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一种多参数随钻 测井仪

阅读：819发布：2020-05-12

专利汇可以提供一种多参数随钻测井仪专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种多参数随钻测井仪，包括钻铤，钻铤下端侧面上开设压力测试仓，压力测试仓内安装有用于测量水眼与环空的泥浆压力的两个压力传感器，并通过压力仓密封盖板密封；本发明在钻铤上开设若干凹槽，并通过对应密封盖板密封，通过盖板接力的结构形式实现钻铤的轴向通道。将水眼压力与环空压力集成在一个密封舱内，通过设计横向与垂直于轴向的小孔，形成压力传递的通道。在钻铤的轴向中央的位置，沿一周均布开四个凹槽，在槽底布置应变片，减少结构非线性对扭矩和钻压测量的影响。最后，本发明解决了多参数随钻测井仪的总体结构设计问题，合理布置各个传感器的。结构布局合理、可靠性高、加工简单、维护方便、且便于仪器的扩展。，下面是一种多参数随钻测井仪专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种多参数随钻测井仪，其特征在于，包括钻铤(1)，钻铤(1)下端侧面上开设压力测试仓，压力测试仓内安装有用于测量水眼(20)与环空的泥浆压力的两个压力传感器(19)，并通过压力仓密封盖板(6)密封；水眼(20)的上端和下端分别设置有上端泥浆导流套(14)和下端泥浆导流套(9)，上端泥浆导流套(14)内设置有水眼电阻率探头(24)，环空内设置环空电阻率探头(27)；钻铤(1)中部沿周向开设四个均匀布置的扭矩应变密封凹槽(7)，扭矩应变密封凹槽(7)内设置用于测量扭矩与压力的应变片，应变片上设置有信号处理单元，信号处理单元用于存储、放大、滤波以及传输来自压力传感器(19)、应变片和水眼电阻率探头(24)的信号，并由数据口(8)输出；扭矩应变密封凹槽(7)均通过电路密封盖板(4)密封。
2.根据权利要求1所述的多参数随钻测井仪，其特征在于，所述钻铤(1)上下两端的外侧堆焊有扇形的防磨带(2)。
3.根据权利要求1所述的多参数随钻测井仪，其特征在于，所述钻铤(1)上，开设有用于安装接插件的两个凹槽，两个凹槽的位置分别对应上端泥浆导流套(14)和下端泥浆导流套(9)，并通过上端泥浆导流套密封盖板(5)和下端泥浆导流套密封盖板(3)密封；两凹槽内均安装有接插件，且两凹槽分别位于一个扭矩应变密封凹槽(7)的上下两侧，两凹槽与该扭矩应变密封凹槽(7)之间开设用于使导线通过的通孔，导线一端连接凹槽中的接插件上，另一端与扭矩应变密封凹槽(7)中的信号处理单元相连。
4.根据权利要求3所述的多参数随钻测井仪，其特征在于，所述上端泥浆导流套(14)和下端泥浆导流套(9)分别通过上端密封塞(13)和下端密封塞(10)密封；电路密封盖板(4)通过第一O型圈密封。
5.根据权利要求1所述的多参数随钻测井仪，其特征在于，所述压力测试仓中还开设有用于传导环空压力的环空压力传导孔(15)和用于传导水眼压力的水眼压力传导孔(18)；两个压力传感器(19)分别安装在水眼压力安装座(16)和环空压力安装座(17)上。
6.根据权利要求1所述的多参数随钻测井仪，其特征在于，所述水眼电阻率探头(24)通过第一卡圈槽(21)安装卡圈实现固定，并通过第二O型圈(22)密封；水眼电阻率探头(24)的前端安装密封接插件(23)实现电连接。
7.根据权利要求1所述的多参数随钻测井仪，其特征在于，所述环空电阻率探头(27)通过电阻率密封盖板(25)安装于钻铤(1)上，并通过第二卡圈槽(26)安装卡圈实现径向固定，环空电阻率探头(27)通过第三O型圈(28)密封。

说明书全文

一种多参数随钻测井仪

【技术领域】

[0001] 本发明属于测井设备技术领域，涉及一种随钻测井仪器，具体是一种多参数随钻测井仪。【背景技术】

[0002] 在石油随钻测井仪器中，随钻测井仪器都是测量有关地质参数参数的如：地层电阻率、伽马、孔隙度和岩性密度等参数。而随钻测井仪器与电缆测井仪器最大的不同就是测井仪器的测量环境为钻井状态。为使随钻仪器能够较好的适应钻井工况，保证仪器可靠的工作，同时为优化钻井提供井况的实时监测。设计研发随钻井况检测仪器显得较为迫切。

