一種防磨損隨鉆測量鉆鋌及測量方法技術

本發明專利技術涉及一種鉆鋌及測量方法，屬于井下探測技術領域，具體涉及一種防磨損隨鉆測量鉆鋌及測量方法。包括：軸向安裝于鉆鋌上的環狀結構線圈，所述線圈外端部位設置帶有絕緣環的天線罩；所述天線罩附近的鉆鋌外壁上設置直徑變大的耐磨帶。因此，本發明專利技術具有如下優點：1.通過多道耐磨環結構和接頭設計，能夠防止電極的磨損，延長了使用壽命，提高了鉆井效率；2.采用分體式設計，合理安排各電路器件，方便更換部分模塊，提高了維護效率，節省了鉆井等待時間，降低了鉆井成本。

Drill collar for measuring abrasion resistance while drilling and measuring method

The invention relates to a drill collar and a measuring method, belonging to the technical field of downhole detection, in particular to a drill collar for measuring abrasion resistance while drilling and a measuring method thereof. The utility model comprises an annular structure coil arranged on the drill collar in an axial direction, an antenna cover with an insulating ring is arranged at the outer end part of the coil, and a wear-resistant belt with big diameter is arranged on the outer wall of the drill collar near the antenna cover. Therefore, the invention has the following advantages: 1. by multi wear ring structure and joint design, can prevent electrode wear, prolong service life, improve drilling efficiency; 2. using split design, reasonable arrangement of each circuit device, convenient replacement module, improve the maintenance efficiency, saving drilling waiting time, reduce the the cost of drilling.

