CN208718646U - 近钻头多参数随钻测量设备及装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种近钻头多参数随钻测量设备及装置。其中，该设备包括：测量短节，其中，测量短节设置在近钻头骨架上；容纳筒，设置在测量短节上，其中，容纳筒内包括多个凹槽，多个凹槽内设置有：电源单元，通讯单元，测量单元，伽马单元以及至少两个电池；盖板，与多个凹槽配合使用，扣合在多个凹槽上。本实用新型解决了相关技术中石油钻井过程中油气钻遇率较低的技术问题。

Description

近钻头多参数随钻测量设备及装置

技术领域

本实用新型涉及随钻测井技术领域，具体而言，涉及一种近钻头多参数随钻测量设备及装置。

背景技术

在石油钻井过程中,为了来提高钻井效率和油气的采收率，工程技术人员需要及时掌握井眼轨迹和地层信息。传统的随钻测井***工具距钻头有10多米的距离,这会导致测量信息滞后,因此,当发现油层时,往往钻头已经前进了很长一段距离,不能及时发现油/气、油/水界面，导致油气钻遇率低。

针对上述相关技术中石油钻井过程中油气钻遇率较低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种近钻头多参数随钻测量设备及装置，以至少解决相关技术中石油钻井过程中油气钻遇率较低的技术问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种近钻头多参数随钻测量设备，包括：测量短节，其中，所述测量短节设置在近钻头骨架上；容纳筒，设置在所述测量短节上，其中，所述容纳筒内包括多个凹槽，所述多个凹槽内设置有：电源单元，通讯单元，测量单元，伽马单元以及至少两个电池；盖板，与所述多个凹槽配合使用，扣合在所述多个凹槽上。

可选地，所述测量短节还包括：接收螺线环和发射螺线环，其中，所述接收螺线环用于接收距离钻头预定距离的地质层的电阻率，所述发射螺线环用于将所述电阻率和所述通讯单元采集的预定参数发送给接收短节，其中，所述接收短节设置在所述近钻头骨架上，所述接收短节将接收的所述电阻率和所述预定参数发送到地面的终端设备。

可选地，所述测量短节还包括：第一环形槽和第二环形槽，其中，所述第一环形槽内设置有所述接收螺线环，所述第二环形槽内设置有所述发射螺线环。

可选地，所述测量短节还包括：电极，设置在所述钻头骨架上靠近钻头的一端，所述电极的导线连接至所述多个凹槽。

可选地，所述测量短节还包括：密封塞，用于在所述接收螺线环和所述发射螺线环分别设置在所述第一环形槽和所述第二环形槽之后，将电极的导线引入所述多个凹槽内。

可选地，所述测量短节还包括：第一环氧树脂，用于对所述接收螺线环设置在所述第一环形槽时留下的空隙进行灌封；第二环氧树脂，用于所述发射螺线设置在所述第二环形槽时留下的空隙进行灌封。

根据本实用新型实施例的另外一个方面，还提供了一种近钻头多参数随钻测量装置，应用于上述中任意一项所述的近钻头多参数随钻测量设备，包括：第一获取单元，用于获取近钻头骨架所在区域的地质层的电阻率，其中，所述电阻率是由设置在第一环形槽内的接收螺线环采集的，所述第一环形槽设置在钻头骨架上；第二获取单元，用于获取所述近钻头骨架所在区域的地质层的伽马射线，其中，所述伽马射线是由设置在多个凹槽内的一个凹槽中的伽马单元采集的；第一发送单元，用于将所述电阻率和所述伽马射线发送至接收短节，其中，所述接收短节设置在所述近钻头骨架上，所述接收短节将所述电阻率和所述伽马射线发送至地面的终端设备，所述终端设备根据所述电阻率和所述伽马射线确定所述地质层的类型。

可选地，所述第二获取单元包括：检测模块，用于对通讯单元进行检测，其中，所述通讯单元是设置在所述多个凹槽内的一个凹槽内，用于接收所述伽马单元发送的伽马射线；获取模块，用于在检测到所述通讯单元接收到所述伽马射线的情况下，从所述通讯单元获取所述伽马射线。

