一種井下鉆探定位用磁源信標(biāo)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種井下磁性定位導(dǎo)向工具，特別涉及一種井下鉆探定位用磁源?目標(biāo)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著油氣開(kāi)發(fā)逐步從整裝大油田和常規(guī)儲(chǔ)層向低滲低壓低產(chǎn)能儲(chǔ)層和非常規(guī)儲(chǔ)層發(fā)生轉(zhuǎn)移，使得鉆探各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)井的數(shù)量逐步增多，諸如連通井和雙水平井等，這些復(fù)雜結(jié)構(gòu)井對(duì)定向井施工的測(cè)距精度提出了極高的要求。復(fù)雜結(jié)構(gòu)井是可以大幅度提高油氣井產(chǎn)量和最終采收率的前沿技術(shù)，復(fù)雜結(jié)構(gòu)井技術(shù)的核心在于井眼軌道的控制與引導(dǎo)，現(xiàn)有幾何導(dǎo)向技術(shù)已能實(shí)現(xiàn)利用加速度計(jì)、磁力計(jì)、陀螺儀等傳感器測(cè)量井斜角、方位角等軌跡參數(shù)，在鉆井過(guò)程中對(duì)井眼軌跡的控制依據(jù)當(dāng)前鉆進(jìn)方向的測(cè)量，從待鉆井眼與目標(biāo)靶點(diǎn)所形成的系統(tǒng)角度上看，此類(lèi)方法屬于開(kāi)環(huán)控制，沒(méi)有考慮目標(biāo)靶點(diǎn)對(duì)待鉆井眼的引導(dǎo)能力，隨著對(duì)鉆井導(dǎo)向精度要求的不斷提高，傳統(tǒng)幾何導(dǎo)向定位技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿足井眼軌跡的高精度要求。同時(shí)常規(guī)隨鉆測(cè)量系統(tǒng)，影響井眼軌跡參數(shù)測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的因素(測(cè)斜儀器本身的精度、測(cè)量環(huán)境是否干擾儀器的測(cè)量、測(cè)點(diǎn)位置的準(zhǔn)確性、測(cè)斜儀器軸線是否與井眼軸向重合等)均存在著一定的誤差，難以避免誤差積累，無(wú)法滿足高精度導(dǎo)向的需求。
[0003]為了解決現(xiàn)有幾何導(dǎo)向定位技術(shù)應(yīng)用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)井鉆井時(shí)存在的導(dǎo)向精度低的問(wèn)題，有源磁性導(dǎo)向技術(shù)被引入復(fù)雜結(jié)構(gòu)井施工中，其中磁源信標(biāo)產(chǎn)生有效交變磁場(chǎng)信號(hào)是井下定位導(dǎo)向系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，當(dāng)需要測(cè)量時(shí)磁源信標(biāo)下入到相應(yīng)的位置，磁源信標(biāo)產(chǎn)生有效的交變磁場(chǎng)信號(hào)并將測(cè)斜數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛妫瑥亩鵀槎ㄎ粚?dǎo)向計(jì)算提供必要數(shù)據(jù)，因此開(kāi)發(fā)研制具有可控性強(qiáng)、定位精度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于操作和對(duì)鉆井工藝影響小的磁源信標(biāo)，是高精度井下定位導(dǎo)向技術(shù)的必然要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種井下鉆探定位用磁源信標(biāo)，可有效實(shí)現(xiàn)磁源信標(biāo)定位，可控性強(qiáng)、定位精度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于操作和對(duì)鉆井工藝影響小。
[0005]其技術(shù)方案是:包括電纜接頭、儀器艙、供電連接短節(jié)、交變磁場(chǎng)信號(hào)發(fā)生短節(jié)、弓丨導(dǎo)件連接短節(jié)、水力塞座、水力塞、金屬引導(dǎo)頭，儀器艙的下部連接電纜接頭，儀器艙的上部依次連接供電連接短節(jié)、交變磁場(chǎng)信號(hào)發(fā)生短節(jié)、引導(dǎo)件連接短節(jié)，引導(dǎo)件連接短節(jié)的上部連接水力塞座，水力塞座上通過(guò)水力塞插頭固定水力塞，水力塞上連接金屬引導(dǎo)頭。
[0006]上述的儀器艙內(nèi)設(shè)有三個(gè)槽孔，三個(gè)槽孔中分別安放信號(hào)處理電路、三軸加速度計(jì)和穩(wěn)流驅(qū)動(dòng)電路，儀器艙的外部設(shè)有第一無(wú)磁外筒，供電連接短節(jié)上設(shè)置通孔，供電連接短節(jié)上設(shè)置定位用T型槽，定位桿的一端嵌入T型槽內(nèi)，定位桿的另一端連接交變磁場(chǎng)發(fā)生
目.ο
[0007]上述的交變磁場(chǎng)發(fā)生裝置主要由磁芯、骨架和線圈組成，磁芯的外部纏繞線圈，線圈的外部設(shè)有骨架。
