CN105464646B - 一种井下地质参数的通讯装置及方法 - Google Patents

一种井下地质参数的通讯装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105464646B
CN105464646B CN201510983381.4A CN201510983381A CN105464646B CN 105464646 B CN105464646 B CN 105464646B CN 201510983381 A CN201510983381 A CN 201510983381A CN 105464646 B CN105464646 B CN 105464646B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pipe nipple
coupler
measurement
data transmit
geologic parameter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510983381.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105464646A (zh
Inventor
胡永建
黄衍福
史宏江
张国田
潘兴明
孙琦
韩昊辰
孙成芹
张春华
赵博
刘相翌
王天娇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China National Petroleum Corp
CNPC Engineering Technology R&D Co Ltd
Beijing Petroleum Machinery Co Ltd
Original Assignee
China National Petroleum Corp
CNPC Drilling Research Institute Co Ltd
Beijing Petroleum Machinery Factory
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China National Petroleum Corp, CNPC Drilling Research Institute Co Ltd, Beijing Petroleum Machinery Factory filed Critical China National Petroleum Corp
Priority to CN201510983381.4A priority Critical patent/CN105464646B/zh
Publication of CN105464646A publication Critical patent/CN105464646A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105464646B publication Critical patent/CN105464646B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • E21B47/12Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)

Abstract

本发明提供了一种井下地质参数的通讯装置及方法,涉及石油钻井随钻测量工程技术领域,该井下地质参数的通讯装置包括:随钻测量***以及测量与传输马达***;所述随钻测量***包括随钻测量短节和第一数据收发短节;在所述第一数据收发短节下部连接有第一耦合器;所述测量与传输马达***包括第二数据收发短节、螺杆马达、近钻头测量短节和钻头;在所述测量与传输马达***上部设置有第二耦合器;所述第一耦合器和所述第二耦合器耦合连接。本发明能够解决现有技术中无线传输式传输信号不稳定的问题,以及有线传输方式中,整个近钻头测量及数据传输装置的结构较为复杂,不利于近钻头测量及数据传输装置的装配的问题。

