CN208089228U - 一种实时获取地下参数的智能钻头 - Google Patents
一种实时获取地下参数的智能钻头 Download PDFInfo
- Publication number
- CN208089228U CN208089228U CN201820570130.2U CN201820570130U CN208089228U CN 208089228 U CN208089228 U CN 208089228U CN 201820570130 U CN201820570130 U CN 201820570130U CN 208089228 U CN208089228 U CN 208089228U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- small
- sized
- miniature
- energy density
- probe
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
一种实时获取地下参数的智能钻头。它是由微型振动发电机、减震装置、小型高能量密度电池、三轴加速度传感器、力学参数和钻头压力测量桥路、温度传感器、地层参数探测传感器、压阻式压力传感器、信号放大与调整电路、微型计算机、存储器、小型真空泵、微型二次电子探头、微型背散射式电子探头、微型能谱探头、镜筒、电镜扫描数据收集器、小型自动制样器、小型岩屑收集筛选器、小型吸屑器、通讯控制接口、天线、岩屑扫描板、电子密封仓、破岩部分组成。本实用新型充分利用了钻头内部空间，使该钻头不单单是破碎岩石的工具，它能随着钻进实时监测并获取地下参数，使所测数据更加接近实际，对钻井钻进方向和地质勘探领域都具有非常重要的指导意义。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种钻井钻头，特别涉及一种实时获取地下参数的智能钻头。
背景技术
石油、天然气等传统能源的储量一定程度上决定了国民经济的发展，其勘探手段主要是钻井，但是单靠经验和地面实验室的实验来指导设计钻头已满足不了钻井实际需求，而提高钻头的适应性在很大程度上要依赖于井下钻头探测技术的发展。而目前对于储层地质的研究仅停留在实验室与野外便携装置粗略探测阶段，前者具有时效性问题，后者测量不精确，所以二者已经满足不了日益进步的勘探要求，因此针对上述问题，设计一种具有探测技术的智能化钻头已迫在眉睫。
发明内容
针对上述问题，本实用新型提供一种实时获取地下参数的智能钻头，有效地解决了现有的指导钻探困难和测量不精确的问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：它是由微型振动发电机、减震装置、小型高能量密度电池、三轴加速度传感器、力学参数和钻头压力测量桥路、温度传感器、地层参数探测传感器、压阻式压力传感器、信号放大与调整电路、微型计算机、存储器、小型真空泵、微型二次电子探头、微型背散射式电子探头、微型能谱探头、镜筒、电镜扫描数据收集器、小型自动制样器、小型岩屑收集筛选器、小型吸屑器、通讯控制接口、天线、岩屑扫描板、电子密封仓、破岩部分组成，其特征在于，破岩部分位于钻头的底部，电子密封仓位于钻头的内部，微型振动发电机位于电子密封仓外的下侧，小型高能量密度电池与微型振动发电机相连且位于仓内的下部，减震装置位于密封仓的底部，三轴加速度传感器与小型高能量密度电池相连位于仓内的左上侧，力学参数和钻头压力测量桥路与小型高能量密度电池相连位于三轴加速度传感器的下部，温度传感器与小型高能量密度电池相连位于力学参数和钻头压力测量桥路的下部，地层参数探测传感器与小型高能量密度电池相连位于温度传感器的下部，压阻式压力传感器与小型高能量密度电池相连位于地层参数探测传感器的下部，信号放大与调整电路连接在三轴加速度传感器、力学参数和钻头压力测量桥路、温度传感器、地层参数探测传感器、压阻式压力传感器它们的右侧且与小型高能量密度电池相连，微型计算机连接在信号放大与调整电路的右侧且与小型高能量密度电池相连，存储器连接在微型计算机的下侧且与小型高能量密度电池相连，通讯控制接口连接在微型计算机的右上侧并且与小型高能量密度电池相连，天线位于密封仓外的上侧并且与通讯控制接口相连，电镜扫描数据收集器连接在微型计算机的右侧且与小型高能量密度电池相连，镜筒位于电镜扫描数据收集器的下侧，微型背散射式电子探头位于镜筒的下侧且与电镜扫描数据收集器和小型高能量密度电池相连，微型二次电子探头位于微型背散射式电子探头的左侧且与电镜扫描数据收集器和小型高能量密度电池相连，微型能谱探头位于微型背散射式电子探头的右侧且与电镜扫描数据收集器和小型高能量密度电池相连，小型真空泵位于微型二次电子探头的左侧，岩屑扫描板位于微型二次电子探头的下侧，小型自动制样器连接在岩屑扫描板的右侧，小型岩屑收集筛选器连接在小型自动制样器的右侧且位于钻头外部，小型吸屑器与岩屑扫描板相连且位于钻头外部。