【技術實現步驟摘要】
一種防磨損隨鉆測量鉆鋌及測量方法
本專利技術涉及一種鉆鋌及測量方法，屬于井下探測
，具體涉及一種防磨損隨鉆測量鉆鋌及測量方法。
技術介紹
電阻率測井是測井方法中使用最早也是最常用的方法，到目前為止，在劃分鉆井地質剖面和判斷巖性的工作中仍起著難以替代的作用。隨鉆方位電阻率井壁成像技術是在傳統電纜測量技術的基礎上發展起來的，是一種可以在鉆井過程中實時測量鉆孔周圍不同方位地層電阻率成像測量方法。隨著水平井、大位移井及三維多目標井鉆井技術的不斷提高和大量應用，旋轉導向閉環鉆井技術是今后井眼軌跡控制技術鉆井工具的發展方向，將方位電阻率成像技術應用于旋轉導向工具，可滿足裂縫、薄層等復雜儲層的地質導向與地層評價需要。但是，現有技術中的電阻率測井裝置在鉆進過程中，在儀器鉆鋌上安裝的各部件容易磨損和松動，降低了測量效率和精度，影響了測井裝置的使用壽命。并且任何一個模塊一經損壞，必須起鉆更換整個井下測井裝置，鉆井施工效率低下。
技術實現思路
本專利技術主要是解決現有技術所存在的安裝在隨鉆測井儀器鉆鋌上的各部件容易磨損和松動，降低了測量效率和精度，影響了使用壽命，造成鉆井效率低下的技術問題，提出了一種防磨損隨鉆測量鉆鋌及測量方法。該防磨損隨鉆測量鉆鋌及測量方法能夠有效避免儀器鉆鋌磨損，延長了使用壽命，并且采用分體式設計，方便更換部分模塊，提高了維護效率，節省了鉆井成本。本專利技術的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：一種防磨損隨鉆測量鉆鋌，包括：軸向安裝于鉆鋌上的環狀結構線圈，所述線圈外端部位設置帶有絕緣環的天線罩；所述天線罩附近的鉆鋌外壁上設置直徑變大的耐磨帶。優化的，上述的一種防磨損隨鉆測量鉆鋌，所述鉆鋌為分體式結構，包括上、下兩個主體測量單元，以及用于連接上、下主體測量單的中間連通單元，所述中間測量單元中部沿軸向位置設置有耐磨帶。優化的，上述的一種防磨損隨鉆測量鉆鋌，所述上主體測量單元端部設置有母公扣結構的上保護接頭；所述下主體測量單元端部設置有雙公扣結構的保護接頭。優化的，上述的一種防磨損隨鉆測量鉆鋌，所述鉆鋌設置多個安置于電極蓋板上的電扣電極，各電扣電極通過布置于電極蓋板過線槽中的線串聯，所述電極蓋板端部設置多個安裝有O型密封圈的密封槽。優化的，上述的一種防磨損隨鉆測量鉆鋌，方位電極兩側的鉆鋌本體上設置有用于容置方位電極保護環的凹槽，所述方位電極保護環的中部位置兩側各有一凸緣，其中內凸緣覆蓋方位電極的凸緣，外凸緣嵌入鉆鋌本體沿軸向設置的的槽內，并且，所述內凸緣上設置有耐磨帶。一種隨鉆測量方法，基于上述的鉆鋌進行測量。因此，本專利技術具有如下優點：1.通過多道耐磨環結構和接頭設計，能夠防止電極的磨損，延長了使用壽命，提高了鉆井效率；2.采用分體式設計，合理安排各電路器件，方便更換部分模塊，提高了維護效率，節省了鉆井等待時間，降低了鉆井成本。附圖說明圖1-1為隨鉆方位電阻率井壁成像裝置總體結構；圖1-2為圖1-1的局部視圖1；圖1-3為圖1-1的局部視圖2；圖2-1為上主體單元II結構外觀圖；圖2-2為測量電路部分周向展開位置圖；圖3-1為電扣電極結構；圖3-2為圖3-1的俯視圖；圖4-1為電扣電極集成安裝及保護蓋板結構；圖4-2為圖4-1的底面視圖；圖5-1為下主體測量單元VI結構外觀圖；圖5-2為圖5-1的測量電路部分周向展開位置圖；圖6-1是方位電極及其保護環結構在圖5-1中的K-K向視圖；圖6-2是方位電極及其保護環結構在圖5-1中的L-L向視圖；圖6-3是方位電極及其保護環結構在圖5-1中的M-M向視圖；圖6-4是方位電極及其安裝基體俯視圖；圖6-5是方位電極及其保護環安裝后的俯視圖。圖7-1為中間連通單元III結構；圖7-2為圖7-1的右視圖；圖8-1為上保護接頭I；圖8-2為下保護接頭V。具體實施方式下面通過實施例，并結合附圖，對本專利技術的技術方案作進一步具體的說明。實施例：本專利技術提供的一種用于旋轉導向的隨鉆方位電阻率井壁成像裝置主要由無磁鉆鋌、泥漿通道、激勵線圈系、電扣電極系、方位電極系、監測線圈、測量電路、控制及存儲電子電路單元構成，可在井下通過預先設定的程序根據不同的工作模式按照反演計算方法將探測數據轉化為視電阻率，并通過裝置在旋轉作業中對井周的掃描測量，指示裂縫和地層結構傾角，實現井壁成像測量。