随钻压力井径测量单元的制作方法

1.本实用新型涉及的随钻压力井径测量单元，属于石油测井技术领域。具体的是应用于石油地质勘探的随钻测井仪器，主要用于测量井径、水眼压力与环空压力。


背景技术：

2.钻井过程中钻井钻头经过后由于岩层弹性形变会恢复原来形状，造成井径缩小，泥岩质地疏松，会发生井壁垮塌造成井径扩大，因此，井径是判断地下岩石岩性的重要手段之一。精确检测环空压力和水眼压力，主要用于判断井下复杂情况（井漏、井喷、井涌和监测井眼清洁情况等），有利于控制井眼安全。通过压力计算泥浆密度，从而监测泥浆性能变化，协助进行钻井参数的优化设计。目前，现有技术中井径测量和压力测量由不同的仪器实现，还没有能够同时完成三种参数测量功能的仪器，如果想同时测量井径和压力必须接两支以上的仪器，作业施工复杂，仪器串增长也给作业带来麻烦，因此，研发一种随钻测井仪同时提供井径、水眼压力和环空压力参数的仪器是非常重要的，由此我们研发了随钻压力井径测量单元。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种随钻压力井径测量单元（pcd），主要包括钻铤外壳和井径与压力电子电路，其中，井径与压力电子电路安装在钻铤外壳上，钻铤外壳上设有超声探测器舱一、超声探测器舱二、超声探测器舱三、压力传感器舱、压力数据处理槽、电源槽和井径数据处理槽，在钻铤外壳表面上，超声探测器舱一和电源槽在垂直方向成一条直线；超声探测器舱二和压力数据处理槽在垂直方向成一条直线；超声探测器舱三和井径数据处理槽在垂直方向成为一条直线，超声探测器舱二和超声探测器舱三分别与超声探测器舱一左右相隔120度组成圆周，超声探测器舱一、超声探测器舱二、超声探测器舱三在水平方向相同。
4.电子电路主要包括井径数据处理电路、电源电路、调制解调电路、压力数据处理电路、超声探测器信号处理电路、压力传感器模块、超声探测器，其中，井径数据处理固定在井径数据处理槽；电源电路和调制解调电路固定在电源槽；压力数据处理电路固定在压力数据处理槽；超声探测器信号处理电路和超声探测器组成超声探测模块，超声探测器模块包括超声探测器模块一、超声探测器模块二、超声探测器模块三，超声探测器模块一固定在超声探测器舱一，超声探测器模块二固定在超声探测器舱二、超声探测器模块三固定在超声探测器舱三。
5.本实用新型随钻压力井径测量单元具有同时提供三种测量参数的功能。本实用新型在使用时，可根据需求选择测量井径功能和压力功能的部分安装或者全部安装。如果只需要提供井径参数：只需要安装三个超声探测模块、电源电路、调制解调电路、井径数据处理电路；如果只需要提供压力参数：只需要安装压力传感器模块，电源电路、调制解调电路、压力数据处理电路；如果同时需要提供井径和压力参数：则需要把上面两部分所提到的模
块及电路全部安装，组合方式非常灵活。本实用新型与其它随钻测井仪挂接非常方便，通过上下螺纹旋扣即可连接。
6.本实用新型的电子线路部分对电路板采用悬浮灌胶密封的方法，即在电路板调试完成后，对电路板进行灌胶处理。将电路板放入特殊的模具中，灌入特定胶，然后抽真空，放入加温箱中进行一定时长加温，待胶固定在电路板上；在加温箱中取出磨具，取出灌胶后的电路板，将灌胶后的电路板装入仪器。胶对电路板起到了保护、缓冲、抗震的功能，电路板不会直接受到冲击力，因此延长了电路板的寿命，提高了仪器的可靠性。
7.本实用新型做成一个短节，直径为6.75英寸，可与6.75英寸随钻测井系统其它随钻仪器进行挂接，使用方便、灵活。
8.本实用新型的有益效果：
9.1、本实用新型随钻压力井径测量单元可在钻井过程中同时提供井径、水眼压力与环空压力参数；
10.2、本实用新型随钻压力井径测量单元采用模块化设计，可根据需要任意组合安装模块，提供所需要的参数；
11.3、本实用新型随钻压力井径测量单元电路结构简单，耐温达150℃，耐压达140mpa,适应恶劣环境作业；
12.4、本实用新型随钻压力井径测量单元对电路板采用悬浮灌胶密封方法，大大提高了仪器的抗震性能；
13.5、本实用新型随钻压力井径测量单元采用三个超声井径测量，提高了仪器的测量精度。
附图说明
14.图1是本实用新型随钻压力井径测量单元的内部结构视图。
具体实施方式
15.如图 1所示，本实用新型是一种随钻压力井径测量单元(pcd)，主要由钻铤外壳1和井径与压力电子电路组成。钻铤外壳1上设有上导电环2、上螺纹3、刻线4、超声探测器舱二5、超声探测器模块二6、超声探测器舱一7、超声探测器模块一8、超声探测器舱三9、超声探测器模块三10、压力数据处理槽11、压力数据处理盖板12、电源槽13、电源槽盖板14、井径数据处理槽15、井径数据处理槽盖板16、井径数据处理电路17、电源板电路18、调制解调电路19、压力数据处理电路20、压力传感器舱21、压力传感器模块22、泥浆专用通道23、下导电环24、下螺纹25、超声探测器26和超声探测器信号处理电路27。
16.如图1所示，压力数据处理电路20安装在压力数据处理槽11中，用螺丝将压力数据处理盖板12固定在钻铤外壳1的压力数据处理槽11处；电源电路18、调制解调电路19装入电源槽13中，用螺丝将电源槽盖板14固定在钻铤外壳1的电源槽13处；井径数据处理电路17装入井径数据处理槽15中，用螺丝将井径数据处理槽盖板16固定在钻铤外壳1的井径数据处理槽15；超声探测器模块包括超声探测器模块一8、超声探测器模块二6、超声探测器模块三10，超声探测器模块一8固定在超声探测器舱一7，超声探测器模块二6固定在超声探测器舱二5、超声探测器模块三10固定在超声探测器舱三9，用螺丝将其固定在钻铤外壳1；压力传
感器模块22装入压力传感器舱21中，用螺丝将其固定在钻铤外壳1，随钻压力井径测量单元钻铤外壳1上设有泥浆专用通道24，泥浆通过泥浆专用通道24向井底循环，通过钻头水眼流出，然后经过钻铤与地层之间的空隙返回井口。
17.以上所述是本实用新型的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。


