一种钻井修正器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种钻井修正器。其技术方案是：包括钻杆、钻头、准直器、第一压力传感器、第二压力传感器、单片机；钻头与钻杆螺纹连接，钻头下端安装有准直器，钻头侧壁安装有第一压力传感器和第二压力传感器，单片机；第一压力传感器、第二压力传感器、准直器与单片机相连接。有益效果是：该钻井修正器结构简单，成本低廉，钻头能够根据不同岩层的硬度自动调节下降速度，并对钻进进行有效的修正，减少了钻头取出次数，保证了钻进一次成功率，降低了工人的劳动强度，又减少了材料的消耗，安全系数高。
【专利说明】
一种钻井修正器
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及钻井设备技术领域，特别涉及一种钻井修正器。
【背景技术】
[0002]钻井是利用机械设备，将地层钻成具有一定深度的圆柱形孔眼的工程。钻井通常按用途分为勘探钻井、水文地质钻井、水井或工程地质钻井、石油钻井、煤田钻井、建筑地面钻井等。钻头是钻井时必不可少的破碎岩石工具，钻头的质量直接影响钻井的效率，在遇到坚硬的地质层时，钻进易发生井斜，需要取出钻头重新钻进，这样不仅浪费了大量的人力物力，而且延长了生产周期，并且钻头上安装的牙轮易造成损坏，造成生产成本的大幅上升。
[0003]中国专利文献公开号为102486083A，专利名称为《钻井修正器》，包括胎体，胎体的形状为圆筒状;疤片体环，环绕设置在胎体的壁上，每个疤片体环包括至少2个疤片体，各疤片体之间存在平行于胎体轴线的空隙，每个疤片体的横向截面轮廓线从侧壁起向外逐渐扩展，轮廓线尖端朝向钻井方向；合金钻牙，合金钻牙镶嵌于疤片体中且朝向钻孔壁方向露出。该专利能够有效防止钻孔内负压对钻孔壁的抽吸，进一步保证了石油套管的顺利下置，但是并不能保证在遇到坚硬的地质层时，仍能够保持按要求钻进，为机械式操作模式。
[0004]中国专利文献公开号为204609871U，专利名称为《实时钻井地层修正预测系统》，包括信号采集单元、信号处理单元、实时数据监控单元、数据存储单元、第一数据修正单元和第二数据修正单元，所述信号采集单元将钻井各项参数信号进行采集并传送给信号处理单元，经信号处理单元处理的信号传送给实时监控单元，所述实时监控单元分别将信号传送给第二数据修正单元和数据存储单元，所述数据存储单元将信号传送给第一数据修正单元进行数据修正，修正后的数据由第一数据修正单元传送给第二数据修正单元进行处理，所述第二数据修正单元将处理后的信号传送给钻机控制单元。本实用新型实现实时预测与修正，减少钻井事故发生，避免打废井、无用井，提升钻井成功率。其存在的问题是，并不是主要应用于钻进易发生井斜的问题，而是用于二次数据修正，并没有实时测量钻进的井眼轨迹，而是通过分析处理来完成判断，其结构复杂，成本较高。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种钻井修正器，旨在解决现有的钻井过程中遇到坚硬的地质层时，钻进易发生井斜，需要取出钻头重新钻进，浪费了大量的人力物力，延长了生产周期，钻头上安装的牙轮易造成损坏，造成生产成本的大幅上升的问题，且结构简单，成本低廉。
[0006]本实用新型提到的一种钻井修正器，其技术方案是包括钻杆(1)、钻头(2)、准直器
(3)、第一压力传感器(4)、第二压力传感器(5)、AD转换器(6)、比较器(7)、单片机(8)，所述钻头(2)与钻杆(I)螺旋连接，钻头(2)的下端安装有准直器(3)，钻头(2)的侧壁安装有第一压力传感器(4)和第二压力传感器(5)和单片机(8);所述第一压力传感器(4)、第二压力传感器(5)、准直器(3)与单片机(8)相连接。
[0007]上述的准直器(3)、第一压力传感器(4)和第二压力传感器(5)的外侧分别敷焊有钨钢块，所述钨钢块(9)采用负斜镶方式堆焊在钻头(2)的下端椎体部分和上端圆柱体部分，在下端椎体部分和上端圆柱体部分之间的连接处不设有钨钢块。
[0008]上述的钨钢块的外形采用六边形结构。
[0009]本实用新型的有益效果是:该钻井修正器结构简单，成本低廉，钻头能够根据不同岩层的硬度自动调节下降速度，并对钻进进行有效的修正，减少了钻头取出次数，保证了钻进一次成功率，降低了工人的劳动强度，又减少了材料的消耗，安全系数高;另外，钨钢块采用负斜镶方式堆焊在钻头的下端椎体部分和上端圆柱体部分，且钨钢块的外形采用六边形结构，其耐磨损效果较好。
【附图说明】
[0010]附图1是本实用新型未附钨钢块的结构示意图；
[0011]附图2是已附钨钢块的钻头的外形示意图；
[0012]上图中:钻杆1、钻头2、准直器3、第一压力传感器4、第二压力传感器5、AD转换器6、比较器7、单片机8、钨钢块9。
【具体实施方式】
[0013]结合附图1-2，对本实用新型作进一步的描述:
[0014]本实用新型提到的一种钻井修正器，其技术方案是包括钻杆1、钻头2、准直器3、第一压力传感器4、第二压力传感器5、AD转换器6、比较器7、单片机8，所述钻头2与钻杆I螺旋连接，钻头2的下端安装有准直器3，钻头2的侧壁安装有第一压力传感器4和第二压力传感器5和单片机8;所述第一压力传感器4、第二压力传感器5、准直器3与单片机8相连接。
