步触发。同步触发可被配置为使加速度计记录加速度数据的时间同步。例如，加速度计可以在每次接收触发时记录加速度数据。在一些实施方案中，加速度计可包括被配置为控制何时记录加速度数据的内部定时时钟，并且触发可被配置为使加速度计中的每个加速度计的内部定时时钟同步，使得每个定时时钟使不同的加速度计基本上同时记录加速度数据。在一些实施方案中，传感器布置可包括共同定时时钟。共同定时时钟可被配置为基本上同时将触发或脉冲发送到加速度计中的每个加速度计。加速度计中的每个加速度计可被配置为在接收触发或脉冲时记录加速度数据，使得加速度计中的每个加速度计可基本上同时记录相关联的加速度数据。
一旦加速度计被同步，就可在动作1004中记录来自第一加速度计的加速度测量结果并且可在动作1006中记录来自第二加速度计的加速度测量结果。来自第一加速度计和第二加速度计的加速度测量结果可包括多个加速度测量结果。例如，第一加速度计可包括关于多个轴线的加速度测量结果，诸如X轴线加速度、Y轴线加速度和Z轴线加速度。相似地，第二加速度计可包括关于多个轴线的加速度测量结果，诸如X轴线加速度、Y轴线加速度和Z轴线加速度。在一些实施方案中，每个加速度计可以仅测量关于单个轴的加速度。在一些实施方案中，可以记录来自附加加速度计(诸如三个加速度计、四个加速度计、六个加速度计、八个加速度计等)的加速度测量结果。因为加速度计在动作1002中被同步，所以在动作1004和1006中记录的来自加速度计中的每个加速度计的测量结果可对应于基本上相同的时间。
一旦在动作1004和1006中记录加速度测量结果，就可以在动作1008中计算相关联的井下工具的加速度特性。例如，加速度特性可包括关于井下工具的X轴线的横向加速度、关于工具的Y轴线的横向加速度、井下工具的角加速度、井下工具的角速度以及井下工具的旋转速度。在一些实施方案中，动作1008可由包括在传感器布置中的处理器(诸如包括在传感器板224上的处理器)执行。在一些实施方案中，计算可由远程处理器(诸如控制模块、传感器模块、计算机、平板电脑、控制板、服务器计算机、云计算机等)执行。例如，加速度测量结果可被记录到存储器装置并被存储，直到外部处理器可以访问加速度测量结果(诸如当井下工具被起出钻孔时)。在一些实施方案中，加速度测量结果可以传输到可以执行计算的另一个井下模块。例如，测量结果可以无线传输到另一个井下模块，诸如通过射频信号。在一些实施方案中，测量结果可以通过布线(诸如网络布线)传送到另一个井下模块。
在动作1010中，可以使用关于多个加速度计的X轴线和/或Y轴线的加速度测量结果中的一个或多个加速度测量结果以及多个加速度计与井下工具之间的尺寸关系来计算角速度(ω)。如上所述，用于计算角速度的控制公式可根据特定传感器布置变化。在动作1012中，角速度可用于使用上述控制公式来计算井下工具的旋转速度(RPM)。
在动作1014中，可以使用关于多个加速度计的X轴线和/或Y轴线的加速度测量结果中的一个或多个加速度测量结果以及多个加速度计与井下工具之间的尺寸关系来计算角加速度(Aang)。如上所述，用于计算角加速度的控制公式可根据特定传感器布置变化。
在动作1016中，可以使用关于多个加速度计的X轴线和Y轴线的加速度测量结果中的一个或多个加速度测量结果以及多个加速度计与井下工具之间的尺寸关系来计算轴线(例如，X轴线和Y轴线)中的每个轴线的方向上的横向加速度。如上所述，用于计算横向加速度的控制公式可根据特定传感器布置变化。
本公开的实施方案可以使得加速度测量结果能够被分成各个加速度特性。分离加速度测量结果可以使得能够减少井下工具上的传感器的数量。例如，与使多个复杂的单独传感器被配置为测量旋转、倾斜、方位角等相反，来自相对简单的传感器(诸如加速度计)的测量结果可用于计算各个加速度特性并且因此计算井下工具的特性，诸如旋转速度、倾斜、方位角、角加速度和横向加速度。
减少井下工具上的复杂传感器的数量可以增加井下工具的可靠性。在一些情况下，复杂传感器可能较大并且需要更多的电力来操作。因此，减少井下工具上的复杂传感器的数量可以减少操作传感器系统(诸如独立成套的传感器组件或随钻测井(LWD)系统)所需要的电力。在一些情况下，减少井下工具上用于测量加速度特性的复杂传感器的数量可以使得能够放置其他复杂传感器或具有高功率负载的传感器以测量钻柱、井下工具和/或地层的其他特性。
本公开的非限制性示例性实施方案可包括：
实施方案1：一种井下工具，该井下工具包括：壳体；以及设置在壳体中的传感器结构，该传感器结构包括：具有至少两个测量轴线的至少两个加速度计，该至少两个加速度计包括：在第一位置的第一加速度计；以及在第二位置的第二加速度计，其中该第二加速度计的第一轴线与该第一加速度计的第一轴线同轴，并且该第二加速度计的第二轴线平行于该第一加速度计的第二对应轴线并相对于其偏移。
