一種用于旋轉導向鉆井控制系統(tǒng)的下傳指令監(jiān)控結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于旋轉導向鉆井控制系統(tǒng)領域，具體涉及一種用于旋轉導向鉆井控制系統(tǒng)的下傳指令監(jiān)控結構。
【背景技術】
[0002]旋轉導向鉆井技術起源于上世紀80年代后期，該技術是隨著相關科技水平的提高，為滿足石油工業(yè)的實際需要在滑動導向鉆井技術和工藝基礎之上而發(fā)展起來的。其基本的思路就是在旋轉鉆井的同時，在鉆壓鉆速及泵量的配合下，通過特定的井下導向工具，在近鉆頭附近，對旋轉的鉆柱在特定方向上施加一定的連續(xù)的可變的側向力，人為地改變鉆頭前進的方向，進而達到旋轉中幾何導向或地質導向的目的。
[0003]與傳統(tǒng)鉆井技術相比，旋轉導向鉆井技術可使鉆頭處于持續(xù)地旋轉狀態(tài)，因此井眼凈化效果更好，井身軌跡控制精度更高，鉆井速度更快，出現卡鉆等事故的幾率更小，位移延伸能力更強。如果配上地質導向短節(jié)，就可以讓鉆頭在井底自動尋找油層鉆進，因此對油氣資源的勘探和開發(fā)，提高油田的油氣采收率具有重要意義。
[0004]截止目前，旋轉導向鉆井技術主要掌握在國外少數幾家石油技術服務公司手中，基于其自身利益，對其所擁有的導向技術、導向儀器進行嚴格保密，并在價格上壟斷、技術上限制、國際投標時制約、服務上拖延，嚴重影響了我國石油工業(yè)鉆井工藝技術的進步，制約了國內鉆井隊伍開拓海外鉆井市場的競爭能力，成為我國石油鉆探行業(yè)技術發(fā)展進步的瓶頸?；谏鲜霰尘?，申請人開展了對于旋轉導向鉆井技術的立項研宄。
[0005]目前現有技術中的旋轉導向鉆井工具主要包括有不旋轉外套和中空芯軸。在不旋轉外套靠近鉆頭的位置，沿其徑向均布三塊導向塊，每個導向塊由獨立的執(zhí)行機構對其進行控制。工作時，導向塊伸出、推靠在井壁上，對井壁產生推力，從而加大鉆頭的單邊切削，實現控制鉆頭的鉆進方向，達到鉆頭在旋轉時也能夠進行導向操作的目的。
[0006]上述旋轉導向鉆井工具通過旋轉導向控制系統(tǒng)進行控制，其中旋轉導向控制系統(tǒng)是通過地面控制箱來將地面鉆井指令(由控制室發(fā)出)進行重新編碼，隨后將復雜的鉆進命令轉編成易于傳輸的二進制數據，并利用這些二進制數據控制旁通閥，旁通閥在利用機身自帶的液壓裝置，在接受到地面控制箱的具體指令后，使泥漿管道的壓力產生出可被識別的曲線，將被編碼好的指令加載到泥漿中，隨著泥漿的下傳到井底，從而完成將鉆井命令順利下傳到執(zhí)行機構的控制過程。
[0007]但申請人通過研宄發(fā)現:正是基于現有技術旋轉導向鉆井控制系統(tǒng)中采用泥漿(也可稱為“鉆井液”)脈沖信號，在下發(fā)指令時存在壓力信號延時及壓力不準等情況，進而對控制精度造成影響?，F有技術中只存在針對泥漿池液面進行監(jiān)控(檢測是否具有硫化氫、可燃氣體等)的技術方案(如公告號CN201196041公開的“鉆井自動灌漿液位監(jiān)控裝置”)，并未意識到上述技術問題以及提出相應的解決方案。
[0008]故申請人考慮設計一種結構簡單、低成本且能夠對下發(fā)指令進行有效監(jiān)控的技術方案?！緦嵱眯滦蛢热荨?br>[0009]針對上述現有技術的不足，本實用新型所要解決的技術問題是:如何提供一種結構簡單、低成本，且能夠對下發(fā)指令進行有效監(jiān)控的用于旋轉導向鉆井控制系統(tǒng)的下傳指令監(jiān)控結構。
