[发明专利]一种井下钻探定位用磁源信标

说明书

本发明涉及一种井下磁性定位导向工具，特别涉及一种井下钻探定位用磁源信标及使用方法，其技术方案是：包括电缆接头、仪器舱、供电连接短节、交变磁场信号发生短节、引导件连接短节、水力塞座、水力塞、金属引导头，仪器舱的下部连接电缆接头，仪器舱的上部依次连接供电连接短节、交变磁场信号发生短节、引导件连接短节，引导件连接短节的上部连接水力塞座，水力塞座上通过水力塞插头固定水力塞，水力塞上连接金属引导头；本发明的有益效果是：可有效实现磁源信标，可控性强、定位精度高、结构简单、便于操作和对钻井工艺影响小。

技术领域

本发明涉及一种井下磁性定位导向工具，特别涉及一种井下钻探定位用磁源信标。

背景技术

随着油气开发逐步从整装大油田和常规储层向低渗低压低产能储层和非常规储层发生转移，使得钻探各种复杂结构井的数量逐步增多，诸如连通井和双水平井等，这些复杂结构井对定向井施工的测距精度提出了极高的要求。复杂结构井是可以大幅度提高油气井产量和最终采收率的前沿技术，复杂结构井技术的核心在于井眼轨道的控制与引导，现有几何导向技术已能实现利用加速度计、磁力计、陀螺仪等传感器测量井斜角、方位角等轨迹参数，在钻井过程中对井眼轨迹的控制依据当前钻进方向的测量，从待钻井眼与目标靶点所形成的系统角度上看，此类方法属于开环控制，没有考虑目标靶点对待钻井眼的引导能力，随着对钻井导向精度要求的不断提高，传统几何导向定位技术已经无法满足井眼轨迹的高精度要求。同时常规随钻测量系统，影响井眼轨迹参数测量数据准确性的因素（测斜仪器本身的精度、测量环境是否干扰仪器的测量、测点位置的准确性、测斜仪器轴线是否与井眼轴向重合等）均存在着一定的误差，难以避免误差积累，无法满足高精度导向的需求。

为了解决现有几何导向定位技术应用于复杂结构井钻井时存在的导向精度低的问题,有源磁性导向技术被引入复杂结构井施工中，其中磁源信标产生有效交变磁场信号是井下定位导向系统的关键组成部分，当需要测量时磁源信标下入到相应的位置，磁源信标产生有效的交变磁场信号并将测斜数据传输到地面，从而为定位导向计算提供必要数据，因此开发研制具有可控性强、定位精度高、结构简单、便于操作和对钻井工艺影响小的磁源信标，是高精度井下定位导向技术的必然要求。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种井下钻探定位用磁源信标，可有效实现磁源信标定位，可控性强、定位精度高、结构简单、便于操作和对钻井工艺影响小。

本发明提到的一种井下钻探定位用磁源信标，其技术方案是：包括电缆接头、仪器舱、供电连接短节、交变磁场信号发生短节、引导件连接短节、水力塞座、水力塞、金属引导头，仪器舱的下部连接电缆接头，仪器舱的上部依次连接供电连接短节、交变磁场信号发生短节、引导件连接短节，引导件连接短节的上部连接水力塞座，水力塞座上通过水力塞插头固定水力塞，水力塞上连接金属引导头。

上述的仪器舱内设有三个槽孔，三个槽孔中分别安放信号处理电路、三轴加速度计和稳流驱动电路，仪器舱的外部设有第一无磁外筒，供电连接短节上设置通孔，在通孔内交变磁场发生装置的一侧封装插针式电源插座，供电连接短节上设置定位用T型槽，T型槽定位杆的一端嵌入T型槽内，T型槽定位杆的另一端连接交变磁场发生装置，交变磁场发生装置的外部设有第二无磁外筒，交变磁场发生装置连接螺纹连接杆，螺纹连接杆穿过引导件连接短节连接水力塞座。

上述的交变磁场发生装置主要由磁芯、骨架和线圈组成，磁芯的外部缠绕线圈，线圈的外部设有骨架。

上述的骨架采用环氧树脂，线圈采用漆包线绕制，磁芯采用纯铁、硅钢材料。

本发明提到的一种井下钻探定位用磁源信标的使用方法，包括以下步骤：

A）首先，仪器舱内的三轴加速度计测量三轴重力场数据，信号处理电路得到测斜数据经由电缆上传至地面，地面变频稳流电源提供频率小于2Hz的强度范围7A-10A的电流经由稳流驱动电路处理后接入到供电连接短节的电源插座上，进而由电源插座为交变磁场发生装置供电；