Description

一种井下地质参数的通讯装置及方法
技术领域
本发明涉及石油钻井随钻测量工程技术领域,尤其涉及一种井下地质参数的通讯装置及方法。
背景技术
目前,由于近钻头技术具有测量准确且有一定的前探性等优点,是随钻测量领域的高端技术,已经被广泛应用于石油测井领域。通过近钻头技术可以测量井下的地质参数,例如地层的电阻率、自然伽马值等。此外,通过近钻头技术,可以将所测得的地质参数实时传输到随钻测量***,包括随钻测井装置(Logging While Drilling,简称LWD)或者随钻测量装置(Measure While Drilling,简称MWD)。作为近钻头测量仪器的重要组成部分,螺杆马达是必不可少的定向动力设备,但是,将近钻头测量短节的数据跨越螺杆马达上传给LWD或者MWD始终是困扰近钻头随钻测量领域的一大难题。现在应用较多的是导线直连式和以电磁波、声波为代表的无线传输方式
目前,将地质参数传输到随钻测量***的方式有多种,较为普遍的有通过导线直连式以及通过电磁波或声波的无线传输式。由于电磁波和声波容易受地层地质条件影响,通讯速度较差且不稳定,因此当前一般采用导线直连式。采用导线直连式的近钻头测量及数据传输装置的结构,如图1所示,其包括:随钻测量***10和测量与传输马达***11;其中,随钻测量***10包括随钻测量短节101(例如LWD短节或者MWD短节)和第一数据收发短节102,该随钻测量短节101和第一数据收发短节102通过第一线缆103连接。测量与传输马达***11包括:第二数据收发短节111、螺杆马达112、近钻头测量短节113以及钻头114;钻头114设置于近钻头测量短节113的下端,近钻头测量短节113通过第二线缆115与第二数据收发短节111连接;第二数据收发短节111再通过第三线缆116与第一数据收发短节102直接连接。这样,在近钻头测量短节113所测量的地质参数可以通过第二线缆115传输到第二数据收发短节111处,再通过第三线缆116传输到第一数据收发短节102处,最终通过第一线缆103传输到随钻测量短节101处。而目前第二数据收发短节111与第一数据收发短节102之间的第三线缆116长度较长,造成整个近钻头测量及数据传输装置的结构较为复杂,不利于近钻头测量及数据传输装置的装配,并且线缆过长,容易存在安全风险。
发明内容
本发明实施例提供一种井下地质参数的通讯装置及方法,以解决现有技术中无线传输式传输信号不稳定的问题,以及有线传输方式中,整个近钻头测量及数据传输装置的结构较为复杂,不利于近钻头测量及数据传输装置的装配的问题。
为了达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种井下地质参数的通讯装置,包括:随钻测量***以及测量与传输马达***;所述随钻测量***包括随钻测量短节和第一数据收发短节;在所述第一数据收发短节下部连接有第一耦合器;
所述测量与传输马达***包括第二数据收发短节、螺杆马达、近钻头测量短节和钻头;在所述测量与传输马达***上部设置有第二耦合器;
所述第一耦合器和所述第二耦合器耦合连接。
具体的,所述随钻测量短节通过第一线缆与所述第一数据收发短节连接;所述第一数据收发短节通过第二线缆与所述第一耦合器连接。
可选的,所述第二耦合器通过第三线缆与所述第二数据收发短节连接;所述第二数据收发短节通过第四线缆跨过所述螺杆马达与所述近钻头测量短节连接;所述钻头的上部与所述近钻头测量短节的下端相接。
可选的,所述第二耦合器通过第三线缆跨过所述螺杆马达与一第三耦合器连接;所述第三耦合器与其下方的一第四耦合器耦合连接;所述第四耦合器通过第四线缆与所述第二数据收发短节连接;所述第二数据收发短节通过第五线缆与所述近钻头测量短节连接;所述钻头的上部与所述近钻头测量短节的下端相接。
一种井下地质参数的通讯方法,应用与上述的井下地质参数的通讯装置;所述井下地质参数的通讯方法,包括:
近钻头测量短节采集井下地质参数信号,并将所述井下地质参数信号通过第四线缆跨过螺杆马达传输到第二数据收发短节;
所述第二数据收发短节通过第二耦合器和第一耦合器的耦合连接,传输所述井下地质参数信号到所述第一数据收发短节。
进一步的,所述第一数据收发短节通过第一线缆将所述井下地质参数信号传输给随钻测量短节;
所述随钻测量短节将所述井下地质参数信号转换为泥浆脉冲信号,并将所述泥浆脉冲信号发送到井口的终端。
一种井下地质参数的通讯方法,应用于上述的井下地质参数的通讯装置;所述井下地质参数的通讯方法,包括:
近钻头测量短节采集井下地质参数信号,并将所述井下地质参数信号通过第五线缆传输到第二数据收发短节;
所述第二数据收发短节将所述井下地质参数信号通过第三线缆跨过螺杆马达传输到第二耦合器,并通过第二耦合器与第一耦合器的耦合连接,将所述井下地质参数信号传输给第一数据收发短节。
进一步的,所述第一数据收发短节通过第一线缆将所述井下地质参数信号传输给随钻测量短节;
所述随钻测量短节将所述井下地质参数信号转换为泥浆脉冲信号,并将所述泥浆脉冲信号发送到井口的终端。
具体的,所述第二数据收发短节将所述井下地质参数信号通过第三线缆跨过螺杆马达传输到第二耦合器,包括:
所述第二数据收发短节通过第四耦合器与第三耦合器的耦合连接将所述井下地质参数信号传输到第三耦合器,以使得所述第三耦合器上的井下地质参数信号通过第三线缆跨过螺杆马达传输到第二耦合器。
