[发明专利]一种地质岩心钻探参数孔底自动监测装置

说明书

本发明公开了一种地质岩心钻探参数孔底自动监测装置。该装置包括：测量短节本体、电源模块和孔底钻进参数测量模块。测量短节本体，上端与钻杆连接，下端与钻头连接，内部中空，外壁中开设有测量槽。孔底钻进参数测量模块，密封于测量槽中，包括孔斜模块、转速模块、温度模块、钻压与扭矩模块、外环空压力模块、内环空压力模块中的至少一种。孔斜模块、转速模块、温度模块、钻压与扭矩模块、外环空压力模块、内环空压力模块分别用于测量孔斜、转速、孔底温度、孔底钻压和钻进扭矩、外环空压力和内环空压力。电源模块用于至少向孔底钻进参数测量模块提供电能。本发明实现了钻头处真实钻进参数的测量。

技术领域

本发明涉及地质岩心钻探领域，特别是涉及一种地质岩心钻探参数孔底自动监测装置。

背景技术

地质钻探钻进过程中，需要进行钻压、转速、扭矩、环空冲洗液压力等参数监测，以便及时监控孔底钻进状况。当前采用传统的方法是在地表钻机、水泵等设备及泥浆循环系统处采集各参数信息，且钻进过程中也无法采集近钻头处孔底温度、孔斜参数。由于钻孔的深度、孔身轨迹、钻孔结构和泥浆性能不同，地表所采集的各钻进参数难以反映孔底钻头处真实钻进参数状况，往往造成误判进而导致孔内事故或影响钻进效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够测量孔底钻头处真实钻进参数的地质岩心钻探参数孔底自动监测装置。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种地质岩心钻探参数孔底自动监测装置，包括：测量短节本体、电源模块以及孔底钻进参数测量模块；

所述测量短节本体，上端用于与钻杆连接，下端用于与钻头连接，内部中空，外壁中开设有测量槽；

所述孔底钻进参数测量模块，密封于所述测量槽中，包括孔斜模块、转速模块、温度模块、钻压与扭矩模块、外环空压力模块、内环空压力模块中的至少一种；

所述孔斜模块用于测量孔斜，所述转速模块用于测量转速，所述温度模块用于测量孔底温度，所述钻压与扭矩模块用于测量孔底钻压和钻进扭矩，所述外环空压力模块用于测量外环空压力，所述内环空压力模块用于测量内环空压力，所述外环空压力为外环空间的压力，所述内环空压力为内环空间的压力，所述外环空间为所述测量短节本体外壁与钻孔之间的空间，所述内环空间为所述测量短节本体内部空间的压力；

所述电源模块用于至少向所述孔底钻进参数测量模块提供电能。

可选的，还包括：随钻测量系统，所述随钻测量系统用于将所述孔底钻进参数测量模块采集到的参数信息传输至地面监控平台。

可选的，还包括：主控发射系统，所述主控发射系统用于将所述孔底钻进参数测量模块采集到的参数信息传输至所述随钻测量系统。

可选的，还包括：通信接口和存储模块，所述存储模块用于存储所述孔底钻进参数测量模块采集到的所述参数信息，所述通信接口用于外部读取所述存储模块中的所述参数信息。

可选的，所述钻压与扭矩模块包括：四个应变片传感器，四个所述应变片传感器的中心位于所述测量短节本体的同一横截面上，相邻所述应变片传感器的中心到所述测量短节本体的中轴线的垂线相互垂直，且相邻所述应变片传感器的中心到所述测量短节本体的中轴线的距离相等。

可选的，任一所述应变片传感器包括用于测量孔底钻压的钻压应变片传感器和用于测量钻进扭矩的扭矩应变片传感器。

可选的，所述测量槽包括槽体、密封件和盖板，所述槽体通过所述密封件和所述盖板密封。

可选的，所述测量槽包括：孔斜模块测量槽、转速模块测量槽、温度模块测量槽、钻压与扭矩模块测量槽、外环空压力模块测量槽、内环空压力模块测量槽中的至少一种。