本实用新型的有益效果是，增加了许多微型电子装置对钻头进行改进，解决了时效性问题，且测量数据实时准确，对于司钻控制钻进方向及地质勘探研究者都具有重要的参考价值。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1为一种实时获取地下参数的智能钻头的结构示意图。
图1中，1.微型振动发电机，2.减震装置，3. 小型高能量密度电池，4.三轴加速度传感器，5. 力学参数和钻头压力测量桥路，6.温度传感器，7.地层参数探测传感器，8.压阻式压力传感器，9.信号放大与调整电路，10.微型计算机，11.存储器，12.小型真空泵，13.微型二次电子探头，14.微型背散射式电子探头，15.微型能谱探头，16.镜筒，17.电镜扫描数据收集器，18.小型自动制样器，19.小型岩屑收集筛选器，20.小型吸屑器，21.通讯控制接口，22.天线，23.岩屑扫描板，24.电子密封仓，25.破岩部分。
具体实施方式
本实用新型由微型振动发电机（1）、减震装置（2）、小型高能量密度电池（3）、三轴加速度传感器（4）、力学参数和钻头压力测量桥路（5）、温度传感器（6）、地层参数探测传感器（7）、压阻式压力传感器（8）、信号放大与调整电路（9）、微型计算机（10）、存储器（11）、小型真空泵（12）、微型二次电子探头（13）、微型背散射式电子探头（14）、微型能谱探头（15）、镜筒（16）、电镜扫描数据收集器（17）、小型自动制样器（18）、小型岩屑收集筛选器（19）、小型吸屑器（20）、通讯控制接口（21）、天线（22）、岩屑扫描板（23）、电子密封仓（24）、破岩部分（25）组成。使用时，破岩部分（25）进行破岩钻进，该部分的破岩机理与现在所用钻头的破岩机理相同，故此处不做赘述。微型振动发电机（1）利用钻头的高频率振动进行发电，并将电能储存在小型高能量密度电池（3）中，用于各部分的电能供应。与此同时，钻头内部左侧的三轴加速度传感器（4）、力学参数和钻头压力测量桥路（5）、温度传感器（6）、地层参数探测传感器（7）、压阻式压力传感器（8）对各参数进行测量，并将电信号传给信号放大与调整电路（9）进行调整和放大，然后将信号传给微型计算机（10），由微型计算机（10）将数据传给存储器（11）进行存储和决定将部分数据通过通讯控制接口（21）和天线（22）传给地面操作系统。另一方面，随着破岩钻进的进行，小型岩屑收集筛选器（19）进行岩屑的收集与筛选，然后将岩屑传给小型自动制样器（18）进行电镜扫描样品制样，然后将样品传送给岩屑扫描板（23），这时小型真空泵（12）将扫描区进行抽真空处理，然后由镜筒（16）发射电子，由微型二次电子探头（13）、微型背散射式电子探头（14）、微型能谱探头（15）对岩屑样品进行电镜扫描并获取信息，将其各自所扫描的电子图像传给电镜扫描数据收集器（17）进行数据收集后传给微型计算机（10），由微型计算机（10）传给存储器（11）并存储。扫描工作结束后，所残留的岩屑样品由小型吸屑器（20）排出钻头。减震装置（2）用于减少钻头钻进过程中的震荡，对电子元件起到保护作用。电子密封仓（24）可减少井下的高温、高压等不利因素，对其内部电子元件起到保护作用。地面控制系统可以通过通讯控制接口（21）和天线（22）对微型计算机（10）发出指令，由其控制钻头的探测系统进行间歇工作。微型计算机（10）也可将所测得的振动信号由通讯控制接口（21）和天线（22）传给井下自动可控减振器进行钻头的减振工作，提高钻头的使用寿命。本实用新型充分利用了钻头内部空间，安装了各种传感器和电子原件，使钻头进行破岩的同时也对所钻地层的各参数实时测量，有效地解决了测量时效性问题，可以指导钻井工作的进行，对于钻井和勘探领域具有重大意义。
Claims (1)
