专利名称：探管组件与随钻测斜仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及探管组件与随钻测斜仪，具体而言，涉及一体化探管组件以及包 括该探管组件的随钻测斜仪。
背景技术：
随钻测斜仪可应用于煤炭、地质勘探、石油、市政、交通、水利等行业的定向钻井施 工。此类测斜仪以井口地垂线和地磁场组成的直角坐标系为基准定义方向参数，并利用探 管坐标系对基准坐标系的相互关系测量方向参数。方向参数测量主要由测斜仪的探管、接 口电源箱(或数据处理仪)、司钻显示器等部件来完成。目前，在国内市场销售和使用的随钻测斜仪，通常采用独立、分体结构，由此导致 仪器调试过程中连接繁琐，需要配备的零件较多。况且，相关零件的加工精度要求高，造成 有些情况下连接不可靠，影响了仪器的正常使用。而且，探管大多采用磁液悬浮加速度计， 这种加速度计精度一般只能保证1%。左右。使用一段时间后还会产生消磁现象，必须将仪器 返厂进行标定。这样，现有随钻测斜仪的应用范围就受到相当限制。
发明内容为解决上述问题，本实用新型提供一种采用一体化设计、具有高测量精度的探管 组件及相应随钻测斜仪。根据本实用新型的第一方面，提供一种探管组件，其包括上堵头组件、测量组件、 抗压筒以及下堵头组件，所述测量组件安装在抗压筒内部，其一端与所述上堵头组件连接， 另一端与所述下堵头组件连接，其特征在于，所述上堵头组件、下堵头组件分别密封在抗压 筒的两端，所述测量组件包括石英加速度计和磁通门。在第一方面中，优选地，所述上堵头组件包括触点组件和上堵头，所述测量组件的 一端通过触点组件与上堵头连接。优选地，所述下堵头组件包括轴向减振器和下堵头，所述测量组件的另一端通过 轴向减振器与下堵头连接。优选地，所述轴向减振器采用橡胶、金属复合轴向缓冲器。优选地，所述磁通门为三轴磁通门。优选地，所述测量组件两端各设有一组径向减振组件，所述径向减振组件由内侧 向外侧依次设有一对橡胶减振圈、一对金属无磁限位环以及一橡胶0型密封圈，其中所述 橡胶0型密封圈与抗压筒内壁接触。优选地，所述橡胶减振圈的外圈均勻分布多个半圆形凸起。根据第二方面，提供一种随钻测斜仪，其特征在于，包括第一方面中所述的探管组 件。本实用新型的随钻测斜仪中，由于探管组件采用全新的一体化设计，简化了探管 蒙皮，大幅度缩短了仪器总长度，从而有效增强了仪器的可靠性。仪器在使用中不用拆出探管，可节省尽可能大的空间用于减振元件设计，使得仪器抗振性好，性能稳定。并且，探管组 件中，采用石英加速度计作为重力加速度计，由此提高了仪器的测量精度。
为更好地理解本实用新型，下文以实施例结合附图对本实用新型作进一步说明。 附图中图1为本实用新型一实施例的探管组件结构示意图；图2为该实施例测量组件的局部放大结构示意图；图3为该实施例径向减振组件的结构示意图；图4为该实施例径向减振组件的剖面图。
具体实施方式
本实用新型中，随钻测斜仪由井下仪器和地面设备两大部分组成。其中，井下仪器 包括探管组件、坐键的引鞋、引鞋调整锁紧机构、连接电缆的接点组件、提升释放仪器的缆 绳头组件等部件。地面设备包括司钻显示器、专用计算机、井深系统以及相配的电缆、适配 器等部件。参照图1，图1为该随钻测斜仪中探管组件的结构示意图。探管组件由上堵头组件 11、测量组件12、抗压筒13以及下堵头组件14构成。其中，测量组件12安装在抗压筒13 的内部，抗压筒13例如为可承受井下IOOMPa高压的钛合金抗压筒。测量组件12的一端与 上堵头组件11连接，另一端与下堵头组件14连接。特别地，上堵头组件11、下堵头组件14 分别密封在抗压筒13的两端。这样，探管组件实现了全新的一体化设计。该实施例中，测量组件12是整套仪器的核心。与现有技术中采用磁液悬浮加速度 计完全不同，测量组件12选用抗振性能高的石英加速度计作为重力加速度计，从而提高了 仪器的测量精度。参照图2，图2示出了测量组件12的局部放大结构。其包括安装在台体 上的磁通门21、电路板22以及石英加速度计23。这里，磁通门21优选采用三轴磁通门。与 采用单轴磁通门相比，前者明显集成度高，结构紧凑，占用体积小，有利于节省空间。通过测量组件12的石英加速度计23和磁通门21，探管组件分别检测重力加速度 和地磁在探管台体X、Y、Z轴向上的分量。当传感器检测其输入量时，与伺服电路一起将输 入量变换成与之对应的输出电压，再经过一定置换和计算处理，得到井斜、方位、工具面等 方向参数。经测试，该实施例中，随钻测斜仪在工作中达到的性能指标如下表所示
权利要求1.一种探管组件，包括上堵头组件、测量组件、抗压筒以及下堵头组件，所述测量组件 安装在抗压筒内部，其一端与所述上堵头组件连接，另一端与所述下堵头组件连接，其特征 在于，所述上堵头组件、下堵头组件分别密封在抗压筒的两端，所述测量组件包括石英加速 度计和磁通门。
2.如权利要求1所述的探管组件，其特征在于，所述上堵头组件包括触点组件和上堵 头，所述测量组件的一端通过触点组件与上堵头连接。
3.如权利要求1或2所述的探管组件，其特征在于，所述下堵头组件包括轴向减振器和 下堵头，所述测量组件的另一端通过轴向减振器与下堵头连接。
4.如权利要求3所述的探管组件，其特征在于，所述轴向减振器采用橡胶、金属复合轴 向缓冲器。
5.如权利要求3所述的探管组件，其特征在于，所述磁通门为三轴磁通门。
6.如权利要求3所述的探管组件，其特征在于，所述测量组件两端各设有一组径向减 振组件，所述径向减振组件由内侧向外侧依次设有一对橡胶减振圈、一对金属无磁限位环 以及一橡胶0型密封圈，其中所述橡胶0型密封圈与抗压筒内壁接触。
7.如权利要求6所述的探管组件，其特征在于，所述橡胶减振圈的外圈均勻分布多个 半圆形凸起。
8.一种随钻测斜仪，其特征在于，包括权利要求1至7中任一项所述的探管组件。
专利摘要本实用新型公开一种探管组件以及包括该探管组件的随钻测斜仪。该探管组件包括上堵头组件、测量组件、抗压筒以及下堵头组件，所述测量组件安装在抗压筒内部，其一端与所述上堵头组件连接，另一端与所述下堵头组件连接。其中所述上堵头组件、下堵头组件分别密封在抗压筒的两端，所述测量组件包括石英加速度计和磁通门。该探管组件采用全新的一体化设计，简化了探管蒙皮，缩短了仪器总长度，从而有效增强了仪器的可靠性，大幅度提高了仪器的测量精度。
文档编号E21B47/022GK201902203SQ201020674950
公开日2011年7月20日 申请日期2010年12月23日 优先权日2010年12月23日
发明者刘今, 牛勇, 王瑶, 马晓华 申请人:北京海蓝科技开发有限责任公司