近钻头随钻测量通信系统的制作方法
【专利摘要】近钻头随钻测量通信系统，该系统由电源、数据处理电路、近钻头测量仪器、信号发射线圈、绝缘环、信号接收线圈、信号接收仪器等组成；井下仪器连接时，仪器下端连接钻头，中间连接螺杆钻具，上端接钻铤等钻具；该通信系统采用垂直电场法设计天线线圈，利用钻具与泥浆液组成信道传输数据，能够实现近钻头测量仪器与随钻仪器之间的跨螺杆无线通信，确保近钻头测量仪器数据的实时采集和及时传输。
【专利说明】近钻头随钻测量通信系统【技术领域】
[0001]本实用新型属于石油、煤矿及地质勘探中钻井工程领域，是一种近钻头随钻测量通信系统。
【背景技术】
[0002]目前，公知的石油钻井随钻测井【技术领域】中，主要使用的为无线随钻测斜仪、有线随钻测斜仪、单多点测斜仪等，但其有一个共同的特点，其测量仪器位于螺杆上端，距离钻头有一定距离，使探测范围减小，探测精度下降，实测数据较钻进位置滞后。而可靠近“钻头”进行测量的近钻头测量仪器，受到与其连接的螺杆钻具(井下钻进的动力设备)结构限制，需要进行复杂的结构修改才能实现测量数据的传输，结构非常复杂。
【发明内容】
[0003]本实用新型提供了近钻头随钻测量通信系统，该通信系统能够实现近钻头测量仪器与随钻仪器之间的跨螺杆无线通信，确保近钻头测量仪器数据的实时采集和及时传输。
[0004]该产品采用垂直电场法设计天线线圈，利用钻具与泥浆液组成信道传输数据，线圈外不可出现金属回路，因此在线圈外部金属护套的一端，安装非金属的绝缘环，使其形成小缝隙通信通道，从而实现数据传输。 [0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:近钻头随钻测量通信系统，该系统包括电源、数据处理电路、近钻头测量仪器、信号发射线圈、绝缘环、信号接收线圈、信号接收仪器。
[0006]所述电源和数据处理电路，分别安装在近钻头测量仪器和信号接收仪器上，并安装盖板保护。
[0007]所述信号发射线圈安装在近钻头测量仪器上，内环安装绝缘材料支架，外环安装有金属保护套。
[0008]所述信号接收线圈安装在信号接收仪器上，内环安装绝缘材料支架，外环安装有金属保护套。
[0009]所述近钻头测量仪器主体为短钻挺，其上安装有用于测量近钻头数据的仪器；井下连接时，下部连接钻头，上部连接螺杆。
[0010]所述信号接收仪器主体为无磁短钻挺；井下连接时，下部连接螺杆，上部连接无磁钻铤等钻具。
[0011]所述绝缘环为特制非金属绝缘体，分别安装在信号发射线圈和信号接收线圈的一端，分别将信号发射线圈和信号接收线圈的一端与金属结构件隔离开。
[0012]该实用新型的有益效果是:实现近钻头测量仪器的跨螺杆通信，降低了设计加工通信线路的难度和成本；小缝隙通信设计，在保证通信的前提下，最大程度的保证仪器在井下的承压和耐磨性能；采用垂直电场法的通信方式，使近钻头测量数据能够时时传输给随钻仪器，对钻井作业尤为重要。【专利附图】
【附图说明】
[0013]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0014]附图1是近钻头随钻测量通信系统示意图。
[0015]附图2是本实用新型仪器井下连接和结构示意图。
[0016]图中1.电源，2.数据处理电路，3.近钻头测量仪器，4.信号发射线圈，5.绝缘环，6.信号接收线圈，7.信号接收仪器。
【具体实施方式】
[0017]本实用新型采用垂直电场法设计天线线圈，利用钻具与泥浆液组成信道传输数据。通信线圈外部金属护套的一端，安装非金属的绝缘环，不可出现金属回路，使其形成小缝隙通信通道，从而实现数据传输。
[0018]参见附图2，电源1，数据处理电路2安装在近钻头测量仪器3上，并用盖板保护，信号发射线圈4，绝缘环5从一端套装到近钻头测量仪器3上，并用套管和端盖保护，组装一起的整体为近钻头数据采集和信号发射端。
[0019]电源1，数据处理电路2安装在信号接收仪器7上，并用盖板保护，信号接收线圈6，绝缘环5从一端套装到信号接收仪器7上，并用套管和端盖保护，组装一起的整体为信号接收端。
[0020]井下仪器连接时，近钻头数据采集和信号发射端下端连接钻头，上端连接螺杆钻具；螺杆钻具上端对接信号接收端下端，信号接收端上端接钻铤等钻具。
【权利要求】
1.近钻头随钻测量通信系统，该系统包括电源、数据处理电路、近钻头测量仪器、信号发射线圈、绝缘环、信号接收线圈、信号接收仪器；其特征是:电源和数据处理电路，分别安装在近钻头测量仪器和信号接收仪器上；信号发射线圈安装在近钻头测量仪器上，信号接收线圈安装在信号接收仪器上；绝缘环为特制非金属绝缘体，分别安装在信号发射线圈和信号接收线圈的一端；井下连接时，近钻头测量仪器下部连接钻头，上部连接螺杆，螺杆上部连接信号接收仪器。
2.根据权利要求1所述的近钻头随钻测量通信系统，其特征是:采用垂直电场法设计天线线圈，利用钻具与泥浆液组成信道传输数据。
3.根据权利要求1所述的近钻头随钻测量通信系统，其特征是:通信线圈外部金属护套的一端，安装非金属的绝缘环，不可出现金属回路，使其形成小缝隙通信通道，从而实现数据传输。
4.根据权利要求1所述的近钻头随钻测量通信系统，其特征是:电源，数据处理电路，信号发射线圈，绝缘环安装在近钻头测量仪器上，并用套管和端盖保护，组装成为近钻头数据采集和信号发射端。
5.根据权利要求1所述的近钻头随钻测量通信系统，其特征是:电源，数据处理电路，信号发射线圈，绝缘环装到信号接收仪器上，并用套管和端盖保护，组装成为信号接收端。
6.根据权利要求1所述的近钻头随钻测量通信系统，其特征是:近钻头数据采集和信号发射端下端连接钻头，上端连接螺杆钻具；螺杆钻具上端对接信号接收端下端；实现近钻头测量仪器的跨螺杆无线通信。
【文档编号】E21B47/13GK203702140SQ201320704593
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年11月8日 优先权日:2013年11月8日
【发明者】郑学峰, 张耀辉 申请人:北京六合伟业科技股份有限公司