1.一种实时获取地下参数的智能钻头，它是由微型振动发电机、减震装置、小型高能量密度电池、三轴加速度传感器、力学参数和钻头压力测量桥路、温度传感器、地层参数探测传感器、压阻式压力传感器、信号放大与调整电路、微型计算机、存储器、小型真空泵、微型二次电子探头、微型背散射式电子探头、微型能谱探头、镜筒、电镜扫描数据收集器、小型自动制样器、小型岩屑收集筛选器、小型吸屑器、通讯控制接口、天线、岩屑扫描板、电子密封仓、破岩部分组成，其特征在于，所述的破岩部分位于钻头的底部；所述的电子密封仓位于钻头的内部；所述的微型振动发电机位于电子密封仓外的下侧，小型高能量密度电池与微型振动发电机相连且位于仓内的下部；所述的减震装置位于密封仓的底部；所述的三轴加速度传感器与小型高能量密度电池相连位于仓内的左上侧，力学参数和钻头压力测量桥路与小型高能量密度电池相连位于三轴加速度传感器的下部，温度传感器与小型高能量密度电池相连位于力学参数和钻头压力测量桥路的下部，地层参数探测传感器与小型高能量密度电池相连位于温度传感器的下部，压阻式压力传感器与小型高能量密度电池相连位于地层参数探测传感器的下部；所述的信号放大与调整电路连接在三轴加速度传感器、力学参数和钻头压力测量桥路、温度传感器、地层参数探测传感器、压阻式压力传感器它们的右侧且与小型高能量密度电池相连；所述的微型计算机连接在信号放大与调整电路的右侧且与小型高能量密度电池相连，存储器连接在微型计算机的下侧且与小型高能量密度电池相连，通讯控制接口连接在微型计算机的右上侧并且与小型高能量密度电池相连；所述的天线位于密封仓外的上侧并且与通讯控制接口相连；所述的电镜扫描数据收集器连接在微型计算机的右侧且与小型高能量密度电池相连；所述的镜筒位于电镜扫描数据收集器的下侧，微型背散射式电子探头位于镜筒的下侧且与电镜扫描数据收集器和小型高能量密度电池相连；所述的微型二次电子探头位于微型背散射式电子探头的左侧且与电镜扫描数据收集器和小型高能量密度电池相连；所述的微型能谱探头位于微型背散射式电子探头的右侧且与电镜扫描数据收集器和小型高能量密度电池相连；所述的小型真空泵位于微型二次电子探头的左侧；所述的岩屑扫描板位于微型二次电子探头的下侧；所述的小型自动制样器连接在岩屑扫描板的右侧，小型岩屑收集筛选器连接在小型自动制样器的右侧且位于钻头外部；所述的小型吸屑器与岩屑扫描板相连且位于钻头外部。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201820570130.2U CN208089228U (zh) | 2018-04-20 | 2018-04-20 | 一种实时获取地下参数的智能钻头 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201820570130.2U CN208089228U (zh) | 2018-04-20 | 2018-04-20 | 一种实时获取地下参数的智能钻头 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN208089228U true CN208089228U (zh) | 2018-11-13 |
Family
ID=64055750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201820570130.2U Expired - Fee Related CN208089228U (zh) | 2018-04-20 | 2018-04-20 | 一种实时获取地下参数的智能钻头 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN208089228U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108590535A (zh) * | 2018-04-20 | 2018-09-28 | 辽宁石油化工大学 | 实时监测并获取地下各参数的智能化钻头 |
| CN113818812A (zh) * | 2021-08-11 | 2021-12-21 | 沧州格锐特钻头有限公司 | 具有温度监测和降温功能的牙轮钻头 |
| CN113847009A (zh) * | 2020-11-09 | 2021-12-28 | 中国石油天然气集团有限公司 | Pdc钻头的数据处理方法和装置 |
-
2018
