專利名稱：多絕緣短節(jié)提高電磁波無線隨鉆測(cè)量系統(tǒng)發(fā)射效率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多絕緣短節(jié)提高電磁波無線隨鉆測(cè)量系統(tǒng)發(fā)射效率的方法，具體地說是一種在隨鉆測(cè)量過程中，安裝兩根或兩根以上絕緣短節(jié)提高電磁波無線隨鉆測(cè)量系統(tǒng)發(fā)射效率的方法。
背景技術(shù)：
電磁隨鉆測(cè)量(EM-MWD)是20世紀(jì)80年代進(jìn)入工業(yè)化應(yīng)用的一項(xiàng)新技術(shù)，受泥漿介質(zhì)影響小，不僅可以用于泥漿鉆井，而且可以用于泡沫、空氣鉆井。在實(shí)際測(cè)井過程中，由于電磁波要經(jīng)過地層進(jìn)行傳輸，受地層電阻率的影響很大，尤其在地層電阻率在0 10 Ω ·πι時(shí)，對(duì)地面信號(hào)的接收影響極大。通常情況下，地層電阻率越小，信號(hào)的衰減就越嚴(yán)重，當(dāng)達(dá)到一定深度時(shí)，在地面將難以檢測(cè)到有效的電磁波信號(hào)。究其原因，主要是由于單絕緣短節(jié)的長(zhǎng)度一般小于1米，其絕大部分或者全部將置身于低電阻率地層中，在激勵(lì)電流的作用下，發(fā)射兩極的距離近，易形成較大的局部電流，使得反饋到地面的電壓極小，難以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的接收。目前現(xiàn)場(chǎng)使用的電磁波無線隨鉆系統(tǒng)大多使用電池組供電，在電池容量一定的情況下，提高電池組單次充滿電后的井下使用時(shí)間，可以有利于減少了起下鉆更換的次數(shù)，提高鉆井效率，同時(shí)節(jié)約鉆井成本。另外，在鉆遇低電阻率地層時(shí)，為能在地面接收到井下測(cè)井的信息，可以采取提高電磁波無線隨鉆測(cè)量系統(tǒng)發(fā)射功率的方法，但又會(huì)導(dǎo)致電池組單次充滿電后井下使用時(shí)間較短的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在問題，而提出一種在正常發(fā)射功率下，面對(duì)低電阻率地層，采用安裝2根或2根以上絕緣短節(jié)來增加信號(hào)發(fā)射端兩極的距離，避免形成局部渦流，達(dá)到提高電磁波無線隨鉆測(cè)量系統(tǒng)發(fā)射效率的方法。本發(fā)明為了達(dá)到上述目的，采用如下技術(shù)方案提出一種多絕緣短節(jié)提高電磁波無線隨鉆測(cè)量系統(tǒng)發(fā)射效率的方法，包括如下步驟(1)、在運(yùn)用隨鉆測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行鉆井的鉆具組合中，在鉆頭、下部鉆具與內(nèi)含探管的無磁鉆具之上，先安裝一根絕緣短節(jié)，作為最下部絕緣短節(jié)；(2)在安裝了最下部絕緣短節(jié)之后，依次間隔安裝有中間鉆具再安裝一根絕緣短節(jié)，直到安裝最后一根絕緣短節(jié)，將其作為最上部絕緣短節(jié)；(3)將探管發(fā)射端的激勵(lì)源的一極連接到最下部絕緣短節(jié)下面的鉆具上，另一極通過鎧裝電纜連接到最上部絕緣短節(jié)的上部鉆具上；(4)采集的信息通過探管中的電路處理，將信息編碼與調(diào)制，由探管的發(fā)射端直接發(fā)送；(5)在近井架的地面上安裝接收裝置和接地電極，地面接收裝置通過電纜一端連接井架，另一端連接接地電極，接收隨鉆測(cè)量系統(tǒng)發(fā)射的信號(hào)。
本發(fā)明所述的絕緣短節(jié)安裝2根或2根以上。所述的最下部絕緣短節(jié)與最上部絕緣短節(jié)的間距為9 300m。在鉆具組合中至少安裝2根絕緣短節(jié)，這樣可以最大限度的避免絕緣短節(jié)全部失效的概率，保證正常的信號(hào)發(fā)射與接收。同時(shí)，可以增加信號(hào)發(fā)射端兩極的距離，避免形成局部渦流，從而提高發(fā)射效率。本發(fā)明提出的多絕緣短節(jié)提高電磁波無線隨鉆測(cè)量系統(tǒng)發(fā)射效率的方法，可以使現(xiàn)有電磁波無線隨鉆系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢(shì)1、相對(duì)于單絕緣短節(jié)來說，極大的降低了絕緣短節(jié)絕緣性能完全失效的概率，保障了井下信號(hào)發(fā)射與接收工作的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。2、單絕緣短節(jié)處于低電阻率地層中易形成較大的局部渦流使信號(hào)發(fā)射效率降低， 而采用安裝多絕緣短節(jié)的方式，可以增加信號(hào)發(fā)射端兩極的距離，避免此類問題發(fā)生。3、在發(fā)射功率不變的情況下，多絕緣短節(jié)可以增加信號(hào)發(fā)射的距離，提高測(cè)井深度。4、本發(fā)明的方法操作簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)，明顯地提高電磁波無線隨鉆測(cè)量系統(tǒng)發(fā)射效率。