实施方案2：根据实施方案1所述的井下工具，其中该第二加速度计的该第一轴线和该第一加速度计的该第一轴线与该井下工具的对应轴线同轴。
实施方案3：根据实施方案2所述的井下工具，其中该第一加速度计和该第二加速度计耦接到传感器板。
实施方案4：根据实施方案3所述的井下工具，其中该第一加速度计耦接到传该感器板的第一侧，并且该第二加速度计耦接到该传感器板的第二相对侧。
实施方案5：根据实施方案2至4中任一项所述的井下工具，其中该第一加速度计耦接到第一传感器板，并且该第二加速度计耦接到第二传感器板。
实施方案6：根据实施方案5所述的井下工具，其中该第一传感器板被定位在该井下工具的第一侧上，并且该第二传感器板被定位在该井下工具的第二相对侧上。
实施方案7：根据实施方案1至6中任一项所述的井下工具，其中该第二加速度计的该第一轴线在由该第一加速度计的该第二轴线限定的方向上相对于该井下工具的对应轴线偏移。
实施方案8：根据实施方案1至7中任一项所述的井下工具，其中该第二加速度计的该第二轴线平行于该井下工具的对应轴线并相对于其偏移。
实施方案9：一种井下传感器系统，该井下传感器系统包括：具有至少两个测量轴线的至少两个传感器，该至少两个传感器包括：在第一位置的第一传感器；以及在第二位置的第二传感器，其中该第二传感器的第一轴线与该第一传感器的第一轴线基本上同轴，并且该第二传感器的第二轴线平行于该第一传感器的第二对应轴线并相对于其偏移；以及至少一个处理器；以及至少一个非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质在其上存储指令，该指令在被该至少一个处理器执行时，使该处理器：测量来自该第一传感器的第一加速度；测量来自该第二传感器的第二加速度；并且基于该第一传感器和该第二传感器的加速度测量结果，计算该井下传感器系统的加速度特性。
实施方案10：根据实施方案9所述的井下传感器系统，该井下传感器系统还包括定时装置。
实施方案11：根据实施方案10所述的井下传感器系统，其中该定时装置被配置为向该至少两个传感器和该处理器中的至少一者提供触发。
实施方案12：根据实施方案11所述的井下感器系统，其中该触发被配置为使该至少两个传感器同步。
实施方案13：根据实施方案9至12中任一项所述的井下传感器系统，其中该指令使该至少一个处理器基本上同时测量该第一加速度和该第二加速度。
实施方案14：根据实施方案9至13中任一项所述的井下传感器系统，其中该至少两个传感器中的至少一个传感器包括陀螺仪。
实施方案15：根据实施方案9至14中任一项所述的井下传感器系统，其中该至少两个传感器中的至少一个传感器包括加速度计。
实施方案16：一种计算井下工具的加速度特性的方法，该方法包括：使第一加速度计和第二加速度计同步；测量来自该第一加速度计的第一加速度；测量来自该第二加速度计的第二加速度，其中该第二加速度计的第一轴线与该第一加速度计的第一轴线同轴，并且该第二加速度计的第二轴线平行于该第一加速度计的第二对应轴线并相对于其偏移；并且基于该第一加速度计和该第二加速度计的加速度测量结果，计算该井下工具的该加速度特性。
实施方案17：根据实施方案16所述的方法，其中使该第一加速度计和该第二加速度计同步包括向该第一加速度计和该第二加速度计提供触发。
实施方案18：根据实施方案17所述的方法，该方法还包括：在该触发被该第一加速度计和该第二加速度计接收时，记录该第一加速度和该第二加速度。
实施方案19：根据实施方案16至18中任一项所述的方法，该方法还包括：基于该第一加速度计和该第二加速度计的加速度测量结果以及该第一加速度计和该第二加速度计的位置测量结果，计算该井下工具的该加速度特性。
实施方案20：根据实施方案19所述的方法，其中该位置测量结果包括在由以下限定的方向上该井下工具的中心与该第一加速度计和该第二加速度计中的每一者之间的距离：该第一加速度计的该第一轴线、该第一加速度计的该第二轴线、该第二加速度计的该第一轴线和该第二加速度计的该第二轴线。
上面描述的并在附图中示出的本公开的实施方案并不限制本发明的范围，因为这些实施方案仅仅是本发明的实施方案的示例，本发明的范围由所附权利要求书及其法律等同物限定。任何等效实施方案都旨在落在本公开的范围内。实际上，根据所述描述，本文示出和描述的那些修改之外的本公开的各种修改(诸如所描述的元件的替代有用组合)，对于本领域技术人员来说将变得显而易见。这种修改和实施方案也旨在落入所附权利要求书及其法律等同物的范围内。

