井底动态记录仪制造技术

本发明专利技术涉及石油钻井技术领域，是一种井底动态记录仪，其包括钻头本体和承压筒，钻头本体上侧中央设有开口向上的安装腔，安装腔内设有上端位于钻头本体上方的承压筒，承压筒中部外侧沿圆周均匀分布多个呈竖直状分布的翼板，对应翼板位置的承压筒外侧设有位于钻头本体上方的压紧环，压紧环与钻头本体上侧固定安装在一起；承压筒内设置有能够测定钻井时钻头工程参数的测量组件。本发明专利技术结构合理而紧凑，使用方便，将测量组件嵌套在钻头内部的空腔里，从而使测量组件更加接近钻头，使得测量过程更加稳定准确，其具有快速、高效和安全的特点。高效和安全的特点。高效和安全的特点。

【技术实现步骤摘要】
井底动态记录仪


[0001]本专利技术涉及石油钻井
，是一种井底动态记录仪。

技术介绍

[0002]石油是世界通用的重要能源，随着石油勘探的不断深入，地层结构也越来越复杂。在钻进过程中，井下的钻井工程参数对于安全高效的钻井具有十分重要的意义。同时随着井下测量组件的发展，人们开始意识到近钻头工程参数包含了大量的反映井下钻头工作状态最有效的信息。随着井深的增加，钻井事故以及复杂情况的故障发生率越来越高，会不同程度的发生卡钻、掉牙轮等钻井事故，这些事故的发生与近钻头处的工程参数密切相关。
[0003]井下钻井工程参数的应用对井下故障诊断、地层分析、安全性预测和评价以及钻井技术的基础研究具有重要的工程价值。因此为了有效地防止井下工程事故发生，提高钻井效率与经济效益，钻井过程中对随钻测量仪器的要求越来越高。日常钻井动态测量依赖于随钻测量组件获取数据，这些测量数据只提供随钻测量组件在底部钻具组合位置的数据，并不能提供井底作业钻头的数据，且测量位置距离钻头有一定的距离，钻头位置的振动信号会被严重衰减，造成记录数据的缺失或无效。因此近钻头测量组件的设计对于更清晰的了解井下动态有着更好的效果。特别是对测量点距离钻头越近越好，为了获取准确的钻头运动状态，需要将测量组件尽量靠近钻头。然而目前国内的测量组件多以增加测量短节为主，测量组件距钻头距离远，同时由于受到钻井时狗腿度的限制，安装在钻头上方并且位于钻杆下方的近钻头短节的长度一般都不能过长。这将极大限制近钻头测量短节的结构设计，导致测量的信息不能有效的反应钻进过程中钻头的工作状态和工作性能。所以为避免加长测量短节的使用，可以充分利用钻头接头内部的空间，从而开发出更可靠的测量组件来了解井下情况。
[0004]针对上述问题，现有部分相关的探索方案，例如中国专利技术专利申请号为201822201066.3，名称为一种近钻头方位伽马随钻测量仪器，其提出一种加装短节的设计，在短节表面开槽，安装相应的传感器用于井下测量，但其加装短节的设计，距离钻头较远不能有效地反映钻头的工作状态。又如中国专利技术专利申请号为202010525525.2，名称为一种钻井切削力实时监测的智能钻头及其工作方法，其公开了一种钻井切削力实时监测的智能钻头，将PDC钻头的一排切削齿中一个改为测压切削齿，但是此设计对于切削齿存在磨损磨穿问题，会导致内部电路不起作用，无法测得有效参数。由此，本专利技术人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种石油钻井过程中井下测量组件设备，以克服现有技术的缺陷。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种井底动态记录仪，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决了钻头的工程参数测量困难不准确的问题。
[0006]本专利技术的技术方案是通过以下措施来实现的：一种井底动态记录仪，钻头本体上侧中央设有开口向上的安装腔，安装腔内设有上端位于钻头本体上方的承压筒，承压筒中
部外侧沿圆周均匀分布多个呈竖直状分布的翼板，对应翼板位置的承压筒外侧设有位于钻头本体上方的压紧环，压紧环与钻头本体上侧固定安装在一起；承压筒内设置有能够测定钻井时钻头工程参数的测量组件。
[0007]下面是对上述专利技术技术方案的进一步优化或/和改进：上述承压筒内可设有开口向下的电子腔，电子腔内由上至下依次设有电池组和电子筒，电子筒内设有测量组件，承压筒底部设有堵头，测量组件包括测量传感器和控制单元，控制单元包括微处理器与数据存储设备。
[0008]上述堵头与承压筒之间可由上至下间隔设有至少一道O形密封圈。
[0009]上述钻头本体顶部可有多个螺纹孔，压紧环上与螺纹孔对应的位置开有通孔，螺钉穿过通孔将钻头本体顶部与压紧环固定连接。
