[发明专利]随钻测量仪器和随钻测量系统

说明书

本发明涉及一种随钻测量仪器，包括：圆柱形的测量短节，在所述测量短节内设有沿轴向延伸的钻井液过流通道；布置在所述测量短节内的转换接头；以及连接在所述测量短节的一端上的测量模块；其中，在所述转换接头与所述测量模块之间设有接插件，所述转换接头通过所述接插件与所述测量模块连接。本发明还涉及一种随钻测量系统，包括：钻杆和地面设备，其中，在所述钻杆上安装有如上所述的随钻测量仪器。

技术领域

本发明涉及石油钻井井下信息测量领域，更具体地涉及一种随钻测量仪器。本发明还涉及一种包含这种随钻测量仪器的随钻测量系统。

背景技术

目前，国内外随钻测量系统普遍采用钻井液脉冲随钻测量来上传井下测量数据，在钻井工程中发挥了重要作用。然而，在充气或有堵漏材料的钻井液中工作时，采用钻井液脉冲随钻测量而发送至地面的信号很弱，甚至不能正常工作。

为此，在现有技术中开发了电磁随钻测量技术。电磁随钻测量仪器使用钻杆、钻井液及地层组成的闭合回路作为传输信道，具有不受钻井液介质影响、能适用于各种钻井工艺、测量时间短、操作简单、易损件少、应用成本低等特点。电磁随钻测量解决了钻井液脉冲随钻测量在非液相钻井液中不能正常工作的技术难题，是使用空气等非液相流体的定向井、水平井及提高低压、低渗油气田产量的关键技术。

然而，电磁传输受到地层电阻率的的影响，一般来说，电磁随钻测量的测量深度为2000米到3000米的范围内，地层电阻率过高或过低时则无法正常工作。而泥浆脉冲传输则不受地层电阻率的影响，其测量深度能达到6000米以上。但是，泥浆脉冲随钻测量时使用钻井液作为传输信道，在空气和泡沫钻井、欠平衡钻井、随钻堵漏等场合无法正常工作。

因此，基于现有技术，亟需一种既能连接泥浆脉冲发生器也能连接电磁随钻测量仪器的多用途随钻测量仪器，这对提高低渗地层的钻井效率至关重要。

发明内容

针对至少一些如上所述的技术问题，本发明旨在提供一种随钻测量仪器，其可分别挂接电磁波传输模块和泥浆脉冲信号传输模块，具有较好的适用性，拓展了仪器的使用范围。同时，这种随钻测量仪器具有很高的集成度，缩短了仪器的长度，能够方便地安装在钻杆上，并且体积较小，显著地节省了井下空间。

本发明还提供了一种随钻测量系统，其包括如上所述的随钻测量仪器。

根据本发明的第一方面，提供了一种随钻测量仪器，包括：具有圆柱形结构的测量短节，其两端分别构造成具有正、负锥形连接扣，且在所述测量短节的中心沿轴向设有钻井液过流通道；布置在所述测量短节的靠近负锥形连接扣的内部的转换接头，所述转换接头设有圆柱形本体部分，且在所述本体部分的一端设有凸肩；以及连接在所述测量短节的负锥形连接扣上的测量模块；其中，在所述转换接头与所述测量模块之间设有接插件，所述转换接头的凸肩部分通过所述接插针与所述测量模块对接安装。

在一个优选的实施例中，所述转换接头包括大直径的第一圆柱体部分和小直径的第二圆柱体部分。

在一个优选的实施例中，所述第二圆柱体部分设有沿直径方向的通孔，且在所述转换接头内设有中心孔道，所述中心孔道贯穿所述第二圆柱体部分而终止于所述通孔并与所述通孔连通。

在一个优选的实施例中，在所述侧量短节的的外周表面沿周向均匀设有若干用于安装电子元器件的凹槽，所述凹槽底部设有可与所述转换接头中的通孔对齐的接线孔。

在一个优选的实施例中，所述接插件包括设置在所述测量模块端部的母插针和安装在所述转换接头的第二圆柱体部分端部的公插针。

在一个优选的实施例中，所述转换接头与所述测量模块通过所述母插针和公插针对接安装连接在一起，且在所述母插针与公插针之间设有密封圈。

在一个优选的实施例中，所述测量模块的远离所述转换接头连接的一端连接有钻杆天线和绝缘组件。