本技術(shù)屬于地質(zhì)探測作業(yè)領(lǐng)域，尤其是一種近鉆頭聲學(xué)探測儀器和鉆機。

背景技術(shù)：

1、目前，高速發(fā)展的隨鉆聲波測井儀器可實現(xiàn)在鉆井過程中評價井周地層的巖性、孔隙度、孔隙流體類型等巖石物理特性，在水平井、大斜度井的鉆井與評價過程中能發(fā)揮重要作用。采用這類邊鉆-邊測的隨鉆測量技術(shù)方案，不但可以壓縮測井工作時間、實現(xiàn)降本增效，而且可以實現(xiàn)地質(zhì)導(dǎo)向、隨鉆儲層評價/油藏描述等重要功能，將在很大程度上提高目標(biāo)儲層的鉆遇率與單井產(chǎn)量。但是，隨鉆聲波儀器的接收傳感器大多位于鉆頭后方10米以上的位置，故無法實時監(jiān)測鉆頭附近或者鉆頭前方地層信息。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本實用新型提供了一種近鉆頭聲學(xué)探測儀器和鉆機，該儀器的接收傳感器靠近鉆頭，可以用于實時監(jiān)測鉆頭附近或者鉆頭前方地層信息。

2、一方面，本實用新型提供了一種近鉆頭聲學(xué)探測儀器，包括：

3、鉆頭短節(jié)，所述鉆頭短節(jié)包括鉆頭和第一殼體，所述鉆頭設(shè)置于所述第一殼體的第一端；所述鉆頭短節(jié)用于在探測作業(yè)中對巖體鉆孔；

4、近鉆頭測量短節(jié)，所述近鉆頭測量短節(jié)的第一端與所述第一殼體的第二端連接；

5、振動傳感器，設(shè)置于所述第一殼體上，用于獲取探測作業(yè)過程產(chǎn)生的振動信號；

6、壓力傳感器，設(shè)置于所述第一殼體上，用于獲取探測作業(yè)過程產(chǎn)生的壓力信號；

7、工程與環(huán)境參數(shù)傳感器，設(shè)置于所述近鉆頭測量短節(jié)上，用于獲取探測作業(yè)過程的工程參數(shù)和環(huán)境參數(shù)；

8、第一電路板，設(shè)置于所述第一殼體上，分別與所述振動傳感器和所述壓力傳感器電連接；

9、第二電路板，設(shè)置于所述近鉆頭測量短節(jié)上，與所述工程與環(huán)境參數(shù)傳感器電連接；

10、電源模塊，所述電源模塊分別與所述第一電路板和所述第二電路板電連接；所述電源模塊用于為所述近鉆頭聲學(xué)探測儀器供電。

11、根據(jù)本實用新型的一些實施例，所述振動傳感器包括x分量振動傳感器、y分量振動傳感器和z分量振動傳感器，所述x分量振動傳感器、所述y分量振動傳感器和所述z分量振動傳感器用于采集探測作業(yè)過程中激發(fā)的寬頻三分量振動信號。

12、根據(jù)本實用新型的一些實施例，所述壓力傳感器包括寬頻壓力傳感器，所述寬頻壓力傳感器用于采集所述探測作業(yè)過程中激發(fā)的寬頻聲壓信號。

13、根據(jù)本實用新型的一些實施例，所述工程與環(huán)境參數(shù)傳感器包括鉆壓傳感器、鉆速傳感器、扭矩傳感器和溫度傳感器中的至少一種；所述鉆壓傳感器用于獲取鉆壓數(shù)值；所述鉆速傳感器用于獲取鉆速數(shù)值；所述扭矩傳感器用于獲取扭矩數(shù)值；所述溫度傳感器用于獲取所述鉆頭周側(cè)的溫度。

14、根據(jù)本實用新型的一些實施例，所述第一殼體和所述近鉆頭測量短節(jié)上設(shè)置有多個安裝槽，所述振動傳感器、所述壓力傳感器、所述工程與環(huán)境參數(shù)傳感器、所述第一電路板和所述第二電路板分別設(shè)置于對應(yīng)的所述安裝槽中。

15、根據(jù)本實用新型的一些實施例，所述近鉆頭聲學(xué)探測儀器還包括多個蓋板，每個所述蓋板分別蓋設(shè)于對應(yīng)的所述安裝槽上。

16、根據(jù)本實用新型的一些實施例，所述第一殼體內(nèi)設(shè)置有第一導(dǎo)流腔，所述近鉆頭測量短節(jié)內(nèi)設(shè)置有第二導(dǎo)流腔，所述第一導(dǎo)流腔和所述第二導(dǎo)流腔彼此連通；所述第一導(dǎo)流腔和所述第二導(dǎo)流腔用于通過探測作業(yè)所需的鉆井液。

17、根據(jù)本實用新型的一些實施例，所述近鉆頭聲學(xué)探測儀器還設(shè)置有數(shù)據(jù)存儲器，所述數(shù)據(jù)存儲器分別與所述第一電路板和所述第二電路板電連接；所述數(shù)據(jù)存儲器用于存儲所述振動傳感器、所述壓力傳感器和所述工程與環(huán)境參數(shù)傳感器獲取的振動信號、壓力信號、工程參數(shù)和環(huán)境參數(shù)。

18、根據(jù)本實用新型的一些實施例，所述近鉆頭聲學(xué)探測儀器還設(shè)置有數(shù)據(jù)讀取接口，所述數(shù)據(jù)讀取接口設(shè)置于所述近鉆頭測量短節(jié)上，并分別與所述第一電路板和所述第二電路板電連接；所述數(shù)據(jù)讀取接口用于讀取數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)存儲的振動信號、壓力信號、工程參數(shù)和環(huán)境參數(shù)。

