一種帶有電阻率測量功能的近鑽頭測量儀器的製作方法
2023-07-27 07:42:31 1
本發明屬於隨鑽測井領域，具體涉及一種帶有電阻率測量功能的近鑽頭測量儀器。
背景技術：
在石油、礦山、地質勘探等鑽井工程中，要求使鑽井軌跡更準確地按照工程設計要求鑽進，及時準確的掌握地層信息識別薄油層提高鑽井效率，並把地層信息實時地傳輸到地面。這樣，才能使工程技術人員及時了解井眼軌跡和地層信息的變化。
隨鑽測量儀器用於測量地層參數、井斜、儀器方位等信息，目前，隨鑽測量儀器一般安裝在鑽頭以上10米左右的位置，即螺杆鑽具以上，由於測量儀器離鑽開的新的地層有10多米的距離，這會導致測量信息滯後，因此，當發現油層時，往往鑽頭已經前進了很長一段距離，此時，新的地層早已被泥漿汙染，使得測得的地層信息的準確性大大降低。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種帶有電阻率測量功能的近鑽頭測量儀器，該測量儀器能夠在鑽井過程中實時測量地層的伽馬數據、電阻率數據和儀器方位數據，與現有技術相比，其結構緊湊、長度更短，測量位置距離鑽頭更近，大大提高了測量的準確性，當鑽頭鑽進時可以對鑽頭前部及周邊的地層信息做出及早的預測，使其在鑽井過程中達到地質導向的目的。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的：
一種帶有電阻率測量功能的近鑽頭測量儀器，安裝於螺杆鑽具與鑽頭之間，包括外殼和本體，所述本體套設於所述外殼內；
所述本體外壁上設置有電子模塊和方位測量模塊；
所述外殼內壁上設置有電池模塊和伽馬測量模塊；
所述外殼外壁沿軸向依次設置有第一發射天線、第二發射天線、接收天線和環形天線，其中，所述第一發射天線靠近所述螺杆鑽具設置；
所述第一發射天線和所述第二發射天線用於發射電磁波到地層中；
所述接收天線用於接收所述第一發射天線和所述第二發射天線所發射的穿過地層的電磁波；
所述環形天線用於將數據傳輸到接收儀器中。
優選的，所述外殼外壁上開設有第一天線槽、第二天線槽和第三天線槽，所述第一發射天線、所述第二發射天線和所述接收天線分別安裝於所述第一天線槽、所述第二天線槽和所述第三天線槽內。
優選的，所述外殼內壁上開設有第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽，所述第一凹槽、所述第二凹槽和所述第三凹槽沿所述外殼內壁周向排列設置。
優選的，所述電池模塊包括第一電池和第二電池，所述第一電池和所述第二電池分別通過螺栓懸吊固定於所述第一凹槽和所述第二凹槽內。
優選的，所述伽馬測量模塊包括一個伽馬傳感器，所述伽馬傳感器通過螺栓懸吊固定於所述第三凹槽內，用於測量地層中的伽馬數據。
優選的，所述方位測量模塊包括一個方位傳感器，所述方位傳感器用於測量所述近鑽頭測量儀器的方位數據。
優選的，所述本體外壁上開設有9個空腔，所述電子模塊包括9個印刷電路板，每個所述印刷電路板對應設置在一個所述空腔內；
所述印刷電路板上設置有微處理器和存儲器；
所述微處理器分別與所述接收天線、所述伽馬傳感器和所述方位傳感器連接，用於基於所述接收天線所探測的電磁波，確定地層的電阻率，並用於對所述伽馬數據、所述方位數據和所述電阻率數據進行處理；
所述存儲器與所述微處理器連接，用於存儲經過微處理器處理的所述伽馬數據、所述方位數據和所述電阻率數據。
優選的，所述外殼外壁上還開設有環形天線槽，所述環形天線設置於所述環形天線槽內，所述環形天線與所述存儲器連接，用於將所述存儲器中存儲的伽馬數據、方位數據和電阻率數據傳輸到接收儀器，並通過所述接收儀器將伽馬數據、方位數據和電阻率數據傳輸到地面。
優選的，所述本體外壁上設置有數據下載接口，所述數據下載接口與所述存儲器連接。
優選的，所述近鑽頭測量儀器的長度為1.1米。
本發明提供的帶有電阻率測量功能的近鑽頭測量儀器具有如下優點：
1、結構緊湊、長度更短；
2、測量位置距離鑽頭更近，測量準確性大大提高；
3、雙電池供電，續航時間更長；
4、對地層的伽馬數據、電阻率數據及近鑽頭測量儀器的方位數據進行實時檢測；