Claims (20)

1.一种井下工具，所述井下工具包括：
壳体；和
设置在所述壳体中的传感器结构，所述传感器结构包括：
具有至少两个测量轴线的至少两个加速度计，所述至少两个加速度计包括：
在第一位置的第一加速度计；和
在第二位置的第二加速度计，其中所述第二加速度计的第一轴线与所述第一加速度计的第一轴线同轴，并且所述第二加速度计的第二轴线平行于所述第一加速度计的第二对应轴线并相对于其偏移。
2.根据权利要求1所述的井下工具，其中所述第二加速度计的所述第一轴线和所述第一加速度计的所述第一轴线与所述井下工具的对应轴线同轴。
3.根据权利要求2所述的井下工具，其中所述第一加速度计和所述第二加速度计耦接到传感器板。
4.根据权利要求3所述的井下工具，其中所述第一加速度计耦接到所述传感器板的第一侧，并且所述第二加速度计耦接到所述传感器板的第二相对侧。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的井下工具，其中所述第一加速度计耦接到第一传感器板，并且所述第二加速度计耦接到第二传感器板。
6.根据权利要求5所述的井下工具，其中所述第一传感器板被定位在所述井下工具的第一侧上，并且所述第二传感器板被定位在所述井下工具的第二相对侧上。
7.根据权利要求1所述的井下工具，其中所述第二加速度计的所述第一轴线在由所述第一加速度计的所述第二轴线限定的方向上相对于所述井下工具的对应轴线偏移。
8.根据权利要求1所述的井下工具，其中所述第二加速度计的所述第二轴线平行于所述井下工具的对应轴线并相对于其偏移。
9.一种井下传感器系统，所述井下传感器系统包括：
具有至少两个测量轴线的至少两个传感器，所述至少两个传感器包括：
在第一位置的第一传感器；和
在第二位置的第二传感器，其中所述第二传感器的第一轴线与所述第一传感器的第一轴线基本上同轴，并且所述第二传感器的第二轴线平行于所述第一传感器的第二对应轴线并相对于其偏移；和
至少一个处理器；和
至少一个非暂态计算机可读存储介质，所述至少一个非暂态计算机可读存储介质在其上存储指令，所述指令在被所述至少一个处理器执行时，使所述处理器：
测量来自所述第一传感器的第一加速度；
测量来自所述第二传感器的第二加速度；并且
基于所述第一传感器和所述第二传感器的加速度测量结果，计算所述井下传感器系统的加速度特性。
10.根据权利要求9所述的井下传感器系统，所述井下传感器系统还包括定时装置。
11.根据权利要求10所述的井下传感器系统，其中所述定时装置被配置为向所述至少两个传感器和所述处理器中的至少一者提供触发。
12.根据权利要求11所述的井下传感器系统，其中所述触发被配置为使所述至少两个传感器同步。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的井下传感器系统，其中所述指令使所述至少一个处理器基本上同时测量所述第一加速度和所述第二加速度。
14.根据权利要求9至12中任一项所述的井下传感器系统，其中所述至少两个传感器中的至少一个传感器包括陀螺仪。
15.根据权利要求9至12中任一项所述的井下传感器系统，其中所述至少两个传感器中的至少一个传感器包括加速度计。
16.一种计算井下工具的加速度特性的方法，所述方法包括：
使第一加速度计和第二加速度计同步；
测量来自所述第一加速度计的第一加速度；
测量来自所述第二加速度计的第二加速度，其中所述第二加速度计的第一轴线与所述第一加速度计的第一轴线同轴，并且所述第二加速度计的第二轴线平行于所述第一加速度计的第二对应轴线并相对于其偏移；并且
基于所述第一加速度计和所述第二加速度计的加速度测量结果，计算所述井下工具的所述加速度特性。
17.根据权利要求16所述的方法，其中使所述第一加速度计和所述第二加速度计同步包括向所述第一加速度计和所述第二加速度计提供触发。
18.根据权利要求17所述的方法，所述方法还包括：在所述触发被所述第一加速度计和所述第二加速度计接收时，记录所述第一加速度和所述第二加速度。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的方法，所述方法还包括：基于所述第一加速度计和所述第二加速度计的所述加速度测量结果以及所述第一加速度计和所述第二加速度计的位置测量结果，计算所述井下工具的所述加速度特性。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述位置测量结果包括在由以下限定的方向上所述井下工具的中心与所述第一加速度计和所述第二加速度计中的每一者之间的距离：所述第一加速度计的所述第一轴线、所述第一加速度计的所述第二轴线、所述第二加速度计的所述第一轴线和所述第二加速度计的所述第二轴线。
CN202180061119.8A 2020-07-31 2021-07-21 井下工具传感器布置以及相关联方法和系统 Pending CN116209817A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/945,471 2020-07-31
US16/945,471 US11466559B2 (en) 2020-07-31 2020-07-31 Downhole tool sensor arrangements and associated methods and systems
PCT/US2021/042544 WO2022026266A1 (en) 2020-07-31 2021-07-21 Downhole tool sensor arrangements and associated methods and systems

