[實(shí)用新型]可用于水平井測(cè)井的光纖陀螺方位測(cè)井儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720201776.9
• 申請(qǐng)日: 2017-03-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206707696U
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 嵇成高;丁娛嬌;郭運(yùn);劉振彪;李國(guó)英;翟國(guó)忠;沈亞雙;鮑學(xué)飛;谷學(xué)博;張崇軍;王貴清;顧佳;韓明明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21B47/022
• 分類(lèi)號(hào): E21B47/022
• 代理公司: 天津才智專利商標(biāo)代理有限公司12108
• 代理人: 劉美甜

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及方位勘測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種可用于水平井測(cè)井的光纖陀螺方位測(cè)井儀。

背景技術(shù)

隨著石油的不斷開(kāi)采，可開(kāi)采石油的儲(chǔ)量逐漸下降，利用方位儀器對(duì)老井 (套管井)的井眼軌跡進(jìn)行測(cè)量，以確定重新對(duì)其勘探開(kāi)采的方案(如側(cè)鉆、平行井、分支井等)變得尤為重要；在油井套管探傷及定向射孔時(shí)，須確定儀器方位值常規(guī)的磁方位儀器無(wú)法實(shí)現(xiàn)上述的功能要求，導(dǎo)致了部分需要井斜方位數(shù)據(jù)輔助的測(cè)井儀器無(wú)法在套管井內(nèi)應(yīng)用。同時(shí)，隨著水平井技術(shù)的發(fā)展，水平井的井深有的已有數(shù)千米，現(xiàn)有的陀螺測(cè)井儀無(wú)法完成水平井方位測(cè)量功能。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種可用于水平井測(cè)井的光纖陀螺方位測(cè)井儀，其將光纖陀螺傳感器應(yīng)用于測(cè)井領(lǐng)域，配備步進(jìn)電機(jī)精確定位，將儀器尋北時(shí)間縮短為160秒，大大提高了工作效率。

為此，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

一種水平井測(cè)井的光纖陀螺方位測(cè)井儀，包括電源模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和探頭單元；所述電源模塊為該水平井測(cè)井的光纖陀螺方位測(cè)井儀供電；

所述探頭單元包括光電編碼器、步進(jìn)電機(jī)、加速度計(jì)和光纖陀螺傳感器；所述步進(jìn)電機(jī)用于調(diào)整所述探頭單元整體的旋轉(zhuǎn)角度；所述光電編碼器與所述步進(jìn)電機(jī)同軸安裝，用于檢測(cè)所述步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度；

所述數(shù)據(jù)處理模塊包括步進(jìn)電機(jī)及編碼器控制模塊、信號(hào)采集及解算模塊和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及傳輸模塊；所述步進(jìn)電機(jī)及編碼器控制模塊分別與所述光電編碼器和步進(jìn)電機(jī)相連，用于接收所述光電編碼器傳輸?shù)牟竭M(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)角度數(shù)據(jù)，并控制所述步進(jìn)電機(jī)的工作；

所述信號(hào)采集及解算模塊分別與所述加速度計(jì)、光纖陀螺傳感器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及傳輸模塊和步進(jìn)電機(jī)及編碼器控制模塊相連，所述加速度計(jì)、光纖陀螺傳感器將其采集的數(shù)據(jù)傳輸給所述信號(hào)采集及解算模塊；所述信號(hào)采集及解算模塊將采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成儀器狀態(tài)信息，傳輸給所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及傳輸模塊；所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及傳輸模塊將采集到的儀器狀態(tài)信息傳輸至地面控制裝置；同時(shí)，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及傳輸模塊還將地面控制裝置的工作指令傳輸給所述信號(hào)采集及解算模塊，控制其工作；所述信號(hào)采集及解算模塊向所述步進(jìn)電機(jī)及編碼器控制模塊發(fā)送指令，控制其工作。

進(jìn)一步，所述步進(jìn)電機(jī)及編碼器控制模塊將從所述光電編碼器采集來(lái)的數(shù)據(jù)傳輸給所述信號(hào)采集及解算模塊，再經(jīng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及傳輸模塊傳輸至地面控制裝置。

進(jìn)一步，所述電源模塊包括依次連接的變壓器、整流器、濾波模塊和DC-DC 模塊。優(yōu)選所述變壓器、DC-DC模塊為耐高壓設(shè)備。

進(jìn)一步，所述探頭單元和數(shù)據(jù)處理模塊安裝在保溫瓶?jī)?nèi)。

本實(shí)用新型的有益效果：

1)可進(jìn)行全井斜全方位尋北，特別的能用于水平井(90°井斜)內(nèi)尋北并且尋北時(shí)間短(160秒)；

2)選用光纖陀螺傳感器解決了常規(guī)的磁方位儀器無(wú)法在套管井中應(yīng)用的問(wèn)題，使需要井斜方位數(shù)據(jù)輔助的交叉偶極子聲波測(cè)井儀也可以在套管井中使用；

3)供電部分采用耐高溫的變壓器、DC-DC模塊等，使得儀器耐溫達(dá)190℃，耐壓達(dá)140Mpa，適應(yīng)惡劣環(huán)境作業(yè)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型提供的水平井測(cè)井的光纖陀螺方位測(cè)井儀的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型提供的水平井測(cè)井的光纖陀螺方位測(cè)井儀安裝在水平井的工作狀態(tài)圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)描述。

如圖1所示，一種水平井測(cè)井的光纖陀螺方位測(cè)井儀，包括電源模塊3、數(shù)據(jù)處理模塊2和探頭單元1；電源模塊3為該水平井測(cè)井的光纖陀螺方位測(cè)井儀供電；

探頭單元1包括光電編碼器11、步進(jìn)電機(jī)12、加速度計(jì)13和光纖陀螺傳感器14；步進(jìn)電機(jī)12用于調(diào)整探頭單元1整體的旋轉(zhuǎn)角度；光電編碼器11與步進(jìn)電機(jī)12同軸安裝，用于檢測(cè)步進(jìn)電機(jī)12的旋轉(zhuǎn)角度；

數(shù)據(jù)處理模塊2包括步進(jìn)電機(jī)及編碼器控制模塊21、信號(hào)采集及解算模塊22和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及傳輸模塊23；步進(jìn)電機(jī)及編碼器控制模塊21分別與光電編碼器11和步進(jìn)電機(jī)12相連，用于接收光電編碼器11傳輸?shù)牟竭M(jìn)電機(jī)12旋轉(zhuǎn)角度數(shù)據(jù)，并控制步進(jìn)電機(jī)12的工作；