19、另一方面，本實用新型還提供了一種鉆機，包括上述方面實施例所述的近鉆頭聲學(xué)探測儀器。

20、根據(jù)本實用新型的一些實施例的近鉆頭聲學(xué)探測儀器和鉆機，至少具有如下有益效果：本實用新型實施例提供的近鉆頭聲學(xué)探測儀器，包括：鉆頭短節(jié)、近鉆頭測量短節(jié)、振動傳感器、壓力傳感器、工程與環(huán)境參數(shù)傳感器、第一電路板、第二電路板和電源模塊，該探測儀器一方面，利用鉆頭破巖激發(fā)的聲學(xué)信號作為震源，省去了聲源或者發(fā)射換能器，可以大大簡化近鉆頭聲學(xué)儀器的機械及電路結(jié)構(gòu)并降低制造成本；另一方面，因為各類傳感器安裝在靠近鉆頭的位置，避免了傳統(tǒng)儀器記錄信號遇到的鉆柱傳播效應(yīng)影響，可大大提高信號的保真度。

技術(shù)特征：

1.一種近鉆頭聲學(xué)探測儀器，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近鉆頭聲學(xué)探測儀器，其特征在于，所述振動傳感器包括x分量振動傳感器、y分量振動傳感器和z分量振動傳感器，所述x分量振動傳感器、所述y分量振動傳感器和所述z分量振動傳感器用于采集探測作業(yè)過程中激發(fā)的寬頻三分量振動信號。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近鉆頭聲學(xué)探測儀器，其特征在于，所述壓力傳感器包括寬頻壓力傳感器，所述寬頻壓力傳感器用于采集所述探測作業(yè)過程中激發(fā)的寬頻聲壓信號。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近鉆頭聲學(xué)探測儀器，其特征在于，所述工程與環(huán)境參數(shù)傳感器包括鉆壓傳感器、鉆速傳感器、扭矩傳感器和溫度傳感器中的至少一種；所述鉆壓傳感器用于獲取鉆壓數(shù)值；所述鉆速傳感器用于獲取鉆速數(shù)值；所述扭矩傳感器用于獲取扭矩數(shù)值；所述溫度傳感器用于獲取所述鉆頭周側(cè)的溫度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近鉆頭聲學(xué)探測儀器，其特征在于，所述第一殼體和所述近鉆頭測量短節(jié)上設(shè)置有多個安裝槽，所述振動傳感器、所述壓力傳感器、所述工程與環(huán)境參數(shù)傳感器、所述第一電路板和所述第二電路板分別設(shè)置于對應(yīng)的所述安裝槽中。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的近鉆頭聲學(xué)探測儀器，其特征在于，所述近鉆頭聲學(xué)探測儀器還包括多個蓋板，每個所述蓋板分別蓋設(shè)于對應(yīng)的所述安裝槽上。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近鉆頭聲學(xué)探測儀器，其特征在于，所述第一殼體內(nèi)設(shè)置有第一導(dǎo)流腔，所述近鉆頭測量短節(jié)內(nèi)設(shè)置有第二導(dǎo)流腔，所述第一導(dǎo)流腔和所述第二導(dǎo)流腔彼此連通；所述第一導(dǎo)流腔和所述第二導(dǎo)流腔用于通過探測作業(yè)所需的鉆井液。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近鉆頭聲學(xué)探測儀器，其特征在于，所述近鉆頭聲學(xué)探測儀器還設(shè)置有數(shù)據(jù)存儲器，所述數(shù)據(jù)存儲器分別與所述第一電路板和所述第二電路板電連接；所述數(shù)據(jù)存儲器用于存儲所述振動傳感器、所述壓力傳感器和所述工程與環(huán)境參數(shù)傳感器獲取的振動信號、壓力信號、工程參數(shù)和環(huán)境參數(shù)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的近鉆頭聲學(xué)探測儀器，其特征在于，所述近鉆頭聲學(xué)探測儀器還設(shè)置有數(shù)據(jù)讀取接口，所述數(shù)據(jù)讀取接口設(shè)置于所述近鉆頭測量短節(jié)上，并分別與所述第一電路板和所述第二電路板電連接；所述數(shù)據(jù)讀取接口用于讀取所述數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)存儲的振動信號、壓力信號、工程參數(shù)和環(huán)境參數(shù)。

10.一種鉆機，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-9中任一項所述的近鉆頭聲學(xué)探測儀器。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種近鉆頭聲學(xué)探測儀器和鉆機，具體包括：鉆頭短節(jié)，鉆頭短節(jié)包括鉆頭和第一殼體，鉆頭設(shè)置于第一殼體的第一端；近鉆頭測量短節(jié)，近鉆頭測量短節(jié)的第一端與第一殼體的第二端連接；振動傳感器，設(shè)置于第一殼體上；壓力傳感器，設(shè)置于第一殼體上；工程與環(huán)境參數(shù)傳感器，設(shè)置于近鉆頭測量短節(jié)上；第一電路板，設(shè)置于第一殼體上，分別與振動傳感器和壓力傳感器電連接；第二電路板，設(shè)置于近鉆頭測量短節(jié)上，與工程與環(huán)境參數(shù)傳感器電連接；電源模塊，電源模塊分別與第一電路板和第二電路板電連接。本技術(shù)簡化了傳統(tǒng)儀器的機械及電路結(jié)構(gòu)，降低了制造成本；避免了傳統(tǒng)儀器記錄信號時的鉆柱傳播效應(yīng)，提高了信號的保真度。

技術(shù)研發(fā)人員：王燦云,李美佳,辛鵬來,路濤
受保護的技術(shù)使用者：天捺科技（珠海）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240428
技術(shù)公布日：2024/12/19