可选地，上述近钻头多参数随钻测量装置还包括：采集单元，用于在将所述电阻率和所述伽马射线发送至地面的终端设备之后，采集电源单元的电源数据，其中，所述电源单元设置在所述多个凹槽内的一个凹槽内；第二发送单元，用于将所述电源数据发送至所述接收短节，其中，所述接收短节将所述电源数据转发至所述终端设备，所述终端设备用于根据所述电源数据确定所述电源单元的工作时长。

可选地，上述近钻头多参数随钻测量装置还包括：接收单元，用于在将所述电阻率和所述伽马射线发送至所述接收短节之后，接收所述地面的终端设备发送的消息，其中，所述消息包括以下至少之一：根据所述电阻率和所述伽马射线确定的地质层类型，所述钻头的运行轨迹的调整数据；调整单元，用于根据所述消息对所述钻头的运行轨迹进行调整。

在本实用新型实施例中，采用设置在测量短节上的容纳筒上，设置多个凹槽，多个凹槽内设置有：电源单元，通讯单元，测量单元，伽马单元以及至少两个电池；盖板，与多个凹槽配合使用，扣合在多个凹槽上的方式测量地质层类型，通过本实用新型实施例提供的近钻头多参数随钻测量设备可以实现充分利用钻铤的壁厚空间，缩短设备长度、双节电池供电的目的，达到了满足近钻头测量短节需要多参数长时间测量的要求的技术效果，进而解决了相关技术中石油钻井过程中油气钻遇率较低的技术问题，提升了在石油钻井过程中油气钻遇率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的近钻头多参数随钻测量设备的结构图；

图2是根据本实用新型实施例的近钻头多参数随钻测量设备的横截面的示意图；

图3是根据本实用新型实施例的近钻头多参数随钻测量设备的优选结构图；

图4是根据本实用新型实施例的可选的近钻头多参数随钻测量设备的结构图；

图5是根据本实用新型实施例的近钻头多参数随钻测量装置的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列单元的过程、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、产品或设备固有的其它单元。

为了便于描述，下面对本实用新型中出现的部分名词或术语进行详细说明。

短节：是工业管道连接中常用的一种配件。

钻头：是一般钻子或钻挖机器所采用的切割工具，以切割出圆形的空洞，其基本原理是使钻头切边旋转、切削工件、再由钻槽进行排除钻屑。

密封圈：是一种用以密封作用的配件，主要有V型密封圈、U型密封圈、O型密封圈等。

钻铤：是位于钻柱的最下部，也是下部钻具组合的主要组成部分，其特点是：壁厚大，具有较大的重力和刚度。

伽马射线：是原子核能级跃迁蜕变时释放出的射线。

电阻率：是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某种物质所制成的原件的电阻与横截面积的乘积与长度的比值叫做这种物质的电阻率。电阻率与导体的长度、横截面积等因素无关，是导体材料本身的电学性质，由导体的材料决定，且与温度有关。

实施例1

由于相关技术中为了提高钻井效率和油气的采收率，工程技术人员需要及时掌握井眼轨迹和底层信息，而在传统的随钻测井***工具距离钻头有10多米的距离，由此会导致当发现油层时，往往钻头已经前进了很长一段距离，从而不能及时发现油气，导致油气钻遇率较低。

针对上述问题，根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种近钻头多参数随钻测量设备，图1是根据本实用新型实施例的近钻头多参数随钻测量设备的结构图，如图1所示，该地质层类型的确定设备包括：测量短节11，容纳筒12，盖板13，下面对该近钻头多参数随钻测量设备进行详细说明。

测量短节11，其中，测量短节11设置在近钻头骨架上；容纳筒12，设置在测量短节11上，其中，容纳筒12内包括多个凹槽，多个凹槽内设置有：电源单元121，通讯单元122，测量单元123，伽马单元124以及至少两个电池125；盖板13，与多个凹槽配合使用，扣合在多个凹槽上。

