[发明专利]一种有线随钻测量工具

说明书

一种能在旋转钻进等工况条件下使用的有线随钻测量工具，属钻井和测井领域，用以测量地层参数和钻井工程参数。该工具由两部分组成：接入转盘面以上钻具中的短节和用对接器下部分固定于井内钻具内的电缆及与其相连接的测量仪器。短节内微型绞车轴的一端与短节外固定的电机轴传动连接，绞车上电缆的一端连接有对接器的上部分，电缆的另一端通过绞车轴心引出与固定于短节外部的无线收发控制器电连接，无线收发控制器分别与电机与电池电连接，电池固定于短节外部或电机上。

技术领域

本发明涉及一种有线随钻测量工具，尤其是能满足旋转钻进或复合钻进时测量的需要，属钻井与测井领域。

背景技术

钻井技术的主要特征是地面驱动装置连接柱状空心钻具，该钻具的另一头与钻头相连，钻头旋转破坏岩石，从地面驱动装置内注入的泥浆（钻井夜）流经钻具内孔从钻头处返出，携带钻碎的岩石从钻具与钻头钻出的井眼的环形空间流到地面，通过在钻台转盘上一根一根的接入钻具使井越钻越深。钻进分为旋转钻进（地面驱动装置带动整个钻具旋转从而使钻头旋转向前）、滑动钻进（在钻头和钻具间连接的螺杆或涡轮钻具经由泥浆驱动其内轴旋转从而使相连的钻头旋转破岩，螺杆或涡轮钻具上部的钻具不转，仅滑动向前）和复合钻进（地面驱动装置带动钻具旋转的同时螺杆或涡轮钻具也驱动钻头旋转）。

钻井时实时获取反映地层油藏特性和工程状况的信息，有利于快速准确决策与控制、降低综合费用，是现代钻井工程技术的发展方向，随钻（在钻井作业的同时）测量与传输（传输实测的信息）是实现这一目的的技术手段。随钻测量工具由供电、测量和数据传输三大部分组成，以数据传输方式的不同分为有线随钻测量和无线随钻测量两类。有线随钻测量工具的测量仪器放置在距离钻头较近的钻具内（或传感器就安装在钻头上部的钻具短节上），地面车装或撬装绞车上的电缆通过安装在钻具上部（在钻台转盘面以上）的高压循环头或旁通接头进入钻具内与测量仪器相连，电缆是传输电力给测量系统并在地面与测量仪器间传输信息的通道。

由于电缆一端与钻头上部的钻具内的测量仪器相连，另一端与地面绞车系统相连，因此有线随钻测量工具不能在旋转钻进或复合钻进时使用（否则会扭断电缆），只能在滑动钻进时使用。旋转钻进、复合钻进是钻井的主要工作方式，因此，目前的有线随钻测量工具的应用得到了很大限制。

发明内容

为解决现有有线随钻测量工具不能在旋转钻进或复合钻进中使用的问题，本发明提供一种有线随钻测量工具，能满足在各种钻井工况下工作的需要。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一封闭壳体两端贯通连接到转盘面以上的钻具之间，壳体内安置一绞车，绞车轴一端穿出壳体外与固定在壳体上电机的轴传动连接，电机或壳体上固定有电池、无线收发控制器，绞车上的电缆的一端穿过绞车轴心与无线收发控制器电连接，无线收发控制器分别与电池、电机电连接，电缆另一端与一对接器的上部连接，绞车转动驱动上部对接器与安置在钻具内部的下部对接器电连接或断开，下部对接器与钻具内电缆连接，钻具内电缆另一端与测量仪器连接，测量仪器位于钻头上部的钻具内。通过将绞车微型化放置于壳体内部、绞车驱动部分及无线收发控制器固定于短节外部，既解决了常规有线测量工具旋转钻进时电缆扭断问题，又方便使用；将绝大部分长度的电缆（下部与测量仪器相连）用连接器固定于钻具内，弥补了微型绞车上电缆延伸长度有限的缺点，满足了深井测量的需要。