[发明专利]一种近钻头地质导向探测系统

说明书

技术领域

本发明关于石油、矿山和地质勘探等随钻测量或随钻测井中的地质导向测量技术，特别关于近钻头测量和井下测量数据的无线传输技术，具体的讲是一种近钻头地质导向探测系统。 

背景技术

在石油、矿山、地质勘探等钻井工程中，要求使钻井轨迹更准确地按照工程设计要求钻进，及时准确的掌握地层信息识别薄油层提高钻井效率，并把地层信息实时地传输到地面。这样，才能使工程技术人员及时了解井筒的轨迹和地层信息的变化。 

但是目前的钻井工程中，很多钻井系统的传感器距离钻头有一定的距离，使探测范围减小，探测精度下降。虽然有的钻进系统中传感器安装在靠近钻头很近的地方，但是地层参数中没有地层电阻率探测器，而且当传感器采集数据上传时，传输信道为无线短传信道，数据不能直接传输到地面，必须进行中转，然后再传输到地面，这样就极大地降低了传输速率。 

美国专利申请5448227公开了一种近钻头钻井测量设备及其方法，该专利申请的传感器安装在靠近钻头的位置，用来测量钻进参数如：钻孔的倾角，地层的伽玛射线发射，地层的电阻率和一些机械钻井参数。传感器采集数据时通过无线短传信道，将数据先传给随钻测量(MWD)，然后再传到地面。该发明申请所公开的技术方案可合并于此，以作为本发明的现有技术。 

美国专利申请US00533906A公开了一种侧翼上安装电极用于确定周围结构的电阻率的钻井测量装置，该专利申请的电极用来测量电流产生的信号，以获得电阻率信号。该发明申请所公开的技术方案可合并于此，以作为本发明的现有技术。 

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明提供了一种近钻头地质导向探测系统。将工程参数传感器、地层参数传感器、无线电磁直传信道及钻头一体化集成，使传感器尽可能靠近钻头，这样当钻头钻进时传感器就会对钻头前部及周边的地层信息做出及早的预测使其在钻井过程中达到地质导向的目的。 

本发明的目的是，提供一种近钻头地质导向探测系统，该系统包括：钻头31，近钻头地质导向探测装置2； 

近钻头地质导向探测装置2包括：电阻率探测器，用于测量近钻头地层电阻率，生成电阻率数据；伽玛射线探测器，用于测量近钻头伽玛射线，生成伽玛射线数据；定向传感单元，用于测量近钻头井斜和工具面，生成定向数据；第一绝缘偶极子短节26和第二绝缘偶极子短节13，两段绝缘偶极子短节螺纹连接，并且第一绝缘偶极子短节26和第二绝缘偶极子短节13的连接螺扣表面具有绝缘层，并且第一绝缘偶极子短节26和第二绝缘偶极子短节13的连接螺扣处设有密封绝缘环(12、14、15)；第一绝缘偶极子短节26内部形成有第一空腔，第二绝缘偶极子短节13内部形成有第二空腔，第一空腔与第二空腔相连通；第一绝缘偶极子短节26的侧壁上开有一长槽，安装所述的伽玛射线探测器；第二绝缘偶极子短节13上安装有电阻率探测器的接收传感器； 

近钻头地质导向探测装置2通过钻头靴与钻头31集成为一体；第一绝缘偶极子短节26和第二绝缘偶极子短节13用于将电阻率数据、伽玛射线数据以及定向数据通过无线电磁信道传输到地面。 

本发明的有益效果在于：使各种地质导向用探测传感器、绝缘偶极子发射器及钻头一体化集成，并使各种探测传感器更靠近钻头，实现了对钻头前和钻头周围地层状况的预测，探测传感器采集的数据通过绝缘偶极子天线发射，经无线电磁直传信道传送到地面，从而对钻井设计及时决策、及时修正。 

附图说明

图1为本发明装置具体实施方式的结构框图。 

图2为本发明装置具体实施方式的结构示意图。 

图3为本发明方法具体实施方式的工作流程图。 

图4为本发明的近钻头地质导向系统示意图。 

具体实施方式