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116209817A true CN116209817A (zh) 2023-06-02

Family

ID=80004194

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180061119.8A Pending CN116209817A (zh) 2020-07-31 2021-07-21 井下工具传感器布置以及相关联方法和系统

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11466559B2 (zh)
CN (1) CN116209817A (zh)
BR (1) BR112023001300A2 (zh)
NO (1) NO20230170A1 (zh)
WO (1) WO2022026266A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11598199B2 (en) * 2020-09-09 2023-03-07 Saudi Arabian Oil Company System and method for retrieving a source element from a logging tool located in a well
US20230399939A1 (en) * 2022-05-24 2023-12-14 Baker Hughes Oilfield Operations Llc Downhole sensor apparatus, system, and related methods

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6347282B2 (en) 1997-12-04 2002-02-12 Baker Hughes Incorporated Measurement-while-drilling assembly using gyroscopic devices and methods of bias removal
US6467341B1 (en) 2001-04-24 2002-10-22 Schlumberger Technology Corporation Accelerometer caliper while drilling
US6484589B1 (en) 2001-05-30 2002-11-26 Senx Technology Piezoelectric transducer assemblies and methods for their use
US6859751B2 (en) 2001-12-17 2005-02-22 Milli Sensor Systems & Actuators, Inc. Planar inertial measurement units based on gyros and accelerometers with a common structure
US6892812B2 (en) 2002-05-21 2005-05-17 Noble Drilling Services Inc. Automated method and system for determining the state of well operations and performing process evaluation
AU2003261318A1 (en) 2002-08-01 2004-02-23 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Borehole navigation system
US6945330B2 (en) 2002-08-05 2005-09-20 Weatherford/Lamb, Inc. Slickline power control interface
US7117605B2 (en) 2004-04-13 2006-10-10 Gyrodata, Incorporated System and method for using microgyros to measure the orientation of a survey tool within a borehole
US7134334B2 (en) 2004-05-20 2006-11-14 Analog Devices, Inc. Integrated fastener and motion detector
US20060065395A1 (en) 2004-09-28 2006-03-30 Adrian Snell Removable Equipment Housing for Downhole Measurements
US7644760B2 (en) 2005-02-07 2010-01-12 Precision Energy Services, Ltd Self contained temperature sensor for borehole systems
WO2007014446A1 (en) 2005-08-03 2007-02-08 Halliburton Energy Services, Inc. An orientation sensing apparatus and a method for determining an orientation
US7886845B2 (en) 2007-05-25 2011-02-15 Nexen Data Solutions, Inc. Method and system for monitoring auxiliary operations on mobile drilling units and their application to improving drilling unit efficiency
US8024980B2 (en) 2008-01-24 2011-09-27 Microstrain, Inc. Independently calibrated wireless structural load sensor
US8489333B2 (en) 2009-05-07 2013-07-16 Halliburton Energy Services, Inc. Device orientation determination
AU2010249496B2 (en) 2009-05-20 2016-03-24 Halliburton Energy Services, Inc. Downhole sensor tool with a sealed sensor outsert
EP2496974A1 (en) 2009-11-06 2012-09-12 Schlumberger Technology B.V. Light based communication port for use on downhole tools
US10539005B2 (en) 2012-12-27 2020-01-21 Halliburton Energy Services, Inc. Determining gravity toolface and inclination in a rotating downhole tool
WO2014190439A1 (en) 2013-05-31 2014-12-04 Evolution Engineering Inc. Downhole pocket electronics
