[发明专利]井下信号接收及发射装置

说明书

本发明属于石油钻井技术领域，具体涉及一种井下信号接收及发射装置。具体技术方案为：井下信号接收及发射装置包括接收部分、控制装置、机械总成和发射机构；井下信号接收及发射装置工作时，接收部分接收下端仪器所传输的信号，控制装置对接收信号进行处理，控制电机驱动转动套筒，使机械总成执行工作；机械总成驱动芯轴，使转子连续规律转动。旋转时转子与定子的过流面积变化而产生连续的脉冲，在地面监测压力波形的变化，并通过译码，计算得到测量数据；本发明的井下信号接收及发射装置可以实时获取定向钻进过程中的工程参数和地质参数，以便对钻井轨迹和钻进参数进行合理调整，实现井下定向钻进过程的随钻测控。

技术领域

本发明属于石油钻井技术领域，具体涉及一种用于定向井大位移钻井的井下信号接收及发射装置。

背景技术

随着油气资源开发的深入，钻井工程面临更加复杂的工作情况，开采难度也日益增加。薄油藏等难动用储量的开发已大规模展开，为了增大油藏在井眼中的裸露面积，提高油井的产量，要求钻井轨迹准确的钻穿储层。因此，钻井工程对轨迹控制精度的要求日益提高，精确的井眼相对空间位置更加关键。在传统的测井技术中，当钻井完成后，将测量仪器用电缆放置在井中，以了解地层的含油情况。随着油田的开采，此种技术的弊端也越发明显。无线随钻测量装置可摆脱有线随钻测量的局限性。

准确提供实际轨迹参数，提高井眼轨迹的控制能力和计算精度，成为特殊工艺井、定向井、水平井等高精度井施工中急需解决的实际问题。为了使钻探过程中钻头朝油藏的“甜品区”钻进，需要使用实时传输的随钻测量仪器。获取工程参数和地质参数，为钻探人员提供参数指导，以便对井眼轨迹和钻进参数进行合理调整。为此，研究井下信号接收及发射装置，用于井下定向钻进的精确度，提高钻井效率是现代油气钻井技术的重要发展方向之一。井下信号接收及发射装置通过接收下端仪器所传输的信号，在电子仓完成对此信号的处理，并控制电机，使转子连续规律转动。旋转时转子与定子的过流面积变化而产生连续的脉冲，在地面监测压力波形的变化，并通过译码，计算得到测量数据，以达到控制井眼轨迹的目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于定向井大位移钻井的井下信号接收及发射装置。

为了探索解决背景技术中所述的钻井工程中井眼轨迹控制及信息测量传输的相关问题，降低钻井成本，提高钻井效率，本发明提供了井下信号接收及发射装置。本发明的井下信号接收及发射装置工作时，接收部分的接收天线接收下端仪器传输的信号。电子仓存放的电路板将信号进行滤波降噪、调制编码等操作，并控制电机驱动转动套筒进而使芯轴带动转子有规律的转动。转子叶片数量与定子空隙数量相同，且定子空隙形状尺寸与转子叶片形状相同，可有效阻挡泥浆通过。旋转时转子的过流断面与定子的过流断面相对位置不断变化，过流面积不断变化，产生连续波脉冲。通过井下信号接收及发射装置产生的泥浆脉冲信号，实时获得井下工程信息及地质信息，提高钻进效率。

本发明的技术方案是：一种井下信号接收及发射装置，其特征在于：所述的井下信号接收及发射装置坐落于外套筒，外套筒两端分别与上部钻具和下部钻具通过可拆卸螺纹连接；所述的井下信号接收及发射装置包括接收部分、控制装置、机械总成和发射机构。

所述接收部分包括连接密封头的连接套，保证仪器竖直工作的扶正器，接收下端仪器信号的接收天线，限制接收天线运动的天线套和天线套盖，承载接收天线的天线轴，以及为整个装置供电的电池仓、电池外壳、导线b和插座；将扶正器、天线套、连接套装在天线轴上，天线轴前端装有密封头，天线套盖分布在天线套两侧，将天线插入天线套及天线套盖空隙中。在电池仓后端安装插座，将电池仓及插座一起装入电池外壳中，安装在天线轴后端，电池外壳与控制外壳配合。所述接收部分能够接收下端仪器传输的信号并为整个装置供电。

所述控制装置包括插头、导线a、存放电路板的电子仓,以及电机、控制外壳和驱动件；电子仓通过螺栓连接与电机固定，插头通过导线a与电子仓相连，驱动件前端柱体与转动套筒后槽配合，将驱动件、电机、电子仓、插头装入控制外壳，再将控制外壳安装到减速外壳后端。所述控制装置对接收信号进行处理，控制电机转动，驱动机械总成；