一種近鉆頭隨鉆測量系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種近鉆頭隨鉆測量系統(tǒng)，其包括馬達系統(tǒng)、測量傳輸系統(tǒng)、無線接收系統(tǒng)和無磁短接，所述的測量傳輸系統(tǒng)設置在馬達系統(tǒng)內部，所述測量傳輸系統(tǒng)的發(fā)射裝置和無線接收系統(tǒng)的接收裝置設置在無磁內腔內。在鉆頭鉆進過程中能更準確的實時測量鉆頭所在地層的方位伽馬和井斜參數并向無線接收系統(tǒng)實時無線傳輸。與常規(guī)隨鉆測量作業(yè)相比，所述近鉆頭隨鉆測量系統(tǒng)測量位置更靠近鉆頭，無滯后描述井眼軌跡和測量地層伽馬，極大提高了鉆遇率。與常規(guī)近鉆頭隨鉆測量作業(yè)相比，所述近鉆頭隨鉆測量系統(tǒng)井眼軌跡控制能力(造斜、糾斜)更強，地質參數描述更準確。從而極大地提高儲層鉆遇率和無滯后描述井眼軌跡，降低鉆井成本和提高采出率。
【專利說明】
一種近鉆頭隨鉆測量系統(tǒng)
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于鉆井技術領域?！颈尘凹夹g】
[0002]在石油鉆采領域，定向井技術是提高原油采收率，穩(wěn)定油田產量的重要技術，特別是針對復雜油氣藏，其鉆遇率與井眼軌跡控制一直是制約鉆采成本降低的主要因素，而精確的隨鉆測量鉆頭所在位置地層信息數據對提高鉆遇率與井眼軌跡控制具有決定性的作用，為實現良好的儲層鉆遇效果，地質跟蹤導向技術便成為定向井開發(fā)中不可缺少的關鍵技術。定向井地質導向跟蹤技術是以井下實際地質特征來確定和控制井眼軌跡，精確地控制井下鉆具命中目的層位。而定向井鉆遇最佳目的層位，即有效儲層，關鍵技術在井眼軌跡控制，保證鉆頭在有效儲層中穿行，盡量避免鉆遇夾層。
[0003]常規(guī)隨鉆測量方式的隨鉆測量儀器設置在馬達的上部，其測量位置距離馬達系統(tǒng)的下端面大都在10米以上，在鉆進過程中常常因為遠離鉆頭而不能實時準確測量鉆頭所在位置地層數據信息導致鉆頭穿出油氣藏，特別是薄油氣藏。
[0004]而使用常規(guī)近鉆頭隨鉆測量方式可以克服不能實時準確測量鉆頭所在位置地層數據信息的缺點，其是把近鉆頭隨鉆測量短節(jié)設置在馬達系統(tǒng)的下部并與鉆頭直接相連， 使其測量位置靠近鉆頭，但是因為在鉆頭與馬達系統(tǒng)之間增加了隨鉆測量短節(jié)，加長了鉆頭與馬達彎點之間的距離，從而降低了鉆頭的可控性，增加了鉆具在井底的摩擦和扭矩以及鉆頭工作時的振動。由于常規(guī)近鉆頭隨鉆測量方式增加了近鉆頭隨鉆測量短節(jié)使井下鉆具組合結構發(fā)生改變導致其力學特性發(fā)生變化，從而使鉆具的造斜能力降低，導致井下鉆具對井眼軌跡的控制能力不足，常常因為井眼軌跡控制的滯后造成糾偏過長。而鉆頭在井底工作時的振動所產生的沖擊加劇了鉆頭等井下工具的損壞。另一方面，常規(guī)近鉆頭隨鉆測量的數據信息通過無線發(fā)射到接收裝置時，無線發(fā)射信號必須穿過螺桿鉆具系統(tǒng)的阻礙，傳輸距離遠且信號傳輸的穩(wěn)定性和可靠性差。
【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于:針對現有鉆探領域存在的上述問題，提供一種能夠測量靠近鉆頭的地層數據信息，從而能更準確地實時獲得鉆頭所在地層的數據信息和井眼軌跡參數的近鉆頭隨鉆測量系統(tǒng)，以提高鉆頭鉆遇率并保持較高的鉆具導向控制能力，增強井眼軌跡可控性，提高采出率，降低鉆井成本。