EP3049618B1 (en) 2013-09-27 2018-05-09 National Oilwell Varco, L.P. Downhole temperature sensing of the fluid flow in and around a drill string tool
US9567844B2 (en) * 2013-10-10 2017-02-14 Weatherford Technology Holdings, Llc Analysis of drillstring dynamics using angular and linear motion data from multiple accelerometer pairs
GB201407801D0 (en) 2014-05-02 2014-06-18 Sentergy Ltd Apparatus and method
EP3175081A4 (en) 2014-08-01 2018-04-11 Nexen Data Solutions Inc. Method and system for measuring non-drilling times and their application to improve drilling unit efficiency
KR101685890B1 (ko) 2015-01-20 2016-12-28 현대자동차주식회사 음파 센서 장치
GB2541722C (en) 2015-08-28 2017-10-04 Oil States Ind (Uk) Ltd Marine riser component and method of assessing fatigue damage in a marine riser component
WO2018035088A1 (en) 2016-08-15 2018-02-22 Sanvean Technologies Llc Drilling dynamics data recorder
GB201620514D0 (en) 2016-12-02 2017-01-18 Statoil Petroleum As Sensor for a downhole tool
US10378330B2 (en) * 2016-12-22 2019-08-13 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Extending the range of a MEMS gyroscope using eccentric accelerometers
CA2956371A1 (en) 2017-01-27 2018-07-27 Timberstone Tools Inc. Coil tubing bottom hole assembly with real time data stream
WO2018152636A1 (en) 2017-02-22 2018-08-30 Evolution Engineering Inc. Automated drilling methods and systems using real-time analysis of drill string dynamics
US11299981B2 (en) * 2017-12-04 2022-04-12 Hrl Laboratories, Llc Continuous trajectory calculation for directional drilling
MX2020007984A (es) 2018-02-01 2020-10-16 Reliance Worldwide Corp Montaje de sensor.
GB2581124B (en) * 2018-12-03 2021-08-11 Enteq Upstream Plc Inclinometer
WO2021086352A1 (en) * 2019-10-30 2021-05-06 Halliburton Energy Services, Inc. Data acquisition systems

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022026266A1 (en) 2022-02-03
NO20230170A1 (en) 2023-02-20
BR112023001300A2 (pt) 2023-02-14
US11466559B2 (en) 2022-10-11
US20220034223A1 (en) 2022-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10066475B2 (en) Back up directional and inclination sensors and method of operating same
US9970285B2 (en) Drilling speed and depth computation for downhole tools
CA2396086C (en) Method and device for the measurement of the drift of a borehole
CA2912472C (en) Method and apparatus for detecting gamma radiation downhole
US11933166B2 (en) Wireless integrated data recorder
CN116209817A (zh) 井下工具传感器布置以及相关联方法和系统
US20220034218A1 (en) Downhole sensor apparatus and related systems, apparatus, and methods
US20220137250A1 (en) Azimuthal measurement for geosteering
US11873710B2 (en) Measurement of inclination and true vertical depth of a wellbore
US6370784B1 (en) Tiltmeter leveling mechanism
EP0857855B1 (en) Downhole directional measurement system
WO2019209307A1 (en) Drill bit position measurement
US20230399939A1 (en) Downhole sensor apparatus, system, and related methods
US11299977B2 (en) Recessed pockets for a drill collar
GB2593125A (en) Method and apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: Texas, USA

Applicant after: Baker Hughes oilfield operations Co.,Ltd.

Address before: Texas, USA

Applicant before: Baker Hughes oilfield operations Co.,Ltd.

CB02 Change of applicant information