- 2018-04-20 CN CN201820570130.2U patent/CN208089228U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108590535A (zh) * | 2018-04-20 | 2018-09-28 | 辽宁石油化工大学 | 实时监测并获取地下各参数的智能化钻头 |
| CN113847009A (zh) * | 2020-11-09 | 2021-12-28 | 中国石油天然气集团有限公司 | Pdc钻头的数据处理方法和装置 |
| CN113818812A (zh) * | 2021-08-11 | 2021-12-21 | 沧州格锐特钻头有限公司 | 具有温度监测和降温功能的牙轮钻头 |
| CN113818812B (zh) * | 2021-08-11 | 2024-01-26 | 沧州格锐特钻头有限公司 | 具有温度监测和降温功能的牙轮钻头 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108590535A (zh) | 实时监测并获取地下各参数的智能化钻头 | |
| CN208089228U (zh) | 一种实时获取地下参数的智能钻头 | |
| RU2229023C2 (ru) | Метод использования пауз в процессе бурения для выполнения оценочных измерений характеристик геологического пласта, устройство для выполнения оценочных измерений характеристик геологического пласта и метод изменения последовательности сбора данных | |
| CN101519959B (zh) | 钻触震综合勘探仪及其使用方法 | |
| CN110988981B (zh) | 一种适用于钻爆法隧道的相控阵声波超前预报系统及方法 | |
| CN204253027U (zh) | π近钻头伽玛测井仪 | |
| CN102565848B (zh) | 利用共振波成像探测溶洞的方法 | |
| CN106226810A (zh) | 一种孔中地震探头及其围岩检测装置与检测方法 | |
| CN201381802Y (zh) | 钻触震综合勘探仪 | |
| CN105735971B (zh) | 一种基于弹性波的钻孔深度检测系统及其检测方法 | |
| CN111364981A (zh) | 用于测量近钻头随钻岩性的方法及监测随钻岩性的系统 | |
| CN108802193A (zh) | 一种巷道围岩松动圈的探测设备及探测方法 | |
| CN107642114A (zh) | 桩基浇注前桩底隐患探查方法及其探查装置 | |
| CN107346032A (zh) | 一种无线控传加速度传感器的隧道超前预报系统及方法 | |
| CN109541180A (zh) | 一种水合物储层专用静力触探探头 | |
| CN106199719A (zh) | 一种随钻vsp测量时钟同步系统及方法 | |
| CN109322660A (zh) | 一种水平主地应力方向随钻测量系统信号激励装置 | |
| CN109209360A (zh) | 一种水平主地应力方向随钻测量系统及测量方法 | |
| CN108919340B (zh) | 一种单孔法波速测试方法、装置及终端设备 | |
| CN106291669B (zh) | 一种智能式爆炸波采集探头 | |
| CN207473103U (zh) | 一种随钻核磁共振测井装置 | |
| CN106950599A (zh) | 一种隧道基底密实性检测系统、检测方法及存储介质 | |
| CN202483567U (zh) | 一种存储式地应力测试装置 | |
| CN107300716B (zh) | 用于三维sh波或多波地震勘探的智能检波器 | |
| CN202451138U (zh) | 用于地质勘探的超深孔测量装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20181113 Termination date: 20190420 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |