一种带有电阻率测量功能的近钻头测量仪器的制作方法

本发明属于随钻测井领域，具体涉及一种带有电阻率测量功能的近钻头测量仪器。

背景技术：

在石油、矿山、地质勘探等钻井工程中，要求使钻井轨迹更准确地按照工程设计要求钻进，及时准确的掌握地层信息识别薄油层提高钻井效率，并把地层信息实时地传输到地面。这样，才能使工程技术人员及时了解井眼轨迹和地层信息的变化。

随钻测量仪器用于测量地层参数、井斜、仪器方位等信息，目前，随钻测量仪器一般安装在钻头以上10米左右的位置，即螺杆钻具以上，由于测量仪器离钻开的新的地层有10多米的距离，这会导致测量信息滞后，因此，当发现油层时，往往钻头已经前进了很长一段距离，此时，新的地层早已被泥浆污染，使得测得的地层信息的准确性大大降低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种带有电阻率测量功能的近钻头测量仪器，该测量仪器能够在钻井过程中实时测量地层的伽马数据、电阻率数据和仪器方位数据，与现有技术相比，其结构紧凑、长度更短，测量位置距离钻头更近，大大提高了测量的准确性，当钻头钻进时可以对钻头前部及周边的地层信息做出及早的预测，使其在钻井过程中达到地质导向的目的。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种带有电阻率测量功能的近钻头测量仪器，安装于螺杆钻具与钻头之间，包括外壳和本体，所述本体套设于所述外壳内；

所述本体外壁上设置有电子模块和方位测量模块；

所述外壳内壁上设置有电池模块和伽马测量模块；

所述外壳外壁沿轴向依次设置有第一发射天线、第二发射天线、接收天线和环形天线，其中，所述第一发射天线靠近所述螺杆钻具设置；

所述第一发射天线和所述第二发射天线用于发射电磁波到地层中；

所述接收天线用于接收所述第一发射天线和所述第二发射天线所发射的穿过地层的电磁波；

所述环形天线用于将数据传输到接收仪器中。

优选的，所述外壳外壁上开设有第一天线槽、第二天线槽和第三天线槽，所述第一发射天线、所述第二发射天线和所述接收天线分别安装于所述第一天线槽、所述第二天线槽和所述第三天线槽内。

优选的，所述外壳内壁上开设有第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽，所述第一凹槽、所述第二凹槽和所述第三凹槽沿所述外壳内壁周向排列设置。

优选的，所述电池模块包括第一电池和第二电池，所述第一电池和所述第二电池分别通过螺栓悬吊固定于所述第一凹槽和所述第二凹槽内。

优选的，所述伽马测量模块包括一个伽马传感器，所述伽马传感器通过螺栓悬吊固定于所述第三凹槽内，用于测量地层中的伽马数据。

优选的，所述方位测量模块包括一个方位传感器，所述方位传感器用于测量所述近钻头测量仪器的方位数据。

优选的，所述本体外壁上开设有9个空腔，所述电子模块包括9个印刷电路板，每个所述印刷电路板对应设置在一个所述空腔内；

所述印刷电路板上设置有微处理器和存储器；

所述微处理器分别与所述接收天线、所述伽马传感器和所述方位传感器连接，用于基于所述接收天线所探测的电磁波，确定地层的电阻率，并用于对所述伽马数据、所述方位数据和所述电阻率数据进行处理；

所述存储器与所述微处理器连接，用于存储经过微处理器处理的所述伽马数据、所述方位数据和所述电阻率数据。

优选的，所述外壳外壁上还开设有环形天线槽，所述环形天线设置于所述环形天线槽内，所述环形天线与所述存储器连接，用于将所述存储器中存储的伽马数据、方位数据和电阻率数据传输到接收仪器，并通过所述接收仪器将伽马数据、方位数据和电阻率数据传输到地面。

