[发明专利]一种随钻测量超声波数据传输方法及装置

摘要

本发明提供一种随钻测量超声波数据传输方法及装置，在方钻杆下端安装数据发送短接，分别采集井下钻柱的钻压、扭矩、拉力和温度共四种钻井数据并将其加载到30±2.5kHz的超声波信号上间歇发送，超声波信号传输载体为钻柱。在方钻杆上端安装数据接收短接，一方面用于接收数据发送短接发送的超声波信号，将接收到的信号解调后数据通过射频天线发射给控制室显示和存储；另一方面还可用于向数据发送短接下达命令指示下一周期上传何种钻井数据。该方法和装置以其抗干扰能力强、数据稳定、工艺简单、成本低、无需电缆传输和泥浆循环等优点，弥补低频声波数据传输方法缺陷，可适用于石油、天然气钻井过程中钻井数据的无线传输。

主权项

一种随钻测量超声波数据传输方法及装置，其特征在于：在方钻杆（3）下端安装数据发送短接（2），在方钻杆（3）上端安装数据接收短接（4）；数据发送短接（2）置于方钻杆（3）下端，采集井下钻柱（1）的钻压、扭矩、拉力和温度共四种钻井数据并将其加载到30±2.5KHz的超声波信号上间歇发送；数据接收短接（4）置于方钻杆（3）上端，接收来自数据发送短接（2）传来的超声波信号并转换为数据无线发射给控制室；数据发送短接（2）上端通过母螺纹（5）与方钻杆（3）联接，下端通过公螺纹（8）与井下钻柱（1）联接；数据发送短接（2）内安装有电源组（7），参数采集仪（11）和超声波探头（9），电源组（7）通过电源电缆（12）与参数采集仪（11）连接，并为钻井数据采集和发送提供电源，参数采集仪（11）通过传感器采集井下钻柱（1）的钻压、扭矩、拉力和温度共四种钻井数据，再将钻井数据调制成电信号后经信号电缆（10）传输给超声波探头（9），超声波探头（9）将电信号加载到30±2.5KHz的超声波信号上间歇发送，此时钻柱作为信号载体将超声波传输给位于方钻杆（3）上端的数据接收短接（4）；数据接收短接（4）上端通过母螺纹（14）与水龙头（13）联接，下端通过公螺纹（17）与方钻杆（3）联接；数据接收短接（4）内安装有超声波探头（18），信号处理仪（20）和电池组（16），超声波探头（18）通过信号电缆（19）与信号处理仪（20）连接，电池组（16）通过电源电缆（22）与信号处理仪（20）连接，射频天线（21）与信号处理仪（20）连接；超声波探头（18）接收由钻柱传递过来的超声波频率信号，然后通过信号电缆（19）将信号传输给信号处理仪（20）；信号处理仪（20）分析并获取载波数据，并将该数据通过射频天线（21）发射给控制室显示和存储。