[0003] 目前该类仪器多采用内、外铤的结构形式。随着测量参数的增多，如何结合测井方法的要求，合理布置各种传感器，以及各种传感器之间的轴向通讯的结构设计，仪器的维护保养等是此类仪器机械结构设计的难点与重点。【发明内容】

[0004] 本发明目的在于解决上述现有技术中的问题，提供一种多参数随钻测井仪，该随钻测井仪能够解决仪器轴向通道设计难题，通过盖板接力的方式解决了仪器的轴向通讯设计难题。有效合理的布置了各个传感器与探头在钻铤上分布，解决了仪器制造、安装与后期维护保养的难题。

[0005] 为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

[0006] 一种多参数随钻测井仪，包括钻铤，钻铤下端侧面上开设压力测试仓，压力测试仓内安装有用于测量水眼与环空的泥浆压力的两个压力传感器，并通过压力仓密封盖板密封；水眼的上端和下端分别设置有上端泥浆导流套和下端泥浆导流套，上端泥浆导流套内设置有水眼电阻率探头，环空内设置环空电阻率探头；钻铤中部沿周向开设四个均匀布置的扭矩应变密封凹槽，扭矩应变密封凹槽内设置用于测量扭矩与压力的应变片，应变片上设置有信号处理单元，信号处理单元用于存储、放大、滤波以及传输来自压力传感器、应变片和水眼电阻率探头的信号，并由数据口输出；扭矩应变密封凹槽均通过电路密封盖板密封。

[0007] 本发明进一步的改进在于：

[0008] 所述钻铤上下两端的外侧堆焊有扇形的防磨带。

[0009] 所述钻铤上，开设有用于安装接插件的两个凹槽，两个凹槽的位置分别对应上端泥浆导流套和下端泥浆导流套，并通过上端泥浆导流套密封盖板和下端泥浆导流套密封盖板密封；两凹槽内均安装有接插件，且两凹槽分别位于一个扭矩应变密封凹槽的上下两侧，两凹槽与该扭矩应变密封凹槽之间开设用于使导线通过的通孔，导线一端连接凹槽中的接插件上，另一端与扭矩应变密封凹槽中的信号处理单元相连。

[0010] 所述上端泥浆导流套和下端泥浆导流套分别通过上端密封塞和下端密封塞密封；电路密封盖板通过第一O型圈密封。

[0011] 所述压力测试仓中还开设有用于传导环空压力的环空压力传导孔和用于传导水眼压力的水眼压力传导孔；两个压力传感器分别安装在水眼压力安装座和环空压力安装座上。

[0012] 所述水眼电阻率探头通过第一卡圈槽安装卡圈实现固定，并通过第二O型圈密封；水眼电阻率探头的前端安装密封接插件实现电连接。

[0013] 所述环空电阻率探头通过电阻率密封盖板安装于钻铤上，并通过第二卡圈槽安装卡圈实现径向固定，环空电阻率探头通过第三O型圈密封。

[0014] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

[0015] 本发明在钻铤上开设若干凹槽，并通过对应密封盖板密封，通过盖板接力的结构形式实现钻铤的轴向通道。将水眼压力与环空压力集成在一个密封舱内，通过设计横向与垂直于轴向的小孔，形成压力传递的通道。本发明将测量环空电阻率的探头设计在钻铤的密封盖板上，加工简单，维护简便。将测量水眼泥浆电阻率的探头安装在下端泥浆导流套上，减少冲刷，便于维护保养。在钻铤的轴向中央的位置，沿一周均布开四个凹槽，在槽底布置应变片，减少结构非线性对扭矩和钻压测量的影响。最后，本发明解决了多参数随钻测井仪的总体结构设计问题，合理布置各个传感器的。结构布局合理、可靠性高、加工简单、维护方便、且便于仪器的扩展。【附图说明】