一、裝置總體結構本實施例中，裝置總體結構如圖1所示，為描述方便，將裝置結構自上而下分為五個部分：上保護接頭I、上主體測量單元II、中間連通單元III、下主體測量單元IV和下保護接頭V。1、上主體測量單元II圖2-1和圖2-2為上主體測量單元II結構外觀圖及其測量電路部分周向展開位置圖。上主體測量單元II主要包含：與上部其它儀器實現供電與通連通的電連接結構201，上發射線圈T1和中發射線圈T2，上電扣電極B1、中電扣電極B2和下電扣電極B3，主控及方位伽馬測量電路板D1、大容量存儲器電路板D2、系統電源板D3、發射及電扣電極測量電路板D4(注：圖中沒有給出實際電路板，用安裝的位置來表示)，以及設置與讀取數據端口T。上發射線圈T1和下發射線圈T2均為環狀結構，軸向安裝在鉆鋌上，各有兩條引線，分別通過線孔ht1和ht2進入電路艙。線圈外部設有環狀保護天線罩203和環狀保護天線罩206，天線罩均由兩部分組成，兩部分之間設有絕緣環202、207。在鉆井過程中，為減少井壁對天線罩和絕緣帶的磨損，在天線罩附近的鉆鋌外壁上增加耐磨帶204、耐磨帶205予以防護。當激勵線圈中通入交變電流時，就會在鉆鋌線圈兩側感應出電壓，電壓差為驅動電壓V除以線圈匝數N。上電扣電極B1、中電扣電極B2和下電扣電極B3均有三部分組成：安裝基體301、電極302和絕緣環303，如圖3所示，電極直徑7.5mm，絕緣環厚度2mm-5mm，安裝基體上帶有螺紋304。為安裝和維護方便考慮，每個電扣電極單獨制作，然后將三個電扣電極集成安裝固定在一塊蓋板上，如圖4所示，蓋板上設有端面密封槽401和多個螺釘孔，通過螺釘實現蓋板與鉆鋌本體的固定連接，安裝在端面密封槽401的O型密封圈保證了蓋板內部與鉆鋌外部井眼環空的隔離。每個電扣電極各有一條引線，通過蓋板底面的軸向過線槽402匯聚，然后再由安裝槽CB的過線孔h12進入電路安裝槽C1。主控及方位伽馬測量電路板、大容量存儲器電路板、系統電源板、發射及電扣電極測量電路板的布置見圖2-2所示的電路部分周向展開位置圖，在圖中僅給出了電路安裝槽的尺寸及位置關系，電路板可分別安裝在槽C1、槽C2、槽C3和槽C4中，也可根據實際需要，互換安裝位置，各電路板之間由過線孔h11、h21、h22、h31和h41等實現通訊和供電連通。各電路板的保護采用與電扣電極保護蓋板類似結構，用端面密封實現與外部隔離，用多個螺釘實現與鉆鋌本體的固定連接。上主體測量單元的電路系統，通過槽C1中的過線孔hM實現與上部電連接結構201的連通，通過槽C1中的過線孔h13實現與設置與讀取數據端口T的電連通，通過槽C3中的接線窗口W1和中間連通單元III的過線孔H1(或H2)實現與下主體測量單元電路系統的電連通，有效利用空間并可降低布線難度。22、下主體測量單元IV圖5-1和圖5-2為下主體測量單元VI的結構外觀圖及其測量電路部分的周向展開位置圖。主本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種防磨損隨鉆測量鉆鋌，其特征在于，包括：軸向安裝于鉆鋌上的環狀結構線圈，所述線圈外端部位設置帶有絕緣環的天線罩；所述天線罩附近的鉆鋌外壁上設置直徑變大的耐磨帶。

【技術特征摘要】
1.一種防磨損隨鉆測量鉆鋌，其特征在于，包括：軸向安裝于鉆鋌上的環狀結構線圈，所述線圈外端部位設置帶有絕緣環的天線罩；所述天線罩附近的鉆鋌外壁上設置直徑變大的耐磨帶。2.根據權利要求1所述的一種防磨損隨鉆測量鉆鋌，其特征在于，所述鉆鋌為分體式結構，包括上、下兩個主體測量單元，以及用于連接上、下主體測量單的中間連通單元，所述中間測量單元中部沿軸向位置設置有耐磨帶。3.根據權利要求2所述的一種防磨損隨鉆測量鉆鋌，其特征在于，所述上主體測量單元端部設置有母公扣結構的上保護接頭；所述下主體測量單元端部設置有雙公扣結構的保護接頭。4.根...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王鵬，竇修榮，艾維平，毛為民，盛利民，陳文藝，賈衡天，呂海川，藍蓉，范錦輝，
申請(專利權)人：中國石油天然氣集團公司，中國石油集團鉆井工程技術研究院，
類型：發明
國別省市：北京,11