近钻头导向系统及螺杆钻具的制作方法

本申请涉及石油勘探，尤其涉及一种近钻头导向系统及螺杆钻具。

背景技术：

1、在石油地质勘探等钻井过程中，要求使钻井轨迹准确的按照工程设计要求进行，以便及时准确地掌握地层信息识别薄油层提高钻井效率。这需要保证近钻头处地层参数的准确性。

2、相关技术中，近钻头导向系统采用分体式设计，也即在钻头处设计一个发射短节，将近钻头处的数据采用无线传输的方式发送至接收系统。但是，通过这种无线传输方式传播的信号不稳定，在煤气层等特殊地层中容易受到地层干扰，出现数据丢失的情况；并且，在无线传播方式中，需要配备单独的发射短节和接收短节，使得整个近钻头导向系统的结构复杂，成本高昂。

技术实现思路

1、本申请提供了一种近钻头导向系统及螺杆钻具，以解决传统近钻头导向系统信号传输不稳定，整体结构复杂，成本高的技术问题。

2、为此，第一方面，本申请实施例提供了一种近钻头导向系统，其包括：

3、随钻测量组件，通信连接于远程设备；

4、电线总成，连接于随钻测量组件的远端，电线总成上设有第一走线槽，第一走线槽同时沿电线总成的轴向和径向延伸；

5、发射短节总成，连接于电线总成的远端；发射短节总成包括发射短节本体和设于发射短节本体内的测量模块，发射短节总成上设有第二走线槽和第三走线槽，第二走线槽环设于发射短节总成的周向，测量模块的至少部分连通第二走线槽，第三走线槽沿发射短节总成的轴向延伸，第三走线槽连通第二走线槽和第一走线槽；以及

6、传输导线，一端电连接于测量模块，另一端顺次穿过第二走线槽、第三走线槽及第一走线槽电连接于随钻测量组件。

7、在一种可能的实施方式中，发射短节本体包括短节壳体和第一保护件，短节壳体上设有第一槽体，第一保护件盖合于第一槽体，以在第一保护件和短节壳体之间形成第一容置腔室，测量模块设于第一容置腔室；第二走线槽连通第一槽体。

8、在一种可能的实施方式中，发射短节本体还包括第一密封件，第一密封件设于第一保护件和短节壳体之间。

9、在一种可能的实施方式中，短节壳体上设有第二槽体，第二槽体与第一槽体沿发射短节总成的轴向间隔布置，发射短节总成还包括第一插针组件，第一插针组件包括第一插针、第二保护件及第二密封件，第二保护件盖合于第二槽体，第二密封件设于第二保护件和短节壳体之间，以在第二保护件和短节壳体之间形成第二容置腔室；第一插针的一端插设于第三走线槽，另一端位于第二容置腔室内。

10、在一种可能的实施方式中，第一槽体设有多个，第一保护件设有多个，测量模块设有多个，一个第一保护件对应一个第一槽体设置，一个测量模块对应设置于一个第一容置腔室内。

11、在一种可能的实施方式中，电线总成包括顺次连接的螺杆接头、转换导流套及中心连接杆，螺杆接头套设于转换导流套外，中心连接杆的一端插设于螺杆接头并连接于转换导流套的外侧，另一端插设于随钻测量组件；第一走线槽包括设于螺杆接头的第一走线段、设于转换导流套的第二走线段及设于中心连接杆的第三走线段，第一走线段、第二走线段及第三走线段顺次连通，且第一走线段、第二走线段及第三走线段沿电线总成的径向从外到内依次排布。

12、在一种可能的实施方式中，第二走线段包括顺次连通的第一走线通道、第二走线通道及第三走线通道，第一走线通道的远离第二走线通道的一端为扩口式结构，第一走线通道和第三走线通道相平行，第二走线通道倾斜设置。

13、在一种可能的实施方式中，螺杆接头上设有第三槽体，电线总成还包括第二插针组件，第二插针组件包括第二插针、第三保护件及第三密封件，第三保护件盖合于第三槽体，第三密封件设于第三保护件和螺杆接头之间，以在第三保护件和螺杆接头之间形成第三容置腔室；第二插针的一端插设于第一走线段，另一端位于第三容置腔室。

