[發(fā)明專利]一種鉆井井下參數(shù)振動(dòng)波傳輸裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810098430.6
• 申請(qǐng)日: 2008-05-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101302929A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張洪新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 張洪新
• 主分類號(hào): E21B47/12
• 分類號(hào): E21B47/12
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種用于石油鉆井過(guò)程動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的井下參數(shù)信息傳輸裝置，屬石油鉆井工程隨鉆測(cè)試技術(shù)類。

背景技術(shù)

在石油鉆井施工過(guò)程中，為了了解正在鉆進(jìn)的施工井的井眼軌跡或地層參數(shù)，需要對(duì)施工井進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，將所需的測(cè)量參數(shù)及時(shí)迅速地傳遞到地面。目前，現(xiàn)場(chǎng)通常采用的施工井井下參數(shù)測(cè)試方法是：1)停鉆、停泵后，卸開(kāi)鉆具，通過(guò)測(cè)斜絞車在鉆桿中下入測(cè)斜儀器進(jìn)行井斜和方位測(cè)量；2)在鉆具中，接上隨鉆測(cè)量的泥漿脈沖傳感裝置MWD系統(tǒng)進(jìn)行井斜、方位或地層參數(shù)測(cè)量。上述方法中，第一種方法需要停泵、停鉆，每次測(cè)量要幾個(gè)小時(shí)，費(fèi)工耗時(shí)，由于停泵時(shí)間較長(zhǎng)，常常會(huì)造成鉆具卡鉆事故，且只能測(cè)量當(dāng)前井深的參數(shù)，實(shí)時(shí)性差；第二種方法雖施工方便，但大多為進(jìn)口設(shè)備，設(shè)備費(fèi)用高，維護(hù)費(fèi)用昂貴，并需要配備專門(mén)的施工隊(duì)伍，一般只用在水平井上，不能大范圍推廣，使其應(yīng)用受到限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種能在井下長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作且不需要補(bǔ)充電能并可為鉆井過(guò)程動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)傳輸井下參數(shù)信息的鉆井井下參數(shù)振動(dòng)波傳輸裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下。此種傳輸裝置由上接頭、動(dòng)子套筒、動(dòng)子磁鐵組、密封圈、上軸承、下軸承、定位短絲、底座、金屬導(dǎo)線護(hù)套、定子線圈、定子軸、渦輪葉片、定子鐵芯、密封材料、控制器、電磁振蕩器、參數(shù)傳感器、內(nèi)筒、外筒和地面接收裝置組成，外筒上端以螺紋連接有上接頭，外筒內(nèi)上部設(shè)有動(dòng)子套筒，動(dòng)子套筒內(nèi)側(cè)設(shè)有動(dòng)子磁鐵組、定子線圈、定子鐵芯和定子軸，定子線圈鑲嵌在定子鐵芯中，定子鐵芯通過(guò)花鍵固定在定子軸上，定子軸上下方分別設(shè)有上軸承和下軸承；動(dòng)子套筒外壁設(shè)有渦輪葉片，下端內(nèi)圓面的密封槽內(nèi)設(shè)有密封圈，通過(guò)定位短絲將其壓緊；定子軸下部固定在底座上，金屬導(dǎo)線護(hù)套上端固定在定子軸底部，下端穿過(guò)密封材料與控制器相連接；外筒內(nèi)下部設(shè)有內(nèi)筒，內(nèi)外筒之間由上至下依次設(shè)有密封材料、控制器、電磁振蕩器和參數(shù)傳感器，并用導(dǎo)線依次相連接。

鉆井施工時(shí)，將該裝置組裝在井下鉆柱上，上下端分別與鉆桿和鉆鋌相連接，鉆井過(guò)程中，鉆桿內(nèi)的泥漿流體沖擊動(dòng)子套筒壁上的葉片旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)動(dòng)子磁鐵組沿著定子線圈組和鐵芯轉(zhuǎn)動(dòng)，在線圈組內(nèi)產(chǎn)生瞬時(shí)電流，通過(guò)三相全橋整流電路將三組交變的交流電整流成直流電，將參數(shù)傳感器接收的模擬或脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)采集及數(shù)字編碼，以與數(shù)字編碼相對(duì)應(yīng)的振動(dòng)頻率驅(qū)動(dòng)電磁振蕩器帶動(dòng)鉆桿振動(dòng)，通過(guò)振動(dòng)鉆桿將井下信息傳到設(shè)置在井口鉆具上的接收裝置。由于兩塊電磁振蕩器的相位呈相反設(shè)置，二者相對(duì)安裝，因而產(chǎn)生的振動(dòng)波波形增強(qiáng)，振動(dòng)功率提高。井內(nèi)鉆柱將振動(dòng)波傳到設(shè)置在井口鉆具的聲波接收裝置，進(jìn)行信號(hào)濾波、放大及解調(diào)，還原成對(duì)應(yīng)的參數(shù)數(shù)值，這樣即可及時(shí)獲得井下參數(shù)資料，并對(duì)鉆進(jìn)過(guò)程加以相應(yīng)控制或調(diào)整。該裝置由于通過(guò)即時(shí)發(fā)電驅(qū)動(dòng)，因而不需附加任何電源，且使用壽命長(zhǎng)。本發(fā)明能夠傳輸井下井斜、方位、壓力、地層參數(shù)等各種參數(shù)信息，為鉆井井下參數(shù)信息的傳輸提供一個(gè)新的途徑。

本發(fā)明構(gòu)思新穎，設(shè)計(jì)合理，工作可靠。它利用鉆柱內(nèi)的流體旋轉(zhuǎn)發(fā)電，用瞬時(shí)產(chǎn)生的電能驅(qū)動(dòng)大功率電磁振蕩器使鉆桿振動(dòng)，傳輸參數(shù)信息，能長(zhǎng)時(shí)間在井下工作。利用該裝置可以方便、及時(shí)、準(zhǔn)確地獲得鉆井井下參數(shù)信息，達(dá)到實(shí)時(shí)測(cè)量鉆進(jìn)井眼軌跡控制和地層參數(shù)的目的。

附圖說(shuō)明：

圖1為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖，其中標(biāo)號(hào)“20”為井壁或套管。

圖2為A-A剖面視圖

圖3為本發(fā)明的另一種結(jié)構(gòu)示意圖

具體實(shí)施方式：

以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施加以說(shuō)明。