通过上述实施例，可以采用在近钻头骨架上的测量短节上的容纳筒上还开设有多个凹槽，多个凹槽中设置有电源单元，通讯单元，测量单元，伽马单元以及至少两个电池。相对于相关技术中钻头骨架上圆周方向上最多均布4个凹槽，仅能安装较少的功能单元的弊端，通过本实用新型实施例提供的地质层类型的确定设备可以实现充分利用钻铤的壁厚空间，缩短设备长度、双节电池供电的目的，达到了满足近钻头测量短节需要多参数长时间测量的要求的技术效果，进而解决了相关技术中石油钻井过程中油气钻遇率较低的技术问题，提升了在石油钻井过程中油气钻遇率。

其中，图2是根据本实用新型实施例的近钻头多参数随钻测量设备的横截面的示意图，如图2所示，该容纳筒12上开设有6个凹槽，该上述6个凹槽内分别设置有电源单元121，通讯单元122，测量单元123，伽马单元124以及至少两个电池125，另外，还包括盖板13，在上述电源单元121，通讯单元122，测量单元123，伽马单元 124以及至少两个电池125设置在对应的凹槽内后扣合在上述多个凹槽上，用于紧固上述电源单元121，通讯单元122，测量单元123，伽马单元124以及至少两个电池125，保证其牢固地设置在上述凹槽内，从而为本实用新型实施例提供的地质层类型的确定设备正常工作提供可靠的保证。

作为本实用新型一个可选的实施例，上述测量短节还可以包括：接收螺线环和发射螺线环，其中，接收螺线环用于接收距离钻头预定距离的地质层的电阻率，发射螺线环用于将电阻率和通讯单元采集的预定参数发送给接收短节，其中，接收短节设置在近钻头骨架上，接收短节将接收的电阻率和预定参数发送到地面的终端设备。

具体地，在利用上述容纳筒内设置的各个功能模块采集得到底层地质参数和井眼的工程参数后，还需要将上述参数发送给接收短节，接收短节将上述参数转发到地面的移动终端。

在本实用新型实施例提供的近钻头多参数随钻测量设备中可以利用接收螺线环接收距离钻头预定距离的地质层的电阻率；同时，还可以采用设置在容纳筒的凹槽内的通讯单元获取地质层的其他相关数据；接下来，发射螺线环可以接收有接收螺线环和通讯单元发送的电阻率和预定参数发送给接收短节，通过接收短节将电阻率和预定参数转发到地面的终端设备。具体地，上述伽马单元可以采集钻头所在区域的地质层的伽马射线，测量单元可以采集其他的数据，上述电源单元可以对近钻头多参数随钻测量设备的工作电源进行有效管理。需要说明的是，在本实用新型实施例中有两个电池，从而可以保证地质层类型的确定设备长时间工作，提高地质层类型的确定设备的运行效率。

作为本实用新型一个可选的实施例，上述测量短节还可以包括：第一环形槽和第二环形槽，其中，第一环形槽内设置有接收螺线环，第二环形槽内设置有发射螺线环。

作为本实用新型一个可选的实施例，上述测量短节还可以包括：电极，设置在钻头骨架上靠近钻头的一端，电极的导线连接至多个凹槽。

作为本实用新型一个可选的实施例，上述测量短节还可以包括：密封塞，用于在接收螺线环和发射螺线环分别设置在第一环形槽和第二环形槽之后，将电极的导线引入多个凹槽内。

作为本实用新型一个可选的实施例，上述测量短节还可以包括：第一环氧树脂，用于对接收螺线环设置在第一环形槽时留下的空隙进行灌封；第二环氧树脂，用于发射螺线设置在第二环形槽时留下的空隙进行灌封。

图3是根据本实用新型实施例的近钻头多参数随钻测量设备的优选结构图，以及图4是根据本实用新型实施例的可选的近钻头多参数随钻测量设备的结构图，如图3 所示，在近钻头骨架38上安装有电极31，该电极31可以为纽扣电极，设置在钻头骨架上近钻头的一端，该电极31的导线通过密封塞32引入上述多个凹槽内。另外，发射螺线环33和接收螺线环34在钻头骨架两端的环形槽内，在定位好上述发射螺线环 33和接收螺线环34之后，可以通过密封塞32将导线引入对应的凹槽内；然后利用抽取真空灌封环氧树脂的方法灌封发射螺线环33和接收螺线环34分别在设置在第一环形槽和第二环形槽时留下的空隙进行灌封，另外，为了使得发射螺线环33和接收螺线环34与泥浆隔离，保证线圈的绝缘，还需要利用环氧树脂37对发射螺线环33和接收螺线环34进行灌封，确保发射螺线环33和接收螺线环34与泥浆隔离。在本实用新型实施例提供的近钻头多参数随钻测量设备调试完成后，还需要依次装上密封圈35以及图4所示的接收天线保护筒41、承压筒42和发射天线保护筒43，并在钻铤螺钉44 上涂抹螺纹锁固胶紧固图3所示的螺钉36。