5、設置了數據下載接口，使數據導出更加方便快捷。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案和優點，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它附圖。
圖1是本發明提供的帶有電阻率測量功能的近鑽頭測量儀器的外部結構示意圖；
圖2是本發明提供的帶有電阻率測量功能的近鑽頭測量儀器的內部結構示意圖；
圖中：1-本體，2-外殼，3-第一發射天線，4-第二發射天線，5-接收天線，6-環形天線，7-第一電池，8-第二電池，9-伽馬傳感器，10-方位傳感器，11-數據下載接口。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「連接」等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以使直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
需要說明的是，本發明的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語「第一」、「第二」等是用於區別類似的對象，而不必用於描述特定的順序或先後次序。應該理解這樣使用的數據在適當情況下可以互換，以便這裡描述的本發明的實施例能夠以除了在這裡圖示或描述的那些以外的順序實施。此外，術語「包括」和「具有」以及他們的任何變形，意圖在於覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、裝置、產品或設備不必限於清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或對於這些過程、方法、產品或設備固有的其它步驟或單元。
實施例1
如圖1和圖2所示，本實施例提供一種帶有電阻率測量功能的近鑽頭測量儀器，安裝於螺杆鑽具與鑽頭之間，包括本體1和外殼2，所述本體1套設於所述外殼2內。
所述外殼1外壁沿軸向依次開設有第一天線槽、第二天線槽、第三天線槽和環形天線槽，其中，所述第一天線槽靠近所述螺杆鑽具設置。所述第一天線槽、所述第二天線槽、所述第三天線槽和所述環形天線槽內分別安裝有第一發射天線3、第二發射天線4、接收天線5和環形天線6，所述第一發射天線3和所述第二發射天線4用於發射電磁波到地層中，所述接收天線5用於接收所述第一發射天線3和所述第二發射天線4所發射的穿過地層的電磁波，所述環形天線6用於將數據傳輸到上方的接收儀器中。
所述外殼1內壁上開設有第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽，所述第一凹槽、所述第二凹槽和所述第三凹槽沿所述外殼1內壁周向排列設置。
進一步的，所述外殼1內壁上設置有電池模塊和伽馬測量模塊，其中，所述電池模塊包括第一電池7和第二電池8，所述第一電池7和所述第二電池8分別通過螺栓懸吊固定於所述第一凹槽和所述第二凹槽內，所述第一電池7和所述第二電池8為所述近鑽頭測量儀器供電，採用上述雙電池供電方式，可以延長所述測量儀器的續航時間。
優選的，所述伽馬測量模塊包括一個伽馬傳感器9，所述伽馬傳感器9通過螺栓懸吊固定於所述第三凹槽內，用於測量地層的伽馬數據。
所述本體2外壁上設置有方位測量模塊和電子模塊，其中，所述方位測量模塊包括一個方位傳感器10，所述方位傳感器10用於測量所述近鑽頭測量儀器的方位數據。
進一步的，所述本體2中心設置有泥漿通道，所述本體2外壁上開設有9個空腔。
所述電子模塊包括9個印刷電路板，每個所述印刷電路板對應設置在一個所述空腔內。
進一步的，所述印刷電路板上設置有微處理器和存儲器，所述微處理器分別與所述接收天線5、所述伽馬傳感器9和所述方位傳感器10連接，用於基於所述接收天線5所探測的電磁波，確定地層的電阻率，並用於對所述伽馬數據、所述方位數據和所述電阻率數據進行處理，所述存儲器與所述微處理器連接，用於存儲經過微處理器處理的所述伽馬數據、所述方位數據和所述電阻率數據。
進一步的，所述外殼1外壁上還開設有環形天線槽，所述環形天線6設置於所述環形天線槽內，所述環形天線6與所述存儲器連接，用於將所述存儲器中存儲的伽馬數據、方位數據和電阻率數據傳輸到上方的接收儀器，並通過所述接收儀器將伽馬數據、方位數據和電阻率數據傳輸到地面，從而使工程技術人員及時了解井眼軌跡和地層信息的變化。
