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隨鉆測斜儀.pdf

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隨鉆測斜儀
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摘要
申請專利號:

CN201410011717.6

申請日:

2014.01.10

公開號:

CN104775807A

公開日:

2015.07.15

當前法律狀態:

撤回

有效性:

無權

法律詳情: 發明專利申請公布后的視為撤回IPC(主分類):E21B 47/022申請公布日:20150715|||公開
IPC分類號: E21B47/022(2012.01)I 主分類號: E21B47/022
申請人: 劉洪偉
發明人: 劉洪偉; 楊志; 董炳燕; 吳睿
地址: 401331重慶市沙坪壩區虎溪大學城重慶科技學院
優先權:
專利代理機構: 代理人:
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201410011717.6

授權公告號:

|||

法律狀態公告日:

2017.08.25|||2015.07.15

法律狀態類型:

發明專利申請公布后的視為撤回|||公開

摘要

本發明公開了一種隨鉆測斜儀,包括大致呈無蓋空心圓柱體的外殼,所述外殼兩側內壁上分別設置有一質量塊,所述質量塊與所述外殼之間分別設置有徑向壓力傳感器,質量塊下方分別設置有軸向壓力傳感器。當鉆井過程中發生井斜時,隨鉆測斜儀會隨著井斜發生傾斜,傾斜后,隨鉆測斜儀的回轉軸線與重力線不重合,導致質量塊對徑向壓力傳感器產生周期性的波動壓力,壓力傳感器的周期性波動信號經過濾波放大處理,然后經過模數轉換電路轉換為數字信號,結合轉速數據等,經過微處理器處理后就可以得到井斜的角度參數。軸向壓力傳感器用于修正鉆井過程中軸向振動引起的誤差。

權利要求書

1.  一種隨鉆測斜儀,其特征在于:包括大致呈無蓋空心圓柱體的外殼(1),所述外殼(1)兩側內壁上分別設置有一質量塊(2),所述質量塊(2)與所述外殼(1)之間分別設置有徑向壓力傳感器(3),質量塊(2)下方分別設置有軸向壓力傳感器(4)。

2.
  根據權利要求1所述的隨鉆測斜儀,其特征在于:所述質量塊(2)通過保護體(5)連接在所述外殼(1)上,并通過與所述外殼(1)同軸設置的內襯套(6)與外殼(1)相固定。

3.
  根據權利要求2所述的隨鉆測斜儀,其特征在于:所述保護體(5)為塊狀,設置有兩個,所述質量塊(2)分別鑲嵌于所述保護體(5)中。

4.
  根據權利要求2所述的隨鉆測斜儀,其特征在于:所述保護體(5)為一無蓋空心圓柱體,所述質量塊(2)分別鑲嵌于所述保護體(5)外壁兩側。

5.
  根據權利要求2、3或4所述的隨鉆測斜儀,其特征在于:所述保護體(5)與所述外殼(2)之間設置有密封墊片(7)。

6.
  根據權利要求1所述的隨鉆測斜儀,其特征在于:所述的徑向壓力傳感器(3)、軸向壓力傳感器(4)以及鉆柱的轉速傳感器(8)分別連接至信號放大濾波處理電路(9),信號放大濾波處理電路(9)依次連接有數模轉換電路(10)及微處理器(11)。

7.
  根據權利要求6所述的隨鉆測斜儀,其特征在于:所述微處理器(11)依次通過存儲器(12)、調制解調器(13)及總線隔離驅動電路(14)連接至電源信號總線。

8.
  根據權利要求7所述的隨鉆測斜儀,其特征在于:所述的徑向壓力傳感器(3)、軸向壓力傳感器(4)、轉速傳感器(8)、微處理器(11)以及總線隔離驅動電路(14)通過電源控制電路(15)供電。