[0006]本發(fā)明目的通過下述技術方案來實現:
[0007]—種近鉆頭隨鉆測量系統(tǒng)，包括馬達系統(tǒng)、測量傳輸系統(tǒng)、無線接收系統(tǒng)、無磁短接，所述馬達系統(tǒng)由外部殼體和內部轉動部分組成，所述無磁短接設置在所述馬達系統(tǒng)上方，且無磁短接與馬達系統(tǒng)之間直接連接或連接鉆具或短接，所述馬達系統(tǒng)的內部轉動部分的內部設置有孔，所述測量傳輸系統(tǒng)包括采集、測量數據的測量裝置，將測量裝置的數據發(fā)射給無線接收系統(tǒng)的發(fā)射裝置，將測量裝置的數據傳輸給發(fā)射裝置的傳輸裝置，以及為測量裝置和發(fā)射裝置提供電能的電源裝置，測量傳輸系統(tǒng)的測量裝置和傳輸裝置設置在所述馬達系統(tǒng)的內部轉動部分的孔內，其中測量裝置設置在所述馬達系統(tǒng)的下1/3位置以內， 且距馬達系統(tǒng)的下端面的距離在2米以內；測量傳輸系統(tǒng)的發(fā)射裝置設置在馬達系統(tǒng)的內部轉動部分的上部并伸入無磁內腔中，測量傳輸系統(tǒng)相對所述馬達系統(tǒng)轉動部分固定，能隨轉動部分一起相對馬達系統(tǒng)的外部殼體轉動;無線接收系統(tǒng)的無線接收裝置設置在無磁短接內且相對無磁短接固定，馬達系統(tǒng)工作時，測量傳輸系統(tǒng)相對無線接收系統(tǒng)轉動，無線接收裝置與發(fā)射裝置通過無線傳輸的方式傳輸信號。
[0008]作為選擇，所述測量裝置設置在距馬達系統(tǒng)的下端面1.5米的距離以內。作為進一步優(yōu)選，所述測量裝置設置在距馬達系統(tǒng)的下端面1米的距離以內。
[0009]作為選擇，所述馬達系統(tǒng)為螺桿鉆具系統(tǒng)。螺桿鉆具系統(tǒng)能夠提供較大的扭矩和轉速，具有優(yōu)良的導向鉆進能力，是導向鉆井中極好的馬達工具。且螺桿鉆具系統(tǒng)結構緊湊，適用于定向井和從式井，與隨鉆測量系統(tǒng)配合能夠準確進行造斜，定向和糾偏，可提高工程質量并降低鉆井成本。
[0010]作為進一步選擇，螺桿鉆具系統(tǒng)的轉動部分至少包括傳動軸，撓軸和螺桿馬達轉子，所述測量裝置設置于所述螺桿鉆具系統(tǒng)的傳動軸內部，相對傳動軸固定，能隨傳動軸一起轉動。螺桿鉆具系統(tǒng)的傳動軸直接與鉆頭相連，測量裝置距離鉆頭很近，能更準確的實時測量鉆頭所在位置地層的數據信息。測量裝置設置在傳動軸內部，沒有增加鉆頭到馬達彎點之間的距離，從而增強了對鉆頭的導向可控性，也減少了因鉆頭與馬達之間增加短節(jié)(工具)而增加鉆具在井底的摩擦和扭矩，并可降低鉆頭工作時的振動。從而使鉆具保持高的造斜與糾斜能力，保證井眼軌跡質量，降低鉆井成本，提高采出率，減小鉆壓傳遞阻力提高鉆井效率，并且降低鉆頭在井底振動沖擊力，從而減少鉆頭等井下工具因振動沖擊引起的損壞。
[0011]作為進一步選擇，所述發(fā)射裝置設置于所述螺桿馬達轉子的上部，相對螺桿馬達轉子固定，能隨螺桿馬達轉子一起轉動。發(fā)射裝置設置于所述螺桿馬達轉子的上部使發(fā)射裝置接近無線接收系統(tǒng)的接收裝置，發(fā)射裝置與接收裝置之間信號傳輸無障礙阻隔，且整個測量傳輸系統(tǒng)一起隨著鉆頭轉動，可以有效保護測量傳輸系統(tǒng)。
[0012]作為選擇，所述測量傳輸系統(tǒng)的電源裝置設置在所述馬達系統(tǒng)的內部轉動部分的孔內，并位于測量裝置與發(fā)射裝置之間，相對更靠近發(fā)射裝置。電源裝置為測量傳輸系統(tǒng)提供可靠的能源供應，保證測量傳輸系統(tǒng)持續(xù)不斷的穩(wěn)定工作。
