[发明专利]钻具姿态动态测量系统及传感器固定装置

权利要求书

1.一种用于钻具姿态动态测量的传感器固定装置，其特征在于，所述传感器固定装置包括：

基座块，其形成有至少三个互为正交的安装面；

三个弹性件，所述三个弹性件分别对应安装在所述基座块的三个安装面上，并且各个弹性件分别用于对应安装单轴传感器，其中，所述弹性件的工作方向与其上安装的单轴传感器的工作方向相同。

2.如权利要求1所述的传感器固定装置，其特征在于，在工作过程中，所述三个单轴传感器中其中一个单轴传感器的工作方向沿钻具轴向，另外两个单轴传感器的工作方向均垂直于所述钻具轴向。

3.如权利要求1或2所述的传感器固定装置，其特征在于，形成所述弹性件的材料为阻尼比小于预设阻尼比阈值的线性弹性材料，并且所述弹性件仅仅允许单轴方向形变。

4.如权利要求1～3中任一项所述的传感器固定装置，其特征在于，所述基座块形成有三个凹槽，所述三个凹槽的底面形成三个互为正交的安装面。

5.如权利要求4所述的传感器固定装置，其特征在于，所述凹槽的深度大于所述弹性件与单轴传感器的总高度。

6.如权利要求1～5中任一项所述的传感器固定装置，其特征在于，所述传感器固定装置还包括第一减震层和第二减震层，其中，第一减震层包裹所述基座块且不与所述单轴传感器接触，所述第二减震层包裹所述第一减震层。

7.如权利要求6所述的传感器固定装置，其特征在于，所述第一减震层的阻尼比大于所述第二减震层的阻尼比，刚度小于所述第二减震层的刚度。

8.如权利要求6或7所述的传感器固定装置，其特征在于，所述第二减震层的外部分布有多个凸起。

9.一种用于钻具姿态动态测量的数据采集装置，其特征在于，所述数据采集装置包括：

如权利要求1～8中任一项所述的传感器固定装置；

以及，三个单轴传感器，所述三个单轴传感器对应安装在传感器固定装置的三个弹性件上。

10.如权利要求9所述的数据采集装置，其特征在于，所述数据采集装置还包括：

时域采样模块，其与所述单轴传感器连接，用于对所述单轴传感器传输来的模拟信号进行时域采样，得到三轴加速度时域数字信号；

时域-频域转换模块，其与所述单轴传感器连接，用于对所述单轴传感器传输来的模拟信号进行时域-频域转换，得到相应的频域数字信号。

11.如权利要求9所述的数据采集装置，其特征在于，所述时域采样模块和时域-频域转换模块设置在传感器固定装置的第一减震层中。

12.一种钻具姿态动态测量系统，其特征在于，所述系统包括：

如权利要求9～11中任一项所述的数据采集装置；

数据处理装置，其与所述数据采集装置通信连接，用于根据所述数据采集装置传输来的数据确定钻具姿态。

13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述数据采集装置配置为向所述数据处理装置发送三轴加速度时域数字信号和频域数字信号，所述数据处理信号配置为根据所述三轴加速度时域数字信号和频域数字信号生成三轴加速度矢量，通过矢量合成实现对钻井姿态的实时测量。