[0016] 图1为本发明的整体结构示意图；其中，(a)为主视图，(b)为仰视图，(c)为后视图；

[0017] 图2为本发明的剖面图；

[0018] 图3为本发明环空泥浆压力传导结构的剖面图；

[0019] 图4为本发明压力测试仓结构的剖面图；

[0020] 图5为图2中D部分的局部放大图；

[0021] 图6为本发明应变片黏贴结构的剖面图；

[0022] 图7为图2中F部分的局部放大图。

[0023] 其中，1—钻铤；2—防磨带；3—下端泥浆导流套密封盖板；4—电路密封盖板；5—上端泥浆导流套密封盖板；6—压力仓密封盖板；7-扭矩应变密封凹槽；8-数据口；9-下端泥浆导流套；10-下端密封塞；11-O型圈；12-电路密封盖板；13-上端密封塞；14-下端泥浆导流套；15-环空压力传导孔；16-水眼压力安装座；17-环空压力安装座；18-水眼压力传导孔；19-压力传感器；20-水眼；21卡圈槽；22-O型圈；23-密封塞；24-水眼电阻率探头；25-电阻率密封盖板；26-卡圈槽；27-环空电阻率探头；28-O型圈；29-应变片黏贴截面。
【具体实施方式】

[0024] 下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

[0025] 参见图1至图7，本发明包括钻铤1，钻铤1下端侧面上开设压力测试仓，压力测试仓内安装有用于测量水眼20与环空的泥浆压力的两个压力传感器19，并通过压力仓密封盖板6密封；水眼20的上端和下端分别设置有上端泥浆导流套14和下端泥浆导流套9，上端泥浆导流套14内设置有水眼电阻率探头24，环空内设置环空电阻率探头27；钻铤1中部沿周向开设四个均匀布置的扭矩应变密封凹槽7，扭矩应变密封凹槽7内设置用于测量扭矩与压力的应变片，应变片上设置有信号处理单元，信号处理单元用于存储、放大、滤波以及传输来自压力传感器19、应变片和水眼电阻率探头24的信号，并由数据口8输出；扭矩应变密封凹槽7均通过电路密封盖板4密封。

[0026] 如图2所示，钻铤1上下两端的外侧堆焊有扇形的防磨带2。钻铤1上，开设有用于安装接插件的两个凹槽，两个凹槽的位置分别对应上端泥浆导流套14和下端泥浆导流套9，并通过上端泥浆导流套密封盖板5和下端泥浆导流套密封盖板3密封；两凹槽内均安装有接插件，且两凹槽分别位于一个扭矩应变密封凹槽7的上下两侧，两凹槽与该扭矩应变密封凹槽7之间开设用于使导线通过的通孔，导线一端连接凹槽中的接插件上，另一端与扭矩应变密封凹槽7中的信号处理单元相连。上端泥浆导流套14和下端泥浆导流套9分别通过上端密封塞13和下端密封塞10密封；电路密封盖板4通过第一O型圈密封。

[0027] 如图3和图4所示，压力测试仓中还开设有用于传导环空压力的环空压力传导孔15和用于传导水眼压力的水眼压力传导孔18；两个压力传感器19分别安装在水眼压力安装座16和环空压力安装座17上。

[0028] 如图5和图7所示，水眼电阻率探头24通过第一卡圈槽21安装卡圈实现固定，并通过第二O型圈22密封；水眼电阻率探头24的前端安装密封接插件23实现电连接。环空电阻率探头27通过电阻率密封盖板25安装于钻铤1上，并通过第二卡圈槽26安装卡圈实现径向固定，环空电阻率探头27通过第三O型圈28密封。

[0029] 本发明的结构原理及工作过程：

[0030] 本发明钻铤1上堆焊有扇形的防磨带2，保护仪器本体。下端泥浆导流套密封盖板3下面集成安装压力传感器19，分别安装在水眼压力安装座16与环空压力安装座17上，来实现压力传感器19的固定。分别通过环空压力传导孔15与水眼压力传导孔18来测量环空与水眼的泥浆压力。下端泥浆导流套9与上端泥浆导流套14分别用来实现仪器与上下测量短节的通讯连接。上、下端密封塞是为防止测井仪器串出现意外密封失效时隔离泥浆，起到二次保护仪器的作用；电路密封盖板12下安装有第一O型圈11，来实现密封隔离泥浆。环空泥浆电阻率探头27安装在电阻率密封盖板25上，通过卡圈槽26安装卡圈实现径向固定，用第二O型圈28实现密封。水眼泥浆电阻率探头24安装在下端泥浆导流套9上，通过卡圈槽21安装卡圈实现固定，用密封塞23实现电连接。将测量扭矩与压力的应变片贴在如图6所示的应变片黏贴截面29的密封凹槽内。图示的结构对称，减少结构非线性对测量结果的影响，有效抵消弯矩的影响。

[0031] 以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

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