[实用新型]接力传输随钻信号发射接收装置

说明书

技术领域：

一种接力传输随钻信号发射接收装置，用于采用气体介质钻定向井或水平井过程中，接收和转发近钻头测量仪器测得的数据，涉及井下随钻测量数据传输装置的设计制造技术领域。

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。

实用新型内容：

本实用新型主要针对现有技术的缺点，采用有线和无线接力传输的方法，设计了一种接力传输随钻信号发射接收装置。

本实用新型是这样实现的：一种接力传输随钻信号发射接收装置，包括信号接发总成和地面信号采集总成，其特征在于：

所述信号接发总成包括电磁波接发装置10和电磁波接发装置电池8，在所述电磁波接发装置10中设置有数据接收处理模块、数据编码模块、信号调制模块、超低频功率放大器，电磁波接发装置10的下端与数据传输电缆15的公头13连接；

电磁波接发装置电池8的上端与接发装置悬挂头7连接，电磁波接发装置电池8的下端连接电磁波接发装置10；

所述地面信号采集总成包括信号接收装置3、计算机4、插地电极5，地面信号采集总成之间由电缆连接，地面信号采集总成与信号接发总成的电磁波接发装置10之间由电磁波无线联接；

所述电磁波接发装置10、电磁波接发装置电池8的外筒上设置有橡胶扶正器12；

所述数据传输电缆15的一端设置对接母头，另一端设置对接公头13；

电磁波接发装置10的下端设置有母凹槽；

所述接发装置悬挂头7固定在绝缘短节6内的台肩上。

在使用本随钻信号接发装置时，根据井下水平段的长度，将近钻头处的测量仪器置入无磁钻具组合内；将测量仪器组合连接在钻具组合前端靠近钻头的位置，然后将测量仪器钻具组合下入井内预定的深度；采用绞车下放电缆15，使电缆15前端的对接母头套在测量仪器的对接公头上，完成井下仪器与电缆15的连接；在井口剪断电缆15并在剪断处接上电缆对接公头13，将接好连接公头13的电缆15悬挂在电缆悬挂头14上，将电缆悬挂头14固定在电缆悬挂接头11内的台肩上；将电缆悬挂接头11连接在钻具组合中；在电缆悬挂接头11的上端连接信号接发总成钻杆9和绝缘短节6，连接好信号接发总成钻杆9和绝缘短节6后，将由电磁波接发装置10和电磁波接发装置电池8组合而成的信号接发总成放入信号接发总成钻杆9内，并将接发装置悬挂头7连接在电磁波接发装置电池8的上端，由于信号接发总成中的电磁波接发装置10的下端设置有连接母凹槽，所以，当信号接发总成下入信号接发总成钻杆9后，设置的连接母凹槽就会套在电缆连接公头13上，实现电缆15与电磁波接发装置10的连接，当电缆15与电磁波接发装置10实现连接时，信号接发总成的上端的接发装置悬挂头7也就悬挂并固定在绝缘短节6内的台肩上；然后就可以继续下钻至井底开始正常钻进；井下测量仪器与电磁波接发总成之间数据传输电缆15的长度可在下钻过程中根据设计井深进行调整，调整的目的是要保证电磁波接发装置10位于直井段或井斜角≤40°的小井斜井段，正常钻进时，井下测量仪器16应位于井斜较大的井段或者水平井段，井下测量仪器16测得数据后编码通过数据传输电缆15将收集到的数据传输到上部的电磁波接发装置10，并以超低频电磁波信号的形式向地面接发，并由地面的井架1和插地电极5接收，并由电缆2传输给地面信号接收装置3，然后传给计算机4进行处理，然后根据处理结果发出修正钻头17钻进的方向，以此反复，直到井下达到目标靶点。