[发明专利]存储式近钻头多参数测量装置

说明书

本发明涉及钻井技术领域，是一种存储式近钻头多参数测量装置，其包括扭力应变测量单元、钻压测量单元，每组扭力应变测量模块组均包括与凹槽数量一致且一一对应的扭力应变测量模块，每组扭力应变测量模块组的扭力应变测量模块依次串联且分别安装在对应的凹槽内；每组钻压测量模块组均包括与凹槽数量一致且一一对应的钻压测量模块，每组钻压测量模块组的钻压测量模块依次串联且分别安装在对应的凹槽内。本发明结构合理，通过扭力应变测量单元、振动测量单元和钻压测量单元测量钻头处的扭矩、振动、钻压数据，提钻后在地面进行扭矩、振动、钻压数据的读取和分析，依据分析结果进行钻井参数优化，提高了机械钻速及工作效率，节约了钻井成本。

技术领域

本发明涉及钻井技术领域，是一种存储式近钻头多参数测量装置。

背景技术

在石油天然气钻井工作中，无论是钻定向井、水平井，或是直井，为了更好地控制钻井，地面工程技术人员需要更好的了解井下的工程参数，包括钻压、扭矩、弯曲应力、钻柱内压力及环空压力等。

目前在钻井过程中，由于井下钻头处钻压、扭矩、振动等数据均未知，只能依据地面参数进行钻井控制，并完全依赖钻台司钻的个人经验进行钻井过程控制，但是参数的地面测量值往往与参数的井下实际值存在一定的偏差，在大位移水平井中这种偏差甚至会很大，从而使得工程参数的地面测量值并不能反映真实的井下状态，同时在实际作业中每口井的地层、井眼轨迹不同，钻进工况不同，对于钻进参数的需求不同，因此只依靠地面测量的参数值进行钻井控制，不能保证钻井参数的最优化，会影响钻井效率，引发钻井安全事故。

发明内容

本发明提供了一种存储式近钻头多参数测量装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有只依靠地面测量的参数值进行钻井控制存在的参数不准确、费时费力、施工效率较低的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种存储式近钻头多参数测量装置，包括本体、扭力应变测量单元、振动测量单元、钻压测量单元、存储单元和盖板，所述本体呈中空轴状，在所述本体外侧沿圆周间隔设有至少两个凹槽，对应每个凹槽外侧位置的本体上均设有使相邻凹槽之间相连通的接线槽，在每个凹槽上固定安装有能将凹槽密封的盖板；所述振动测量单元与存储单元电连接，所述扭力应变测量单元包括放大电路和至少一个扭力应变测量模块组，扭力应变测量模块组与放大电路电连接，放大电路与存储单元电连接，每组扭力应变测量模块组均包括与凹槽数量一致且一一对应的扭力应变测量模块，每组扭力应变测量模块组的扭力应变测量模块依次串联且分别安装在对应的凹槽内；所述钻压测量单元包括至少一个钻压测量模块组，钻压测量模块组与存储单元电连接，每组钻压测量模块组均包括与凹槽数量一致且一一对应的钻压测量模块，每组钻压测量模块组的钻压测量模块依次串联且分别安装在对应的凹槽内，放大电路、存储模块和振动测量单元安装在任意凹槽内。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述还可包括安装在任一凹槽内的井下电源单元，井下电源单元分别与扭力应变测量单元、振动测量单元、钻压测量单元电连接。

上述扭力应变测量模块可包括四个串联的扭力测量应变片，每个扭力测量应变片均与轴线呈45度角。

上述振动测量单元可包括振动处理电路和振动传感器，在至少两个凹槽内安装有振动传感器，每个振动传感器均与振动处理电路电连接，振动处理电路与数据存储单元电连接。

上述钻压测量模块可包括两个串联的钻压测量应变片，每个钻压测量应变片均与轴线平行。

上述在对应每个凹槽外侧位置的本体设有盖板槽，盖板通过螺钉固定安装在盖板槽内，且盖板的外侧与本体齐平。

上述在盖板与盖板槽之间固定安装有至少一个密封圈。