[0010]為了解決上述技術問題，本實用新型采用了如下的技術方案:
[0011]一種用于旋轉導向鉆井控制系統(tǒng)的下傳指令監(jiān)控結構，包括與旁通閥信號連接并能夠對其進行控制的地面控制箱，所述地面控制箱包括有控制器，所述控制器與旁通閥的控制信號端電性連接；
[0012]還包括壓力傳感器，所述壓力傳感器設置在與所述旁通閥輸出端相連且用于輸送泥漿的管路上，所述壓力傳感器與所述控制器的電性連接。
[0013]采用本實用新型的用于旋轉導向鉆井控制系統(tǒng)的下傳指令監(jiān)控結構時，地面控制箱通過對下發(fā)指令進行編碼后，通過控制旁通閥在鉆桿中產生負脈沖信號。因在與所述旁通閥輸出端相連且用于輸送泥漿的管路上設置壓力傳感器，且能夠通過控制器來實時檢測該管路上的液壓參數并將該參數傳輸給控制器，故使得地面控制箱通過比對后即能夠判斷并控制旁通閥來實時校正負脈沖信號，這樣即實現對旁通閥所產生的負壓脈沖信號進行有效的實時監(jiān)控，提高了下傳指令信號成功率和鉆井效率?？梢?，本實用新型采用較為簡單的結構和低成本的技術手段成功解決了下傳指令不準的技術問題，提升了下傳指令的傳送精度，適合在本領域推廣使用。
[0014]作為優(yōu)選，所述管路包括整體固定在井架上的立管，以及前端與所述立管相連的水龍帶；所述壓力傳感器位于所述立管上。
[0015]因立管整體豎向固設在井架上，使得自身更為穩(wěn)固。將壓力傳感器設在該立管上后，能夠有效避免因管道振動造成的干擾，使得壓力傳感器測得的數據更為準確，利于使得本實用新型實現更高精度的監(jiān)控。
[0016]作為優(yōu)選，所述控制器為微型處理器。
[0017]實施上述優(yōu)選，可利用微型處理器的優(yōu)點(如高可靠性、運行數據快、采集和處理數據方便等)，來提高本實用新型的實用性和可靠性。
[0018]綜上，本實用新型的用于旋轉導向鉆井控制系統(tǒng)的下傳指令監(jiān)控結構，具有結構簡單、低成本，且能夠對下發(fā)指令進行有效監(jiān)控的優(yōu)點，適合在本領域推廣使用。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型用于旋轉導向鉆井控制系統(tǒng)的下傳指令監(jiān)控結構的結構示意圖。
[0020]圖2是本實用新型用于旋轉導向鉆井控制系統(tǒng)的下傳指令監(jiān)控結構的電路框圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。其中，針對描述采用諸如上、下、左、右等說明性術語，目的在于幫助讀者理解，而不旨在進行限制。
[0022]如圖1至2所示，一種用于旋轉導向鉆井控制系統(tǒng)的下傳指令監(jiān)控結構，包括與旁通閥2信號連接并能夠對其進行控制的地面控制箱1，所述地面控制箱I包括有控制器(圖中未示出)，所述控制器與旁通閥2的控制信號端電性連接；還包括壓力傳感器3，所述壓力傳感器3設置在與所述旁通閥2輸出端相連且用于輸送泥漿的管路上，所述壓力傳感器3與所述控制器的電性連接。
