[实用新型]一种井下双探头磁测量装置

说明书

本实用新型公开了一种井下双探头磁测量装置，其技术方案是：在无磁外筒内依次安装供电连接短节、数据处理舱、信号采集舱、测量传感器舱和定位引导装置，所述供电连接短节主要由电缆接头和稳压电源模块组成，电缆接头与下入电缆连接为井下供电，同时将编码信号叠加在单芯供电电缆上传输；定位引导装置主要由锥形金属头和水力塞组成，锥形金属头与仪器外壳连接，通过泵送水力作用辅助引导定位。有益效果是：本实用新型可实现“点对点”和“点对线”的磁源信标与测量装置间相对距离方位的测量计算，确保已钻井眼和在钻井眼的精确导向定位；随着现在对复杂结构井开采需求的增加，提高了复杂结构井中钻井导向定位的成功率。

技术领域

本实用新型涉及一种石油钻井用随钻仪器技术，特别涉及一种井下双探头磁测量装置。

背景技术

易开发油气藏的衰竭使得复杂结构井技术成为油气藏实现高效利用的关键，其核心在于井眼轨迹的控制与引导。现有几何导向技术已能实现利用加速度计、磁力计、陀螺仪等传感器测量井斜角、方位角等轨迹参数，在钻井过程中对井眼轨迹的控制依据当前钻进方向的测量，其中对地磁场的相关信息进行测量是重要的测量方式，但是地磁场信号对抗外界干扰能力差，测量结果的精度也不能保证。

为了解决现有几何导向定位技术应用于复杂结构井钻井时存在的导向精度低的问题，利用分析电磁场分布的导向钻井技术得以发展应用，比较常见的是运用到连通井和成对平行水平井等复杂结构井钻井中，其原理都是将磁场信号发生源与信号测量位置耦合为一个闭环系统，通过对磁场信号的采集与处理，分析磁场信号的空间分布规律，建立数学模型进行求解运算，得出磁场信号源与测量位置的空间矢量距离，从而引导井眼轨迹按设计要求钻进，其中旋转磁场测距系统（RMRS）应用最为广泛，随着现在对复杂结构井开采需求的增加，提高复杂结构井钻井导向定位成功率以及趋势预测显得尤为迫切。

实用新型内容

本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种井下双探头磁测量装置，能够为井下磁性参数测量提供基线固定的两个测量点，可实现“点对点”和“点对线”的磁源信标与测量装置间相对距离方位的测量计算，确保已钻井眼和在钻井眼的精确导向定位。

其技术方案是：包括测量传感器舱（1）、信号采集舱（2）、数据处理舱（3）、供电连接短节（4）、定位引导装置（5）和无磁外筒（6），在无磁外筒（6）内依次安装供电连接短节（4）、数据处理舱（3）、信号采集舱（2）、测量传感器舱（1）和定位引导装置（5），所述供电连接短节（4）主要由电缆接头（7）和稳压电源模块（8）组成，电缆接头（7）与下入电缆连接为井下供电，同时将编码信号叠加在单芯供电电缆上传输；定位引导装置（5）主要由锥形金属头（9）和水力塞（10）组成，锥形金属头（9）与仪器外壳连接，并通过重力和水力作用引导仪器定位，水力塞（10）安装在锥形金属头基座上，通过泵送水力作用辅助引导定位。

优选的，上述测量传感器舱（1）主要由三轴重力加速度计（11）、温度传感器（12）、第一三轴磁场测量探头（13）和第二三轴磁场测量探头（14）组成，三轴重力加速度计（11）安装在基线中点位置，三轴重力加速度计（11）测量三轴重力场数据，温度传感器（12）提供温度数据。

优选的，上述信号采集舱（2）主要由交直流隔离模块（15）和信号采样保持模块（16）组成，从测量传感器舱（1）获得的信号输送至信号采集舱（2），采样频率为80Hz，三轴磁场信号通过交直流隔离模块（15）进行交流信号和直流信号分离，分离后的直流信号通过直流滤波模块进行低通滤波，截止频率为1Hz，分离后的交流信号通过低通滤波，截止频率为10Hz。

优选的，上述数据处理舱（3）主要由数据处理模块（17）和通讯模块（18）组成，数据处理模块（17）依据采集信号得到测点处的方位角、倾斜角和温度，通讯模块（18）采用基于单芯电力载波通讯方式，编码信号经过SN55451B电平驱动，然后通过变压器耦合到单芯电缆中进行信号上传，地面采用传感器的输出信号作为深度和速度的信号源。

优选的，上述数据处理模块（17）采用TMS320F2809作为主控芯片。