本发明实施例提供的一种井下地质参数的通讯装置及方法,该井下地质参数的通讯装置包括随钻测量***以及测量与传输马达***;所述随钻测量***包括随钻测量短节和第一数据收发短节;在所述第一数据收发短节下部连接有第一耦合器;所述测量与传输马达***包括第二数据收发短节、螺杆马达、近钻头测量短节和钻头;在所述测量与传输马达***上部设置有第二耦合器;通过第一耦合器和第二耦合器耦合连接,可以将近钻头测量短节测得的井下地质参数通过耦合器耦合的方式传输到随钻测量***,进而传输到井口终端。本发明采用耦合器耦合的方式传输井下地质参数,数据传输速率较快,且不受地层环境的影响;另外无需采用有线方式连接,整个井下地质参数的通讯装置结构简单,利于装配。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中的近钻头测量及数据传输装置的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种井下地质参数的通讯装置的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的另一种井下地质参数的通讯装置的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的一种井下地质参数的通讯方法的结构示意图;
图5为本发明实施例提供的另一种井下地质参数的通讯方法的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图2或图3所示,本发明实施例提供的一种井下地质参数的通讯装置,包括:随钻测量***20以及测量与传输马达***30;随钻测量***20包括随钻测量短节201和第一数据收发短节202;在第一数据收发短节202下部连接有一第一耦合器203。
该测量与传输马达***30包括第二数据收发短节301、螺杆马达302、近钻头测量短节303和钻头304;在测量与传输马达***30上部设置有第二耦合器305。
该第一耦合器203和第二耦合器305耦合连接。
具体的,如图2或者图3所示,随钻测量短节201通过第一线缆204与第一数据收发短节202连接。第一数据收发短节202通过第二线缆205与第一耦合器203连接。
对于测量与传输马达***30中的结构,可选的,如图2所示,第二耦合器305通过第三线缆306与第二数据收发短节301连接。第二数据收发短节301通过第四线缆307跨过螺杆马达302与近钻头测量短节303连接。钻头304的上部与近钻头测量短节303的下端相接。
或者,对于测量与传输马达***30中的结构,可选的,如图3所示,第二耦合器305可以通过第三线缆306跨过螺杆马达302与一第三耦合器307连接。第三耦合器307与其下方的一第四耦合器308耦合连接。第四耦合器308通过第四线缆309与第二数据收发短节301连接。第二数据收发短节301通过第五线缆310与近钻头测量短节303连接;钻头304的上部与近钻头测量短节303的下端相接。
值得说明的是,本发明实施例中的随钻测量***可以包括随钻测井装置(LoggingWhile Drilling,简称LWD)或者随钻测量装置(Measure While Drilling,简称MWD)。
本发明实施例提供的一种井下地质参数的通讯装置,包括随钻测量***以及测量与传输马达***;随钻测量***包括随钻测量短节和第一数据收发短节;在第一数据收发短节下部连接有第一耦合器;测量与传输马达***包括第二数据收发短节、螺杆马达、近钻头测量短节和钻头;在测量与传输马达***上部设置有第二耦合器;通过第一耦合器和第二耦合器耦合连接,可以将近钻头测量短节测得的井下地质参数通过耦合器耦合的方式传输到随钻测量***,进而传输到井口终端。本发明采用耦合器耦合的方式传输井下地质参数,数据传输速率较快,且不受地层环境的影响;另外无需采用有线方式连接,整个井下地质参数的通讯装置结构简单,利于装配。
对应于上述图2所示的井下地质参数的通讯装置,如图4所示,本发明实施例提供一种井下地质参数的通讯方法,包括:
步骤401、近钻头测量短节采集井下地质参数信号,并将井下地质参数信号通过第四线缆跨过螺杆马达传输到第二数据收发短节。
步骤402、第二数据收发短节通过第二耦合器和第一耦合器的耦合连接,传输井下地质参数信号到第一数据收发短节。
步骤403、第一数据收发短节通过第一线缆将井下地质参数信号传输给随钻测量短节。
步骤404、随钻测量短节将井下地质参数信号转换为泥浆脉冲信号,并将泥浆脉冲信号发送到井口的终端。
本发明实施例提供的一种井下地质参数的通讯方法,通过第一耦合器和第二耦合器耦合连接,可以将近钻头测量短节测得的井下地质参数通过耦合器耦合的方式传输到随钻测量***,进而传输到井口终端。本发明采用耦合器耦合的方式传输井下地质参数,数据传输速率较快,且不受地层环境的影响;另外无需采用有线方式连接,整个井下地质参数的通讯装置结构简单,利于装配。
对应于上述图3所示的井下地质参数的通讯装置,如图5所示,本发明实施例提供一种井下地质参数的通讯方法,包括:
步骤501、近钻头测量短节采集井下地质参数信号,并将井下地质参数信号通过第五线缆传输到第二数据收发短节。
步骤502、第二数据收发短节将井下地质参数信号通过第三线缆跨过螺杆马达传输到第二耦合器,并通过第二耦合器与第一耦合器的耦合连接,将井下地质参数信号传输给第一数据收发短节。
步骤503、第一数据收发短节通过第一线缆将井下地质参数信号传输给随钻测量短节。
步骤504、随钻测量短节将井下地质参数信号转换为泥浆脉冲信号,并将泥浆脉冲信号发送到井口的终端。
值得说明的是,上述步骤502中的第二数据收发短节将井下地质参数信号通过第三线缆跨过螺杆马达传输到第二耦合器,可以通过如下方式实现:
第二数据收发短节通过第四耦合器与第三耦合器的耦合连接将井下地质参数信号传输到第三耦合器,以使得第三耦合器上的井下地质参数信号通过第三线缆跨过螺杆马达传输到第二耦合器。
本发明实施例提供的一种井下地质参数的通讯方法,通过第一耦合器和第二耦合器耦合连接,可以将近钻头测量短节测得的井下地质参数通过耦合器耦合的方式传输到随钻测量***,进而传输到井口终端。本发明采用耦合器耦合的方式传输井下地质参数,数据传输速率较快,且不受地层环境的影响;另外无需采用有线方式连接,整个井下地质参数的通讯装置结构简单,利于装配。
采用本发明实施例提供的井下地质参数的通讯方法可以传输速率可达到100kbps。
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (2)

