[发明专利]大功率随钻电阻率信号发射装置

说明书

本发明提供一种大功率随钻电阻率信号发射装置，其包括：钻铤本体，其上开设有第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽为环形凹槽，第二凹槽为矩形凹槽，其中第一凹槽和第二凹槽通过第一引线孔进行连通；发射耦合磁环，其包括环形铁心、磁环绕线，并安装在第一凹槽中，驱动电路板，其包括励磁交变电流产生电路，并安装在第二凹槽中，电路的输出引线端通过第一引线孔连接到发射耦合磁环的磁环绕线的两端，以将励磁交变电流信号传送到发射耦合磁环上进行发射。在结构上它不需要在钻铤上进行绝缘的结构设计，对钻铤的机械性能影响非常小。不需要变压器，有效降低了钻铤开槽的尺寸。通过正反互换最大程度地提高了有效发射电压和电流。

技术领域

本发明涉及石油勘探钻井工程技术领域，尤其涉及一种大功率随钻电阻率信号发射装置。

背景技术

使用随钻成像电阻率测井仪器在随钻条件下进行测井，可以直观清晰的将井筒周边的电阻率信息，并可以根据这些信息反映出地质构造、裂缝和断层分布等关键地质信息。因此，随钻成像电阻率测井仪器被越来越广泛地应用于石油勘探开发的钻井过程当中。在随钻成像电阻率测井仪器中，决定电阻率测量效果的关键之一就是其发射模块的设计。发射模块设计的效率和功率越高，经过地层传输到接收模块的信号就越强，就越能清晰的反映地层的电阻率信息。

然而，由于随钻过程当中仪器的结构受到限制，传统的电缆电阻率测井仪器的发射结构和电路都难以在随钻成像电阻率测井仪器中应用。这主要是因为在随钻条件下，各种仪器都需要设计成钻铤形式，对其机械强度要求非常高。而传统的电缆电阻率测井仪器需要多个绝缘设计以及复杂的变压器设计，来实现大功率的发射信号，这就需要将完整的钻铤截断，插入绝缘结构。例如现有技术提供了一种微电阻率扫描成像测井装置及其发射电路(ZL201410344449.X)，但这样的设计不能满足对其机械强度非常高的要求。

因此，需要开发一种能够适应钻铤安装的发射装置和电路。

发明内容

本发明目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种大功率随钻电阻率信号发射装置，所述装置包括：

钻铤本体，其上开设有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽为环形凹槽，所述第二凹槽为矩形凹槽，其中所述第一凹槽和第二凹槽通过第一引线孔进行连通；

发射耦合磁环，其包括环形铁心、磁环绕线，并安装在所述第一凹槽中，

驱动电路板，其包括励磁交变电流产生电路，并安装在所述第二凹槽中，所述电路的输出引线端通过所述第一引线孔连接到所述发射耦合磁环的磁环绕线的两端，以将励磁交变电流信号传送到所述发射耦合磁环上进行发射。

优选的是，根据本发明的大功率随钻电阻率信号发射装置，所述发射耦合磁环包括磁环插指对接接口，所述磁环插指对接接口用以将所述发射耦合磁环的各个部分套接在所述钻铤本地上的第一凹槽中。

优选的是，根据本发明的大功率随钻电阻率信号发射装置，所述驱动电路板包括：第一匹配电容、第二匹配电容、第三匹配电容，其中，所述磁环绕线的一端连接到第一匹配电容、第二匹配电容、第三匹配电容并联后的一端；以及，

限流电阻，所述磁环绕线的另一端连接到所述限流电阻的一端。

优选的是，根据本发明的大功率随钻电阻率信号发射装置，所述驱动电路板还包括：第一上开关PMOS管、第二上开关PMOS管、第一下开关NMOS管和第二下开关NMOS管，其中，

所述第一匹配电容、所述第二匹配电容、所述第三匹配电容并联后的另一端与所述第一上开关PMOS管的漏极、第一下开关NMOS管的漏极的三点相连，所述限流电阻的另一端、第二上开关PMOS管的漏极、第二下开关NMOS管的漏极三点相连接。

优选的是，根据本发明的大功率随钻电阻率信号发射装置，所述驱动电路板还包括：