[发明专利]带有测量地面顶部接头的监测系统

权利要求书

1.一种测量接头，所述测量接头构造成在钻机的钻机地板表面处或钻机的钻机地板表面上方联接至钻柱，所述测量接头包括：

本体，所述本体包括顶端部、与所述顶端部在轴向方向上间隔开的底端部、以及从所述顶端部沿着所述轴向方向延伸至所述底端部的内部通道，所述内部通道构造成在所述本体联接至所述钻机时容纳穿过所述内部通道的钻井流体；

多个传感器，所述多个传感器由所述本体承载，并且所述多个传感器中的每个传感器均配置成获取表示钻井参数的数据；

控制器，所述控制器电连接至所述多个传感器，并且所述控制器配置成控制所述多个传感器的操作；

通信装置，所述通信装置电连接至所述控制器，并且所述通信装置配置成将由所述传感器获取的数据传送至所述钻机上的计算装置。

2.根据权利要求1所述的测量接头，其中，所述本体包括基部管以及联接至所述基部管的壳体，其中，所述内部通道延伸穿过所述基部管，并且所述壳体构造成保持所述多个传感器中的一个或更多个传感器。

3.根据权利要求1所述的测量接头，其中，所述本体的所述顶端部限定带螺纹的连接端部以用于以可螺纹连接的方式连接至顶部驱动单元的旋转构件。

4.根据权利要求3所述的测量接头，其中，所述本体的所述底端部限定带螺纹的连接端部以用于以可螺纹连接的方式连接至a)钻柱管状件的顶部、b)防喷器的顶部、或c)保护接头。

5.根据权利要求1所述的测量接头，还包括电力组件，所述电力组件配置成向所述传感器、所述控制器和所述通信装置供应电力。

6.根据权利要求5所述的测量接头，其中，所述电力组件包括配置成供应电力的第一电源以及配置成对所述第一电源进行再充电的第二电源。

7.根据权利要求6所述的测量接头，其中，所述第一电源是电池组，并且所述第二电源是至少一个热电电力装置。

8.根据权利要求7所述的测量接头，其中，所述热电电力装置是热电发电机或热电冷却器。

9.根据权利要求7所述的测量接头，其中，所述至少一个热电电力装置配置成响应于穿过所述本体的所述内部通道的所述钻井流体与所述本体外部的空气之间的温度差而产生电力。

10.根据权利要求7所述的测量接头，还包括与所述至少一个热电装置流连通的冷却组件。

11.根据权利要求7所述的测量接头，其中，所述至少一个热电电力装置介于两组热电电力装置与八组热电电力装置之间。

12.根据权利要求7所述的测量接头，其中，所述至少一组热电电力装置是a)两组热电电力装置、b)四组热电电力装置、c)六组热电电力装置、或c)八组热电电力装置中的一种。

13.根据权利要求6所述的测量接头，其中，所述电源是电池组，并且所述第二电源是AC电源。

14.根据权利要求6所述的测量接头，其中，所述第二电源配置成供应至少70mW的电力以对所述第一电源进行再充电。

15.根据权利要求14所述的测量接头，其中，所述第二电源配置成供应约70mW至约100mW的电力以对所述第一电源进行再充电。

16.根据权利要求1所述的测量接头，其中，所述多个传感器包括以下传感器中的至少两者：流量计、距离传感器、压力传感器组件、应变计、陀螺仪、磁力计、温度传感器和加速度计。

17.根据权利要求1所述的测量接头，其中，所述传感器之一是定位成面向所述内部通道的流量计，所述流量计配置成获取表示通过所述内部通道的所述流体的流量的数据。

18.根据权利要求17所述的测量接头，其中，所述流量计配置成获取表示所述流体的密度的数据。

19.根据权利要求17所述的测量接头，其中，所述流量计是超声波流量计。

20.根据权利要求17所述的测量接头，其中，所述流量计是压差式流量计。