[0008]上述的骨架采用環(huán)氧樹(shù)脂，線圈采用漆包線繞制，磁芯采用純鐵、硅鋼材料。
[0009]在通孔內(nèi)交變磁場(chǎng)發(fā)生裝置的一側(cè)封裝插針式電源插座。
[0010]上述的交變磁場(chǎng)發(fā)生裝置的外部設(shè)有第二無(wú)磁外筒，交變磁場(chǎng)發(fā)生裝置連接螺紋連接桿，螺紋連接桿穿過(guò)引導(dǎo)件連接短節(jié)連接水力塞座。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果是:可有效實(shí)現(xiàn)磁源信標(biāo)定位，可控性強(qiáng)、定位精度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于操作和對(duì)鉆井工藝影響??；磁源信標(biāo)電纜接頭與下入電纜連接為磁源信標(biāo)提供激勵(lì)電流和測(cè)斜數(shù)據(jù)上傳通道，地面控制變頻穩(wěn)流電源提供小于2HZ的強(qiáng)度范圍7A-10A的電流，操作簡(jiǎn)單且可控性強(qiáng)；三軸加速度計(jì)測(cè)量三軸重力場(chǎng)數(shù)據(jù)，信號(hào)處理電路得到測(cè)斜數(shù)據(jù)經(jīng)由電纜上傳至地面，根據(jù)磁源信標(biāo)的測(cè)斜數(shù)據(jù)與交變磁場(chǎng)測(cè)量裝置的測(cè)斜數(shù)據(jù)，可得到相對(duì)姿態(tài)數(shù)據(jù)，從而提高測(cè)量計(jì)算精度和系統(tǒng)適用性；磁源信標(biāo)結(jié)構(gòu)整體上采用模塊化，主要由儀器艙、交變磁場(chǎng)信號(hào)發(fā)生短節(jié)和水力塞引導(dǎo)裝置組成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便于安裝；磁源信標(biāo)利用水力牽引裝置栗入已鉆井中，對(duì)鉆井的工藝影響小。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是本實(shí)用新型的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]上圖中:電纜接頭1、儀器艙2、供電連接短節(jié)3、交變磁場(chǎng)信號(hào)發(fā)生短節(jié)4、引導(dǎo)件連接短節(jié)5、水力塞座6、水力塞7、金屬引導(dǎo)頭8、第一無(wú)磁外筒9、信號(hào)處理電路10、三軸加速度計(jì)11、穩(wěn)流驅(qū)動(dòng)電路12、電源插座13、第二無(wú)磁外筒14、交變磁場(chǎng)發(fā)生裝置15、T型槽定位桿16、螺紋連接桿17、通孔18、T型槽19、水力塞插頭20。
【具體實(shí)施方式】
[0015]結(jié)合附圖1-2，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述:
[0016]本實(shí)用新型包括電纜接頭1、儀器艙2、供電連接短節(jié)3、交變磁場(chǎng)信號(hào)發(fā)生短節(jié)4、弓I導(dǎo)件連接短節(jié)5、水力塞座6、水力塞7、金屬引導(dǎo)頭8，儀器艙2的下部連接電纜接頭I，儀器艙2的上部依次連接供電連接短節(jié)3、交變磁場(chǎng)信號(hào)發(fā)生短節(jié)4、引導(dǎo)件連接短節(jié)5，引導(dǎo)件連接短節(jié)5的上部連接水力塞座6，水力塞座6上通過(guò)水力塞插頭20固定水力塞7，水力塞7上連接金屬引導(dǎo)頭8。
[0017]其中，儀器艙2內(nèi)設(shè)有三個(gè)槽孔，三個(gè)槽孔中分別安放信號(hào)處理電路10、三軸加速度計(jì)11和穩(wěn)流驅(qū)動(dòng)電路12，儀器艙2的外部設(shè)有第一無(wú)磁外筒9，供電連接短節(jié)3上設(shè)置通孔18，在通孔18內(nèi)交變磁場(chǎng)發(fā)生裝置的一側(cè)封裝插針式電源插座13，供電連接短節(jié)3上設(shè)置定位用T型槽19，定位桿16的一端嵌入T型槽19內(nèi)，定位桿16的另一端連接交變磁場(chǎng)發(fā)生裝置15，交變磁場(chǎng)發(fā)生裝置15的外部設(shè)有第二無(wú)磁外筒14，交變磁場(chǎng)發(fā)生裝置15連接螺紋連接桿17，螺紋連接桿17穿過(guò)引導(dǎo)件連接短節(jié)5連接水力塞座6。
[0018]其中，交變磁場(chǎng)發(fā)生裝置15主要由磁芯、骨架和線圈組成，磁芯的外部纏繞線圈，線圈的外部設(shè)有骨架。
[0019]其中，骨架采用環(huán)氧樹(shù)脂，線圈采用漆包線繞制，磁芯采用純鐵、硅鋼材料。
[0020]本實(shí)用新型提到的一種井下鉆探定位用磁源信標(biāo)的使用方法，包括以下步驟:
[0021]A)首先，儀器艙2內(nèi)的三軸加速度計(jì)11測(cè)量三軸重力場(chǎng)數(shù)據(jù)，信號(hào)處理電路10得到測(cè)斜數(shù)據(jù)經(jīng)由電纜上傳至地面，地面變頻穩(wěn)流電源提供頻率小于2Hz的強(qiáng)度范圍7A-10A的