[发明专利]一种钻井用通讯钻具

说明书

本发明公开一种钻井用通讯钻具，包括通讯线缆、旋通连接器、过缆钻杆、第一储缆短节以及井下测量工具，旋通连接器包括转子和定子，且定子的线缆连接端能够始终与通讯线缆保持连接状态，从而使通讯线缆能够与地面操控系统连接，第一储缆短节用于储存通讯线缆，由转子导出的通讯线缆沿过缆钻杆进入第一储缆短节中，随着过缆钻杆的不断加装，绕线轴转动放出通讯线缆，由第一储缆短节导出的通讯线缆与井下测量工具相连，井下测量工具与钻头相连。本发明的钻井用通讯钻具，实现了井下测量工具与地面操控系统的有线连接，大大提高了数据传输速率，有效避免了信号传输的速率限制和实时性不足等问题，提高了井下钻探工作效率。

技术领域

本发明涉及井下钻探设备及其周边配套设施技术领域，特别是涉及一种钻井用通讯钻具。

背景技术

石油勘探是指为了寻找和查明油气资源，而利用各种勘探手段了解地下的地质状况，认识生油、储油、油气运移、聚集、保存等条件，综合评价含油气远景，确定油气聚集的有利地区，找到储油气的圈闭，并探明油气田面积，搞清油气层情况和产出能力的过程。钻探法是油气勘探中必须采用的重要手段，由调查、发现油气藏一直到油气藏的开采都要利用钻探，钻探法就是利用钻井寻找油气田的方法。

在钻探过程中，井下工具需要实时向地面操控系统发送钻探数据，以便指导后续的钻探工作。在现阶段技术条件下，井下工具与地面操控系统间的实时通讯主要依靠泥浆脉冲、电磁波等方式实现，泥浆脉冲方式传输的数据具有很大的迟滞，无法做到实时数据传输；电磁波传输受地层影响大，传输距离和信号强度都跟所在地区的地质条件有关，使用局限性较大。上述两种方式所能达到的最大传输速率仅在bps(数据传输速率单位)级别，只可传输简单的井斜、方位等几组数字信号，大量与地层有关的数据(如测量电阻率、声速、中子孔隙度、密度等)只能储存在随钻测井设备(LWD设备)中，待钻井回次结束后提钻拷贝数据进行分析，这容易导致井眼无法实时调整，偏离实际最佳的矿藏位置。

因此，如何改变现有技术中，井下工具与地面操控系统通讯数据传输速率较低影响钻探工作效率的现状，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种钻井用通讯钻具，以解决上述现有技术存在的问题，提高井下工具与地面操控系统通讯数据传输速率，进而提高井下钻探工作效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种钻井用通讯钻具，包括：

通讯线缆；

旋通连接器，所述旋通连接器包括转子和定子，所述转子能够与钻井顶驱相连，所述转子为空心柱状结构，所述转子可转动地与所述定子相连，所述定子套装于所述转子的外部，所述定子包括线缆连接端，所述线缆连接端能够与地面操控系统相连，所述通讯线缆的一端与所述转子相连，且所述通讯线缆与所述转子相连的一端与所述线缆连接端电连接；

过缆钻杆，所述转子能够与所述过缆钻杆相连，所述过缆钻杆为空心柱状结构；

第一储缆短节，所述第一储缆短节包括导向段和存储段，所述导向段与所述存储段相连，所述导向段与所述过缆钻杆相连，且所述导向段的内腔与所述过缆钻杆的内腔相连通，所述导向段的侧壁上具有第一导向孔，所述第一导向孔为通孔；所述存储段包括存储仓和绕线轴，所述绕线轴可转动地设置于所述存储仓内，所述通讯线缆远离所述旋通连接器的一端，沿所述过缆钻杆的外壁进入所述存储仓内并缠绕在所述绕线轴上；

井下测量工具，由所述存储仓内伸出的所述通讯线缆与所述井下测量工具电连接，所述井下测量工具与所述第一储缆短节相连，所述井下测量工具远离所述第一储缆短节的一端能够与钻头相连。

优选地，所述过缆钻杆的外壁上具有能够容纳所述通讯线缆的导向槽，所述导向槽为开口槽状结构，所述导向槽的开口朝向远离所述过缆钻杆轴线的方向设置，所述导向槽的深度大于所述通讯线缆的外径。