CN205277408U - 井下钻头定位测量装置 - Google Patents

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田波
王健
左东升
陈照胜
岳胜军
甘赠国
吕兴辉
田有民
赵强
肖兵兵
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Abstract

本实用新型公开了井下钻头定位测量装置，包括钻头信号发射器、声波定位器、阵列传感器组、无线通信装置和中央处理器，所述钻头信号发射器包括声波发射器和微振动产生器，所述无线通信装置包括无线发射器和无线接收器，所述无线接收器与中央处理器相连接，所述无线发射器与所述阵列传感器组相连接，所述阵列传感器组包括声波传感器和微振动传感器；所述声波定位器设置有支架，支架设置于钻井井口的正上方。本实用新型的优点在于：本装置采用了微振动和声波双重定位，不需要临井就可以测量出钻头位置，并精确测量出三维坐标。

Description

井下钻头定位测量装置
技术领域
本实用新型涉及石油钻井领域，特别是一种井下钻头定位测量装置。
背景技术
在石油天然气勘探开发过程中，需要对钻井中的钻头进行定位。目前钻头定位多采用重力传感器、磁导向测斜仪，采用数学关系计算钻头的位置坐标。
中国专利CN20112043033.3利用微振动对井下钻头准确定位的测量系统可通过检测钻头钻进时产生不同频率的微振动，将监测到的连续信号传输给中央处理器并得出钻头的实时三维坐标，实现对连通井、绕障井、防碰井、丛式井中钻头在井下空间位置的实时定位，但该实用新型需要有临井才能布置其阵列式传感器，不能够实现地面检测，限定了监测的范围。
国内电子单/多点测斜仪采用了定时控制，但其仍存在一些不足，比如测量时通过预置时间来控制拍照，测量所需时间长，并且容易出现偏差，可靠性低，定位不够准确，也不能实时定位。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供的一种井下钻头定位测量装置，本装置采用了微振动和声波双重定位，不需要临井就可以测量出钻头位置，并精确测量出三维坐标。
为了实现上述目的，本实用新型所设计的一种井下钻头定位测量装置，包括钻头信号发射器、声波定位器、阵列传感器组、无线通信装置和中央处理器，所述钻头信号发射器包括声波发射器和微振动产生器，所述无线通信装置包括无线发射器和无线接收器，所述无线接收器与中央处理器相连接，所述无线发射器与所述阵列传感器组相连接，所述阵列传感器组包括声波传感器和微振动传感器；所述声波定位器设置有支架，支架设置于钻井井口的正上方。
更进一步的，一种井下钻头定位测量装置，所述阵列传感器组设置有8组，所述阵列传感器组上设置有GPS定位模块。
更进一步的，一种井下钻头定位测量装置，所述钻头信号发射器设置有压力传感器和温度传感器。
更进一步的，一种井下钻头定位测量装置，所述无线通信装置为GSM通信模块。
更进一步的，一种井下钻头定位测量装置，所述支架设置有高度升降液压杆。
本实用新型得到的一种井下钻头定位测量装置，在使用时将阵列传感器组在钻井的周围，并通过阵列传感器组内置的GPS定位模块获取相关数据，通过无线通讯装置将数据反馈到中央处理器，中央处理器将阵列传感器组的数据进行处理，并结合钻头信号发射器产生的信号，通过传感器捕捉，通过空间数字计算和声波及微振动数据采集拟合得到钻头的精确位置，从而达到定位的目的，整个定位过程快速准确，可实现实时监控，设置在井口上部的声波定位器可根据钻头信号发射器发射的信号捕捉其深度信息，进而获取三维坐标数据。
本实用新型的优点在于：本装置采用了微振动和声波双重定位，不需要临井就可以测量出钻头位置，并精确测量出三维坐标。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图中：钻头信号发射器1、声波定位器2、阵列传感器组3、无线通信装置4、中央处理器5、声波发射器11、微振动产生器12、支架21、钻井井口22、声波传感器31、微振动传感器32、声波传感器31、微振动传感器32。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
实施例：
如图所示，一种井下钻头定位测量装置，包括钻头信号发射器1、声波定位器2、阵列传感器组3、无线通信装置4和中央处理器5，所述钻头信号发射器1包括声波发射器11和微振动产生器12，所述无线通信装置4包括无线发射器和无线接收器，所述无线接收器与中央处理器相连接，所述无线发射器与所述阵列传感器组3相连接，所述阵列传感器组3包括声波传感器31和微振动传感器32；所述声波定位器2设置有支架21，支架21设置于钻井井口22的正上方。
所述阵列传感器组3设置有8组，所述阵列传感器组3上设置有GPS定位模块，所述钻头信号发射器1设置有压力传感器和温度传感器，所述无线通信装置4为GSM通信模块，所述支架21设置有高度升降液压杆。
本实施例得到的一种井下钻头定位测量装置，在使用时将阵列传感器组在钻井的周围，并通过阵列传感器组内置的GPS定位模块获取相关数据，通过无线通讯装置将数据反馈到中央处理器，中央处理器将阵列传感器组的数据进行处理，并结合钻头信号发射器产生的信号，通过传感器捕捉，通过空间数字计算和声波及微振动数据采集拟合得到钻头的精确位置，从而达到定位的目的，整个定位过程快速准确，可实现实时监控，设置在井口上部的声波定位器可根据钻头信号发射器发射的信号捕捉其深度信息，进而获取三维坐标数据。
本实施例的优点在于：本装置采用了微振动和声波双重定位，不需要临井就可以测量出钻头位置，并精确测量出三维坐标。
对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，只是做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (5)

1.井下钻头定位测量装置，包括钻头信号发射器、声波定位器、阵列传感器组、无线通信装置和中央处理器，其特征在于：所述钻头信号发射器包括声波发射器和微振动产生器，所述无线通信装置包括无线发射器和无线接收器，所述无线接收器与中央处理器相连接，所述无线发射器与所述阵列传感器组相连接，所述阵列传感器组包括声波传感器和微振动传感器；所述声波定位器设置有支架，支架设置于钻井井口的正上方。
2.根据权利要求1所述的井下钻头定位测量装置，其特征在于：所述阵列传感器组设置有8组，所述阵列传感器组上设置有GPS定位模块。
3.根据权利要求1所述的井下钻头定位测量装置，其特征在于：所述钻头信号发射器设置有压力传感器和温度传感器。
4.根据权利要求1所述的井下钻头定位测量装置，其特征在于：所述无线通信装置为GSM通信模块。
5.根据权利要求1所述的井下钻头定位测量装置，其特征在于：所述支架设置有高度升降液压杆。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106001680A (zh) * 2016-07-17 2016-10-12 张凤平 一种智能钻头机床
CN109375270A (zh) * 2018-11-16 2019-02-22 陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院 一种用于连通井对接的地面监控系统及方法
CN110552688A (zh) * 2019-09-16 2019-12-10 中国矿业大学 一种水平钻孔随钻信号阵列定位引导方法
CN112065428A (zh) * 2020-11-16 2020-12-11 中南大学 基于声波共振的非开挖导向钻头的声波定位系统及方法

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