[实用新型]接力传输随钻测量装置

说明书

技术领域：

一种接力传输随钻测量装置，用于在石油天然气钻井中采用气体介质钻定向井或水平井过程中的井眼轨迹监测，涉及井下随钻仪器舱的制造技术领域。

背景技术：

在钻井过程中，特别是在钻水平井过程中，为了最大限度保护所钻地层不受钻井液的污染，使油气层尽可能保持原始的储存状态，可采取多种技术思路，其中，气体钻水平井技术可最大限度地保护和解放储层，但却存在井眼轨迹监测困难的问题，目前，国内外气体钻水平井时主要采用电磁波随钻测量系统监测井眼轨迹，但电磁波信号易受到低电阻率地层的吸收，信号严重衰减，还会受到地面环境的干扰；经过多次试验，电磁波井下稳定的遥测深度约2000m；国外主要采用中继站、延长天线、增大井下信号发射功率和降低信号发射频率来提高遥测深度，但这四种方法均无法大幅度提高遥测深度，国内尚无成熟的电磁波随钻测量技术。

发明内容：

本发明主要针对现有技术的缺点，采用井下有线接力传输的方法，设计了一种用于井下信号无线传输的接力传输随钻测量装置。

本发明是这样实现的：本发明由安装钻具和井下仪器总成构成，其特征在于：

所述安装钻具包括无磁钻杆9和悬挂短节3，悬挂短节3的下端连接无磁钻杆9，上端连接钻杆2；

所述仪器总成包括仪器舱10、电池7、电缆1和悬挂头6，仪器舱10、电池7设置在无磁钻杆9内，电池7一端与悬挂头6连接，另一端连接仪器舱10，悬挂头6悬挂固定在悬挂短节3内的抬肩上，

在所述悬挂头6的尾端设置有电缆对接公头4，对接公头4与电缆1连接；

在所述仪器舱10中可以设置实施井斜角、井斜方位角、温度、振动、电池电压的测试仪器，也可以设置测试地质参数的测试仪器；

在所述仪器舱10、电池7的外筒上设置有橡胶扶正器8；

所述电缆1的一端设置对接母头5，另一端设置对接公头；

在使用本装置时，先将无磁钻杆9组合在钻具组合前端靠近井底钻具11的位置，将悬挂短节3连接在无磁钻杆9的上端，然后将连接好的无磁钻杆9组合下入井内，并坐卡在井口；将仪器舱10、电池7和悬挂头6从下至上依次连接好，组合成井下仪器总成；将井下仪器总成下入无磁钻杆9内，并悬挂在悬挂短节3内的台阶上；

继续连接钻杆2下钻，当钻具下入到预定的深度后，用绞车下放电缆1，带有对接母头5的一端向下，直到电缆1前端的对接母头5套接在悬挂头6上的对接公头4上；然后，在井口剪断电缆并在剪断处接上电缆对接公头，使井下仪器总成与上部的信号发射总成实现连接；然后继续下钻至井底，开始正常钻进；井下仪器总成与信号发射总成之间连接的电缆1的长度可根据设计井深进行调整，正常钻进时，井下仪器总成位于井斜较大的井段或者水平井段，井下仪器舱10由电池7供电，将测得的数据编码后通过电缆1传输到上部信号发射总成的电磁波发射装置，然后由电磁波发射装置以超低频电磁波信号向地面发射，并由地面信号接收装置接收后传给计算机进行处理。

本发明的有益效果是：本发明采用了井下有线接力传输的方法，将井下数据仪器总成设置在接近钻头的位置，信号采集后通过有线的方式传输给上一级的信号发射总成，可真实的将井下收集到的信息传递给信号发射总成，连接数据仪器总成和信号发射总成之间的电缆可以根据井深的设计设定电缆的长度，因此，信号发射总成可以设置在离地面较近的井下，通过无线发射电磁波的方式将信号传输给地面进行处理，使无线传输段更可靠。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图1对本发明进一步说明：一种接力传输随钻测量装置，

本发明由安装钻具和井下数据仪器总成构成，安装钻具包括无磁钻杆9和悬挂短节3，悬挂短节3的下端连接无磁钻杆9，上端连接钻杆2；仪器总成包括仪器舱10、电池7、电缆1和悬挂头6，仪器舱10、电池7设置在无磁钻杆9内，电池7一端与悬挂头6连接，另一端连接仪器舱10，为了悬挂固定悬挂头6，在悬挂短节3的内圆上设置有台肩，悬挂头6悬挂固定在悬挂短节3内的抬肩上，悬挂头6的尾端设置有对接公头4，对接公头4与电缆1连接，电缆1的一端设置对接母头5，另一端设置对接公头；为了对地层进行测试，在仪器舱10中设置有实施井斜角、井斜方位角、温度、振动、电池电压，以及地质参数和数据的测量仪器，为了减少井下仪器舱在钻井过程中的震动和位移，在仪器舱10、电池7的外筒上设置有橡胶扶正器8；

以钻头前进方向为下给出实施例：在使用本装置时，先将无磁钻杆9组合在钻具组合前端靠近前部钻具11的位置，将悬挂短节3连接在无磁钻杆9的上端，然后将连接好的无磁钻杆9组合下入井口内，并由卡瓦卡在井口，然后将装好测试井斜角、井斜方位角、温度、振动、电池电压，以及地质参数和数据的测量仪器的仪器舱10、电池7和悬挂头6从下到上依次连接好，组合成井下仪器总成，然后将井下仪器总成下入无磁钻杆9内，并悬挂在悬挂短接3内的台阶上，然后继续连接钻杆2下钻，当钻具下入到预定的深度后，用绞车下放电缆1，电缆1的对接母头5向下，由于悬挂头6上带有对接公头4，因此，当电缆1的对接母头5下到井下仪器总成的位置时，电缆1前端的对接母头5就会套在悬挂头6上的对接公头4上；然后，在井口剪断电缆并在剪断处接上电缆对接公头，使电缆与上部的信号发射总成连接，实现井下仪器总成与信号发射总成的连接，然后就可以继续下钻至井底，开始正常钻进；井下仪器总成与信号发射总成之间数据传输的连接电缆1的长度可在下钻过程中根据设计井深进行调整，目的是要保证上部信号发射总成的电磁波发射装置位于直井段或井斜角≤40°的井段；正常钻进时，井下仪器总成位于井斜较大的井段或者水平井段，井下仪器舱10由电池7供电，将测得的数据编码后通过电缆1传输到上部信号发射总成的电磁波发射装置，然后由电磁波发射装置以超低频电磁波信号向地面发射，并由地面信号接收装置接收后传给计算机进行处理。