[0013]作為選擇，所述測量裝置包括方位伽馬傳感器和井斜傳感器，所述方位伽馬傳感器采集方位伽馬數據，所述井斜傳感器測量井斜數據。在定向鉆井過程中，鉆頭所在地層的方位伽馬數據和井斜數據是鉆進中主要的也是最重要的基本數據。其直接決定了井眼軌跡的質量和鉆頭鉆遇率，影響采出率與鉆井成本。
[0014]作為選擇，所述馬達系統(tǒng)與無磁短接之間設有防掉總成，所述防掉總成包括防掉短接和防掉帽，所述防掉帽中心具有軸向貫通的通孔，設置在馬達系統(tǒng)的內部轉動部分的上部并固定，所述測量傳輸系統(tǒng)的發(fā)射裝置從防掉帽中間的通孔穿過并伸入無磁的防掉短接內腔中，所述防掉短接下部與所述馬達系統(tǒng)的外部殼體連接，上部與無磁短接相連，且下端內壁上設有限位臺肩;所述防掉帽的上端外壁設有凸緣，所述凸緣用于在下部殼體斷裂時抵接于所述限位臺肩處。防掉總成可以防止鉆具系統(tǒng)殼體斷裂時掉落到井底而增加打撈成本，可降低鉆進風險，提高本專利的安全可靠性。
[0015]作為選擇，無磁短接為無磁鉆鋌，且當無磁短接與馬達系統(tǒng)之間直接連接時，測量傳輸系統(tǒng)的發(fā)射裝置伸入無磁鉆鋌內腔中。本專利的發(fā)射裝置和接收裝置之間通過無線傳輸信號，有磁短接會干擾和影響無線信號穩(wěn)定可靠地傳輸。且無磁鉆鋌可以作為鉆柱的一部分，具有扶正效果，也不影響無線信號的傳輸。
[0016]前述本發(fā)明主方案及其各進一步選擇方案可以自由組合以形成多個方案，均為本發(fā)明可采用并要求保護的方案;且本發(fā)明，(各非沖突選擇)選擇之間以及和其他選擇之間也可以自由組合。本領域技術人員在了解本發(fā)明方案后根據現有技術和公知常識可明了有多種組合，均為本發(fā)明所要保護的技術方案，在此不做窮舉。
[0017]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的近鉆頭隨鉆測量系統(tǒng)，通過在馬達系統(tǒng)內靠近鉆頭的部分設置測量裝置，使鉆頭在鉆進過程中能夠更準確的測量鉆頭所在位置地層的實時數據信息和井眼軌跡參數，并實時向上穩(wěn)定可靠地無線傳輸所測量的數據信息到無線接收系統(tǒng)的接收裝置。隨鉆測量系統(tǒng)設置在馬達系統(tǒng)內部，可保持鉆具高的造斜與糾斜能力。
[0018]本發(fā)明相對常規(guī)隨鉆測量方式，測量位置距離馬達系統(tǒng)的下端面在2米以內(甚至更短，在1.5米、1米以內)且靠近鉆頭，在鉆進過程中能實時準確測量鉆頭所在位置地層數據信息，從而能有效避免鉆頭穿出油氣藏，特別是薄油氣藏，極大地提高油層鉆遇率和無滯后描述井眼軌跡。
[0019]本發(fā)明相對常規(guī)近鉆頭隨鉆測量方式，測量裝置設置在鉆頭與造斜彎點之間，不影響鉆頭與彎點之間的距離關系(鉆頭與馬達之間無需增加任何短接或工具，鉆頭與馬達及彎點的距離不增加)，從而增強了對鉆頭的可控性，減少因鉆頭與馬達之間增加短節(jié)(工具)而增加鉆具在井底的摩擦和扭矩，并可降低鉆頭工作時的振動。從而使鉆具保持高的造斜與糾斜能力，保證井眼軌跡質量，降低鉆井成本和提高采出率;減小鉆壓傳遞阻力提高鉆井效率，并且降低鉆頭在井底振動沖擊力，從而減少鉆頭等井下工具因振動沖擊引起的損壞。另一方面，本發(fā)明相對常規(guī)近鉆頭隨鉆測量的數據信息通過無線發(fā)射到接收系統(tǒng)的接收裝置時，無線信號不需穿過螺桿鉆具系統(tǒng)，而直接通過測量傳輸系統(tǒng)的傳輸裝置(有線傳輸)傳輸到無線接收系統(tǒng)的接收裝置附近的發(fā)射裝置，然后再無線傳輸給接收裝置，使數據無線傳輸距離大大縮短且傳輸通道無障礙，增強了信號傳輸的穩(wěn)定性和可靠性。
