CN2073932U - 电流场型随钻监测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型是为深1500米以内，直径56毫米 及其以上的钻孔提供一种无电缆随钻监测仪。其特 点是孔内测量发送器输出频率500-4000赫的电脉 冲，经钻杆柱在地层中形成电流场。地面用高增益窄 频带接收机接收，并用灯光直观显示。为构成发送电 极，采用了螺纹间加绝缘层的特制绝缘接头，代替昂 贵的绝缘钻铤。使用水银开关分布间隔不等的组合 式角度传感器，并配以由齿数不同的上下齿圈和双联 齿圈组成的差动调角器，简化了仪器结构，并确保了 监测精度。

Description

电流场型随钻监测仪

本实用新型是涉及一种通过地下电流场(不用电缆)传输信号的随钻监测仪。

根据江西地质科学研究所1987年12月出版的《受控定向钻探文选》中国地质学会探矿工程专业委员会1988年11月出版的《探矿工程论文选集》、探矿技术研究所1989、1990年《探工文摘》和《国外探工信息》等有关资料提供的随钻测量(MWD)技术情报，目前国内外还没有电流场型随钻监测仪问世。国内已有的随钻监测仪，是通过电缆传输信号，其结构复杂、成本高，使用不便；国外正在积极研制无电缆随钻测量仪，已获得应用的是泥浆压力脉冲型的(如美国BJ-休斯公司的定向仪)，其传输深度大，但传输速率低，调制困难。

本实用新型的目的是为1500米以内的钻孔，提供一种通过地下电流场传输信号、结构简单、成本较低、测量精度高，使用方便的无电缆的随钻监测仪。

附图为本实用新型结构示意图。结合附图对本实用新型描述如下：

孔内的测量发送器1，通过减震器2装在外管3中。外管通过接头4连接钻进工具。孔内测量发送器1由定位器5、差动调角器6、装有一组水银开关7的组合式角度传感器8、控制发送电路9和蓄电池组10组成。定位器5的键槽卡在接头4的键上。差动调角器6由上齿圈、下齿圈及其间的双联齿圈组成，借上下齿圈齿数差调节测量发送器1和下部钻进工具母线的夹角。组合式传感器8中的水银开关7分布间隔不等，测量方向两侧30°范围内，测量间隔密，精度高——经筛选测角精度在±2°以内，其他方向的测量间隔大，测量精度可降低。测量发送器1输出频率为500-4000赫，脉宽为0.1-0.3秒的电脉冲，脉冲周期由组合式角度传感器8调制。电脉冲经两个电极输出：一个为外管3，一个为上部钻杆柱。用特制绝缘接头12代替昂贵的绝缘钻铤以使两电极绝缘。绝缘接头12与内外有绝缘层的钻杆14通过螺纹连接，螺纹间为绝缘层13。测量发送器1输出的电脉冲经电接头11和钻杆14传到上部钻杆柱，在地层中形成电流场，并在地面两个接收电极15间形成微小的交流电位差。地面接收机16由放大滤波单元17、检波整形和显示控制单元18、电源19和显示器20组成。其总增益大于100分贝；为抑制强烈的电磁干扰，接收机的频率稳定度不低于1×10^-5；滤波器品质因数大于500，显示器20用灯光直观显示，并配有声乐效果。

本实用新型不用电缆可实现随钻监测，不但提高了测量精度，而且免除了电缆带来的结构复杂、成本高，使用不便等缺点。试验证明，本实用新型孔内仪器耐压、耐震性能好；充电一次可以稳定地工作20小时以上；充电、调节、组装方便；地面接收机抑制电磁干扰性能强，性能稳定。该仪器装有差动调角器可以简化传感器的结构。用绝缘接头可代替昂贵的绝缘钻铤，不但适用于大口径，也适用于56毫米的小口径钻孔。

Claims (5)

1.一种无电缆的电流场型随钻监测仪，其特征是：它主要由通过减震器2装在外管3中的孔内测量发送器1，绝缘接头12及内外绝缘的钻杆14、地面接收电极15和地面接收机16组成。

2.按权利要求1所述的电流场型随钻监测仪，其特征是孔内测量发送器1输出电脉冲的频率范围为500-4000赫，脉宽0.1-0.3秒。

3、按权利要求1所述的电流场型随钻监测仪，其特征是孔内测量发送器1装有组合式角度传感器8和差动调角器6，组合式角度传感器8用水银开关7组合而成，水银开关7在测量方向附近分布间隔密，其他方向分布间隔疏；差动调角器6由齿数不等的上下齿圈和双联齿圈组成。

4、按权利要求1所述的电流场型随钻监测仪，其特征是：绝缘接头12与钻杆14通过螺纹连接，螺纹间和钻杆14的内外表面为绝缘层13

5、按权利要求1所述的电流场型随钻监测仪，其特征是：地面接收机16增益大于100分贝，频率稳定度不低于1×10^-5，滤波器品质因数大于500。

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