一種適用于煤層氣鉆井的測斜儀的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種適用于煤層氣鉆井的測斜儀，包括：外殼，外殼為圓筒狀；電路艙，設置在外殼內；電子羅盤模塊，設置在電路艙內，其中，電子羅盤模塊的敏感軸與外殼的軸線平行，電子羅盤模塊用于實時對煤層氣鉆井的鉆孔軌跡進行測量；數據采集模塊，設置在電路艙內，且與電子羅盤模塊連接，用于從電子羅盤模塊采集測量數據；存儲模塊，與數據采集模塊連接，用于存儲測量數據。本發明解決了現有技術中無法對煤層氣鉆井過程中的鉆孔軌跡進行測量的技術問題。
【專利說明】
一種適用于煤層氣鉆井的測斜儀
技術領域
[0001]本發明涉及煤層氣勘探技術領域，尤其涉及一種適用于煤層氣鉆井的測斜儀。
【背景技術】
[0002]煤層氣鉆井屬于定向鉆井，在鉆進過程中，若鉆孔軌跡出現偏差，則可能使得鉆孔偏離目標煤層，最終導致鉆孔失敗，因此必須按照設計的軌跡進行鉆進。在鉆進過程中，為了能夠有效的對鉆孔軌跡進行控制，需對鉆孔軌跡進行測量，根據測量結果制定合理的鉆井工藝，從而實現對鉆孔軌跡的糾偏，保證鉆孔方向沿設定軌跡行進，但是，現在缺乏一種適用于煤層氣鉆井的測斜儀，而無法對煤層氣鉆井過程中的鉆孔軌跡進行測量。

【發明內容】

[0003]本申請實施例通過提供一種適用于煤層氣鉆井的測斜儀，解決了現有技術中無法對煤層氣鉆井過程中的鉆孔軌跡進行測量的技術問題。
[0004]本申請提供了一種適用于煤層氣鉆井的測斜儀，包括:
[0005]外殼，所述外殼為圓筒狀；
[000?]電路艙，設置在所述外殼內；
[0007]電子羅盤模塊，設置在所述電路艙內，其中，所述電子羅盤模塊的敏感軸與所述外殼的軸線平行，所述電子羅盤模塊用于實時對煤層氣鉆井的鉆孔軌跡進行測量；
[0008]數據采集模塊，設置在所述電路艙內，且與所述電子羅盤模塊連接，用于從所述電子羅盤模塊采集測量數據；
[0009]存儲模塊，與所述數據采集模塊連接，用于存儲所述測量數據。
[0010]優選地，所述適用于煤層氣鉆井的測斜儀，還包括:
[0011 ]下接箍，與所述外殼的下端螺紋連接；
[0012]上接箍，與所述外殼的上端螺紋連接。
[0013]優選地，所述適用于煤層氣鉆井的測斜儀，還包括:
[0014]第一密封圈，設置在所述外殼內，且位于所述下接箍與所述外殼之間；
[0015]第二密封圈，設置在所述外殼內，且位于所述上接箍與所述外殼之間。
[0016]優選地，所述適用于煤層氣鉆井的測斜儀，還包括:
[0017]電池艙，設置在所述外殼內，所述電池艙的下端與所述下接箍的上端螺紋連接；
[0018]其中，在所述電池艙內安裝有電池，所述電池用于給所述電子羅盤模塊、所述數據采集模塊、以及所述存儲模塊供電。
[0019]優選地，所述適用于煤層氣鉆井的測斜儀，還包括:
[0020]電池艙蓋，設置在所述外殼內，所述電池艙蓋的下端與所述電池艙的上端螺紋連接，所述電池艙蓋的上端與所述電路艙的下端螺紋連接。
[0021]優選地，所述適用于煤層氣鉆井的測斜儀，還包括:
[0022]固定板，設置在所述電路艙內，且豎直固定在所述電池艙蓋上；
[0023]固定座，通過螺栓固定在所述固定板上，其中，所述電子羅盤模塊固定在所述固定座上。
[0024]優選地，所述適用于煤層氣鉆井的測斜儀，還包括:
