[发明专利]用于测量在井中工作的钻头上的弯曲的设备

权利要求书

1.一种用于感测施加到钻头上的弯曲的设备，所述钻头联接到进行井中向下钻孔工作的钻柱，所述设备包括：

a）钻管，所述钻管限定了其中心线且具有联接到钻柱内部的装置；

b）形成在所述钻管中的至少第一、第二和第三凹穴，所述各凹穴围绕所述钻管大致等距地周向间隔开，所述凹穴中的每个凹穴都形成至少一个壁；

c）用于所述凹穴中的每个凹穴的一组应变传感器，各组应变传感器中的每组都附着到其各凹穴的所述壁，所述各组应变传感器中的每组都包括围绕其各凹穴的所述壁大致等距地周向地间隔开的第一、第二、第三和第四应变传感器，所述各组应变传感器中的每组内的所述第一应变传感器中的每个都与其各组内的所述第三应变传感器相对地布置，所述各组应变传感器中的每组内的所述第二应变传感器中的每个都与其各组内的所述第四应变传感器相对地布置，所述第一和第三应变传感器沿与所述钻管的所述中心线平行的线布置，所述第二和第四应变传感器沿垂直于所述钻管的所述中心线的线布置；

e）电路，所述电路连接所述组内的所述应变传感器中的每个应变传感器，所述电路形成电桥，所述电桥包括第一、第二、第三和第四桥臂，（i）所述电桥的所述第一桥臂与所述电桥的所述第三桥臂相对，（ii）所述电桥的所述第二桥臂与所述电桥的所述第四桥臂相对，（iii）所述应变传感器的组中的每组内的所述第一应变传感器中的每个都沿所述电桥的所述第一桥臂串联连接，（iv）所述应变传感器的组中的每组内的所述第二应变传感器中的每个都沿所述电桥的所述第二桥臂串联连接，（v）所述应变传感器的组中的每组内的所述第三应变传感器中的每个都沿所述电桥的所述第三桥臂串联连接，且（vi）所述应变传感器的组中的每组内的所述第四应变传感器中的每个都沿所述电桥的所述第四桥臂串联连接。

2.根据权利要求1所述的设备，其中（i）第一接头形成在所述第一桥臂和所述第二桥臂之间，（ii）第二接头形成在所述第三桥臂和所述第四桥臂之间，由此所述第一接头和所述第二接头形成了第一对端子，（iii）第三接头形成在所述第一桥臂和所述第四桥臂之间，（iv）第四接头形成在所述第二桥臂和所述第三桥臂之间，由此所述第三接头和所述第四接头形成了第二对端子。

3.根据权利要求2所述的设备，进一步包括：

f）用于在所述各对端子中的一对端子两端施加电压的装置；

g）用于感测在所述各对端子中的另一对端子两端的电压的装置；

h）用于根据所述感测到的电压来确定所述钻头上的所述弯曲的装置。

4.根据权利要求1所述的设备，进一步包括盖，所述盖用于封闭所述凹穴中的至少一个凹穴；金属密封件，所述金属密封件与所述盖协作以将所述凹穴与围绕钻柱的流体密封隔离。

5.根据权利要求1所述的设备，其中所述应变传感器的组中的每组都附着到其各凹穴的侧壁上。

6.根据权利要求1所述的设备，其中所述应变传感器的组中的每组都附着到其各凹穴的底壁上。