专利名称：泥浆脉冲随钻测斜仪的井下结构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于油田井下探测仪器设备领域，特别涉及到利用泥浆传输脉冲的随钻类测斜仪器的井下结构部分。
用于油田的钻井随钻测斜仪，按井下测量参数传输方式划分，可分为有线与无线两类，有线随钻测斜仪的使用已有几十年的历史，这种测斜仪的产品是利用电缆将测量参数传输到地面，供井上分析、处理，其传输速率高，井下仪器组成结构简单，但钻井过程中，井上操作繁琐、费时，续钻管时，要把整个仪器从井下提到地面，地面设备较多，投资可观。近年来，我们开发研制了无线随钻测斜仪，它是一种利用泥浆脉冲或电磁波来传输测量数据的测量仪器，省去了电缆车，钻井过程中，续钻管时，由于不存在电缆线，故不必提取井下仪器到地面，大大简化了井上操作，提高了工作效率，本实用新型所述泥浆脉冲随钻测斜仪的井下结构就是属于无线随钻测斜仪的一种，它是利用泥浆压力变化(参照在先申请的专利无线随钻脉冲发生器，申请号00209574.2)，将被测量的参数从井下以脉冲的形式传输到地面，供操作者采用、处理。从广义上说，泥浆脉冲随钻测斜仪总体设备，包括了井上地面设备及井下测斜仪结构两大部分，本实用新型主题名称所针对的是井下测斜仪部分，它是总体设备的核心部分。
本实用新型的目的，是为了克服在钻井过程中有线随钻测斜仪使用中存在井上操作繁琐、费时、投资大等缺陷，而提出了无线随钻即泥浆脉冲随钻测斜仪的研究开发，本项开发重点在于这种测斜仪的井下结构部分，结构中所包含的核心部分，即探测管。
本实用新型是依靠下述技术方案来实现的，一种泥浆脉冲随钻测斜仪的井下结构，主要包括位于油田井下的测量部件，它由打捞头、流量开关、扶正器、电池、探测管、驱动器、脉冲信号发生器、引鞋相连而成，其特征在于，置于两段扶正器之间的探测管，它由一个长圆筒形金属管壳作为外罩，内部沿轴线依次装配着三个磁场传感器，通过馈线组L连接到电路组合接板，通过装配架与该组合接板相连的还有三个重力加速度传感器和一个温度传感器，所采集的参数信息经电路组合板处理成脉冲编码信息后再通过馈线组L传输到与本探测管毗邻的下一节驱动电路段，它按输入的脉冲指令启动脉冲发生器，并将变化的泥浆压力传到地面。
所述的三个磁场传感器Bx,By,Bz，其传感头分别安装在探管台体直角坐标系的X,Y,Z轴；所述的三个重力加速度传感器Gx,Gy,Gz,其传感头分别安装在探管台体直角坐标系的x,y,z轴；常规的电路组合接板中包含着采集数据的伺服电路，它们将磁信号及重力加速度信号送入与之相连的V-T变换器，该变换器是数模变换器的一种，它将输入电压变换成与之对应的脉冲串，经运算求得方向参数——井斜、方位、工具面、温度、电压等，再经与之相连的数据处理器，变换成数字量，以编码脉冲形式送至驱动电路。本测斜仪中对探测管、驱动电路及脉冲信号发生器的供电电源，是靠高温锂电池经DC/DC及DC/AC变换来完成的。
本方案的积极效果是，由于探测管中使用了高抗振加速度计传感器及高灵敏度磁场传感器，使本仪器确保了方向参数的精确测量，同时通过电路组合接板中的V-T变换器及数字信号处理，得以实现无线信号的传输，这就省去了电缆车及地面其他设备，降低了成本，提高了工作效率。
以下结合附图，进一步说明实施例
图1为泥浆脉冲随钻测斜仪井下结构的上半部分；图2为泥浆脉冲随钻测斜仪井下结构的下半部分；图3为测斜仪井下结构中探测管部分装配关系图；图4为测斜仪井下结构各部件连接关系示意图；图5为本测斜仪井下结构中常规的电路组合接板各部分电路连接关系图。
图中，连有流量开关的打捞头1位于本测斜仪井下结构的头部，与其轴向相连的，是扶正器2及锂电池3，它是由8节3.6V的锂电池串联而成，与其相连的是第2扶正器2′，它的下方连接着探测管4及第3扶正器2″，其中探测管4内装配有三个磁场传感器4.1，它们由馈线组L接到电路组合接板4.2，再通过装配架4.3将三个重力加速度传感器4.4连接到电路组合板4.2，同时温度传感器4.5也通过馈线组L连到电路中；所连的第3扶正器2″的下方，连接着驱动器5及脉冲发生器6，图2表示由图1断开的脉冲发生器以下的各部分，与脉冲发生器6相连的是引鞋部分7，上述的各部分总装在长圆筒形的金属壳外罩8中，总体工作在井下。
权利要求1.一种泥浆脉冲随钻测斜仪的井下结构，主要包括位于油田井下的测量部件，它由打捞头、流量开关、扶正器、电池、探测管、驱动器、脉冲信号发生器、引鞋相连而成，其特征在于，置于两段扶正器之间的探测管，它由一个长圆筒形金属管壳作为外罩，内部沿轴线依次装配着三个磁场传感器，通过馈线组L连接到电路组合接板，通过装配架与该组合接板相连的还有三个重力加速度传感器和一个温度传感器，再通过馈线组L传输到下一节驱动电路段。
2.按照权利要求1所述的井下结构，其特征在于，所述的三个磁场传感器Bx,By,Bz，其传感头分别安装在探管台体直角坐标系的X,Y,Z轴。
3.按照权利要求1所述的井下结构，其特征在于，所述的三个重力加速度传感器Gx,Gy,Gz，其传感头分别安装在探管台体直角坐标系的x,y,z轴。
4.按照权利要求1所述的井下结构，其特征在于，探测管、驱动电路及脉冲信号发生器的供电电源，是靠高温锂电池经DC/DC及DC/AC变换来完成的。
专利摘要一种泥浆脉冲随钻测斜仪的井下结构,主要包括打捞头、扶正器、探测管、电池、驱动器、脉冲信号发生器,其关键部件是置于两段扶正器之间的探测管,它由一个长圆筒形金属管壳作为外罩,内部沿轴线依次装配着三个磁场传感器、三个重力加速度传感器和一个温度传感器,本结构将变化的泥浆压力传到地面,参数测量精确度高,节省成本和人力。
文档编号G01C9/00GK2456133SQ0025442
公开日2001年10月24日 申请日期2000年9月29日 优先权日2000年9月29日
发明者桂德洙, 龙熙艾, 桂昌浩, 马晓华, 牛勇, 刘今, 王瑶, 周斌, 张景义 申请人:牛勇