[發明專利]一種用于繩索取心鉆進的電磁隨鉆測量系統

有效

• 申請號: 201410313088.2
• 申請日: 2014-07-01
• 公開（公告）號: CN104196479A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 盧春華;蔣國盛;杜悒池;吳翔;張濤
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: E21B25/02
• 分類號: E21B25/02;E21B47/13;E21B47/022
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮;朱宏偉

技術領域

本發明涉及鉆探領域，更具體地說，涉及一種用于繩索取心鉆進的電磁隨鉆測量系統。

背景技術

在深孔、定向孔鉆進過程中，對鉆孔軌跡的控制十分重要。電磁隨鉆測量系統能夠監測鉆孔狀態參數并通過無線電磁波實時傳輸至地面，具有信號傳輸速率高、不受鉆井液影響等優勢。近年來，地質找礦鉆孔的深度不斷增加以及科學深孔、超深孔鉆探蓬勃發展，這些鉆孔的實施迫切需要使用隨鉆測量系統。目前，電磁隨鉆測量系統在石油鉆進中廣泛使用。石油鉆進一般不需要取心，現有的電磁隨鉆測量系統只能用于不取心的全面鉆進，而地質找礦鉆探及科學鉆探一般都需要全孔取心，現有的電磁隨鉆測量系統無法應用。此外，在地質找礦及科學鉆探深孔鉆進中，為了提高鉆進效率，普通采用繩索取心鉆進工藝，這種工藝通過巖心內管取心，巖心內管打滿后，卡斷巖心，再通過鋼絲繩把巖心內管打撈至地面，取出巖心，而不需要提鉆，只有要換鉆頭時才提鉆，從而大大節約了深孔鉆進效率。隨著鉆孔深度的增加，對于鉆孔軌跡的控制更加重要，研制能夠應用于深孔繩索取心鉆進的電磁隨鉆測量系統成為擺在鉆探工作者面前的緊迫任務。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，提供一種用于繩索取心鉆進的電磁隨鉆測量系統，可以在繩索取心鉆進的同時，實時監測鉆孔軌跡等狀態參數。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種用于繩索取心鉆進的電磁隨鉆測量系統，包括井下鉆具和地面接收系統，所述井下鉆具包括外管總成和內管總成；

所述外管總成包括上接頭、彈卡室、絕緣環、絕緣接頭、中間接頭、外巖心管和鉆頭，所述上接頭和彈卡室之間通過螺紋連接，所述彈卡室和絕緣接頭之間通過所述絕緣環隔開，并通過鍵連接，所述絕緣接頭、中間接頭、外巖心管和鉆頭之間依次通過螺紋連接；

所述內管總成包括撈矛頭、回收管、提引接頭、電池組、控制電路板、發射電路板、內管絕緣、測量短節、絲堵、芯閥套、芯閥、巖心內管、卡簧和卡簧座，所述撈矛頭和回收管之間通過螺紋連接，所述提引接頭、內管絕緣及絲堵之間依次通過螺紋連接并形成一個密閉空間，所述電池組、控制電路板、發射電路板和測量短節安裝在所述該密閉空間內，所述內管絕緣與芯閥套之間通過螺紋連接，所述芯閥安裝在芯閥套內；

所述地面接收系統包括相互連接的鉆塔、接收器、計算機和天線，所述測量短節通過傳感器測量鉆孔的軌跡狀態參數，測得的電信號通過所述控制電路板處理后傳給發射電路板，所述發射電路板對測量的數據信號進行編輯，并通過電磁波實時傳輸至地面，所述天線接收到信號后通過接收器對信號進行處理后將數據傳給計算機。

上述方案中，所述彈卡室和絕緣接頭之間的空隙注滿環氧樹脂，彈卡室和絕緣接頭相連接不穩的外表面包裹玻璃鋼布。

上述方案中，所述內管總成還包括張簧、彈卡板和圓柱銷，所述張簧使彈卡板保持張開狀態，所述彈卡板從回收管上開的窗口中伸出，所述圓柱銷安裝在回收管上并穿過提引接頭上的腰形孔。

上述方案中，所述內管總成上設有懸掛環，所述外管總成上設有座環，整個內管總成通過懸掛環懸掛在座環上。

上述方案中，所述內管總成上設有出水孔和進水孔。

實施本發明的用于繩索取心鉆進的電磁隨鉆測量系統，具有以下有益效果：

采用本發明用于繩索取心鉆進的電磁隨鉆測量系統，既可利用繩索取心鉆進工藝的優點，大幅度節約起下鉆時間，提高鉆探效率，同時，鉆進過程又能將鉆孔軌跡狀態等參數實時傳送至地面。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中：

圖1是本發明用于繩索取心鉆進的電磁隨鉆測量系統的結構示意圖；

圖中：1-上接頭，2-彈卡室，3-玻璃鋼布，4-環氧樹脂，5-鍵，6-絕緣環，7-絕緣接頭，8-中間接頭，9-外巖心管，10-鉆頭，11-撈矛頭，12-張簧，13-彈卡板，14-回收管，15-圓柱銷，16-提引接頭，17-電池組，18-控制電路板，19-發射電路板，20-內管絕緣，21-測量短節，22-絲堵，23-芯閥套，24-彈簧，25-進水孔，26-懸掛環，27-座環，28-芯閥，29-出水孔，30-推力軸承，31-鎖緊螺母，32-巖心內管，33-卡簧，34-卡簧座，35-鉆塔，36-導線，37-接收器，38-計算機，39-天線，40-電磁波。

具體實施方式

為了對本發明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖詳細說明本發明的具體實施方式。