[发明专利]一种适用于近钻头仪器的双传输模式传输装置

说明书

一种适用于近钻头仪器的双传输模式传输装置，其特征在于：近钻头仪器本体（1）的外周上设有综合电路仓（2）及地层参数测量仓（4）；综合电路仓（2）内设有电源控制单元、隔离控制单元、第一发射控制电路单元及第二发射控制电路单元，所述第一发射控制电路单元用于发射恒功率直流信号；所述第二发射控制电路单元用于发射交流信号；近钻头仪器本体（1）上套设有一绝缘线圈支撑环（5），在该绝缘线圈支撑环（5）的外周上套设有金属天线罩（6），绝缘线圈支撑环（5）的外周与金属天线罩之间设有线圈（8）和磁块（9）。本实施例具有电极式传输工作模式和电磁波传输工作模式。

技术领域

本发明具体涉及一种适用于近钻头仪器的双传输模式传输装置。该传输装置用于将近钻头测量仪器（比如传感器）的测量参数传输到井地传输系统上，完成近钻头测量仪器与井地传输系统之间的通信。

背景技术

我国页岩油气储量丰富，但由于储层致密，渗透性极低，需要大量采用水平井开发提高经济效益。在地下起伏的页岩储层水平钻井过程中，为了保证井眼始终沿着目标储层钻进，井下高精度定位手段必不可少。而如何将近钻头测量参数传输到地面成为制约该技术发展的关键。目前，国内研究对近钻头测量参数的传输多通过螺杆埋电缆线、声波无线传输、线圈式电磁波无线传输等方式进行传输。

利用无线传输方法，将近钻头参数向上传输。该方式无需对井下钻具的结构作较大改动，因此总体成本较低，通用性较好，可用于井下小数据量传输。近钻头井斜角测量仪器，通常将近钻头井斜角传感器封装到造斜工具（井下泥浆马达）的前端，通过无线传输方式（超声波、电磁波等）传输到位于造斜工具（井下泥浆马达）上部的常规无线随钻测量仪器（LWD/MWD）中，与常规无线随钻测量仪器测取的数据一起，通过水力脉冲或电磁波等无线传输方式，传输到地面。

现有技术方案介绍：

电极式短传结构：电极式短传结构的结构特点在于利用绝缘的短节串接到一根金属钻铤构成上下金属短节绝缘隔离，构成直流电法进行信号发射的两极，从而实现测量信号的过地层传输。电极式传输方式需要将钻铤截断然后串联绝缘短节，仪器强度受绝缘短节影响大，且绝缘材料较脆，在井下存在失效风险，且该种传输方式多适用于水基泥浆传输。

电磁波传输结构：电磁波传输方式是利用在钻铤本体上缠绕发射线圈发射一定频率的电磁波信号，在过螺杆远端放置接收线圈从而实现信号接收。电磁波传输方式多适用于油基泥浆传输。

声波传输结构：声波传输方式采用在钻铤发射和接收短节分别安装发射和接收换能器，通过发射和接收换能器的声学特性进行信号传输。由于换能器的设计使近钻头发射短节机械结构较为复杂，同时增加了近钻头发射短节的长度。此外，声波传输同样无法满足过螺杆传输距离（约10米）的要求。

发明内容

本发明目的是提供一种适用于近钻头仪器的双传输模式传输装置，将电极式传输方式和线圈式传输方式进行了一体化设计，该种结构即能满足电极式结构传输结构需求，又能满足电磁波传输结构需求，能够为单支仪器适用于不同泥浆传输提供解决方案。