技术特征：
1.随钻压力井径测量单元，其特征在于：主要包括钻铤外壳（1）和井径与压力电子电路，其中，井径与压力电子电路安装在钻铤外壳（1）上，钻铤外壳（1）上设有超声探测器舱一（7）、超声探测器舱二（5）、超声探测器舱三（9）、压力传感器舱（21）、压力数据处理槽（11）、电源槽（13）和井径数据处理槽（15），在钻铤外壳（1）表面上，超声探测器舱一（7）和电源槽（13）在垂直方向成一条直线；超声探测器舱二（5）和压力数据处理槽（11）在垂直方向成一条直线；超声探测器舱三（9）和井径数据处理槽（15）在垂直方向成为一条直线，超声探测器舱二（5）和超声探测器舱三（9）分别与超声探测器舱一（7）左右相隔120度组成圆周，超声探测器舱一（7）、超声探测器舱二（5）、超声探测器舱三（9）在水平方向相同。2.根据权利要求1所述的随钻压力井径测量单元，其特征在于，所述电子电路主要包括井径数据处理电路（17）、电源电路（18）、调制解调电路（19）、压力数据处理电路（20）、超声探测器信号处理电路（27）、压力传感器模块（22）、超声探测器（26），其中，井径数据处理电路（17）固定在井径数据处理槽（15）；电源电路（18）和调制解调电路（19）固定在电源槽（13）；压力数据处理电路（20）固定在压力数据处理槽（11）；超声探测器信号处理电路（27）和超声探测器（26）组成超声探测模块，超声探测器模块包括超声探测器模块一（8）、超声探测器模块二（6）、超声探测器模块三（10），超声探测器模块一（8）固定在超声探测器舱一（7），超声探测器模块二（6）固定在超声探测器舱二（5）、超声探测器模块三（10）固定在超声探测器舱三（9）。

技术总结
本实用新型公开了一种随钻压力井径测量单元（PCD），主要由钻铤外壳和电子电路两大部分组成。钻铤外壳上设置了泥浆专用通道、压力传感器舱、压力数据处理槽、井径数据处理槽、供电槽和3个超声波探测器舱。随钻压力井径测量单元的电子线路部分由电源电路、调制解调电路、井径采集处理电路、压力采集处理电路和3个超声信号处理电路组成。测井仪两端装有导电环，方便与其它随钻测井仪连接。该测井仪集成了井径、水眼压力与环空压力测量的功能。随钻压力井径测量单元主要用于判断井下复杂的井漏、井喷、井涌和监测井眼清洁情况等，有利于控制井眼安全。通过压力计算泥浆当量循环密度，从而监测泥浆性能变化，协助进行钻井参数的优化设计。化设计。化设计。


技术研发人员：柳春茹 刘瑞 冯东堂
受保护的技术使用者：北京捷威思特科技有限公司
技术研发日：2021.02.24
技术公布日：2022/1/18