[0020]本發(fā)明的近鉆頭隨鉆測量系統(tǒng)結構緊湊，將測量傳輸系統(tǒng)設置在馬達系統(tǒng)內部， 在沒有改變鉆具組合結構的情況下解決了準確地實時獲得鉆頭所在地層的數據信息和井眼軌跡參數的問題，提高鉆頭鉆遇率并保持較高的鉆具導向控制能力，增強井眼軌跡可控性，提高采出率，降低鉆井成本。而且使測量傳輸系統(tǒng)的發(fā)射裝置與接收系統(tǒng)的接收裝置之間實現近距離無障礙無線通訊傳輸，實現測量數據的近測近傳，提高了數據傳輸的穩(wěn)定性和可靠性。本發(fā)明的測量裝置離鉆頭近，且測量裝置離鉆頭越近，鉆頭在鉆進過程中越能夠更準確地測量鉆頭所在位置地層的實時數據信息和井眼軌跡參數，鉆頭鉆遇率和采出率越尚。【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明實施例1的結構示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明實施例3的近鉆頭隨鉆測量系統(tǒng)的傳動軸總成示意圖。
[0023]圖3為本發(fā)明實施例4的近鉆頭隨鉆測量系統(tǒng)的萬向軸總成示意圖。
[0024]圖4為本發(fā)明實施例5的近鉆頭隨鉆測量系統(tǒng)的螺桿馬達總成示意圖。
[0025]圖5為本發(fā)明實施例6的近鉆頭隨鉆測量系統(tǒng)的防掉總成示意圖?！揪唧w實施方式】
[0026]下列非限制性實施例用于說明本發(fā)明。[〇〇27] 實施例1:[〇〇28] 參考圖1所示，一種近鉆頭隨鉆測量系統(tǒng)10,包括馬達系統(tǒng)20、測量傳輸系統(tǒng)6、無線接收系統(tǒng)5、無磁短接7。所述馬達系統(tǒng)20由外部殼體和內部轉動部分組成，所述無磁短接 7設置在所述馬達系統(tǒng)20上方，且無磁短接7與馬達系統(tǒng)20之間直接連接或連接鉆具或短接，所述馬達系統(tǒng)20的內部轉動部分的內部設置有孔，所述測量傳輸系統(tǒng)6包括采集、測量數據的測量裝置61，將測量裝置61的數據發(fā)射給無線接收系統(tǒng)5的發(fā)射裝置64,將測量裝置 61的數據傳輸給發(fā)射裝置64的傳輸裝置62,以及為測量裝置61和發(fā)射裝置64提供電能的電源裝置63,測量傳輸系統(tǒng)6的測量裝置61和傳輸裝置62設置在所述馬達系統(tǒng)20的內部轉動部分的孔內，其中測量裝置61設置在所述馬達系統(tǒng)20的下1/3位置以內，且距馬達系統(tǒng)20的下端面的距離在2米以內；測量傳輸系統(tǒng)6的發(fā)射裝置64設置在馬達系統(tǒng)20的內部轉動部分的上部并伸入無磁內腔中，測量傳輸系統(tǒng)6相對所述馬達系統(tǒng)20轉動部分固定，可隨轉動部分一起相對馬達系統(tǒng)20的外部殼體轉動;無線接收系統(tǒng)5的無線接收裝置51設置在無磁短接7內且相對無磁短接7固定，馬達系統(tǒng)20工作時，測量傳輸系統(tǒng)6相對無線接收系統(tǒng)5轉動， 無線接收系統(tǒng)5的無線接收裝置51與測量傳輸系統(tǒng)6的發(fā)射裝置61通過無線傳輸的方式傳輸信號。[〇〇29]作為選擇，所述測量裝置61設置在距馬達系統(tǒng)20的下端面1.5米的距離以內。作為進一步優(yōu)選，所述測量裝置61設置在距馬達系統(tǒng)20的下端面1米的距離以內。