優選的，所述第一發射天線3、第二發射天線4和所述接收天線5均為包含磁片的天線，所述磁片由在樹脂基體中包括fe基非晶質合金而構成。
進一步的，所述本體2上設置有數據下載接口11，所述數據下載接口11與所述存儲器連接，在本實施例中，所述數據下載接口11為usb接口，通過所述usb接口可直接將數據導出，使數據導出更加方便快捷。
在本實施例中，所述近鑽頭測量儀器的長度為1.1米，與現有技術相比，其結構緊湊、長度更短，測量位置距離鑽頭更近，大大提高了測量的準確性，當鑽頭鑽進時可以對鑽頭前部及周邊的地層信息做出及早的預測使其在鑽井過程中達到地質導向的目的。
實施例2
如圖1和圖2所示，本實施例提供一種帶有電阻率測量功能的近鑽頭測量儀器，安裝於螺杆鑽具與鑽頭之間，包括本體1和外殼2，所述本體1套設於所述外殼2內。
所述外殼1外壁沿軸向依次開設有第一天線槽、第二天線槽、第三天線槽和環形天線槽，其中，所述第一天線槽靠近所述螺杆鑽具設置。所述第一天線槽、所述第二天線槽、所述第三天線槽和所述環形天線槽內分別安裝有第一發射天線3、第二發射天線4、接收天線5和環形天線6，所述第一發射天線3和所述第二發射天線4用於發射電磁波到地層中，所述接收天線5用於接收所述第一發射天線3和所述第二發射天線4所發射的穿過地層的電磁波，所述環形天線6用於將數據傳輸到上方的接收儀器中。
所述外殼1內壁上開設有第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽，所述第一凹槽、所述第二凹槽和所述第三凹槽沿所述外殼1內壁周向排列設置。
進一步的，所述外殼1內壁上設置有電池模塊和伽馬測量模塊，其中，所述電池模塊包括第一電池7和第二電池8，所述第一電池7和所述第二電池8分別通過螺栓懸吊固定於所述第一凹槽和所述第二凹槽內，所述第一電池7和所述第二電池8為所述近鑽頭測量儀器供電，採用上述雙電池供電方式，可以延長所述測量儀器的續航時間。
優選的，所述伽馬測量模塊包括一個伽馬傳感器9，所述伽馬傳感器9通過螺栓懸吊固定於所述第三凹槽內，用於測量地層的伽馬數據。
所述本體2外壁上設置有方位測量模塊和電子模塊，其中，所述方位測量模塊包括一個方位傳感器10，所述方位傳感器10用於測量所述近鑽頭測量儀器的方位數據。
進一步的，所述本體2中心設置有泥漿通道，所述本體2外壁上開設有9個空腔。
所述電子模塊包括9個印刷電路板，每個所述印刷電路板對應設置在一個所述空腔內。
進一步的，所述印刷電路板上設置有微處理器和存儲器，所述微處理器分別與所述接收天線5、所述伽馬傳感器9和所述方位傳感器10連接，用於基於所述接收天線5所探測的電磁波，確定地層的電阻率，並用於對所述伽馬數據、所述方位數據和所述電阻率數據進行處理，所述存儲器與所述微處理器連接，用於存儲經過微處理器處理的所述伽馬數據、所述方位數據和所述電阻率數據。
進一步的，所述外殼1外壁上還開設有環形天線槽，所述環形天線6設置於所述環形天線槽內，所述環形天線6與所述存儲器連接，用於將所述存儲器中存儲的伽馬數據、方位數據和電阻率數據傳輸到上方的接收儀器，並通過所述接收儀器將伽馬數據、方位數據和電阻率數據傳輸到地面，從而使工程技術人員及時了解井眼軌跡和地層信息的變化。
優選的，所述第一發射天線3、第二發射天線4和所述接收天線5均為包含磁片的天線，所述磁片由在樹脂基體中包括fe基非晶質合金而構成。
進一步的，所述本體2上設置有數據下載接口11，所述數據下載接口11與所述存儲器連接，在本實施例中，所述數據下載接口11為usb接口，通過所述usb接口可直接將數據導出，使數據導出更加方便快捷。
在本實施例中，所述近鑽頭測量儀器的長度為1.2米，與現有技術相比，其結構緊湊、長度更短，測量位置距離鑽頭更近，大大提高了測量的準確性，當鑽頭鑽進時可以對鑽頭前部及周邊的地層信息做出及早的預測使其在鑽井過程中達到地質導向的目的。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬於本發明保護的範圍。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。