[0023]采用上述用于旋轉導向鉆井控制系統(tǒng)的下傳指令監(jiān)控結構時，地面控制箱I通過對下發(fā)指令進行編碼后，通過控制旁通閥2在鉆桿6中產生負脈沖信號。因在與所述旁通閥2輸出端相連且用于輸送泥漿的管路上設置壓力傳感器3，且能夠通過控制器來實時檢測該管路上的液壓參數并將該參數傳輸給控制器，即使得地面控制箱I通過比對后即能夠判斷并控制旁通閥2來實時校正負脈沖信號，從而實現對旁通閥2所產生的負壓脈沖信號進行有效的實時監(jiān)控，提高了下傳指令信號成功率和鉆井效率?？梢姡鲜鲇糜谛D導向鉆井控制系統(tǒng)的下傳指令監(jiān)控結構采用較為簡單的結構和低成本的技術手段成功解決了下傳指令不準的技術問題，提升了下傳指令的傳送精度，適合在本領域推廣使用。
[0024]所述管路包括整體固定在井架5上的立管4，以及前端與所述立管4相連的水龍帶7 ;所述壓力傳感器3位于所述立管4上。具體實施時，所述管路還包括有連接管8，所述連接管的前端與所述旁通閥的輸出端相連接，所述連接管的后端與所述立管4的前端相連，所述水龍帶7的前端與立管4的后端相連，所述水龍帶的后端與鉆桿6相連。
[0025]因立管4整體豎向固設在井架5上，使得自身更為穩(wěn)固。將壓力傳感器3設在該立管4上后，能夠有效避免因管道振動造成的干擾，并使得壓力傳感器3測得的數據更為準確，利于使得本實用新型實現更高精度的監(jiān)控。
[0026]所述控制器為微型處理器(又稱:單片機)。
[0027]綜上，上述用于旋轉導向鉆井控制系統(tǒng)的下傳指令監(jiān)控結構，具有結構簡單、低成本，且能夠對下發(fā)指令進行有效監(jiān)控的優(yōu)點，適合在本領域推廣使用。
[0028]以上僅是本實用新型優(yōu)選的實施方式，需指出是，對于本領域技術人員在不脫離本技術方案的前提下，還可以作出若干變形和改進，上述變形和改進的技術方案應同樣視為落入本申請要求保護的范圍。
【主權項】
1.一種用于旋轉導向鉆井控制系統(tǒng)的下傳指令監(jiān)控結構，包括與旁通閥信號連接并能夠對其進行控制的地面控制箱，所述地面控制箱包括有控制器，所述控制器與旁通閥的控制信號端電性連接； 其特征在于，還包括壓力傳感器，所述壓力傳感器設置在與所述旁通閥輸出端相連且用于輸送泥漿的管路上，所述壓力傳感器與所述控制器的電性連接。2.根據權利要求1所述的用于旋轉導向鉆井控制系統(tǒng)的下傳指令監(jiān)控結構，其特征在于，所述管路包括整體固定在井架上的立管，以及前端與所述立管相連的水龍帶；所述壓力傳感器位于所述立管上。3.根據權利要求1或2所述的用于旋轉導向鉆井控制系統(tǒng)的下傳指令監(jiān)控結構，其特征在于，所述控制器為微型處理器。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于旋轉導向鉆井控制系統(tǒng)的下傳指令監(jiān)控結構，包括與旁通閥信號連接并能夠對其進行控制的地面控制箱，所述地面控制箱包括有控制器，所述控制器與旁通閥的控制信號端電性連接；其特征在于，還包括壓力傳感器，所述壓力傳感器設置在與所述旁通閥輸出端相連且用于輸送泥漿的管路上，所述壓力傳感器與所述控制器的電性連接。本實用新型的用于旋轉導向鉆井控制系統(tǒng)的下傳指令監(jiān)控結構，具有結構簡單、低成本，且能夠對下發(fā)指令進行有效監(jiān)控的優(yōu)點，適合在本領域推廣使用。
【IPC分類】E21B21/08, E21B7/04
【公開號】CN204703763
【申請?zhí)枴緾N201520458080
【發(fā)明人】孫勇, 歐江波, 陳偉, 王停, 張孝
【申請人】重慶前衛(wèi)科技集團有限公司
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年6月30日