[0030]作為選擇，所述馬達系統(tǒng)20為螺桿鉆具系統(tǒng)。作為選擇，螺桿鉆具系統(tǒng)的轉動部分至少包括傳動軸11，萬向軸22和螺桿馬達轉子32,所述測量裝置61設置于所述螺桿鉆具系統(tǒng)的傳動軸內部11，相對傳動軸11固定，可隨傳動軸11 一起轉動。
[0031]作為選擇，所述發(fā)射裝置64設置于所述螺桿馬達轉子32的上部，相對螺桿馬達轉子32固定，可隨螺桿馬達轉子32—起轉動。[〇〇32]作為選擇，所述測量傳輸系統(tǒng)6的電源裝置63設置在所述馬達系統(tǒng)20的內部轉動部分的孔內，并位于測量裝置61與發(fā)射裝置64之間，相對更靠近發(fā)射裝置64,為測量裝置61 及發(fā)射裝置64提供電能。
[0033]作為選擇，所述測量裝置61包括方位伽馬傳感器和井斜傳感器，所述方位伽馬傳感器采集方位伽馬數據，所述井斜傳感器測量井斜數據。[〇〇34]作為選擇，無磁短接7為無磁鉆鋌。當無磁短接7與馬達系統(tǒng)20之間直接連接時，測量傳輸系統(tǒng)6的發(fā)射裝置64伸入無磁鉆鋌內腔中。[〇〇35] 實施例2:[〇〇36] 一種近鉆頭隨鉆測量系統(tǒng)10,與實施例1基本相同，其區(qū)別在于:包括馬達系統(tǒng)20、 測量傳輸系統(tǒng)6、無線接收系統(tǒng)5和無磁短接7。其中所述無磁短接7為無磁鉆鋌，所述馬達系統(tǒng)20為螺桿鉆具系統(tǒng)，如圖1所示，由傳動軸總成1、萬向軸總成2、馬達總成3和防掉總成4組成。其分別都帶有外殼和內部可旋轉部分，且各自的外殼通過螺紋依次連接組成馬達系統(tǒng) 20的外部殼體，各自的內部可旋轉部分通過螺紋依次連接組成馬達系統(tǒng)20的內部轉動部分，可將內部轉動部分的內部設計為通孔，不僅為鉆頭傳遞破巖的動力同時還作為測量傳輸系統(tǒng)6的載體。無磁鉆鋌通過螺紋連接在馬達系統(tǒng)20的外部殼體上端。[〇〇37] 實施例3:
[0038]本實施例與實施例1、2基本相同，其區(qū)別在于:如圖2所示是本近鉆頭隨鉆測量系統(tǒng)10中螺桿鉆具系統(tǒng)(馬達系統(tǒng)20)的傳動軸總成1，包括傳動軸11、軸承組12、傳動軸殼體 13和支撐環(huán)14,其中傳動軸11上端通過螺紋與萬向軸總成2連接，下端通過螺紋與鉆頭連接，軸頸各部裝入軸承組12(徑向軸承和推力軸承組)，主要作用為鉆頭傳遞鉆壓、轉速和扭矩，內部通孔設置測量裝置61(井斜、方位伽馬測量短接)。傳動軸殼體13通過上端螺紋與萬向軸殼體24連接，為馬達系統(tǒng)20外部殼體的一部分，其主要作用為向下傳遞鉆壓并保護內部設備。軸承組12設置在傳動軸11與傳動軸殼體13之間，其主要作用為傳遞傳動軸總成1所受的徑向與軸向載荷，并保證傳動軸11扭矩的傳遞。支撐環(huán)14設置在傳動軸11的內孔中，靠近傳動軸11下端面，其作用是穩(wěn)定測量裝置61(井斜、方位伽馬測量短接)，防止測量裝置61 (井斜、方位伽馬測量短接)晃動或與傳動軸11發(fā)生碰撞。[〇〇39] 實施例4:
