一种旋转导向钻井工具近钻头姿态数据上传结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于石油勘探开发领域，具体涉及一种旋转导向钻井工具近钻头姿态数据上传结构。
【背景技术】
[0002]旋转导向钻井技术起源于上世纪80年代后期，该技术是随着相关科技水平的提高，为满足石油工业的实际需要在滑动导向钻井技术和工艺基础之上而发展起来的。其基本的思路就是在旋转钻井的同时，在钻压钻速及栗量的配合下，通过特定的井下导向工具，在近钻头附近，对旋转的钻柱在特定方向上施加一定的连续的可变的侧向力，人为地改变钻头前进的方向，进而达到旋转中几何导向或地质导向的目的。
[0003]与传统钻井技术相比，旋转导向钻井技术可使钻头处于持续地旋转状态，因此井眼净化效果更好，井身轨迹控制精度更高，钻井速度更快，出现卡钻等事故的几率更小，位移延伸能力更强。如果配上地质导向短节，就可以让钻头在井底自动寻找油层钻进，因此对油气资源的勘探和开发，提高油田的油气采收率具有重要意义。
[0004]目前，旋转导向钻井技术主要掌握在国外少数几家石油技术服务公司手中，基于其自身利益，对其所拥有的导向控制技术、导向工具仪器进行严格保密，并在价格上垄断、技术上限制、国际投标时制约、服务上拖延，严重影响了我国石油工业钻井工艺技术的进步，制约了国内钻井队伍开拓海外钻井市场的竞争能力，成为我国石油钻探行业技术发展进步的瓶颈。
[0005]正是基于上述背景，申请人展开了针对旋转导向钻井技术的立项研究。
[0006]旋转导向钻井技术从导向机构的运动方式可分为静止式和动态式两种，从导向力产生的方式可分为推靠式和指向式两种，且目前国内用户普遍采用静态偏置推靠式旋转导向钻井工具。经过多年的研发，申请人已完成静态偏置推靠式旋转导向钻井工具整体结构设计，并相继提出了主题为“静态偏置推靠式旋转导向钻井工具”的系列技术方案(公告号分别为 CN103939017A、CN203783462U、CN203783488U 和 CN203783461U)，且上述“静态偏置推靠式旋转导向钻井工具”凭借其结构合理、高可靠性等优点，已能够代替国外同类产品进行使用。
[0007]但申请人在实践中发现，仅提出“静态偏置推靠式旋转导向钻井工具(公告号为CN103939017A)”的技术方案，还难以实现更加精准地导向钻井，以及对井下钻进状态进行及时地监视。故申请人考虑在上述“静态偏置推靠式旋转导向钻井工具”靠近钻头的电路安装段内设置用于检测姿态数据的传感器(主要包括有加速度计(用于获取井斜角)和温度传感器(用于监测环境温度))，并将传感器与电路安装段内的控制电路板信号相连。这样就使得控制电路板能够获取更靠近钻头的近钻头姿态数据，对该数据获取与处理能有利于实现更为精准导向，以及对钻头的钻进状态进行监视。
[0008]但如何将该“近钻头姿态数据”上传至地面，是本领域亟待解决的技术问题。故申请人考虑设计一种能够及时地将近钻头姿态数据上传，且结构简单、成本较低的旋转导向钻井工具近钻头姿态数据上传结构。
【实用新型内容】
[0009]针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是:如何提供一种能够及时地将近钻头姿态数据上传，且结构简单、成本较低的旋转导向钻井工具近钻头姿态数据上传结构。
[0010]为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案:
[0011]—种旋转导向钻井工具近钻头姿态数据上传结构，包括静态偏置推靠式旋转导向钻井工具中设置的耦合器和控制电路板；所述控制电路板与所述耦合器的副边线圈相连接；还包括MffD系统，所述MffD系统包括地面设备和井下测量仪器，其中，所述井下测量仪器安装在与静态偏置推靠式旋转导向钻井工具固定连接的安装短节内；
[0012]还包括固定安装在耦合器安装段上的井下总控板和MffD转接电路板；
[0013]所述井下总控板包括第一处理器，以及分别与所述第一处理器相连接的存储模块、第一通讯模块、电源模块和接口模块；所述接口模块还与所述耦合器的原边线圈信号连接;
[0014]所述MffD转接电路板包括第二处理器，以及分别与所述第二处理器相连的第二通讯模块和接口转换模块；所述接口转换模块还与所述井下测量仪器信号连接；
[0015]所述第一通讯模块与所述第二通讯模块之间通讯连接。
[0016]本实用新型的旋转导向钻井工具近钻头姿态数据上传结构，控制电路板能够获取并存储近钻头姿态数据。且井下总控板通过耦合器与控制电路板信号连接，故使得井下总控板能够从控制电路板中提取出所需的近砖头姿态数据。且有因井下总控板与MffD转接电路板之间通讯相连，且MffD转接电路板上接口转换模块还与所述井下测量仪器信号连接，这样一来，井下总控板即可利用MffD系统的数据上行通道来上传近钻头姿态数据，且MffD系统每三分钟上传一次数据，故能够及时地将近钻头姿态数据进行上传。
[0017]作为优选，所述第一通讯模块与所述第二通讯模块均为CAN驱动器。
[0018]实施上述优选后，即可利用具有高性能和可靠性特点的CAN通信协议进行通讯。
[0019]作为优选，所述CAN驱动器采用型号为SN65HVD234D芯片。
[0020]实施上述优选后，使得CAN驱动器更易采购。
[0021 ] 作为优选，所述第一处理器和第二处理器均采用高温处理芯片。
[0022]因井下地层的温度，钻得越深，温度越高，实施上述优选后，能够提高使得第一处理器和第二处理器能够更适应井下环境，且也使得整体具有更高的可靠性。
[0023]作为优选，所述高温处理芯片采用型号为DSPIC33FJ128MC804的高温处理器。
[0024]本实用新型旋转导向钻井工具近钻头姿态数据上传结构，具有结构简单和成本较低的优点，能够利用MffD系统的数据上行通道来及时将近钻头姿态数据进行上传，从而便于地面及时地对钻井状态进行监视，以及获取更利于实现精确导向的数据。
【附图说明】
[0025]图1是公开号CN103939017A的静态偏置推靠式旋转导向钻井工具的半剖图。
[0026]图2是公开号C