[0025]電路艙蓋，設置在所述外殼內，所述電路艙蓋的下端與所述電路艙的上端螺紋連接，所述電路艙蓋的上端嵌入在所述上接箍的凹槽內。
[0026]優選地，所述適用于煤層氣鉆井的測斜儀，還包括:
[0027]壓簧，設置在所述外殼內，且位于所述電路艙蓋上端與所述上接箍的下端之間。
[0028]優選地，所述適用于煤層氣鉆井的測斜儀，還包括:
[0029]接線端子，設置在所述外殼上，且與所述數據采集模塊連接，用于連接一外接電源，以使得所述外接電源給所述數據采集模塊供電。
[0030]優選地，所述子羅盤模塊的型號為CJM⑶-MPU3300-6-1;所述數據采集模塊的數據處理芯片的型號為STC15W4K56S4-1;所述存儲模塊的存儲芯片的型號為SDV702-5。
[0031]本申請實施例中提供的一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果或優點:
[0032]在本申請實施例中，公開了一種適用于煤層氣鉆井的測斜儀，包括:外殼，外殼為圓筒狀；電路艙，設置在外殼內；電子羅盤模塊，設置在電路艙內，其中，電子羅盤模塊的敏感軸與外殼的軸線平行，電子羅盤模塊用于實時對煤層氣鉆井的鉆孔軌跡進行測量;數據采集模塊，設置在電路艙內，且與電子羅盤模塊連接，用于從電子羅盤模塊采集測量數據；存儲模塊，與數據采集模塊連接，用于存儲測量數據。所以，本發明有效地有效解決了現有技術中的無法對煤層氣鉆井過程中的鉆孔軌跡進行測量的技術問題，實現了對煤層氣鉆井過程中的鉆孔軌跡進行測量，從而實現對鉆孔軌跡的糾偏，保證鉆孔方向沿設定軌跡行進的技術效果。
【附圖說明】
[0033]為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0034]圖1為本申請實施例中一種適用于煤層氣鉆井的測斜儀的主視圖；
[0035]圖2為本申請實施例中一種適用于煤層氣鉆井的測斜儀的A-A方向剖面視圖；
[0036]圖3為本申請實施例中一種適用于煤層氣鉆井的測斜儀的電路艙內部結構圖；
[0037]圖4為本申請實施例中電子羅盤模塊、數據采集模塊、存儲模塊的連接關系示意圖。
[0038]附圖標記:1_下接雜，2-第一密封圈，3-外殼，4-電池艙，5-電池艙蓋，6-電路艙，7-螺栓，8-螺母，9-電路艙蓋，I O-上接箍，11-第二密封圈，12-壓簧，13-固定板，14-固定座，15-固定螺釘，16-電子羅盤模塊，17-數據采集模塊，18-存儲模塊，19-接線端子。
【具體實施方式】
[0039]本申請實施例通過提供一種適用于煤層氣鉆井的測斜儀，解決了現有技術中無法對煤層氣鉆井過程中的鉆孔軌跡進行測量的技術問題。
[0040]本申請實施例的技術方案為解決上述技術問題，總體思路如下:
[0041 ] 一種適用于煤層氣鉆井的測斜儀，包括:外殼，外殼為圓筒狀;電路艙，設置在外殼內；電子羅盤模塊，設置在電路艙內，其中，電子羅盤模塊的敏感軸與外殼的軸線平行，電子羅盤模塊用于實時對煤層氣鉆井的鉆孔軌跡進行測量;數據采集模塊，設置在電路艙內，且與電子羅盤模塊連接，用于從電子羅盤模塊采集測量數據;存儲模塊，與數據采集模塊連接，用于存儲測量數據。
[0042]為了更好的理解上述技術方案，下面將結合說明書附圖以及具體的實施方式對上述技術方案進行詳細的說明。
[0043]實施例一
[0044]本實施例提供了一種適用于煤層氣鉆井的測斜儀，如圖1?圖3所示，包括:
[0045]外殼3，外殼3為圓筒狀；
[0046]電路艙6，設置在外殼3內；
[0047]電子羅盤模塊16(如圖3所示)，設置在電路艙6內，其中，電子羅盤模塊16的敏感軸X與外殼3的軸線Y(即:所述適用于煤層氣鉆井的測斜儀的軸線)平行，電子羅盤模塊16用于實時對煤層氣鉆井的鉆孔軌跡進行測量，具體測量數據，包括:井斜角、方位角等；
[0048]數據采集模塊17，設置在電路艙6內，且與電子羅盤模塊16連接，用于從電子羅盤模塊17采集測量數據；
[0049]存儲模塊18，與數據采集模塊17連接，用于存儲測量數據。
[0050]進一步，所述適用于煤層氣鉆井的測斜儀，還包括:
[0051]下接箍I，與外殼3的下端螺紋連接；
[0052]第一密封圈2(例如:0型密封圈)，設置在外殼3內，且位于下接箍I與外殼3之間，起到密封作用；
[0053 ]上接箍1，與外殼3的上端螺紋連接；
[0054]第二密封圈11(例如:O型密封圈)，設置在外殼3內，且位于上接箍10與外殼3之間，起到密封作用。
[0055]進一步，所述適用于煤層氣鉆井的測斜儀，還包括:
[0056]電池艙4，設置在外殼3內，電池艙4的下端與下接箍I的上端螺紋連接；
[0057]電池艙蓋5，設置在外殼3內，電池艙蓋5的下端與電池艙4的上端螺紋連接，電池艙蓋5的上端與電路艙6的下端螺紋連接；
[0058]其中，在電池艙4內安裝有電池，電池用于給數據采集模塊17供電。
[0059]進一步，所述適用于煤層氣鉆井的測斜儀，還包括:
[0060]固定板13，設置在電路艙6內，且豎直固定在電池艙蓋5上；
[0061 ]固定座14，通過螺栓固定在固定板13上，其中，電子羅盤模塊16固定在固定座14上。
[0062]進一步，所述適用于煤層氣鉆井的測斜儀，還包括:
[0063]電路艙蓋9，設置在外殼3內，電路艙蓋9的下端與電路艙6的上端螺紋連接，電路艙蓋9的上端嵌入在上接箍10的凹槽內。
[0064]進一步，所述適用于煤層氣鉆井的測斜儀，還包括:
[0065]壓簧12，設置在外殼3內，且位于電路艙蓋9上端與上接箍10的下端之間。
[0066]在具體實施過程中，如圖1所示，沿外殼3從下至上，主要結構依次包括:下接箍I，電池艙4，電池艙蓋5，電路艙6，電路艙蓋9，壓簧12，上接箍1。下接箍I加工有凹槽，凹槽內外均加工有螺紋，下接箍I的內螺紋與電池艙4相連接，下接箍I的外螺紋與外殼3的下端相連接，同時外殼3與下接箍I之間安裝有第一密封圈2進行密封。
[0067]在具體實施過程中，電池艙蓋5的上端和下端均加工有外螺紋，其下端與電池艙4螺紋連接，其上端與電路艙6螺紋連接。同時，固定板13通過固定螺釘15安裝于電池艙蓋5上(如圖2所示)，固定板13上開有小孔，通過螺栓7、螺母8將固定座14固定于固定板13上。電路艙6的上端通過螺紋與電路艙蓋9相連接，上接箍10通過螺紋與外殼3的上端相連接，同時，外殼3與上接箍10之間安裝有第二密封圈11進行密封，上接箍10加工有凹槽，電路艙蓋9的上端的環形軸嵌入上接箍10的凹槽內，壓簧12的一端與電路艙蓋9的端部環形軸凹槽底部相接觸，另一端與上接箍10的凹槽底部相接處，安裝完成后壓簧12處于壓縮狀態。
[0068]在具體實施過程中，所述適用于煤層氣鉆井的測斜儀，還包括:
[0069]接線端子19，設置在外殼3上，且與數據采集模塊17連接，用于連接一外接電源，以使得外接電源給數據采集模塊17供電。
[0070]在具體實施過程中，電子羅盤模塊的型號為CJMCU-MPU3300-6-1;數據采集模塊的數據處理芯片的型號為STC15W4K56S4-1;存儲模塊的存儲芯片的型號為SDV702-5。
[0071 ] 在具體實施過程中，如圖3所示，電子羅盤模塊16的型號為CJM⑶-MPU3300-6-1，通過膠粘劑將電子羅盤模塊16安裝于固定座14上，且必須保證電子羅盤模塊16的敏感軸X與外殼3的軸線Y(即:所述適用于煤層氣鉆井的測斜儀的軸線)保持平行。數據采集模塊17亦通過膠粘劑粘貼于固定板13上，數據采集模塊17用以實時從電子羅盤模塊16采集測量數據，并將測量數據存儲在存儲模塊18中。
[0072]如圖4所示，數據采集模塊17的數據處理芯片的型號為STC15W4K56S4-1，存儲模塊18采用C-SD卡存儲芯片，型號為SDV702-5。電子羅盤模塊16的VCC、GND、D0引腳分別與數據采集模塊的+5 V、-5 V、P1.0引腳相連接，VCC為直流電源的正極，GND為直流電源的地，數據采集模塊17通過VCC及GND弓丨腳給電子羅盤模塊16供電，DO引腳為電子羅盤模塊數16的據輸出引腳，輸出數據通過P1.0引腳實時輸入數據采集模塊17。存儲模塊18的VCCl、GND1、Tl、Rl引腳分別與數據采集模塊17的+5V、-5V、P3.0、P3.1引腳相連接。VCCl為直流電源的正極，GNDl為直流電源的地，數據采集模塊17通過VCCl及GNDI弓I腳給存儲模塊18供電，T1、Rl為存儲模塊18數據通信端口，數據采集模塊17通過P3.0引腳及P3.1引腳將數據存入存儲模塊18中的SD卡內。數據采集模塊17的+5V、-5V引腳分別與-接線端子19的Vin+、Vin-引腳相連接，Vin+及Vin-引腳用于連接外接電源的正、負極輸入引腳。
[0073]在具體實施過程中，所述適用于煤層氣鉆井的測斜儀還設置有一電源開關，用于開啟和關閉所述適用于煤層氣鉆井的測斜儀。
[0074]下面，提供一種利用上述適用于煤層氣鉆井的測斜儀(簡稱:測斜儀)測量鉆孔軌跡的方法，具體有如下步驟:
[0075](I)鉆孔完成后，將鉆桿提出。
[0076](2)啟動測斜儀電源開關，隨后將測斜儀組裝完畢，測斜儀將在電源啟動I個小時之后進行數據的采集工作。
[0077](3)通過螺紋連接，將測斜儀安裝于鉆頭與鉆桿之間。
[0078](4)啟動鉆機，利用鉆桿將測斜儀下放到孔底。在下放過程中，從測斜儀到達井口位置開始，每下放一根鉆桿(鉆桿長度小于10米)，鉆機即停止下放2分鐘，同時記錄此時下放鉆桿的總長度，如此往復。
[0079](5)鉆頭到達孔底后，保持鉆桿不發生上下移動，保持時間為20分鐘，隨后快速將鉆桿提出。
[0080](6)提出鉆桿后，將測斜儀與鉆桿分離，同時將測斜儀擰卸，關閉測斜儀電源，將測斜儀內的數據存儲芯片(SD卡)取出。
[0081](7)利用的SD卡內存儲的數據及所記錄的鉆桿長度數據，并結合上位機軟件的分析，便可計算得到鉆孔的軌跡，鉆孔軌跡最終以三維波形圖的形式進行顯示。
[0082]上述本申請實施例中的技術方案，至少具有如下的技術效果或優點:
[0083]在本申請實施例中，公開了一種適用于煤層氣鉆井的測斜儀，包括:外殼，外殼為圓筒狀；電路艙，設置在外殼內；電子羅盤模塊，設置在電路艙內，其中，電子羅盤模塊的敏感軸與外殼的軸線平行，電子羅盤模塊用于實時對煤層氣鉆井的鉆孔軌跡進行測量;數據采集模塊，設置在電路艙內，且與電子羅盤模塊連接，用于從電子羅盤模塊采集測量數據；存儲模塊，與數據采集模塊連接，用于存儲測量數據。所以，本發明有效地有效解決了現有技術中的無法對煤層氣鉆井過程中的鉆孔軌跡進行測量的技術問題，實現了對煤層氣鉆井過程中的鉆孔軌跡進行測量，從而實現對鉆孔軌跡的糾偏，保證鉆孔方向沿設定軌跡行進的技術效果。
[0084]盡管已描述了本發明的優選實施例，但本領域內的技術人員一旦得知了基本創造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權利要求意欲解釋為包括優選實施例以及落入本發明范圍的所有變更和修改。
[0085]顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
【主權項】
1.一種適用于煤層氣鉆井的測斜儀，其特征在于，包括: 外殼，所述外殼為圓筒狀； 電路艙，設置在所述外殼內； 電子羅盤模塊，設置在所述電路艙內，其中，所述電子羅盤模塊的敏感軸與所述外殼的軸線平行，所述電子羅盤模塊用于實時對煤層氣鉆井的鉆孔軌跡進行測量； 數據采集模塊，設置在所述電路艙內，且與所述電子羅盤模塊連接，用于從所述電子羅盤模塊采集測量數據； 存儲模塊，與所述數據采集模塊連接，用于存儲所述測量數據。2.如權利要求1所述的適用于煤層氣鉆井的測斜儀，其特征在于，還包括: 下接箍，與所述外殼的下端螺紋連接； 上接箍，與所述外殼的上端螺紋連接。3.如權利要求2所述的適用于煤層氣鉆井的測斜儀，其特征在于，還包括: 第一密封圈，設置在所述外殼內，且位于所述下接箍與所述外殼之間； 第二密封圈，設置在所述外殼內，且位于所述上接箍與所述外殼之間。4.如權利要求2所述的適用于煤層氣鉆井的測斜儀，其特征在于，還包括: 電池艙，設置在所述外殼內，所述電池艙的下端與所述下接箍的上端螺紋連接； 其中，在所述電池艙內安裝有電池，所述電池用于給所述數據采集模塊供電。5.如權利要求4所述的適用于煤層氣鉆井的測斜儀，其特征在于，還包括: 電池艙蓋，設置在所述外殼內，所述電池艙蓋的下端與所述電池艙的上端螺紋連接，所述電池艙蓋的上端與所述電路艙的下端螺紋連接。6.如權利要求5所述的適用于煤層氣鉆井的測斜儀，其特征在于，還包括: 固定板，設置在所述電路艙內，且豎直固定在所述電池艙蓋上； 固定座，通過螺栓固定在所述固定板上，其中，所述電子羅盤模塊固定在所述固定座上。7.如權利要求1所述的適用于煤層氣鉆井的測斜儀，其特征在于，還包括: 電路艙蓋，設置在所述外殼內，所述電路艙蓋的下端與所述電路艙的上端螺紋連接，所述電路艙蓋的上端嵌入在所述上接箍的凹槽內。8.如權利要求7所述的適用于煤層氣鉆井的測斜儀，其特征在于，還包括: 壓簧，設置在所述外殼內，且位于所述電路艙蓋上端與所述上接箍的下端之間。9.如權利要求1?8任一所述的適用于煤層氣鉆井的測斜儀，其特征在于，還包括: 接線端子，設置在所述外殼上，且與所述數據采集模塊連接，用于連接一外接電源，以使得所述外接電源給所述數據采集模塊供電。
【文檔編號】E21B47/26GK105863615SQ201610347707
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月24日
【發明人】吳川, 韓磊, 楊文劍, 張峰
【申請人】中國地質大學（武漢）