[0040]本實施例與實施例1-3基本相同，其區(qū)別在于:如圖3所示是本近鉆頭隨鉆測量系統(tǒng)10中螺桿鉆具系統(tǒng)(馬達系統(tǒng)20)的萬向軸總成2，包括導流接頭21、撓軸22、轉子接頭23 和萬向軸殼體24，其中導流接頭21位于萬向軸殼體24內，導流接頭21的下端與傳動軸11螺紋連接，其主要作用是向傳動軸11傳遞扭矩和轉速。導流接頭21的側壁上具有貫通至其內孔的泥漿通道，用以將泥漿導入傳動軸11的內孔中。撓軸22的上端與下端分別插接于所述轉子接頭23的下端和導流接頭21的上端并鉚接。其中導流接頭21、撓軸22和轉子接頭23均有互相貫通的通孔，其用來作為測量傳輸系統(tǒng)6的通道。萬向軸殼體24通過螺紋下端與傳動軸殼體13連接，上端與螺桿馬達定子31螺紋連接，作為馬達系統(tǒng)20外部殼體的一部分。萬向軸總成2的主要作用是將螺桿馬達轉子32的偏心運動轉化為同軸轉動，向下傳遞扭矩和轉速。并為測量傳輸系統(tǒng)6的傳輸裝置62提供通道和保護。[〇〇41 ] 實施例5:
[0042]本實施例與實施例1-4基本相同，其區(qū)別在于:如圖4所示是本近鉆頭隨鉆測量系統(tǒng)10中螺桿鉆具系統(tǒng)(馬達系統(tǒng)20)的馬達總成3,包括螺桿馬達定子31和螺桿馬達轉子32， 螺桿馬達定子31的下端與萬向軸殼體24的上端通過螺紋連接，上端通過螺紋與防掉總成4 的防掉短節(jié)41相連，使螺桿馬達定子31成為馬達系統(tǒng)外部殼體的一部分。螺桿馬達定子31 的內壁為具有一定空間幾何參數的橡膠襯套，使螺桿馬達定子31與位于其內的螺桿馬達轉子32組成馬達總成3。螺桿馬達轉子32具有一定空間幾何參數的螺旋曲面，與螺桿馬達定子 31內壁的橡膠襯套形成共輒副，在鉆井液的驅動下，螺桿馬達轉子32在螺桿馬達定子31內作行星運動，以輸出轉速和扭矩。螺桿馬達轉子32通過螺紋下端與萬向軸總成2的轉子接頭 23連接，使螺桿馬達轉子32可以通過轉子接頭23向撓軸22傳遞輸出轉速和扭矩。螺桿馬達轉子32的上端外徑與防掉總成4的防掉帽42螺紋連接，上端內徑與測量傳輸系統(tǒng)6的發(fā)射裝置64連接。螺桿馬達轉子32為中空結構，內部用來放置測量傳輸系統(tǒng)6的傳輸裝置62與電源裝置63。
[0043]實施例6:
[0044]本實施例與實施例1-5基本相同，其區(qū)別在于:如圖5所示是本近鉆頭隨鉆測量系統(tǒng)10中螺桿鉆具系統(tǒng)(馬達系統(tǒng)20)的防掉總成4,包括防掉短接41和防掉帽42。其中防掉短節(jié)41的下端通過螺紋與螺桿馬達定子31連接，上端通過螺紋與無磁鉆鋌7相連，從而組成馬達系統(tǒng)20的外部殼體部分。所述防掉短節(jié)41內腔中有測量傳輸系統(tǒng)6的發(fā)射裝置64,所以其材料和功能與無磁鉆鋌7相同。所述防掉帽42中心具有軸向貫穿的通孔，下端通過螺紋與螺桿馬達轉子32連接，從而組成馬達系統(tǒng)20的內部轉動部分。防掉帽42的上端外壁設有凸緣， 防掉短接41的下端內壁設有限位臺肩，防掉帽42的凸緣外徑大于防掉短接41限位臺肩的內徑，當下部殼體斷裂時，凸緣卡接于限位臺肩處以軸向限位，能夠提出下部鉆具。
[0045]實施例7:
[0046]本實施例與實施例1-6基本相同，其區(qū)別在于:如圖1所示本近鉆頭隨鉆測量系統(tǒng) 10中的測量傳輸系統(tǒng)6由測量裝置61、傳輸裝置62、電源裝置63和發(fā)射裝置64組成。其中測量裝置61為井斜/方位伽馬測量短節(jié)，設置在所述螺桿鉆具系統(tǒng)(馬達系統(tǒng)20)傳動軸11內， 且距螺桿鉆具系統(tǒng)下端面的距離在1米以內。測量裝置61(井斜/方位伽馬測量短接)包括方位伽馬傳感器、方位伽馬電路模塊、井斜傳感器、井斜電路模塊、探管，其中探管設置在傳動軸11內的支撐環(huán)14上并與其相對固定。探管下部為實孔，上端與傳輸裝置62通過螺紋連接， 以保護內部傳感器及電路模塊并作為測量裝置61(井斜/方位伽馬測量短接)的電源接口。 