优选的，所述本体外壁上设置有数据下载接口，所述数据下载接口与所述存储器连接。

优选的，所述近钻头测量仪器的长度为1.1米。

本发明提供的带有电阻率测量功能的近钻头测量仪器具有如下优点：

1、结构紧凑、长度更短；

2、测量位置距离钻头更近，测量准确性大大提高；

3、双电池供电，续航时间更长；

4、对地层的伽马数据、电阻率数据及近钻头测量仪器的方位数据进行实时检测；

5、设置了数据下载接口，使数据导出更加方便快捷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明提供的带有电阻率测量功能的近钻头测量仪器的外部结构示意图；

图2是本发明提供的带有电阻率测量功能的近钻头测量仪器的内部结构示意图；

图中：1-本体，2-外壳，3-第一发射天线，4-第二发射天线，5-接收天线，6-环形天线，7-第一电池，8-第二电池，9-伽马传感器，10-方位传感器，11-数据下载接口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以使直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例提供一种带有电阻率测量功能的近钻头测量仪器，安装于螺杆钻具与钻头之间，包括本体1和外壳2，所述本体1套设于所述外壳2内。

所述外壳1外壁沿轴向依次开设有第一天线槽、第二天线槽、第三天线槽和环形天线槽，其中，所述第一天线槽靠近所述螺杆钻具设置。所述第一天线槽、所述第二天线槽、所述第三天线槽和所述环形天线槽内分别安装有第一发射天线3、第二发射天线4、接收天线5和环形天线6，所述第一发射天线3和所述第二发射天线4用于发射电磁波到地层中，所述接收天线5用于接收所述第一发射天线3和所述第二发射天线4所发射的穿过地层的电磁波，所述环形天线6用于将数据传输到上方的接收仪器中。

所述外壳1内壁上开设有第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽，所述第一凹槽、所述第二凹槽和所述第三凹槽沿所述外壳1内壁周向排列设置。

进一步的，所述外壳1内壁上设置有电池模块和伽马测量模块，其中，所述电池模块包括第一电池7和第二电池8，所述第一电池7和所述第二电池8分别通过螺栓悬吊固定于所述第一凹槽和所述第二凹槽内，所述第一电池7和所述第二电池8为所述近钻头测量仪器供电，采用上述双电池供电方式，可以延长所述测量仪器的续航时间。

优选的，所述伽马测量模块包括一个伽马传感器9，所述伽马传感器9通过螺栓悬吊固定于所述第三凹槽内，用于测量地层的伽马数据。

所述本体2外壁上设置有方位测量模块和电子模块，其中，所述方位测量模块包括一个方位传感器10，所述方位传感器10用于测量所述近钻头测量仪器的方位数据。

进一步的，所述本体2中心设置有泥浆通道，所述本体2外壁上开设有9个空腔。

所述电子模块包括9个印刷电路板，每个所述印刷电路板对应设置在一个所述空腔内。

进一步的，所述印刷电路板上设置有微处理器和存储器，所述微处理器分别与所述接收天线5、所述伽马传感器9和所述方位传感器10连接，用于基于所述接收天线5所探测的电磁波，确定地层的电阻率，并用于对所述伽马数据、所述方位数据和所述电阻率数据进行处理，所述存储器与所述微处理器连接，用于存储经过微处理器处理的所述伽马数据、所述方位数据和所述电阻率数据。

进一步的，所述外壳1外壁上还开设有环形天线槽，所述环形天线6设置于所述环形天线槽内，所述环形天线6与所述存储器连接，用于将所述存储器中存储的伽马数据、方位数据和电阻率数据传输到上方的接收仪器，并通过所述接收仪器将伽马数据、方位数据和电阻率数据传输到地面，从而使工程技术人员及时了解井眼轨迹和地层信息的变化。

优选的，所述第一发射天线3、第二发射天线4和所述接收天线5均为包含磁片的天线，所述磁片由在树脂基体中包括fe基非晶质合金而构成。

进一步的，所述本体2上设置有数据下载接口11，所述数据下载接口11与所述存储器连接，在本实施例中，所述数据下载接口11为usb接口，通过所述usb接口可直接将数据导出，使数据导出更加方便快捷。

