[發明專利]一種近鉆頭隨鉆測量裝置及方法

在審

• 申請號: 202011634493.6
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112761622A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 孫哲;馮澤東;賀羽
• 申請（專利權）人: 國儀石油技術（無錫）有限公司
• 主分類號: E21B47/11
• 分類號: E21B47/11;E21B47/13;E21B47/07;E21B47/022;E21B47/00
• 代理公司: 蘇州國誠專利代理有限公司 32293
• 代理人: 杜丹盛

本發明提供了一種近鉆頭隨鉆測量裝置，其使得裝置具有無線傳輸功能、多參數測量功能和智能分析功能，確保無線傳輸的穩定性和連續性，且滿足測量需求。其包括發射鉆鋌組件、接收鉆鋌組件、螺桿，所述發射鉆鋌組件的一端用于連接鉆頭，所述發射鉆鋌組件的另一端固套于所述螺桿的長度方向一端，所述螺桿的長度方向另一端固接所述接收鉆鋌組件的連接端，所述發射鉆鋌組件的內凹槽內固設有電磁無線傳輸發射模塊、溫度校正模塊、參數測量模塊，所述接收鉆鋌組件內集成有電磁無線接收模塊、溫度校正模塊、智能分析模塊。

技術領域

本發明涉及近鉆頭隨鉆測量的技術領域，具體為一種近鉆頭隨鉆測量裝置，本發明還提供了該隨鉆測量裝置的測量方法。

背景技術

現有技術的近鉆頭測量裝置在井下高溫環境中的無線發射模塊會因高溫問題而產生溫度漂移，導致無線傳輸的中斷，故無法保證無線傳輸的穩定性和連續性。現有技術的近鉆頭測量僅通過伽瑪能譜測量等方式進行地層識別，其測量數據相對單一，不能滿足現代化測量的需求。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了一種近鉆頭隨鉆測量裝置，其使得裝置具有無線傳輸功能、多參數測量功能和智能分析功能，確保無線傳輸的穩定性和連續性，且滿足測量需求。

一種近鉆頭隨鉆測量裝置，其特征在于：其包括發射鉆鋌組件、接收鉆鋌組件、螺桿，所述發射鉆鋌組件的一端用于連接鉆頭，所述發射鉆鋌組件的另一端固套于所述螺桿的長度方向一端，所述螺桿的長度方向另一端固接所述接收鉆鋌組件的連接端，所述發射鉆鋌組件的內凹槽內固設有電磁無線傳輸發射模塊、溫度校正模塊、參數測量模塊，所述接收鉆鋌組件內集成有電磁無線接收模塊、溫度校正模塊、智能分析模塊。

其進一步特征在于：

所述參數測量模塊具體包括伽瑪能譜、井斜角度、溫度、轉速、鉆壓、扭矩的參數測量模塊；

所述電磁無線傳輸發射模塊、溫度校正模塊布置于所述發射鉆鋌組件的靠近鉆頭的外環區域位置，所述參數測量模塊環布于所述發射鉆鋌組件的靠近螺桿的環布凹槽布置；

所述智能分析模塊內置于所述接收鉆鋌組件的軸向內凹安裝腔內，所述電磁無線接收模塊、溫度校正模塊分別環布于所述接收鉆鋌組件的對應外周內凹槽內。

一種近鉆頭隨鉆測量方法，其特征在于：儀器工作時，發射組件對地層進行伽瑪能譜、井斜角度、溫度、轉速、鉆壓、扭矩的參數測量，再通過無線傳輸發射模塊將所測得的數據進行FSK等方式的編碼調制和發射，而后由接收組件中無線傳輸接收功能模塊對所接收到的信息進行接收和解碼，通過智能分析模塊對所受到的信息進行技術和分析，進而進行模式識別。

其進一步特征在于：當工作溫度發射變化時，儀器通過溫度校正模塊改變電磁波發射、接收線圈的諧振頻率和所發射電信號的頻率，以保證電磁波傳輸功能的穩定性；

所述溫度校正模塊由監測系統和校正系統組成，監測系統用于實時監測由參數測量模塊的溫度傳感器采集到的周圍工作環境溫度，校正系統根據監測到的溫度通過芯片進行校正運算，并對無線傳輸發射模塊和無線傳輸接收功能模塊的電子線路進行反饋、調整電磁波的發射頻率保證傳輸的穩定性；

所述溫度校正模塊由監測系統和校正系統組成，監測系統用于實時監測由參數測量模塊的溫度傳感器采集到的周圍工作環境溫度，校正系統根據監測到的溫度通過芯片進行校正運算，進行運算之后通過繼電器/MOS管和調諧電容對接收線圈的諧振頻率進行調整，使其諧振頻率始終保持不變，保證無線通信的穩定性；

其通過參數測量模塊實時采集工作環境溫度，而后根據環境溫度實時計算和改變電磁波的發射和接收頻率，避免了因溫漂問題而導致的傳輸中斷；

電磁無線傳輸發射模塊、電磁無線接收模塊中的電磁波發射和接收線圈部分單獨加設保護罩，所述保護罩和線圈基底的鉆鋌部分采用了鍍層處理技術，使其對天線發射效率的影響降低50％-75％；