1.一种井下地质参数的通讯装置,其特征在于,包括:随钻测量***以及测量与传输马达***;所述随钻测量***包括随钻测量短节和第一数据收发短节;在所述第一数据收发短节下部连接有第一耦合器;
所述测量与传输马达***包括第二数据收发短节、螺杆马达、近钻头测量短节和钻头;在所述测量与传输马达***上部设置有第二耦合器;
所述第一耦合器和所述第二耦合器耦合连接;
所述随钻测量短节通过第一线缆与所述第一数据收发短节连接;所述第一数据收发短节通过第二线缆与所述第一耦合器连接;
所述第二耦合器通过第三线缆跨过所述螺杆马达与一第三耦合器连接;所述第三耦合器与其下方的一第四耦合器耦合连接;所述第四耦合器通过第四线缆与所述第二数据收发短节连接;所述第二数据收发短节通过第五线缆与所述近钻头测量短节连接;所述钻头的上部与所述近钻头测量短节的下端相接。
2.一种井下地质参数的通讯方法,其特征在于,应用于权利要求1所述的井下地质参数的通讯装置;所述井下地质参数的通讯方法,包括:
近钻头测量短节采集井下地质参数信号,并将所述井下地质参数信号通过第五线缆传输到第二数据收发短节;
所述第二数据收发短节将所述井下地质参数信号通过第三线缆跨过螺杆马达传输到第二耦合器,并通过第二耦合器与第一耦合器的耦合连接,将所述井下地质参数信号传输给第一数据收发短节;
所述第一数据收发短节通过第一线缆将所述井下地质参数信号传输给随钻测量短节;
所述随钻测量短节将所述井下地质参数信号转换为泥浆脉冲信号,并将所述泥浆脉冲信号发送到井口的终端;
所述第二数据收发短节将所述井下地质参数信号通过第三线缆跨过螺杆马达传输到第二耦合器,包括:
所述第二数据收发短节通过第四耦合器与第三耦合器的耦合连接将所述井下地质参数信号传输到第三耦合器,以使得所述第三耦合器上的井下地质参数信号通过第三线缆跨过螺杆马达传输到第二耦合器。
CN201510983381.4A 2015-12-24 2015-12-24 一种井下地质参数的通讯装置及方法 Active CN105464646B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510983381.4A CN105464646B (zh) 2015-12-24 2015-12-24 一种井下地质参数的通讯装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510983381.4A CN105464646B (zh) 2015-12-24 2015-12-24 一种井下地质参数的通讯装置及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105464646A CN105464646A (zh) 2016-04-06
CN105464646B true CN105464646B (zh) 2019-01-18