在本实施例中，所述近钻头测量仪器的长度为1.1米，与现有技术相比，其结构紧凑、长度更短，测量位置距离钻头更近，大大提高了测量的准确性，当钻头钻进时可以对钻头前部及周边的地层信息做出及早的预测使其在钻井过程中达到地质导向的目的。

实施例2

如图1和图2所示，本实施例提供一种带有电阻率测量功能的近钻头测量仪器，安装于螺杆钻具与钻头之间，包括本体1和外壳2，所述本体1套设于所述外壳2内。

所述外壳1外壁沿轴向依次开设有第一天线槽、第二天线槽、第三天线槽和环形天线槽，其中，所述第一天线槽靠近所述螺杆钻具设置。所述第一天线槽、所述第二天线槽、所述第三天线槽和所述环形天线槽内分别安装有第一发射天线3、第二发射天线4、接收天线5和环形天线6，所述第一发射天线3和所述第二发射天线4用于发射电磁波到地层中，所述接收天线5用于接收所述第一发射天线3和所述第二发射天线4所发射的穿过地层的电磁波，所述环形天线6用于将数据传输到上方的接收仪器中。

所述外壳1内壁上开设有第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽，所述第一凹槽、所述第二凹槽和所述第三凹槽沿所述外壳1内壁周向排列设置。

进一步的，所述外壳1内壁上设置有电池模块和伽马测量模块，其中，所述电池模块包括第一电池7和第二电池8，所述第一电池7和所述第二电池8分别通过螺栓悬吊固定于所述第一凹槽和所述第二凹槽内，所述第一电池7和所述第二电池8为所述近钻头测量仪器供电，采用上述双电池供电方式，可以延长所述测量仪器的续航时间。

优选的，所述伽马测量模块包括一个伽马传感器9，所述伽马传感器9通过螺栓悬吊固定于所述第三凹槽内，用于测量地层的伽马数据。

所述本体2外壁上设置有方位测量模块和电子模块，其中，所述方位测量模块包括一个方位传感器10，所述方位传感器10用于测量所述近钻头测量仪器的方位数据。

进一步的，所述本体2中心设置有泥浆通道，所述本体2外壁上开设有9个空腔。

所述电子模块包括9个印刷电路板，每个所述印刷电路板对应设置在一个所述空腔内。

进一步的，所述印刷电路板上设置有微处理器和存储器，所述微处理器分别与所述接收天线5、所述伽马传感器9和所述方位传感器10连接，用于基于所述接收天线5所探测的电磁波，确定地层的电阻率，并用于对所述伽马数据、所述方位数据和所述电阻率数据进行处理，所述存储器与所述微处理器连接，用于存储经过微处理器处理的所述伽马数据、所述方位数据和所述电阻率数据。

进一步的，所述外壳1外壁上还开设有环形天线槽，所述环形天线6设置于所述环形天线槽内，所述环形天线6与所述存储器连接，用于将所述存储器中存储的伽马数据、方位数据和电阻率数据传输到上方的接收仪器，并通过所述接收仪器将伽马数据、方位数据和电阻率数据传输到地面，从而使工程技术人员及时了解井眼轨迹和地层信息的变化。

优选的，所述第一发射天线3、第二发射天线4和所述接收天线5均为包含磁片的天线，所述磁片由在树脂基体中包括fe基非晶质合金而构成。

进一步的，所述本体2上设置有数据下载接口11，所述数据下载接口11与所述存储器连接，在本实施例中，所述数据下载接口11为usb接口，通过所述usb接口可直接将数据导出，使数据导出更加方便快捷。

在本实施例中，所述近钻头测量仪器的长度为1.2米，与现有技术相比，其结构紧凑、长度更短，测量位置距离钻头更近，大大提高了测量的准确性，当钻头钻进时可以对钻头前部及周边的地层信息做出及早的预测使其在钻井过程中达到地质导向的目的。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。