测量钻孔状态的系统和方法，特别是检验钻孔最终直径的系统和方法

摘要

本发明提出了测量钻孔状态的系统和方法，特别是检验钻孔最终直径的系统和方法。系统（10）包括：带有钻头（20）和钻泥循环设备（22）的钻柱（12），连接到钻口（20）上方的钻柱（12）的扩孔器（14）以及连接到钻柱（12）上的下井仪壳体（16），该下井仪壳体具有检测井底状态（如钻孔直径）的传感器（36）。下井仪壳体（16）安装在扩孔器（14）上方，直径小于扩孔器（14）和钻头（20）。传感器（36）可为信号幅度可调的超声换能器（48），沿下井仪壳体（16）固定在适当位置。系统（10）也可包括用于传感器数据的校准器（46）以及带另一传感器（136）的辅助下井仪壳体（116），另一传感器位于钻头（20）和扩孔器之间（14）。本发明的方法是用所述系统检验钻孔的最终直径。

主权项

一种测量钻孔状态的系统(10)，特别是检验钻孔(26)最终直径，所述系统(10)包括：一钻柱(12)，所述钻柱(12)具有一井底钻具组合(18)，一钻头(20)位于所述井底钻具组合(18)的末端和一用于钻泥(24)的循环装置(22)；一扩孔装置(14)，所述扩孔装置(14)连接到钻头(20)上方的钻柱(12)，所述扩孔装置(14)具有用于所述钻泥(24)流动的通道(30)，所述扩孔装置(14)具有刃口(32)以在井底钻具组合(18)的钻头(20)钻孔后扩大所述钻孔(26)的直径；以及一具有连接到钻柱(12)的连接装置(34)的下井仪壳体(16)和用于检测井底状态的传感器装置(36)，所述下井仪壳体(16)安装在所述扩孔装置(14)上方，其直径小于所述扩孔装置(14)，所述下井仪壳体(16)包括外壳体(40)和内壳体(42)；其中，所述下井仪壳体(16)与钻柱(12)可旋转地轴向对齐，钻泥(24)沿所述下井仪壳体(16)的所述外壳体(40)外部流动并通过所述下井仪壳体(16)到钻柱(12)内部；其中所述用于钻泥(24)的循环装置(22)具有地表位置(53)处的泥流线(44)，所述系统(10)还包括：校准所述传感器装置(36)的校准装置(46)，所述校准装置(46)包括：第一超声换能器(49)，所述第一超声换能器(49)位于下井仪壳体(16)内部(51)，其通过钻柱(12)与钻泥(24)的循环装置(22)流体连接并且位于所述下井仪壳体(16)的流动通道(50)内；以及处理装置(61)，其用于比较来自第一超声换能器(49)的数据以对钻井进行调整，其中所述第一超声换能器(49)放置在流动通道(50)内，流动通道内有已知直径的固定间隙分隔槽(63)，所述第一超声换能器(49)用于在钻孔期间传输横跨所述已知直径的读数，以便持续记录横跨所述已知直径的读数用以比较所述井底第一超声换能器(49)处的钻泥(24)和所述传感器装置(36)处的钻泥(24)；以及其中读数表示需要调整所述下井仪壳体(16)的所述传感器装置(36)的读数。