[发明专利]一种石油钻井钻头转速测量系统

说明书

本发明提供一种石油钻井钻头转速测量系统，包括钻头主体结构和电路结构，所述的电路结构固定在钻头主体结构内并对钻头主体结构的钻头进行所需参数的测量。所述的钻头主体结构包括下壳体、电路骨架和上接头，所述的下壳体下端连接有钻头，所述的下壳体上端与上接头连接，所述的电路骨架位于下壳体与上接头组成的空腔内。本发明提供的石油钻井钻头转速测量系统可以长时间工作，减少了起下钻的更换。本发明结构紧促，安全可靠、拆装方便且维护简单。

技术领域

本发明属于石油钻井仪器领域，具体为一种石油钻井钻头转速测量系统。

背景技术

在石油钻井过程中，为了提升钻井速度，普遍采用提升地面动力系统的方法。长庆油田区块开展的激进钻井主要就是钻压、转速、排量参数的强化。当前相关的配套设备、评估系统并没有建立，造成地面系统高配浪费。

而对于井下钻具研究进展缓慢，其中亟待解决的就是钻头参数，而转速最为重要，转速过低会导致钻井速度缓慢，不符合增效；而转速过快则会加剧钻头的磨损、导致修复率提升、不符合降本。这个参数无疑制约了整机系统性能，成为限制提升钻速的瓶颈。

现有的测量钻头参数的测量结构安装连接在钻头外部，在钻头使用过程中，容易出错和脱落的问题。

当前市场上测量钻头参数的设备，主要有工程参数仪、转速测量短节，且多为国外设备，价格昂贵，研究资料少之又少。需要我们自己设计一款，与钻头为一体，直接测量钻头振动、温度、转速的测量系统。

发明内容

为了克服现有测量钻头参数的设备价格贵、钻头磨损率高的问题，本发明提供一种石油钻井钻头转速测量系统，本发明提供的石油钻井钻头转速测量系统的测量参数有转速、振动和温度参数；且可以长时间工作，减少了起下钻的更换。

本发明采用的技术方案为：

一种石油钻井钻头转速测量系统，包括钻头主体结构和电路结构，所述的电路结构固定在钻头主体结构内并对钻头主体结构的钻头进行所需参数的测量。

所述的钻头主体结构包括下壳体、电路骨架和上接头，所述的下壳体下端连接有钻头，所述的下壳体上端与上接头连接，所述的电路骨架位于下壳体与上接头组成的空腔内。

所述的下壳体为圆筒式，下端开有钻头螺纹，下壳体通过钻头螺纹与钻头相连后并密封固定；所述的下壳体上端通过螺纹扣与上接头螺纹连接。

所述的电路骨架呈圆筒状，圆筒状的外壁上开有多个凹槽，所述的电路骨架上部外壁上开有环形槽。

所述的电路骨架下端与下壳体密封连接，所述的电路骨架上端与上接头下端螺栓连接。

所述的电路骨架的内径不小于50毫米。

所述的电路结构包括主控板、电池组和转速板，所述的电池组负责给转速板和主控板提供工作用电，所述的转速板采集钻头的参数并将采集到的钻头的参数输送给主控板；所述的主控板、电池组和转速板均分别通过螺钉固定在电路骨架上对应的凹槽内。

所述的转速板和主控板均通过上电接口与电池组连接。

所述的转速板包括本体框架和转速传感器，所述的转速传感器固定在本体框架上，本体框架固定在电路骨架的一个凹槽内。

所述的转速板上设有振动传感器和温度传感器。

本发明的有益效果为：

本发明中，通过螺钉将主控板、电池组和转速板与电路骨架固定，保证了钻头在工作的时候，不会因为钻头振动过快或之间过长从而导致主控板、电池组或转速板脱落，从而造成施工中断和测量数据不准确。

本发明中，下壳体为圆筒式，下端开有与钻头相匹配的钻头螺纹，并与钻头螺纹连接。连接后通过焊接固定，这样的组合式固定方式有效的保证了钻头与下壳体位于同一垂直线上。