[发明专利]接力传输随钻测量系统

说明书

技术领域：

一种接力传输随钻测量系统，用于在石油天然气钻井中采 用气体介质钻定向井或水平井过程的井眼轨迹监测，涉及井下随钻测量仪器 的制造技术领域。

背景技术：

在现有技术中，为了在钻井过程中最大限度保护被钻地层不 受钻井过程的污染，使产油或者产气层保持原始的储存状态，特别是在钻水 平井的施工中，钻井工程师们想出了许多的解决办法，在这些办法中，气体 钻水平井可最大程度解放产层和保护储层不受钻井液的污染，但是，采用气 体作为钻井介质存在井眼轨迹监测困难的问题；目前，在国内外气体钻水平 井时主要采用电磁波随钻测量系统监测井眼轨迹，其主要的问题是：电磁波 的信号十分容易受到低电阻率地层的吸收，时信号严重衰减，还会受到地面 环境的干扰，经过多次试验，电磁波向井下的的遥测深度不会超过2000m； 因此，在国外的技术上，主要采用中继站、延长天线技术、增大井下信号接 发功率和降低信号接发频率来提高遥测深度，但这四种方法都无法大幅度提 高遥测深度；目前在国内尚无成熟的电磁波随钻测量应用技术。

发明内容：

本发明主要针对现有技术的缺点，采用有线和无线接力传输 的方法，设计了一种两级接力传输信号的接力传输随钻测量系统。

本发明时这样实现的：一种接力传输随钻测量系统，包括钻具组合、 井下数据测量仪器总成、信号接发总成和地面信号采集总成四部分，其特征 在于：

在所述钻具组合的前端连接有无磁钻具4，后端连接仪器舱钻杆15，无 磁钻具4与仪器舱钻杆15之间由钻杆连接，仪器舱钻杆15向下的一端连接 有电缆悬挂短节12，无磁钻具4向上的一端连接有悬挂短节9和悬挂头6。

所述井下数据测量仪器总成包括测量仪器2和测量仪器电池5，井下数 据测量仪器总成设置在无磁钻具4中；

所述信号接发总成包括电磁波发射装置14和电磁波发射装置电池16， 信号接发总成设置在仪器舱钻杆15内；

所述地面信号采集总成包括信号接收装置20、计算机22、插地电极21， 地面信号采集总成之间由电缆连接；

所述井下数据测量仪器总成与地面信号采集总成之间由电磁波无线联 接，井下数据测量仪器总成与信号接发总成之间采用传输电缆11连接；

在所述电缆悬挂短节12内设置有电缆悬挂头13；

在所述测量仪器2、测量仪器电池5的外圆上设置有橡胶扶正器3；在所 述电磁波发射装置14、电磁波发射装置电池16的外圆上设置有橡胶扶正器；

所述悬挂头6固定在悬挂短节9内的台阶上，在悬挂头6上设置有对接 公头7；

在所述仪器舱钻杆15的上端连接有绝缘短节18；

所述传输电缆11的一端设置对接母头8，另一端设置对接公头7；

所述电缆悬挂短接12内设置有电缆悬挂头13，电缆悬挂头13固定在电 缆悬挂短接12内的台肩上；

所述电磁波发射装置14下端的母凹槽与电缆悬挂头13上的对接公头连 接；

所述信号接发总成的上端与发射装置悬挂头17连接，发射装置悬挂头 17固定在绝缘短节18内的台肩上；

所述地面信号接收装置20的接收端与井架之间由电缆19连接，地面信 号接收装置20的输出端由电缆与计算机22连接，地面信号接收装置20还与 插地电极21连接；