[0015]其中，准直器3、第一压力传感器4和第二压力传感器5的外侧分别敷焊有钨钢块9，所述钨钢块9采用负斜镶方式堆焊在钻头2的下端椎体部分和上端圆柱体部分，在下端椎体部分和上端圆柱体部分之间的连接处不设有钨钢块，该钨钢块的外形采用六边形的，长度10_，对角宽边3_，钨钢块有效的保护了准直器3、第一压力传感器4、第二压力传感器5、单片机6的耐磨性能，在钻进时，钻头破碎岩石形成井眼，磨损是不可避免的，破碎的岩肩会对仪器产生磨损，所以，应把磨损控制在最低限度内；另外，由于不同的镶焊方式对钻头的使用有一定影响，在这里只是起到防止磨损的作用，不作为破岩使用，因此，在准直器3、第一压力传感器4、第二压力传感器5外侧的钨钢块，在堆焊时采用了负斜镶方式，达到了延长使用寿命并且起到保护钻头外径磨损的问题;且该钨钢块的配方为:由金属Co 95%和金属Cr5%组成的粘结金属15份，稀土金属Ce 0.3份，抑制剂碳化钽I份和碳化妈80份组成，上述按重量份组成，其耐磨损效果更好，使用寿命更长。
[0016]另外，准直器3用于提供测量钻进的井眼轨迹路径，第一压力传感器4和第二压力传感器5将检测到的钻进压力直接输入到单片机8中，单片机8对第一压力传感器4和第二压力传感器5通过AD转换器6转换后的数值进行比较，二值差值越大，钻头的钻速越慢，充分对坚硬的岩层进行钻进；当二值的差值在允许范围内时，钻头的钻速提高，根据准直器3测量的井斜控制方向进行钻进，避免出现钻进轨迹偏离井眼轴线的情况。
[0017]本实用新型使用的单片机为:avr单片机，此系列单片机的AD转换器，可以直接把压力传感器传输来的模拟信号进行AD转换。Avr单片机使用5v电源供电，在电源部分使用了7805，将蓄电池的电压变换成单片机可以使用的电压，同时也将供电电压稳定在5v。
[0018]单片机接受两个压力传感器送来的模拟信号，转换成对应的AD值，在单片机内对这两个数字值进行比较，根据比较值调整钻进速度或者角度。
[0019]准直器的信号同样直接输入到单片机，单片机把准直器的模拟信号转换成数字信号，根据此数字值做出相应的调整。
[0020]压力传感器和准直器可以选择4一20毫安输出型，经过电路变换成单片机可接受的信号，或者直接选用O—54俞出类型，直接接到单片机上。
[0021]为了提高转换的精度和工作的可靠度，单片机外接晶振，在单片机程序内启用看门狗，可进一步提高可靠度。
[0022]本实用新型提到的一种钻井修正器的使用方法，包括以下步骤:
[0023]第一步，钻头2安装在钻杆I的下端，钻进时钻头2接触岩石并在一定的钻压下破碎岩石形成井眼；
[0024]第二步，在钻进过程中，准直器3实时测量钻进的井眼轨迹，第一压力传感器4和第二压力传感器5将检测到的钻进压力传输到单片机8;
[0025]第三步，比较第一压力传感器4和第二压力传感器5的压力值的大小，差值越大，钻头2的钻进速度越慢，此处岩层的坚硬程度越大，钻进的钻进压力进行调整，当差值在正常范围时，钻头2的钻进速度提高，达到控制钻进方向的目的，避免出现钻进井斜。
[0026]以上所述，仅是本实用新型的部分较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本实用新型的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本实用新型要求保护的范围。
【主权项】
1.一种钻井修正器，其特征是:包括钻杆(I)、钻头(2)、准直器(3)、第一压力传感器(4)、第二压力传感器(5)、AD转换器(6)、比较器(7)、单片机(8)，所述钻头(2)与钻杆(I)螺旋连接，钻头(2)的下端安装有准直器(3)，钻头(2)的侧壁安装有第一压力传感器(4)和第二压力传感器(5)和单片机(8);所述第一压力传感器(4)、第二压力传感器(5)、准直器(3)与单片机(8)相连接。2.根据权利要求1所述的钻井修正器，其特征是:所述的准直器(3)、第一压力传感器(4)和第二压力传感器(5)的外侧分别敷焊有钨钢块(9)，所述钨钢块(9)采用负斜镶方式堆焊在钻头(2)的下端椎体部分和上端圆柱体部分，在下端椎体部分和上端圆柱体部分之间的连接处不设有钨钢块。3.根据权利要求2所述的钻井修正器，其特征是:所述的钨钢块(9)的外形采用六边形结构。
【文档编号】E21B44/02GK205677599SQ201620455939
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年5月18日 公开号201620455939.1, CN 201620455939, CN 205677599 U, CN 205677599U, CN-U-205677599, CN201620455939, CN201620455939.1, CN205677599 U, CN205677599U
【发明人】杜书东, 柳毅, 邵玉华, 孟建生, 谭庆博, 耿政华, 门如忠, 王栋, 李海洋, 尹博
【申请人】杜书东