14、在一种可能的实施方式中，近钻头导向系统还包括驱动总成，驱动总成设于发射短节总成和电线总成之间，驱动总成上设有第四走线槽，第四走线槽沿驱动总成的轴向延伸；传输导线顺次穿过第二走线槽、第三走线槽、第四走线槽及第一走线槽电连接于随钻测量组件。

15、在一种可能的实施方式中，近钻头导向系统还包括卡箍件，卡箍件上设有第五走线槽，卡箍件设于驱动总成和发射短节总成之间、和驱动总成和电线总成之间。

16、第二方面，本申请还提供了一种螺杆钻具，包括如上所述的近钻头导向系统。

17、根据本申请实施例提供的近钻头导向系统及螺杆钻具，该近钻头导向系统包括：随钻测量组件，通信连接于远程设备；电线总成，连接于随钻测量组件的远端，电线总成上设有第一走线槽，第一走线槽同时沿电线总成的轴向和径向延伸；发射短节总成，连接于电线总成的远端；发射短节总成包括发射短节本体和设于发射短节本体内的测量模块，发射短节总成上设有第二走线槽和第三走线槽，第二走线槽环设于发射短节总成的周向，测量模块的至少部分连通第二走线槽，第三走线槽沿发射短节总成的轴向延伸，第三走线槽连通第二走线槽和第一走线槽；以及传输导线，一端电连接于测量模块，另一端顺次穿过第二走线槽、第三走线槽及第一走线槽电连接于随钻测量组件。本申请技术方案，通过优化近钻头导向系统的具体配置，以实现近钻头导向系统的有线传输，提高近钻头处采集的数据信息传输稳定性和准确性，避免数据信息传播因受到地层环境干扰而出现数据信息丢失的情况，造成信息缺失；同时，通过有线传输的方式规避了传统近钻头导向系统中需同时配置发射短节和接收短节，以实现近钻头处信息的采集和发射，极大简化了近钻头导向系统的结构，方便后续运输组装，降低了近钻头导向系统的成本。具体而言，将近钻头导向系统配置为至少包括随钻测量组件、电线总成、发射短节总成及传输导线的组合构件。该随钻测量组件通信连接于远程设备，以将近钻头处获取的检测数据传递给远程设备。该电线总成用于给传输导线提供第一走线槽，以便将传输导线藏匿于电线总成内部，避免外部钻井环境对传输导线的侵蚀/损坏。该发射短节总成被配置为至少包括发射短节本体和测量模块的组合构件，该测量模块配置在发射短节本体内部，用于采集近钻头处的数据信息；该发射短节本体用于给传输导线提供第二走线槽和第三走线槽，以将传输导线藏匿于发射短节总成内部，避免外部钻井环境对对传输导线的侵蚀/损坏。如此，传输导线的一端电连接于测量模块上，另一端顺次穿过第二走线槽、第三走线槽及第一走线槽，并电连接于随钻测量组件上，以将测量模块上采集到的数据信息传递给随钻测量组件，再通过随钻测量组件将该数据信息传递给远程设备，实现采集信息的传递。

技术特征：

1.一种近钻头导向系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的近钻头导向系统，其特征在于，所述发射短节本体包括短节壳体和第一保护件，所述短节壳体上设有第一槽体，所述第一保护件盖合于所述第一槽体，以在所述第一保护件和所述短节壳体之间形成第一容置腔室，所述测量模块设于所述第一容置腔室；所述第二走线槽连通所述第一槽体。

3.根据权利要求2所述的近钻头导向系统，其特征在于，所述发射短节本体还包括第一密封件，所述第一密封件设于所述第一保护件和所述短节壳体之间。

4.根据权利要求2所述的近钻头导向系统，其特征在于，所述短节壳体上设有第二槽体，所述第二槽体与所述第一槽体沿所述发射短节总成的轴向间隔布置，所述发射短节总成还包括第一插针组件，所述第一插针组件包括第一插针、第二保护件及第二密封件，所述第二保护件盖合于所述第二槽体，所述第二密封件设于所述第二保护件和所述短节壳体之间，以在所述第二保护件和所述短节壳体之间形成第二容置腔室；所述第一插针的一端插设于所述第三走线槽，另一端位于所述第二容置腔室内。

