[发明专利]随钻仪器的天线设备

说明书

本发明涉及一种随钻仪器的天线设备，属于石油天然气钻井随钻仪器技术领域，其包括短节本体，设置在所述短节本体周身上的至少一个环形凹槽，所述环形凹槽内设置环形凹槽台阶，所述环形凹槽台阶将所述环形凹槽分成内层凹槽和外层凹槽；设置在所述内层凹槽内的天线装置，以及设置在所述外层凹槽内的天线保护装置。本发明能够设置多圈天线，并防止高振动以及高压泥沙的高速冲刷对天线造成损坏。

技术领域

本发明涉及一种随钻仪器的天线设备，属于石油天然气钻井随钻仪器技术领域。

背景技术

随钻仪器已经广泛的应用于石油天然气钻井过程中，如随钻电阻率仪器、随钻伽马仪器、随钻核磁仪器等等。很多随钻测量仪器上都带有天线，通过发射或接受无线电磁波信号，测量地层信息或者传输数据。

随钻测量仪器上的天线大多采用环形结构，套在测量短节本体上，并用胶固定。为了保护天线不被泥浆冲蚀，需要在天线外侧加装保护壳体。另外，为了减小天线保护外壳体对电磁波信号的干扰并保证保护壳体的强度和耐磨性，现有技术在短节本体上加工若干条形细缝。这些细缝与短节轴向平行且周向均匀分布在短节本体外表面上，在这些细缝中部加工有环形槽，天线在环形槽中穿过，最后在穿有天线的环形槽内注入高强度密封胶。

这种天线保护外壳体虽然缩小了天线与泥浆的接触面积，提高了天线的可靠性，但仅适合天线圈数较少(通常是1～3圈)时使用。当天线数量较多时，在环形槽中穿线会十分困难，并且线与线之间的排列也会不整齐，影响线圈发射接收电磁波的效率。并且，现有结构在遇到恶劣的井下工况时，尤其在离钻头距离较近的区域，高振动以及高压泥沙的高速冲刷会导致保护壳体细缝中的封胶松动、脱落，最终导致天线损坏。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种随钻仪器的天线设备，能够设置多圈天线，并防止高振动以及高压泥沙的高速冲刷对天线造成损坏。

本发明的提出了一种随钻仪器的天线设备，包括：

短节本体，

设置在所述短节本体上的至少一个环形凹槽，所述环形凹槽内设置环形凹槽台阶，所述环形凹槽台阶将所述环形凹槽分成内层凹槽和外层凹槽；

设置在所述内层凹槽内的天线装置，以及

设置在所述外层凹槽内的天线保护装置。

本发明的进一步改进在于，所述天线装置包括圆环主体形状的天线骨架，所述天线骨架外侧设置环形的绕线槽，所述绕线槽内缠绕若干圈天线。

本发明的进一步改进在于，所述绕线槽内设置用于固定所述天线的固定胶。

本发明的进一步改进在于，所述天线骨架内设有若干沿轴向方向延伸的孔，所述孔呈一圈或多圈的形式布置，并且在所述孔内布置有磁芯。

本发明的进一步改进在于，每一个所述孔内设置一段与所述孔长度相同的磁芯；或者

每一个所述孔内设置多段通过磁芯间隔块相连的磁芯；其中，同一个孔内的所有磁芯和磁芯间隔块的总长度与所述孔的长度相同。

本发明的进一步改进在于，所述天线骨架外侧设置天线内层封胶；其中，所述天线内层封胶外侧与所述环形凹槽台阶齐平，从而构成所述外层凹槽的底部。

本发明的进一步改进在于，所述环形凹槽台阶的边沿设置第一倒角；所述天线内层封胶两侧设置与所述环形凹槽台阶的第一倒角形状相匹配斜边。

本发明的进一步改进在于，所述天线骨架外侧边缘设置密封纹。

本发明的进一步改进在于，天线保护装置包括弧形的天线保护外壳，若干所述天线保护外壳在所述外层凹槽内共同形成一个完整的环形柱体，其中，所述天线保护外壳的厚度与所述外层凹槽深度相同。