一种钻头扭转测量装置及测量方法

摘要

发明名称为一种钻头扭转测量装置及测量方法，钻头在钻进时会发生扭转振动，会造成钻头镶齿和牙轮断裂，也会使轴承/密封过早失效。本发明公开了一种钻头扭转测量装置及方法，采用一对MEMS磁强计，对称安装，每只磁强计测量的数据中包括钻头磁数据、钻头扭转变化引起的磁数据、地磁数据和外界干扰磁数据，两磁强计测量数据的差值为钻头扭转的引起的磁变化值。根据补偿后两磁强计数据的差值和磁扭转模型计算扭转角，当钻头不发生扭转时，磁强计读数相等；发生扭转时，通过钻头磁扭转模型，计算扭转角，由于这个弧度角比较小，钻头半径已知，利用扭转角度的导数求出扭转振动。如果一只磁强计出现故障，也可辅助扭转测量。本发明的优点在于体积小，抗振动能力强和可靠性高，高温下能够工作。

主权项

一种钻头扭转测量装置，所述测量装置包括信号采集模块、信号处理模块、信号接口和无磁性隔热涂料层和黏合剂加固层，信号采集模块和信号处理模块安装在钻头处或内置在随钻测量系统；所述信号采集模块由两只三轴磁强计、两只温度计和放大部分组成，采用MEMS三轴磁强计和MEMS温度计构成，或直接采用带有温度补偿的磁强计集成模块，两只三轴磁强计对称安装；所述信号处理模块进行磁强计信号的温度补偿，实现磁强计信号温度补偿，扭转测量及扭转振动计算。