[发明专利]定向钻回拖孔道异物报警装置

说明书

本发明提供一种定向钻回拖孔道异物报警装置，包括前置扶正器、多功能探测器、中轴和监测终端，该前置扶正器内嵌微型金属探测器，将探测到的电磁信号转换为电信号，该多功能探测器内置超声波探测器、麦克风和重力感应器，该超声波探测器向孔壁发射超声波信号，并将接收到的反射波信号转换为电信号，该麦克风实时采集该多功能探测器周围的声音信号，将其转换为电信号，该重力感应器实时感应多功能探测器的振动情况，并将振动转换为电信号，该通讯装置将上述各信号传输到该监测终端，由该监测终端进行数据的处理和显示。该定向钻回拖孔道异物报警装置综合分析识别孔道内对回拖作业存在威胁的异物，为下一步操作提供参考依据。

技术领域

本发明涉及油田钻孔技术领域，特别是涉及到一种定向钻回拖孔道异物报警装置。

背景技术

在定向钻穿越的过程中，有时会遇到一些坚硬的石头或者其他材质的异物，有时异物本身碰不到钻头，但会妨碍回拖；有时钻头撞击异物后会稍微变向并继续前进，当钻机功率较大时，这个撞击过程很难被地面操作人员发现，但在管道回拖过程中，由于异物自身比较坚硬，轻则破坏防腐层，重则造成管线变形、通球失败。在申请号为CN201410838154.8的中国专利申请中，提到了一种定向钻钻孔测量装置，该申请中的定向钻钻孔测量装置和定向钻孔洞剖面测量检测系统及方法均属于钻进过程中对孔道的检测，由于钻头本身直径小于回拖孔道直径，有时异物不在钻头孔道范围内，但却在扩孔后的孔道范围内，这样就会妨碍回拖，定向钻钻孔测量装置和定向钻孔洞剖面测量检测系统并不能避免这种情况的发生。对于那些分布在钻孔以外、回拖孔道以内，可以对管道回拖作业带来较大威胁的高密度物或含金属制品(如钢筋水泥桩)没有预警能力。为此我们发明了一种新的定向钻回拖孔道异物报警装置，解决了以上技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高了异物检测与判断的准确性，在避免管道损伤的同时也节省了工期的定向钻回拖孔道异物报警装置。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：定向钻回拖孔道异物报警装置，该定向钻回拖孔道异物报警装置包括前置扶正器、多功能探测器、中轴和监测终端，该中轴前端连接扩孔器，后端连接钻杆，内部设有通讯装置，该前置扶正器固定在该中轴上，边缘内嵌微型金属探测器，该微型金属探测器与该通讯装置连接，将探测到的电磁信号转换为电信号传输给该通讯装置，该多功能探测器固定在该中轴上，内置超声波探测器、麦克风和重力感应器，该超声波探测器连接于该通讯装置，向孔壁发射超声波信号，并将接收到的反射波信号转换为电信号，传输给该通讯装置，该麦克风连接于该通讯装置，实时采集该多功能探测器周围的声音信号，将其转换为电信号，并传输给该通讯装置，该重力感应器连接于该通讯装置，实时感应多功能探测器的振动情况，并将振动转换为电信号传输给该通讯装置，该通讯装置连接于该监测终端，将上述各电信号传输到该监测终端，由该监测终端进行数据的处理和显示。

该定向钻回拖孔道异物报警装置还包括后置扶正器，该后置扶正器与扩孔器同径，为两个底面呈圆锥状的圆柱体，固定在该中轴上，安装位置位于该多功能探测器之后，钻杆之前，该后置扶正器与该前置扶正器配合以将该多功能探测器的位置保持在孔道中轴线上。

该中轴采用中空管结构，依次固定该前置扶正器、该多功能探测器和该后置扶正器，该前置扶正器为两个底面呈圆锥状的圆柱体，在该中轴与该前置扶正器和该多功能探测器结合部位的该中轴的管壁上均开有孔洞，该中轴管内该通讯装置的电缆和信号线通过该中轴管壁上的孔洞，与该前置扶正器内置的该微型金属探测器及该多功能探测器内置的该超声波探测器、该麦克风、该重力感应器连接，为上述各探测器供电。

该通讯装置通过有线或无线两种通讯方式与位于地面的该监测终端连接。

该监测终端将接收到的含有反射波信息的电信号进行处理，生成超声波图像，显示在该监测终端的显示器上。

该监测终端将接收到的含有声波信息的电信号还原成声音播放出来，供监测人员监听。