[發明專利]一種適用于近鉆頭儀器的雙傳輸模式傳輸裝置

有效

• 申請號: 202210036623.9
• 申請日: 2022-01-13
• 公開（公告）號: CN114320282B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 朱日祥;張文秀;鄭健;周永健
• 申請（專利權）人: 蘇州中科地星創新技術研究所有限公司
• 主分類號: E21B47/13
• 分類號: E21B47/13;E21B47/013;E21B47/017
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 徐丹

一種適用于近鉆頭儀器的雙傳輸模式傳輸裝置，其特征在于：近鉆頭儀器本體（1）的外周上設有綜合電路倉（2）及地層參數測量倉（4）；綜合電路倉（2）內設有電源控制單元、隔離控制單元、第一發射控制電路單元及第二發射控制電路單元，所述第一發射控制電路單元用于發射恒功率直流信號；所述第二發射控制電路單元用于發射交流信號；近鉆頭儀器本體（1）上套設有一絕緣線圈支撐環（5），在該絕緣線圈支撐環（5）的外周上套設有金屬天線罩（6），絕緣線圈支撐環（5）的外周與金屬天線罩之間設有線圈（8）和磁塊（9）。本實施例具有電極式傳輸工作模式和電磁波傳輸工作模式。

技術領域

本發明具體涉及一種適用于近鉆頭儀器的雙傳輸模式傳輸裝置。該傳輸裝置用于將近鉆頭測量儀器（比如傳感器）的測量參數傳輸到井地傳輸系統上，完成近鉆頭測量儀器與井地傳輸系統之間的通信。

背景技術

我國頁巖油氣儲量豐富，但由于儲層致密，滲透性極低，需要大量采用水平井開發提高經濟效益。在地下起伏的頁巖儲層水平鉆井過程中，為了保證井眼始終沿著目標儲層鉆進，井下高精度定位手段必不可少。而如何將近鉆頭測量參數傳輸到地面成為制約該技術發展的關鍵。目前，國內研究對近鉆頭測量參數的傳輸多通過螺桿埋電纜線、聲波無線傳輸、線圈式電磁波無線傳輸等方式進行傳輸。

利用無線傳輸方法，將近鉆頭參數向上傳輸。該方式無需對井下鉆具的結構作較大改動，因此總體成本較低，通用性較好，可用于井下小數據量傳輸。近鉆頭井斜角測量儀器，通常將近鉆頭井斜角傳感器封裝到造斜工具（井下泥漿馬達）的前端，通過無線傳輸方式（超聲波、電磁波等）傳輸到位于造斜工具（井下泥漿馬達）上部的常規無線隨鉆測量儀器（LWD/MWD）中，與常規無線隨鉆測量儀器測取的數據一起，通過水力脈沖或電磁波等無線傳輸方式，傳輸到地面。

現有技術方案介紹：

電極式短傳結構：電極式短傳結構的結構特點在于利用絕緣的短節串接到一根金屬鉆鋌構成上下金屬短節絕緣隔離，構成直流電法進行信號發射的兩極，從而實現測量信號的過地層傳輸。電極式傳輸方式需要將鉆鋌截斷然后串聯絕緣短節，儀器強度受絕緣短節影響大，且絕緣材料較脆，在井下存在失效風險，且該種傳輸方式多適用于水基泥漿傳輸。

電磁波傳輸結構：電磁波傳輸方式是利用在鉆鋌本體上纏繞發射線圈發射一定頻率的電磁波信號，在過螺桿遠端放置接收線圈從而實現信號接收。電磁波傳輸方式多適用于油基泥漿傳輸。

聲波傳輸結構：聲波傳輸方式采用在鉆鋌發射和接收短節分別安裝發射和接收換能器，通過發射和接收換能器的聲學特性進行信號傳輸。由于換能器的設計使近鉆頭發射短節機械結構較為復雜，同時增加了近鉆頭發射短節的長度。此外，聲波傳輸同樣無法滿足過螺桿傳輸距離（約10米）的要求。

發明內容

本發明目的是提供一種適用于近鉆頭儀器的雙傳輸模式傳輸裝置，將電極式傳輸方式和線圈式傳輸方式進行了一體化設計，該種結構即能滿足電極式結構傳輸結構需求，又能滿足電磁波傳輸結構需求，能夠為單支儀器適用于不同泥漿傳輸提供解決方案。