[实用新型]一种用于随钻测量的发射线圈及其磁芯

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种线圈，具体地讲，涉及一种主要用在石油、矿山、 地质勘探等随钻测量钻井仪器设备中的用于随钻测量的发射线圈。

背景技术

当前在石油、矿山、地质勘探等钻井工程中，为了能及时准确地掌握地 层信息，采用了先进的无线随钻测量技术。该无线随钻测量技术的实现过程 就是，将定向传感器和采集地质信息的传感器安装在靠近钻头的位置，随着 钻机的钻进，控制单元会对来自各路传感器的信息分析处理，进而有效地控 制钻头的行进。这项技术中多处使用了无线短传技术，而在无线短传技术中 有两个关键的部件，即发射线圈和接收线圈，在信息传输过程中显得非常重 要，发射线圈和接收线圈的可靠工作直接关系到整个测量过工程的顺利完成。

随钻测量设备所用的发射线圈，其磁芯是在一个环型带状磁芯，线圈绕 制在磁芯上。在使用中，将其安装在近钻头的某个位置。接收线圈，相当于 一个电流互感器，钻铤和钻铤周围的导电地层构成互感器的初级穿越环型磁 芯，而在环型磁芯上所绕的线圈构成互感器的次级。井下无线短传的工作过 程是，发射线圈的初级被一交流电压所激励，从而在其次级感应出电流。利 用钻铤导电体及其临近的地层构成的导电回路，对产生的电流进行传输。同 时，利用安装在钻铤上的带磁芯接收线圈感应电流产生的电信号。

在石油、矿山、地质勘探等钻井过程中，随钻测量设备大多采用井下电 池供电，在电池的电量耗尽后，就需要停止钻机运行，将钻机拉出井外更换 电池，因此所用随钻设备要节约用电，以延长运行时间。但现有的安装在钻 头上的发射线圈的磁芯是采用硅钢片制成的，磁芯的线圈铁磁性能较差，线 圈的磁损耗比较大，进而电能的损耗比较快，限制了钻机运行时间，钻井工 程的消耗比较大。

因此，有必要提供一种新型的随钻测量发射线圈，来克服上述现有随钻 测量发射线圈存在的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种用于随钻测量的发射线圈及其磁芯， 其能增强发射线圈的铁磁性能，降低线圈的磁损耗，进而降低电能消耗。

本实用新型的上述目的可采用如下技术方案来实现，一种用于随钻测量 的发射线圈磁芯，该发射线圈磁芯包括：

微晶片，其呈带状，并由超微晶合金材料制成；

无磁支架，其由无磁材料制成，并形成为环形，在该环形无磁支架上形 成有用于绕制带状微晶片的环形凹槽，所述带状微晶片多层叠绕在该环形凹 槽内。

在本实用新型的一个可选实施方式中，所述的环形凹槽形成在无磁支架 的轴向方向，该环形凹槽的槽口形成于所述无磁支架的端面上。

在上述实施方式中，在所述槽口上盖设有环形封盖，从而将缠绕在环形 凹槽内的微晶片封闭在凹槽内。

在上述实施方式中，可在缠绕有微晶片的环形凹槽内灌注硅油。

在本实用新型的另一个可选实施方式中，所述的环形凹槽形成在无磁支 架的径向方向，该环形凹槽的槽口形成在所述无磁支架的外周侧面上。

在该实施方式中，所述的环形凹槽内叠绕的多层微晶片的每层之间涂有 硅胶。

本实用新型还提供了一种采用上述发射线圈磁芯的用于随钻测量的发射 线圈，在所述磁芯外覆设有绝缘层，在绝缘层上绕设有线圈绕组。所述的绝 缘层可具体由缠绕在磁芯外的绝缘带形成。

在所述的线圈绕组外还可缠绕有绝缘布，并在该绝缘布外整体浸制有绝 缘漆。

采用本实用新型的上述用于随钻测量的发射线圈磁芯及发射线圈，由于 磁芯具有由超微晶合金制成的微晶片，该超微晶合金是继非晶态合金之后的 一类新型磁合金材料，利用该微晶片所具有高饱和磁感应强度、高起始磁导 率、高居里温度、低损耗特点，能有效增强用于随钻测量的发射线圈的铁磁 性能，降低线圈的磁损耗，进而降低电能消耗，延长钻机运行时间，从而减 少钻井工程的消耗。另外，由于本实用新型的微晶片是叠绕在无磁支架的环 形凹槽内，通过位于环形凹槽端面或外周侧面上的槽口，能够方便地将带状 微晶片缠绕在无磁支架上，从而形成发射线圈的磁芯，制造工艺简单，成本 低。

附图说明

图1为本实用新型一种实施方式的发射线圈磁芯剖视结构示意图；

图2为图1中的发射线圈磁芯取出环形封盖后的俯视结构示意图；

图3为本实用新型另一种实施方式的发射线圈磁芯立体结构示意图；

图4为本实用新型图3中的发射线圈磁芯的剖视结构示意图；