[發明專利]一種隨鉆測量鉆具及其測量短節

在審

• 申請號: 201710559976.6
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN107339098A
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 李春明;田浩
• 申請（專利權）人: 北京泰瑞博創科技有限公司
• 主分類號: E21B47/13
• 分類號: E21B47/13
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙)11390
• 代理人: 胡劍輝

技術領域

本發明總體來說涉及一種隨鉆測量鉆具，具體而言，涉及一種隨鉆測量鉆具及其測量短節。

背景技術

近年來MWD和LWD隨鉆測井技術在測井服務中越來越成為主流，漸漸有替代大部分電纜測井儀器的趨勢，隨鉆測井的優勢很明顯。目前主要的隨鉆儀器是LWD儀器，如圖1所示，現有鉆具主要包括鉆桿101、測井儀器102、鉆鋌馬達103、造斜短節104以及鉆頭105，上述各部件依次連接形成鉆具，測井儀器102做成鉆鋌外形，連接在鉆鋌螺桿馬達103的上部提供鉆井數據采集和存儲服務，并可以通過泥漿脈沖發生器上傳數據。由于測井儀器距離鉆頭(中間隔著10米左右的鉆鋌螺桿馬達)比較遠不能實時反應鉆孔的情況，在薄油層和定向鉆井的使用中地層中導向不及時，所以近鉆頭隨鉆測量技術在鉆井測量服務市場上有很大的需求。

如圖2及圖3所示，現有的已經商用的近鉆頭儀器，主要采用在鉆頭105后部安裝一只小于一米的測量短節106，負責采集部分測井數據和發射低頻無線電磁信號，在鉆鋌馬達103上部安裝一個低頻無線電磁信號接收短節107。這種結構要求測量短節和接收短節要實現上下信號回路分開的偶極天線結構。目前一般采用使用的技術方案為，在鉆鋌馬達103的上下兩端設置絕緣短節108用于分隔上下信號回路，如圖3所示，絕緣短節108通過設置絕緣段109來分隔上下信號回路，絕緣短節108的上下兩部分之間依靠絕緣涂層實現絕緣，在絕緣短節作業時施加的扭矩是有限制，否則會導致涂層破損絕緣失效。

在現有技術中，由于絕緣短節108連接在鉆頭后部，在鉆井過程中承受了很大的扭矩，所以絕緣短節108對結構強度要求很高，但是采用絕緣短節108的工藝在國內制造工藝尚不過關，所以使用這種結構的儀器作業時會有很高的風險性。

在所述背景技術部分公開的上述信息僅用于加強對本發明的背景的理解，因此它可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。

發明內容

在發明內容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本發明內容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。

本發明的一個主要目的在于克服上述現有技術的至少一種缺陷，提供一種高強度且發射效率高的隨鉆測量短節。

本發明的另一個主要目的在于克服上述現有技術的至少一種缺陷，提供一種高強度且發射效率高的隨鉆測量鉆具。

為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案：

根據本發明的一個方面，提供了一種隨鉆測量短節，所述測量短節安裝于一鉆頭以及一鉆桿之間，包括：

本體，包括第一端和第二端，所述第一端連接所述鉆頭，所述第二端連接所述鉆桿；

傳感器，設置于所述本體上，用于測量鉆井數據；以及

天線，繞設于所述本體上，并與所述傳感器電連接，用于將所述鉆頭工作數據直接發射至遠端接收器。

根據本發明的一實施方式，其中所述天線為環形線圈天線。

根據本發明的一實施方式，其中所述本體上設置有多個軸向的安裝槽，所述傳感器為多個且分別設置于所述安裝槽內。

根據本發明的一實施方式，其中所述本體的圓周方向上還設置有絕緣帶，所述絕緣帶位于所述傳感器以及所述天線之間。

根據本發明的一實施方式，其中還包括一連接座，所述連接座的一端與所述鉆頭連接，另一端與所述第一端連接以包覆所述天線。

根據本發明的一實施方式，其中所述本體上具有一安裝部，所述天線繞設于所述安裝部上，各所述安裝槽以及安裝部之間還設置有過線通道，所述過線通道能連通所述各所述安裝槽以及安裝部。

根據本發明的一實施方式，其中所述多個安裝槽沿所述本體的周向間隔布置。

根據本發明的一實施方式，其中還包括電池模塊和計算模塊，所述電池模塊和計算模塊安裝于所述安裝槽內；

所述電池模塊為所述傳感器、天線以及計算模塊供電，所述計算模塊采集所述工作數據并通過所述天線發出。

根據本發明的一實施方式，其中所述絕緣帶的材質為PEEK材料。

根據本發明的一實施方式，其中所述安裝部位于所述本體上鄰近所述第一端處，所述傳感器設置于所述本體鄰近所述第二端處。

根據本發明的一實施方式，其中所述傳感器為測斜定向探管和/或伽馬探管。

根據本發明的一實施方式，其中所述本體具有中空的腔體，所述鉆桿能通過所述腔體驅動所述鉆頭運作。