通过本实用新型实施例提供的近钻头多参数随钻测量设备可以有效减少传统近钻头测量短节由于开发空间有限，测量参数较少，工作时间也较短的弊端，满足测量单元空间和长度的要求，实现井斜、方位、伽马和电阻率等多参数测量，提升油气钻遇率。

实施例2

根据本实用新型实施例还提供了一种近钻头多参数随钻测量装置，该近钻头多参数随钻测量装置应用于上述实施例中任意一项的近钻头多参数随钻测量设备。以下对本实用新型实施例提供的近钻头多参数随钻测量装置进行介绍。

图5是根据本实用新型实施例的近钻头多参数随钻测量装置的示意图，如图5所示，该近钻头多参数随钻测量装置包括：第一获取单元51，第二获取单元53以及第一发送单元55。下面对该近钻头多参数随钻测量装置进行详细说明。

第一获取单元51，用于获取近钻头骨架所在区域的地质层的电阻率，其中，电阻率是由设置在第一环形槽内的接收螺线环采集的，第一环形槽设置在钻头骨架上。

第二获取单元53，用于获取近钻头骨架所在区域的地质层的伽马射线，其中，伽马射线是由设置在多个凹槽内的一个凹槽中的伽马单元采集的。

第一发送单元55，与上述第二获取单元53连接，用于将电阻率和伽马射线发送至接收短节，其中，接收短节设置在近钻头骨架上，接收短节将电阻率和伽马射线发送至地面的终端设备，终端设备根据电阻率和伽马射线确定地质层的类型。

在上述实施例中，可以利用第一获取单元，用于获取近钻头骨架所在区域的地质层的电阻率，其中，电阻率是由设置在第一环形槽内的接收螺线环采集的，第一环形槽设置在钻头骨架上；第二获取单元，用于获取近钻头骨架所在区域的地质层的伽马射线，其中，伽马射线是由设置在多个凹槽内的一个凹槽中的伽马单元采集的；第一发送单元，用于将电阻率和伽马射线发送至接收短节，其中，接收短节设置在近钻头骨架上，接收短节将电阻率和伽马射线发送至地面的终端设备，终端设备根据电阻率和伽马射线确定地质层的类型。通过本实用新型实施例提供的近钻头多参数随钻测量装置可以实现充分利用钻铤的壁厚空间，缩短设备长度、双节电池供电的目的，达到了满足近钻头测量短节需要多参数长时间测量的要求的技术效果，进而解决了相关技术中石油钻井过程中油气钻遇率较低的技术问题，提升了在石油钻井过程中油气钻遇率。

作为本实用新型一个可选的实施例，上述第二获取单元可以包括：检测模块，用于对通讯单元进行检测，其中，通讯单元是设置在多个凹槽内的一个凹槽内，用于接收伽马单元发送的伽马射线；获取模块，用于在检测到通讯单元接收到伽马射线的情况下，从通讯单元获取伽马射线。

作为本实用新型一个可选的实施例，上述近钻头多参数随钻测量装置还可以包括：采集单元，用于在将电阻率和伽马射线发送至地面的终端设备之后，采集电源单元的电源数据，其中，电源单元设置在多个凹槽内的一个凹槽内；第二发送单元，用于将电源数据发送至接收短节，其中，接收短节将电源数据转发至终端设备，终端设备用于根据电源数据确定电源单元的工作时长。