圖1是本發(fā)明為提高電磁波無線隨鉆測(cè)量系統(tǒng)發(fā)射效率所安裝的2個(gè)絕緣短節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-井架；2-井壁；3-上部鉆具；4-最上部絕緣短節(jié)；5-中間鉆具；6_鎧裝電纜；7-最下部絕緣短節(jié)；8-無磁鉆具；9-探管；10-接收裝置；11-接地電極；12-下部鉆具；13-鉆頭。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的方法作進(jìn)一步詳述。實(shí)施例1 本發(fā)明的多絕緣短節(jié)提高電磁波無線隨鉆測(cè)量系統(tǒng)發(fā)射效率的方法應(yīng)用在電磁波無線隨鉆測(cè)量中，如圖1所示，鉆頭13在井壁2中鉆進(jìn)，絕緣短節(jié)的數(shù)量為兩根，最下部絕緣短節(jié)7安裝在鉆頭13、下部鉆具12與內(nèi)含探管9的無磁鉆具8之上；在安裝了最下部絕緣短節(jié)7之后，間隔安裝有中間鉆具5再安裝一根最上部絕緣短節(jié)4 ；將探管 8發(fā)射端的激勵(lì)源的一極連接到最下部絕緣短節(jié)下面的下部鉆具12上，另一端通過鎧裝電纜6連接到最上部絕緣短節(jié)4的上部鉆具3上；探管9中的測(cè)量?jī)x器對(duì)鉆進(jìn)過程中的幾何和地質(zhì)狀況進(jìn)行測(cè)量；采集的信息通過探管中的電路處理，將信息編碼與調(diào)制，由探管9的發(fā)射端直接發(fā)送；由在近井架1的地面上安裝接收裝置10接收隨鉆測(cè)量系統(tǒng)發(fā)射的信號(hào)； 地面接收裝置10通過電纜一端連接井架1，另一端連接接地電極11。采用本發(fā)明的方法可以提高電磁波無線隨鉆測(cè)量系統(tǒng)發(fā)射效率。實(shí)施例2 本發(fā)明的多絕緣短節(jié)提高電磁波無線隨鉆測(cè)量系統(tǒng)發(fā)射效率的方法應(yīng)用在電磁波無線隨鉆測(cè)量中，隨鉆測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1，不同的是，接入的絕緣短節(jié)的數(shù)目為5，其中每相鄰兩根絕緣短節(jié)間安裝有中間鉆具5，最上部絕緣短節(jié)4與最下部絕緣短節(jié)7之間的距離不超過300m。采用本發(fā)明的方法可以較大幅度地提高電磁波無線隨鉆測(cè)量系統(tǒng)發(fā)射效率。
權(quán)利要求
1.一種多絕緣短節(jié)提高電磁波無線隨鉆測(cè)量系統(tǒng)發(fā)射效率的方法，其特征在于包括如下步驟(1)、在隨鉆測(cè)量系統(tǒng)的鉆具組合中，在鉆頭、下部鉆具與內(nèi)含探管的無磁鉆具之上，先安裝一根絕緣短節(jié)，作為最下部絕緣短節(jié)；(2)在安裝了最下部絕緣短節(jié)之后，依次間隔安裝有中間鉆具再安裝一根絕緣短節(jié)，直到安裝最后一根絕緣短節(jié)，將其作為最上部絕緣短節(jié)；(3)將探管發(fā)射端的激勵(lì)源的一極連接到最下部絕緣短節(jié)下面的鉆具上，另一極通過鎧裝電纜連接到最上部絕緣短節(jié)的上部鉆具上；(4)采集的信息通過探管中的電路處理，將信息編碼與調(diào)制，由探管的發(fā)射端直接發(fā)送；(5)在近井架的地面上安裝接收裝置和接地電極，地面接收裝置通過電纜一端連接井架，另一端連接接地電極，接收隨鉆測(cè)量系統(tǒng)發(fā)射的信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多絕緣短節(jié)提高電磁波無線隨鉆測(cè)量系統(tǒng)發(fā)射效率的方法， 其特征在于所述的絕緣短節(jié)安裝2根或2根以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多絕緣短節(jié)提高電磁波無線隨鉆測(cè)量系統(tǒng)發(fā)射效率的方法， 其特征在于所述的最下部絕緣短節(jié)與最上部絕緣短節(jié)的間距為9 300m。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多絕緣短節(jié)提高電磁波無線隨鉆測(cè)量系統(tǒng)發(fā)射效率的方法，方法為在運(yùn)用隨鉆測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行鉆井的鉆具組合中，在內(nèi)含探管的無磁鉆具之上，安裝2根或2根以上絕緣短節(jié)，最下部絕緣短節(jié)與最上部絕緣短節(jié)間距為9～300m；將探管發(fā)射端激勵(lì)源的一極連接到最下部絕緣短節(jié)下的鉆具上，另一端由鎧裝電纜接到最上部絕緣短節(jié)上部的鉆具上；采集的信息通過探管中的電路處理，將信息編碼與調(diào)制，由探管的發(fā)射端直接發(fā)送；在近井架的地面上安裝接收裝置和接地電極，接收隨鉆測(cè)量探管發(fā)射的信號(hào)。這樣可避免絕緣短節(jié)處于低電阻率地層中形成較大局部渦流，從而提高系統(tǒng)發(fā)射效率，同時(shí)可最大限度地避免絕緣短節(jié)全失效的概率，保證信號(hào)發(fā)射與接收。
文檔編號(hào)E21B47/01GK102536204SQ201210006940
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月11日
發(fā)明者付信信, 李田軍, 邵春, 陳鵬飛 申請(qǐng)人:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)