[發(fā)明專利]用于隨鉆鉆井系統(tǒng)的近鉆頭測(cè)量電路及其實(shí)現(xiàn)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111193090.7
• 申請(qǐng)日: 2021-10-13
• 公開（公告）號(hào): CN115961942A
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋紅喜;鄭奕挺;張衛(wèi);米金泰;李國(guó)慶;李三國(guó);吳金平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司石油工程技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): E21B47/12
• 分類號(hào): E21B47/12;E21B47/022;E21B47/024;E21B47/02;E21B47/07
• 代理公司: 北京聿華聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11611
• 代理人: 于菲

1.一種用于隨鉆鉆井系統(tǒng)的近鉆頭測(cè)量電路，包括：

信號(hào)采集模塊，其具備獨(dú)立配置的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路和傳感器組件，用于利用所述傳感器組件探測(cè)隨鉆測(cè)量過程中鉆頭實(shí)時(shí)到達(dá)位置處的各類測(cè)量信號(hào)，并由所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路對(duì)所述各類測(cè)量信號(hào)分別進(jìn)行采集，得到各類測(cè)量數(shù)據(jù)；

數(shù)據(jù)處理模塊，其與所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路連接，用于對(duì)所述各類測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到隨鉆數(shù)據(jù)；

信息傳輸模塊，其與其他測(cè)量?jī)x器或地面裝置交互，用于將所述隨鉆數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近鉆頭測(cè)量電路，其特征在于，所述傳感器組件包括：

重力加速度計(jì)，其用于探測(cè)表征地層重力場(chǎng)各分量的線速度特征的第一類測(cè)量信號(hào)；

磁通門，其用于探測(cè)表征地層磁場(chǎng)各分量的磁場(chǎng)強(qiáng)度特征的第二類測(cè)量信號(hào)；

陀螺儀，其用于探測(cè)表征鉆進(jìn)方位特征的第三類測(cè)量信號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的近鉆頭測(cè)量電路，其特征在于，所述傳感器組件包括：

溫度傳感器，其用于探測(cè)鉆頭實(shí)時(shí)到達(dá)位置處的溫度特征的第四類測(cè)量信號(hào)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的近鉆頭測(cè)量電路，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理模塊包括：

主控單元，其用于采用幅值及相位提取方法和二次諧波法，對(duì)所采集到的所述各類測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計(jì)算鉆頭傾斜、井斜角信息、工具面信息和方位角信息；

晶振電路，其與所述主控單元連接，用于為所述主控單元提供正常工作所需的時(shí)鐘信號(hào)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的近鉆頭測(cè)量電路，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理模塊，還包括：

主控單元狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元，其與所述主控單元連接，用于接收所述主控單元定期發(fā)送的清零指令，并在所述清零指令的控制下將內(nèi)部計(jì)數(shù)器的累積計(jì)數(shù)值清零，其中，在所述累積計(jì)數(shù)值達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，判斷當(dāng)前主控單元工作狀態(tài)為異常并生成修復(fù)指令，以使得所述主控單元在所述修復(fù)指令的控制下復(fù)位。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的近鉆頭測(cè)量電路，其特征在于，所述主控單元狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元集成于看門狗定時(shí)器內(nèi)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)所述的近鉆頭測(cè)量電路，其特征在于，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路集成于模數(shù)轉(zhuǎn)換電路內(nèi)，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路通過ADC1216芯片而實(shí)現(xiàn)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1～7中任一項(xiàng)所述的近鉆頭測(cè)量電路，其特征在于，所述信息傳輸模塊集成于485端口內(nèi)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的近鉆頭測(cè)量電路，其特征在于，所述信號(hào)采集模塊，還包括：

時(shí)鐘電路，其與所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路連接，用于為所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路提供數(shù)據(jù)采集所需的時(shí)鐘信息，以使得所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路將所得到的所述各類測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)鐘標(biāo)記。

10.一種用于實(shí)現(xiàn)近鉆頭測(cè)量的方法，其特征在于，所述方法通過如權(quán)利要求1～9中任一項(xiàng)所述的方法來實(shí)現(xiàn)，所述方法包括：

利用傳感器組件探測(cè)隨鉆測(cè)量過程中鉆頭實(shí)時(shí)到達(dá)位置處的各類測(cè)量信號(hào)；

由獨(dú)立配置的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路對(duì)所述各類測(cè)量信號(hào)分別進(jìn)行采集，得到各類測(cè)量數(shù)據(jù)；

對(duì)所述各類測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到隨鉆數(shù)據(jù)；

將所述隨鉆數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。