作为本实用新型一个可选的实施例，上述近钻头多参数随钻测量装置还可以包括：接收单元，用于在将电阻率和伽马射线发送至接收短节之后，接收地面的终端设备发送的消息，其中，消息包括以下至少之一：根据电阻率和伽马射线确定的地质层类型，钻头的运行轨迹的调整数据；调整单元，用于根据消息对钻头的运行轨迹进行调整。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本实用新型的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM， Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种近钻头多参数随钻测量设备，其特征在于，包括：

测量短节，其中，所述测量短节设置在近钻头骨架上；

容纳筒，设置在所述测量短节上，其中，所述容纳筒内包括多个凹槽，所述多个凹槽内设置有：电源单元，通讯单元，测量单元，伽马单元以及至少两个电池；

盖板，与所述多个凹槽配合使用，扣合在所述多个凹槽上。

2.根据权利要求1所述的近钻头多参数随钻测量设备，其特征在于，所述测量短节还包括：接收螺线环和发射螺线环，其中，所述接收螺线环用于接收距离钻头预定距离的地质层的电阻率，所述发射螺线环用于将所述电阻率和所述通讯单元采集的预定参数发送给接收短节，其中，所述接收短节设置在所述近钻头骨架上，所述接收短节将接收的所述电阻率和所述预定参数发送到地面的终端设备。

3.根据权利要求2所述的近钻头多参数随钻测量设备，其特征在于，所述测量短节还包括：第一环形槽和第二环形槽，其中，所述第一环形槽内设置有所述接收螺线环，所述第二环形槽内设置有所述发射螺线环。

4.根据权利要求1所述的近钻头多参数随钻测量设备，其特征在于，所述测量短节还包括：电极，设置在所述钻头骨架上靠近钻头的一端，所述电极的导线连接至所述多个凹槽。

5.根据权利要求3所述的近钻头多参数随钻测量设备，其特征在于，所述测量短节还包括：密封塞，用于在所述接收螺线环和所述发射螺线环分别设置在所述第一环形槽和所述第二环形槽之后，将电极的导线引入所述多个凹槽内。

6.根据权利要求3所述的近钻头多参数随钻测量设备，其特征在于，所述测量短节还包括：

第一环氧树脂，用于对所述接收螺线环设置在所述第一环形槽时留下的空隙进行灌封；第二环氧树脂，用于所述发射螺线设置在所述第二环形槽时留下的空隙进行灌封。

7.一种近钻头多参数随钻测量装置，其特征在于，应用于上述权利要求1至6中任意一项所述的近钻头多参数随钻测量设备，包括：

第一获取单元，用于获取近钻头骨架所在区域的地质层的电阻率，其中，所述电阻率是由设置在第一环形槽内的接收螺线环采集的，所述第一环形槽设置在钻头骨架上；

第二获取单元，用于获取所述近钻头骨架所在区域的地质层的伽马射线，其中，所述伽马射线是由设置在多个凹槽内的一个凹槽中的伽马单元采集的；

第一发送单元，用于将所述电阻率和所述伽马射线发送至接收短节，其中，所述接收短节设置在所述近钻头骨架上，所述接收短节将所述电阻率和所述伽马射线发送至地面的终端设备，所述终端设备根据所述电阻率和所述伽马射线确定所述地质层的类型。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二获取单元包括：

检测模块，用于对通讯单元进行检测，其中，所述通讯单元是设置在所述多个凹槽内的一个凹槽内，用于接收所述伽马单元发送的伽马射线；

获取模块，用于在检测到所述通讯单元接收到所述伽马射线的情况下，从所述通讯单元获取所述伽马射线。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：

采集单元，用于在将所述电阻率和所述伽马射线发送至地面的终端设备之后，采集电源单元的电源数据，其中，所述电源单元设置在所述多个凹槽内的一个凹槽内；

第二发送单元，用于将所述电源数据发送至所述接收短节，其中，所述接收短节将所述电源数据转发至所述终端设备，所述终端设备用于根据所述电源数据确定所述电源单元的工作时长。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：

接收单元，用于在将所述电阻率和所述伽马射线发送至所述接收短节之后，接收所述地面的终端设备发送的消息，其中，所述消息包括以下至少之一：根据所述电阻率和所述伽马射线确定的地质层类型，所述钻头的运行轨迹的调整数据；

调整单元，用于根据所述消息对所述钻头的运行轨迹进行调整。