5.根据权利要求2所述的近钻头导向系统，其特征在于，所述第一槽体设有多个，所述第一保护件设有多个，所述测量模块设有多个，一个所述第一保护件对应一个所述第一槽体设置，一个所述测量模块对应设置于一个所述第一容置腔室内。

6.根据权利要求1所述的近钻头导向系统，其特征在于，所述电线总成包括顺次连接的螺杆接头、转换导流套及中心连接杆，所述螺杆接头套设于所述转换导流套外，所述中心连接杆的一端插设于所述螺杆接头并连接于所述转换导流套的外侧，另一端插设于所述随钻测量组件；所述第一走线槽包括设于所述螺杆接头的第一走线段、设于所述转换导流套的第二走线段及设于所述中心连接杆的第三走线段，所述第一走线段、所述第二走线段及所述第三走线段顺次连通，且所述第一走线段、所述第二走线段及所述第三走线段沿所述电线总成的径向从外到内依次排布。

7.根据权利要求6所述的近钻头导向系统，其特征在于，所述第二走线段包括顺次连通的第一走线通道、第二走线通道及第三走线通道，所述第一走线通道的远离所述第二走线通道的一端为扩口式结构，所述第一走线通道和所述第三走线通道相平行，所述第二走线通道倾斜设置。

8.根据权利要求6所述的近钻头导向系统，其特征在于，所述螺杆接头上设有第三槽体，所述电线总成还包括第二插针组件，所述第二插针组件包括第二插针、第三保护件及第三密封件，所述第三保护件盖合于所述第三槽体，所述第三密封件设于所述第三保护件和所述螺杆接头之间，以在所述第三保护件和所述螺杆接头之间形成第三容置腔室；所述第二插针的一端插设于所述第一走线段，另一端位于所述第三容置腔室。

9.根据权利要求1所述的近钻头导向系统，其特征在于，所述近钻头导向系统还包括驱动总成，所述驱动总成设于所述发射短节总成和电线总成之间，所述驱动总成上设有第四走线槽，所述第四走线槽沿所述驱动总成的轴向延伸；所述传输导线顺次穿过所述第二走线槽、所述第三走线槽、所述第四走线槽及所述第一走线槽电连接于所述随钻测量组件。

10.根据权利要求9所述的近钻头导向系统，其特征在于，所述近钻头导向系统还包括卡箍件，所述卡箍件上设有第五走线槽，所述卡箍件设于所述驱动总成和所述发射短节总成之间、和所述驱动总成和所述电线总成之间。

11.一种螺杆钻具，其特征在于，包括如权利要求1至10任一项所述的近钻头导向系统。

技术总结
本申请涉及石油勘探技术领域，尤其一种近钻头导向系统及螺杆钻具，该近钻头导向系统包括：随钻测量组件，通信连接于远程设备；电线总成，连接于随钻测量组件的远端，电线总成上设有第一走线槽；发射短节总成，连接于电线总成的远端；发射短节总成包括发射短节本体和设于发射短节本体内的测量模块，发射短节总成上设有第二走线槽和第三走线槽，第二走线槽环设于发射短节总成的周向，测量模块的至少部分连通第二走线槽，第三走线槽沿发射短节总成的轴向延伸，第三走线槽连通第二走线槽和第一走线槽；以及传输导线，电连接于测量模块和随钻测量组件之间。本申请技术方案有效解决了传统近钻头导向系统信号传输不稳定，整体结构复杂的技术问题。

技术研发人员：刘荣帅,李涛,贾延军,孙康健,孙转雨,常德周,刘波,张成龙,焦晓龙,宋鑫
受保护的技术使用者：德州联合石油科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15