說明書

隨鉆測斜儀
技術領域
本發明涉及一種在石油鉆井工程中用于地質導向的隨鉆測量儀器。
背景技術
目前在石油鉆井工程領域的測斜儀器主要有磁性測斜儀和陀螺測斜儀,但磁性測斜儀受到地層內部磁場的影響,測量精確度受到很大的影響。陀螺測斜儀結構復雜,有大量電子元件和集成放大電路,容易受到鉆井過程中產生的電磁干擾,影響測量精度。目前常用的井下測斜儀器主要是基于固態陀螺儀,其集成電路容易受到電磁干擾。采用機械陀螺儀不能適應井下復雜苛刻的工作環境,而且機械陀螺儀的制造要求非常高,因此成本也很高。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術存在的以上問題,提供一種隨鉆測斜儀,采用全新的機械設計,大大減少井下電路部分,更加穩定可靠。
為實現上述技術目的,達到上述技術效果,本發明通過以下技術方案實現:
一種隨鉆測斜儀,包括大致呈無蓋空心圓柱體的外殼,所述外殼兩側內壁上分別設置有一質量塊,所述質量塊與所述外殼之間分別設置有徑向壓力傳感器,質量塊下方分別設置有軸向壓力傳感器。
進一步的,所述質量塊通過保護體連接在所述外殼上,并通過與所述外殼同軸設置的內襯套與外殼相固定。
優選的,所述保護體為塊狀,設置有兩個,所述質量塊分別鑲嵌于所述保護體中。
優選的,所述保護體為一無蓋空心圓柱體,所述質量塊分別鑲嵌于所述保護體外壁兩側。
進一步的,所述保護體與所述外殼之間設置有密封墊片。
進一步的,所述的徑向壓力傳感器、軸向壓力傳感器以及鉆柱的轉速傳感器分別連接至信號放大濾波處理電路,信號放大濾波處理電路依次連接有數模轉換電路及微處理器。
進一步的,所述微處理器依次通過存儲器、調制解調器及總線隔離驅動電路連接至電源信號總線。
優選的,所述的徑向壓力傳感器、軸向壓力傳感器、轉速傳感器、微處理器以及總線隔離驅動電路通過電源控制電路供電。
本發明的有益效果是:
當鉆井過程中發生井斜時,隨鉆測斜儀會隨著井斜發生傾斜,傾斜后,隨鉆測斜儀的回轉軸線與重力線不重合,導致質量塊對徑向壓力傳感器產生周期性的波動壓力(隨著鉆柱轉動),壓力傳感器的周期性波動信號經過濾波放大處理,然后經過模數轉換電路轉換為數字信號,結合轉速數據等,經過微處理器處理后就可以得到井斜的角度參數。軸向壓力傳感器用于修正鉆井過程中軸向振動引起的誤差。
該裝置結構簡單,可靠性高,適用于苛刻地層的隨鉆測斜任務。能夠實時無滯后測量井斜,有利于及時調整井眼軌跡。適合于在石油工程中進行地質導向。
上述說明僅是本發明技術方案的概述,為了能夠更清楚了解本發明的技術手段,并可依照說明書的內容予以實施,以下以本發明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。本發明的具體實施方式由以下實施例及其附圖詳細給出。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解,構成本申請的一部分,本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明,并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
圖1為隨鉆測斜儀剖視圖;
圖2為圖1俯視圖;
圖3為電路連接示意圖。
圖中標號說明:1、外殼,2、質量塊,3、徑向壓力傳感器,4、軸向壓力傳感器,5、保護體,6、內襯套,7、密封墊片,8、轉速傳感器,9、信號放大濾波處理電路,10、數模轉換電路,11、微處理器,12、存儲器,13、調制解調器,14、總線隔離驅動電路,15、電源控制電路。
具體實施方式
下面將參考附圖并結合實施例,來詳細說明本發明。
參照圖1、圖2所示,一種隨鉆測斜儀,包括大致呈無蓋空心圓柱體的外殼1,所述外殼1兩側內壁上分別設置有一質量塊2,所述質量塊2與所述外殼1之間分別設置有徑向壓力傳感器3,質量塊2下方分別設置有軸向壓力傳感器4。所述質量塊2通過保護體5連接在所述外殼1上,并通過與所述外殼1同軸設置的內襯套6與外殼1相固定。所述保護體5與所述外殼2之間設置有密封墊片7。
作為本發明的一種實施例,所述保護體5為一無蓋空心圓柱體,所述質量塊2分別鑲嵌于所述保護體5外壁兩側。
參照圖2所示,作為本發明的優選實施例,所述保護體5為塊狀,設置有兩個,所述質量塊2分別鑲嵌于所述保護體5中。
參照圖3所示,進一步來看,所述的徑向壓力傳感器3、軸向壓力傳感器4以及鉆柱的轉速傳感器8分別連接至信號放大濾波處理電路9,信號放大濾波處理電路9依次連接有數模轉換電路10及微處理器11。所述微處理器11依次通過存儲器12、調制解調器13及總線隔離驅動電路14連接至電源信號總線。
所述的徑向壓力傳感器3、軸向壓力傳感器4、轉速傳感器8、微處理器11以及總線隔離驅動電路14通過電源控制電路15供電。
進一步的結合本發明的實際使用來看,當鉆井過程中發生井斜時,隨鉆測斜儀會隨著井斜發生傾斜,傾斜后,隨鉆測斜儀的回轉軸線與重力線不重合,導致質量塊2對徑向壓力傳感器3產生周期性的波動壓力(隨著鉆柱轉動),徑向壓力傳感器3的周期性波動信號經過信號放大濾波處理電路9的濾波放大處理、模數轉換電路10轉換為數字信號,結合轉速傳感器8的轉速數據等,經過微處理器12處理后就可以得到井斜的角度參數。軸向壓力傳感器4則用于修正鉆井過程中軸向振動引起的誤差。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已,并不用于限制本發明,對于本領域的技術人員來說,本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。

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