[发明专利]一种气体钻井用井斜测量系统

摘要

本发明是常规气体钻井中用以测量井斜及方位的一种气体钻井用井斜在线测量系统。该系统采用有线传输与无线传输相配合的方式实现信号的精确、稳定与简便传送。其技术方案是：系统由测量头、电缆快速接头、信号传输短节与地面设备组成。测量头通过电缆下放至钻头上方，信号通过电缆上传至井口的信号传输短节；电缆与电缆之间采用电缆快速接头连接；信号传输短节安装于水龙头与方钻杆之间。信号传输短节的内芯壳体内部安装有信号处理电路板、电源和信号发射器。内芯壳体下端安装有电缆密封接头；信号发射器通过导线与天线盖板连接。地面设备通过信号接收机接受信号。该系统可实现随钻实时测量与传输，可用于气体钻井和欠平衡钻井钻进中。

主权项

一种气体钻井用井斜测量系统，由信号传输短节、电缆快速接头、测量头与地面设备组成；其特征是：信号传输短节包括转换短节（1）、碟簧（2）、定位套筒（3）、内芯导流帽（4）、弹簧（5）、内芯壳体（6）、天线密封塞（7）、天线盖板（8）、信号发射器（9）、密封垫圈（10）、信号传输短节壳体（11）、电源（12）、信号处理电路板（13）、电缆密封接头（14）、安装螺母（15）、螺栓（17）、天线导管（18）；转换短节（1）与信号传输短节壳体（11）之间采用螺纹连接；定位套筒（3）与转换短节（1）之间安装碟簧（2）；内芯壳体（6）上部周向均布三个翼板，信号传输短节壳体（11）内腔壁在与翼板对应的位置开有三个翼板安装槽；定位套筒（3）在碟簧（2）的作用下紧压在内芯壳体（6）的翼板上，并通过信号传输短节壳体（11）内台阶对翼板实现限位；内芯壳体（6）上端安装有内芯导流帽（4），内部安装有信号处理电路板（13）、电源（12）与信号发射器（9）；信号处理电路板（13）由信号整理电路与A/D数模转换器组成，信号整理电路将传感器信号处理为标准信号，A/D数模转换器将模拟信号转换为数字信号；信号发射器（9）通过连接导线与天线盖板（8）连接；天线导管（18）一端采用螺纹与内芯壳体（6）连接，另一端伸入天线密封塞（7）内孔并形成静密封；天线密封塞（7）采用螺纹连接的方式安装在信号传输短节壳体（11）上；天线盖板（8）通过螺栓（17）安装在信号传输短节壳体（11）上；电缆密封接头（14）安装在内芯壳体（6）下端，并通过安装螺母（15）实现与内芯壳体（6）的相对固定；具有铠装层的电缆（16）连接在电缆密封接头（14）上；电缆快速接头由插头与插座组成；插头包括插头外壳（19）、铜芯触头（20）、防尘密封垫（21）；插座包括定位卡球（22）、插座外壳（23）、插座内芯（24）、铜芯座（25）、限位盘（26）；电缆（16）连接在插头外壳（19）上，并通过连接导线与铜芯触头（20）连接；插头外壳（19）上安装有防尘密封垫（21）；插座内芯（24）上端周向均布4个用以安装定位卡球（22）的安装孔；铜芯座（25）安装在插座内芯（24）内腔底部，电缆（16）安装在插座内芯（24）的下端，通过连接导线与铜芯座（25）实现连接；插座外壳（23）与插座内芯（24）通过螺纹连接，并实现对定位卡球（22）的限位；限位盘（26）通过螺纹与插座内芯（24）连接，并实现对插座外壳（23）的限位；测量头由连接接头（27）、测量头壳体（29）、三轴加速度传感器（28）与配重块（30）组成；三轴加速度传感器（28）安装在测量头内部；电缆（16）连接在连接接头（27）上，通过连接导线与三轴加速度传感器（28）相连；配重块（30）安装在测量头壳体（29）下部；地面设备由计算机（31）和信号接收机（32）组成。