[0010]上述翼板上端均可设有定位凸起，对应每个定位凸起位置的压紧环下侧均设有定位凹槽，定位凸起位于对应位置的定位凹槽内。
[0011]上述翼板数量可为2至5扇。
[0012]本专利技术结构合理而紧凑，使用方便，一方面将承载测量组件的承压筒嵌套在钻头内部的空腔里，从而使测量组件更加接近钻头，既不影响钻井过程中的造斜率，也能有效的获取钻头的工程参数以反应钻进过程中钻头的工作状态和工作性能；另一方面利用压紧环来固定安装腔内的承压筒，使得测量过程更加稳定准确；其具有快速、高效和安全的特点。
附图说明
[0013]附图1为本专利技术最佳实施例的主视结构示意图。
[0014]附图2为附图1的立体爆炸图。
[0015]附图3为附图1中承压筒的主视剖视结构示意图。
[0016]附图中的编码分别为：1为钻头本体，2为承压筒，3为翼板，4为压紧环，5为通孔，6为螺钉，7为堵头，8为电子筒，9为电池组，10为测量组件，11为定位凸起。
具体实施方式
[0017]本专利技术不受下述实施例的限制，可根据本专利技术的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
[0018]在本专利技术中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。
[0019]下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步描述：如附图1、2、3所示，该井底动态记录仪包括钻头本体1与承压筒2，钻头本体1上侧中央设有开口向上的安装腔，安装腔内设有上端位于钻头本体1上方的承压筒2，承压筒2中部外侧沿圆周均匀分布多个呈竖直状分布的翼板3，对应翼板3位置的承压筒2外侧设有位于钻头本体1上方的压紧环4，压紧环4与钻头本体1上侧固定安装在一起；承压筒2内设置有能够测定钻井时钻头工程参数的测量组件10。
[0020]根据需求，将测量组件10通过承压筒2设置在钻头本体1内部安装腔中，使测量组件10更加接近钻头，从而获得更有效的工程参数，准确的反应钻井过程中钻头的工作状态
和工作性能，且测量组件10功耗低，寿命长。同时承压筒2设置在安装腔中避免了在钻头上方增加测量短节而影响造斜率。承压筒2外侧的翼板3，既用于稳定承压筒2的位置，也利于钻井液的流动，通过压紧环4可将承压筒2固定在安装腔内。使用时可根据需要，安装腔内径尺寸大于翼板3外侧边缘所在圆周直径，空腔内高度与承压筒2底部至翼板3上缘垂直距离相同，压紧环4中心可设计有与承压筒2上端对应的开孔，承压筒2上端从开孔中穿出，开孔直径大于承压筒2直径小于翼板3外侧所在圆周直径，使得承压筒2在安装腔内更加稳定。随钻工具用于石油钻探过程，要深入地底几千米作业，条件极为复杂，钻进过程中受压、扭转等应力的作用，测量组件10在安装腔内受力变换明显，通过压紧环4的固定，使测量组件10更加稳定，更有利于保护测量组件10，且测量的数据更为准确。承压筒内设置有用于测定钻井时钻头上的转速、振动等工程参数的测量组件。
[0021]可根据实际需要，对上述井底动态记录仪作进一步优化或/和改进：如附图1、2、3所示，承压筒2内设有开口向下的电子腔，电子腔内由上至下依次设有电池组9和电子筒8，电子筒8内设有测量组件10，承压筒2底部设有堵头7，测量组件10包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种井底动态记录仪，其特征在于包括钻头本体和承压筒，钻头本体上侧中央设有开口向上的安装腔，安装腔内设有上端位于钻头本体上方的承压筒，承压筒中部外侧沿圆周均匀分布多个呈竖直状分布的翼板，对应翼板位置的承压筒外侧设有位于钻头本体上方的压紧环，压紧环与钻头本体上侧固定安装在一起；承压筒内设置有能够测定钻井时钻头工程参数的测量组件。2.根据权利要求1所述的井底动态记录仪，其特征在于承压筒内设有开口向下的电子腔，电子腔内由上至下依次设有电池组和电子筒，电子筒内设有测量组件，承压筒底部设有堵头，测量组件包括测量传感器和控制单元，控制单元包括微处理器与数据存储设备。3.根据权利要求2所述的井底动态记录仪，其特征在于堵头与承压筒之间由上至下间隔设有至少一道O形密封圈。4.根据权利要求1或2或3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张昕，乔东宇，王新东，赵继斌，李富强，张磊，王伟罡，谷浩，杨博，王学成，
申请(专利权)人：中国石油集团西部钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：