[发明专利]一种主动旋转式伽马随钻成像测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种主动旋转式伽马随钻成像测量装置，用于钻柱外部的井筒随钻成像测量，所述钻柱包括管壁、由耐压管围合成的中空耐压腔及所述管壁与所述耐压管之间形成的泥浆通道；其特征在于，

在所述中空耐压管腔内沿远离所述钻柱钻进方向依次布置有泥浆蜗轮、发电机、电力整形与储能短节、控制与处理电路短节、马达、方位伽马传感器及转速方位传感器；

所述泥浆蜗轮连接于所述发电机，所述泥浆蜗轮伸入所述泥浆通道，可在所述泥浆通道内泥浆可带动所述泥浆蜗轮旋转；

所述发电机包括内置有发电线圈的定子和转子，所述转子连接于所述泥浆蜗轮，所述转子相对于所述定子转动，用于将所述泥浆蜗轮的旋转力转化为电力；

所述电力整形与储能短节连接于所述发电机，所述电力整形与储能短节包括电流整形电路和存储模块，用于对所述发电机输出的电流进行滤波整形并存储；

所述控制与处理电路短节连接与所述电力整形与储能短节，所述控制与信号处理电路短节控制连接于所述马达，用于控制所述马达的转速及转向；

所述马达通过旋转轴连接于所述方位伽马传感器及转速方位传感器及转速方位传感器，所述方位伽马传感器及转速方位传感器及转速方位传感器用于采集井壁信息；

所述旋转轴上设有信号滑环，所述方位伽马传感器及转速方位传感器通过信号线连接于所述控制与信号处理电路短节，所述信号线穿设于所述信号滑环内，所述控制与信号处理电路短节还用于接收所述方位伽马传感器及转速方位传感器及转速方位传感器的信号；

所述方位伽马传感器及转速方位传感器及转速方位传感器通信连接于数据处理与存储模块，所述数据处理与存储模块内置第一无线收发器，所述第一无线收发器通信连接有第二无线收发器；

所述钻柱顶端固定有第二无线收发器，用于接收所述第一无线收发器的数据。

2.根据权利要求1所述的主动旋转式伽马随钻成像测量装置，其特征在于，

所述耐压管外周壁沿所述钻柱钻进方向依次布置有多个扶正器，所述扶正器用于固定所述抗压管。

3.根据权利要求1所述的主动旋转式伽马随钻成像测量装置，其特征在于，所述定子内置线圈内置与耐压管中。

4.根据权利要求1所述的主动旋转式伽马随钻成像测量装置，其特征在于，所述转子内有永磁铁，所述转子相对于所述定子转动形成电力。

5.根据权利要求1所述的主动旋转式伽马随钻成像测量装置，其特征在于，所述泥浆蜗轮两端使用轴承固定到耐高压外筒外面，与耐压筒内部无直接接触部件连接，便于更换。

6.根据权利要求1所述的主动旋转式伽马随钻成像测量装置，其特征在于，方位伽马传感器及转速方位传感器及转速方位传感器测量得到的多扇区数据经过第一无线收发器传递到第二无线收发器，级联泥浆信号发生器传递多扇区自然伽马数据到地面接受装置。

7.根据权利要求1所述的主动旋转式伽马随钻成像测量装置，其特征在于，在停止钻进，泥浆不流动时，蓄能电路可以保障旋转的方位伽马控制与测量电路进入节电模式，停止方位伽马传感器及转速方位传感器的转动，保存停止转动前的状态。

8.一种主动旋转式伽马成像测量方法，其特征在于，包括控制与处理电路短节、连接于所述控制与处理电路短节的电机和方位伽马传感器及转速方位传感器，所述控制与处理电路短节用于控制所述马达的转速及转向；

所述方法包括：

所述控制与处理电路短节接收所述方位伽马传感器及转速方位传感器的转速信息，根据所述转速信息控制所述马达的转速及转向。

9.根据权利要求8所述的一种主动旋转式伽马成像测量方法，其特征在于，不论在滑动钻进、不同速度的旋转钻进的工况情况下，控制电路都可以控制方位伽马传感器及转速方位传感器按照设置的转速相对井筒恒速扫描井壁。