[发明专利]多绝缘短节提高电磁波无线随钻测量系统发射效率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多绝缘短节提高电磁波无线随钻测量系统发射效率的方法，具体地说是一种在随钻测量过程中，安装两根或两根以上绝缘短节提高电磁波无线随钻测量系统发射效率的方法。

背景技术

电磁随钻测量(EM-MWD)是20世纪80年代进入工业化应用的一项新技术，受泥浆介质影响小，不仅可以用于泥浆钻井，而且可以用于泡沫、空气钻井。在实际测井过程中，由于电磁波要经过地层进行传输，受地层电阻率的影响很大，尤其在地层电阻率在0～10Ω·m时，对地面信号的接收影响极大。通常情况下，地层电阻率越小，信号的衰减就越严重，当达到一定深度时，在地面将难以检测到有效的电磁波信号。究其原因，主要是由于单绝缘短节的长度一般小于1米，其绝大部分或者全部将置身于低电阻率地层中，在激励电流的作用下，发射两极的距离近，易形成较大的局部电流，使得反馈到地面的电压极小，难以实现信号的接收。

目前现场使用的电磁波无线随钻系统大多使用电池组供电，在电池容量一定的情况下，提高电池组单次充满电后的井下使用时间，可以有利于减少了起下钻更换的次数，提高钻井效率，同时节约钻井成本。另外，在钻遇低电阻率地层时，为能在地面接收到井下测井的信息，可以采取提高电磁波无线随钻测量系统发射功率的方法，但又会导致电池组单次充满电后井下使用时间较短的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术存在问题，而提出一种在正常发射功率下，面对低电阻率地层，采用安装2根或2根以上绝缘短节来增加信号发射端两极的距离，避免形成局部涡流，达到提高电磁波无线随钻测量系统发射效率的方法。

本发明为了达到上述目的，采用如下技术方案：提出一种多绝缘短节提高电磁波无线随钻测量系统发射效率的方法，包括如下步骤：

(1)、在运用随钻测量系统进行钻井的钻具组合中，在钻头、下部钻具与内含探管的无磁钻具之上，先安装一根绝缘短节，作为最下部绝缘短节；

(2)在安装了最下部绝缘短节之后，依次间隔安装有中间钻具再安装一根绝缘短节，直到安装最后一根绝缘短节，将其作为最上部绝缘短节；

(3)将探管发射端的激励源的一极连接到最下部绝缘短节下面的钻具上，另一极通过铠装电缆连接到最上部绝缘短节的上部钻具上；

(4)采集的信息通过探管中的电路处理，将信息编码与调制，由探管的发射端直接发送；

(5)在近井架的地面上安装接收装置和接地电极，地面接收装置通过电缆一端连接井架，另一端连接接地电极，接收随钻测量系统发射的信号。

本发明所述的绝缘短节安装2根或2根以上。所述的最下部绝缘短节与最上部绝缘短节的间距为9～300m。在钻具组合中至少安装2根绝缘短节，这样可以最大限度的避免绝缘短节全部失效的概率，保证正常的信号发射与接收。同时，可以增加信号发射端两极的距离，避免形成局部涡流，从而提高发射效率。

本发明提出的多绝缘短节提高电磁波无线随钻测量系统发射效率的方法，可以使现有电磁波无线随钻系统具有以下优势：

1、相对于单绝缘短节来说，极大的降低了绝缘短节绝缘性能完全失效的概率，保障了井下信号发射与接收工作的正常运转。

2、单绝缘短节处于低电阻率地层中易形成较大的局部涡流使信号发射效率降低，而采用安装多绝缘短节的方式，可以增加信号发射端两极的距离，避免此类问题发生。

3、在发射功率不变的情况下，多绝缘短节可以增加信号发射的距离，提高测井深度。

4、本发明的方法操作简单，实用性强，明显地提高电磁波无线随钻测量系统发射效率。

附图说明

图1是本发明为提高电磁波无线随钻测量系统发射效率所安装的2个绝缘短节结构示意图。

图中：1-井架；2-井壁；3-上部钻具；4-最上部绝缘短节；5-中间钻具；6-铠装电缆；7-最下部绝缘短节；8-无磁钻具；9-探管；10-接收装置；11-接地电极；12-下部钻具；13-钻头。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的方法作进一步详述。