[发明专利]一种用于绳索取心钻进的电磁随钻测量系统

说明书

技术领域

本发明涉及钻探领域，更具体地说，涉及一种用于绳索取心钻进的电磁随钻测量系统。

背景技术

在深孔、定向孔钻进过程中，对钻孔轨迹的控制十分重要。电磁随钻测量系统能够监测钻孔状态参数并通过无线电磁波实时传输至地面，具有信号传输速率高、不受钻井液影响等优势。近年来，地质找矿钻孔的深度不断增加以及科学深孔、超深孔钻探蓬勃发展，这些钻孔的实施迫切需要使用随钻测量系统。目前，电磁随钻测量系统在石油钻进中广泛使用。石油钻进一般不需要取心，现有的电磁随钻测量系统只能用于不取心的全面钻进，而地质找矿钻探及科学钻探一般都需要全孔取心，现有的电磁随钻测量系统无法应用。此外，在地质找矿及科学钻探深孔钻进中，为了提高钻进效率，普通采用绳索取心钻进工艺，这种工艺通过岩心内管取心，岩心内管打满后，卡断岩心，再通过钢丝绳把岩心内管打捞至地面，取出岩心，而不需要提钻，只有要换钻头时才提钻，从而大大节约了深孔钻进效率。随着钻孔深度的增加，对于钻孔轨迹的控制更加重要，研制能够应用于深孔绳索取心钻进的电磁随钻测量系统成为摆在钻探工作者面前的紧迫任务。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种用于绳索取心钻进的电磁随钻测量系统，可以在绳索取心钻进的同时，实时监测钻孔轨迹等状态参数。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用于绳索取心钻进的电磁随钻测量系统，包括井下钻具和地面接收系统，所述井下钻具包括外管总成和内管总成；

所述外管总成包括上接头、弹卡室、绝缘环、绝缘接头、中间接头、外岩心管和钻头，所述上接头和弹卡室之间通过螺纹连接，所述弹卡室和绝缘接头之间通过所述绝缘环隔开，并通过键连接，所述绝缘接头、中间接头、外岩心管和钻头之间依次通过螺纹连接；

所述内管总成包括捞矛头、回收管、提引接头、电池组、控制电路板、发射电路板、内管绝缘、测量短节、丝堵、芯阀套、芯阀、岩心内管、卡簧和卡簧座，所述捞矛头和回收管之间通过螺纹连接，所述提引接头、内管绝缘及丝堵之间依次通过螺纹连接并形成一个密闭空间，所述电池组、控制电路板、发射电路板和测量短节安装在所述该密闭空间内，所述内管绝缘与芯阀套之间通过螺纹连接，所述芯阀安装在芯阀套内；

所述地面接收系统包括相互连接的钻塔、接收器、计算机和天线，所述测量短节通过传感器测量钻孔的轨迹状态参数，测得的电信号通过所述控制电路板处理后传给发射电路板，所述发射电路板对测量的数据信号进行编辑，并通过电磁波实时传输至地面，所述天线接收到信号后通过接收器对信号进行处理后将数据传给计算机。

上述方案中，所述弹卡室和绝缘接头之间的空隙注满环氧树脂，弹卡室和绝缘接头相连接不稳的外表面包裹玻璃钢布。

上述方案中，所述内管总成还包括张簧、弹卡板和圆柱销，所述张簧使弹卡板保持张开状态，所述弹卡板从回收管上开的窗口中伸出，所述圆柱销安装在回收管上并穿过提引接头上的腰形孔。

上述方案中，所述内管总成上设有悬挂环，所述外管总成上设有座环，整个内管总成通过悬挂环悬挂在座环上。

上述方案中，所述内管总成上设有出水孔和进水孔。

实施本发明的用于绳索取心钻进的电磁随钻测量系统，具有以下有益效果：

采用本发明用于绳索取心钻进的电磁随钻测量系统，既可利用绳索取心钻进工艺的优点，大幅度节约起下钻时间，提高钻探效率，同时，钻进过程又能将钻孔轨迹状态等参数实时传送至地面。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明用于绳索取心钻进的电磁随钻测量系统的结构示意图；

图中：1-上接头，2-弹卡室，3-玻璃钢布，4-环氧树脂，5-键，6-绝缘环，7-绝缘接头，8-中间接头，9-外岩心管，10-钻头，11-捞矛头，12-张簧，13-弹卡板，14-回收管，15-圆柱销，16-提引接头，17-电池组，18-控制电路板，19-发射电路板，20-内管绝缘，21-测量短节，22-丝堵，23-芯阀套，24-弹簧，25-进水孔，26-悬挂环，27-座环，28-芯阀，29-出水孔，30-推力轴承，31-锁紧螺母，32-岩心内管，33-卡簧，34-卡簧座，35-钻塔，36-导线，37-接收器，38-计算机，39-天线，40-电磁波。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。