方位伽馬傳感器、方位伽馬電路模塊、井斜傳感器和井斜電路模塊依次設置在探管內，方位伽馬傳感器是測量地層自然伽馬的傳感器，其采集的數據傳至方位伽馬電路模塊進行處理;方位伽馬電路模塊由各種電子元件和電路板組成，主要處理方位伽馬傳感器采集的地層方位伽馬數據;井斜傳感器及井斜電路模塊用于測量并計算井斜數據，其中井斜傳感器測量的井斜數據，包括井斜角和井斜方位角。[〇〇47]測量傳輸系統(tǒng)6的發(fā)射裝置64設置在螺桿鉆具系統(tǒng)的螺桿馬達轉子32的上部，并從防掉帽42中間的通孔穿過伸入防掉總成4的防掉短接41的內腔中，其下端通過螺紋與電源裝置63連接，用于將近鉆頭測量的井斜數據、方位伽馬數據向上部無線傳輸至無線接收系統(tǒng)5的接收裝置51;[〇〇48]測量傳輸系統(tǒng)6的傳輸裝置62下端與探管通過螺紋連接，上端與電源裝置63通過螺紋連接，并為測量數據信息的傳輸和測量傳輸系統(tǒng)6電能的傳輸提供通道;測量傳輸系統(tǒng) 6位于傳動軸總成1、萬向軸總成2和馬達總成3的內部轉動部分的通孔中，相對所述馬達系統(tǒng)20轉動部分固定，可隨轉動部分一起相對馬達系統(tǒng)20的外部殼體轉動；[〇〇49]測量傳輸系統(tǒng)6的電源裝置63下端與傳輸裝置62螺紋連接，上端與發(fā)射裝置64通過螺紋連接，相對更靠近發(fā)射裝置64，為測量裝置61及發(fā)射裝置64提供電能；
[0050]實施例8:
[0051]本實施例與實施例1-7基本相同，其區(qū)別在于:如圖1所示本近鉆頭隨鉆測量系統(tǒng) 10中的無磁短接7(無磁鉆鋌)設置在防掉總成4與上部連接鉆柱之間，下部與防掉總成4的防掉短接41螺紋連接，上部與鉆柱螺紋連接。所述測量傳輸系統(tǒng)6的發(fā)射裝置64與無線接收系統(tǒng)5的接收裝置51都設置在無磁鉆鋌7內，但防掉總成4的防掉短接41可以不用無磁材料。 [〇〇52] 實施例9:[〇〇53]本實施例與實施例1-7基本相同，其區(qū)別在于:本近鉆頭隨鉆測量系統(tǒng)10中的無磁短接7(無磁鉆鋌)設置在馬達系統(tǒng)20與上部連接鉆柱之間(沒有防掉總成4)，下部與馬達總成3的螺桿馬達定子31螺紋連接，上部與鉆柱螺紋連接。所述測量傳輸系統(tǒng)6的發(fā)射裝置64 與無線接收系統(tǒng)5的接收裝置51都設置在無磁鉆鋌7內。
[0054]實施例10:
[0055]本實施例與實施例1-9基本相同，其區(qū)別在于:如圖1所示本近鉆頭隨鉆測量系統(tǒng) 10中的無線接收系統(tǒng)5的無線接收裝置51設置在與防掉總成4上部相連接的無磁鉆鋌7內且相對無磁鉆鋌7固定，馬達系統(tǒng)20工作時，測量傳輸系統(tǒng)6相對無線接收裝置51轉動，無線接收系統(tǒng)5的無線接收裝置51與測量傳輸系統(tǒng)6的發(fā)射裝置61通過無線傳輸的方式傳輸信號。 無線接收裝置51會將接收的測量數據信息傳輸到地面。[〇〇56]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種近鉆頭隨鉆測量系統(tǒng)，包括馬達系統(tǒng)、測量傳輸系統(tǒng)、無線接收系統(tǒng)、無磁短接， 所述馬達系統(tǒng)由外部殼體和內部轉動部分組成，所述無磁短接設置在所述馬達系統(tǒng)上方， 且無磁短接與馬達系統(tǒng)之間直接連接或連接鉆具或短接，其特征在于:所述馬達系統(tǒng)的內 部轉動部分的內部設置有孔，所述測量傳輸系統(tǒng)包括采集、測量數據的測量裝置，將測量裝 