Family

ID=55602753

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510983381.4A Active CN105464646B (zh) 2015-12-24 2015-12-24 一种井下地质参数的通讯装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105464646B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106014391B (zh) 2016-07-26 2023-03-28 奥瑞拓能源科技股份有限公司 一种近钻头随钻测量***
CN106639898B (zh) * 2017-01-04 2019-05-24 北京赛诺凤凰能源科技有限公司 一种过线螺杆钻具
CN108119060A (zh) * 2018-01-08 2018-06-05 德州联合石油科技股份有限公司 一种螺杆钻具及其有线传输方法
CN109577961B (zh) * 2018-12-28 2022-06-14 广东普洛测控科技有限公司 一种井下跨螺杆数据通讯装置
CN111594152B (zh) * 2020-06-30 2022-06-07 中国石油天然气集团有限公司 井下近钻头测量短节
CN112096289A (zh) * 2020-09-14 2020-12-18 德州联合石油科技股份有限公司 一种近钻头地质导向钻进***

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101015147A (zh) * 2004-06-29 2007-08-08 哈里伯顿能源服务公司 用于有线油管的井下遥测***
CN101253304A (zh) * 2005-08-04 2008-08-27 普拉德研究及开发股份有限公司 用于测量和钻探控制的双向钻柱遥测技术
CN101970788A (zh) * 2007-08-07 2011-02-09 英特利赛沃国际控股有限公司 有线钻杆接头的通信连接
CN202645545U (zh) * 2012-06-12 2013-01-02 中国石油天然气集团公司 一种井下双向数据传输***

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7504963B2 (en) * 2005-05-21 2009-03-17 Hall David R System and method for providing electrical power downhole

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101015147A (zh) * 2004-06-29 2007-08-08 哈里伯顿能源服务公司 用于有线油管的井下遥测***
CN101253304A (zh) * 2005-08-04 2008-08-27 普拉德研究及开发股份有限公司 用于测量和钻探控制的双向钻柱遥测技术
CN101970788A (zh) * 2007-08-07 2011-02-09 英特利赛沃国际控股有限公司 有线钻杆接头的通信连接
CN202645545U (zh) * 2012-06-12 2013-01-02 中国石油天然气集团公司 一种井下双向数据传输***

Also Published As

Publication number Publication date
CN105464646A (zh) 2016-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105464646B (zh) 一种井下地质参数的通讯装置及方法
US9970288B2 (en) Receiving apparatus for downhole near-bit wireless transmission
CA2584691C (en) Inductive coupling system
CA3055546C (en) Wireless communication between downhole components and surface systems
CA2476515A1 (en) Electromagnetic borehole telemetry system incorporating a conductive borehole tubular
CN100513743C (zh) 近钻头测井数据过马达有线传输装置
CN101545374B (zh) 接力传输随钻测量***
CN104088625A (zh) 煤矿井下钻孔无线随钻轨迹和孔深测量装置及方法
RU2378509C1 (ru) Телеметрическая система
CN103696760A (zh) 近钻头随钻测量声波短距离传输方法和传输装置
US20180348394A1 (en) Modular tool having combined em logging and telemetry
CN105089646A (zh) 一种集成有数据传输功能的随钻电阻率测量装置及方法
RU2401378C1 (ru) Способ проводки стволов наклонных и горизонтальных скважин
CN202900265U (zh) 近钻头随钻测量声波短距离传输装置
CN202402023U (zh) 用于井下无线随钻测井的探管***
CN103835705A (zh) 井下测量信息传输***
CN109869142A (zh) 一种井下数据传输装置以及方法
CN105604496B (zh) 一种有缆钻杆信道参数的测量方法及***
CN103147743A (zh) 随钻测量的双向通信方法及其***
CN105179012B (zh) 一种智能钻柱中基于电力线载波双工信息通信***及方法
CN201144695Y (zh) 一种新型信号传输钻柱
US20210108468A1 (en) Connector ring
US11840893B2 (en) Direct contact telemetry system for wired drill pipe
CN202954809U (zh) 井下测量信息传输***
US9945188B2 (en) Enhanced interconnect for downhole tools

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant