近钻头工程参数随钻测量短接的研制.pdf

2010钲 仪 表 技 术 与 传 感 器 20lO 第 4 Instrument Technique and Sensor No．4 近钻头工程参数随钻测量短接的研制 张海花 (中国石化胜利油田钻井工艺研究院，山东东营 257061) 摘要：近钻头工程参数包括钻压、扭矩、温度以及环空压力等，这些参数的随钻准确测量对安全、高效钻井具有重要意 义。为此，设计制作了井下近钻头工程参数随钻测量短接。详细分析了测量短接的传感部分、电路与电池的安装方式、电 路保护等机械结构设计内容，分析了测量与转换电路 、单片机系统设计等电子线路设计内容，然后介绍了为保证测量精度 而设计的地面刻度系统及其工作原理。并说明了为适应井下工作条件而采取低功耗设计、微弱信号检测等技术措施，为 近钻头工程参数随钻测量短接的工程应用奠定了基础。 关键词：钻井工程；近钻头测量；随钻测量；扭矩；钻压 中图分类号：TE921 文献标识码：A 文章编号：1002—1841(2010)04—0084—03 DevelopmentofDeviceforM easuring DrillingEngineeringParametersnearBit ZHANG Hai—hua (DrillingTechnologyResearchInstitute，ShengliOilField，SINOPEC，Dongying257061，China) Abstract：Themeasurementofengineeringparametersnearthebitwhiledrillingisofsignificantimportanceforthesafetyand efficiencyindrillingprocess．Theseparametersincludeweightonbit，torqueonbit，collartemperatureandSOon．A deviceofr measuringtheseparameterswasdesignedanddeveloped；themechnaicalstructuredesignofthedevice，suchasthesensorsec— tion，theinstallationmethodofcircuitandbattery，theprotectionlayerofdevice，wasanalyzedindetail．Theelectricalcircuitde— signwhichincludedthesingal convertingandcentral processingunitwasalsoillustrated．Theprincipleofthecalibrationsystem wasintroduced．Thetechnicalaspects，suchaslowenergydesignandweaksignaldetectionsofrthedownholeconditionswerepro- posed．Alloftheselayafoundationofrtheapplicationofthiskindoftechnology． Keywords：drillingengineering；measurementnearthebit；measurementwhiledrilling；torqueonbit；weightonbit 0 引言 优化钻井效率的目的。 随着油气钻井井深的增加，特别是各种分支井、水平井 的 1 近钻头工程参数测量短接设计 开发，卡钻、掉牙轮、钻具断落等钻井事故与复杂情况时有发 1．1 测量短接的机械结构