置的數據發(fā)射給無線接收系統(tǒng)的發(fā)射裝置，將測量裝置的數據傳輸給發(fā)射裝置的傳輸裝 置，以及為測量裝置和發(fā)射裝置提供電能的電源裝置，測量傳輸系統(tǒng)的測量裝置和傳輸裝 置設置在所述馬達系統(tǒng)的內部轉動部分的孔內，其中測量裝置設置在所述馬達系統(tǒng)的下1/ 3位置以內，且距馬達系統(tǒng)的下端面的距離在2米以內；測量傳輸系統(tǒng)的發(fā)射裝置設置在馬 達系統(tǒng)的內部轉動部分的上部并伸入無磁內腔中，測量傳輸系統(tǒng)相對所述馬達系統(tǒng)轉動部 分固定，能隨轉動部分一起相對馬達系統(tǒng)的外部殼體轉動;無線接收系統(tǒng)的無線接收裝置 設置在無磁短接內且相對無磁短接固定，馬達系統(tǒng)工作時，測量傳輸系統(tǒng)相對無線接收系 統(tǒng)轉動，無線接收裝置與發(fā)射裝置通過無線傳輸的方式傳輸信號。2.如權利要求1所述的近鉆頭隨鉆測量系統(tǒng)，其特征在于:所述測量裝置設置在距馬達 系統(tǒng)的下端面1.5米的距離以內。3.如權利要求2所述的近鉆頭隨鉆測量系統(tǒng)，其特征在于:所述測量裝置設置在距馬達 系統(tǒng)的下端面1米的距離以內。4.如權利要求1、2或3所述的近鉆頭隨鉆測量系統(tǒng)，其特征在于:所述馬達系統(tǒng)為螺桿 鉆具系統(tǒng)。5.如權利要求4所述的近鉆頭隨鉆測量系統(tǒng)，其特征在于:螺桿鉆具系統(tǒng)的轉動部分至 少包括傳動軸，撓軸和螺桿馬達轉子，所述測量裝置設置于所述螺桿鉆具系統(tǒng)的傳動軸內 部，相對傳動軸固定，能隨傳動軸一起轉動。6.如權利要求5所述的近鉆頭隨鉆測量系統(tǒng)，其特征在于:所述發(fā)射裝置設置于所述螺 桿馬達轉子的上部，相對螺桿馬達轉子固定，能隨螺桿馬達轉子一起轉動。7.如權利要求1所述的近鉆頭隨鉆測量系統(tǒng)，其特征在于:所述測量傳輸系統(tǒng)的電源裝 置設置在所述馬達系統(tǒng)的內部轉動部分的孔內，并位于測量裝置與發(fā)射裝置之間，相對更 靠近發(fā)射裝置。8.如權利要求1所述的近鉆頭隨鉆測量系統(tǒng)，其特征在于:所述測量裝置包括方位伽馬 傳感器和井斜傳感器，所述方位伽馬傳感器采集方位伽馬數據，所述井斜傳感器測量井斜 數據。9.如權利要求1所述的近鉆頭隨鉆測量系統(tǒng)，其特征在于:所述馬達系統(tǒng)與無磁短接之 間設有防掉總成，所述防掉總成包括防掉短接和防掉帽，所述防掉帽中心具有軸向貫通的 通孔，設置在馬達系統(tǒng)的內部轉動部分的上部并固定，所述測量傳輸系統(tǒng)的發(fā)射裝置從防 掉帽中間的通孔穿過并伸入無磁的防掉短接內腔中，所述防掉短接下部與所述馬達系統(tǒng)的 外部殼體連接，上部與無磁短接相連，且下端內壁上設有限位臺肩;所述防掉帽的上端外壁 設有凸緣，所述凸緣用于在下部殼體斷裂時抵接于所述限位臺肩處。10.如權利要求1所述的近鉆頭隨鉆測量系統(tǒng)，其特征在于:無磁短接為無磁鉆鋌，且當 無磁短接與馬達系統(tǒng)之間直接連接時，測量傳輸系統(tǒng)的發(fā)射裝置伸入無磁鉆鋌內腔中。
【文檔編號】E21B47/12GK106014391SQ201610596074
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月26日
【發(fā)明人】尹永清, 石紹球, 楊博生, 王曦遠, 胡進, 陸立中, 屈國慶
【申請人】奧瑞拓能源科技股份有限公司