本發(fā)明涉及石油開發(fā)技術領域，特別涉及一種隨鉆測井數(shù)據(jù)傳輸裝置和方法。

背景技術：

本部分的描述僅提供與本申請公開相關的背景信息，而不構成現(xiàn)有技術。

隨鉆測井系統(tǒng)(Logging While Drilling，簡稱為LWD)可以實時監(jiān)測地層信息，對定向井和水平井開發(fā)過程中的井眼軌跡控制、油層鉆遇率和采收率的提高，發(fā)揮著重要作用。LWD系統(tǒng)中井下參數(shù)測量短節(jié)可以測量地層伽馬、電阻率等地質參數(shù)和井斜、方位等工程參數(shù)，并利用泥漿脈沖發(fā)生器或電磁波發(fā)生器將得到的數(shù)據(jù)上傳至地面。在實際應用中，LWD下端一般連接長度接近10米的帶彎角的井下動力鉆具(通常是螺桿馬達)，然而，由于LWD系統(tǒng)中井下參數(shù)測量短節(jié)安裝于井下動力鉆具的上方，距離鉆頭較遠，因而該測量短節(jié)測量的參數(shù)不能及時反映鉆頭周圍地層的情況。

近鉆頭隨鉆測井系統(tǒng)就是將LWD系統(tǒng)中的井下參數(shù)測量短節(jié)下移至距離鉆頭盡可能近的位置來進行參數(shù)采集，所采集到的參數(shù)可以更及時地反映鉆頭周圍地層的情況，再利用隨鉆測量系統(tǒng)(Measure While Drilling，簡稱為MWD)中的泥漿脈沖發(fā)生器或電磁波脈沖發(fā)生器將得到的數(shù)據(jù)上傳至地面。

目前，一般可以采用基于螺桿馬達的近鉆頭隨鉆測井系統(tǒng)。具體來說指的是：近鉆頭的井下參數(shù)測量短節(jié)在完成井底參數(shù)采集后，將采集到的數(shù)據(jù)跨越螺桿馬達，傳送至MWD系統(tǒng)，再利用MWD系統(tǒng)將數(shù)據(jù)實時傳送至地面。近鉆頭測井數(shù)據(jù)過螺桿馬達的實時傳輸可以采用無線通信方式或有線通信方式。當采用無線通信方式時，由于無線傳輸信號受地層特性、工況環(huán)境的影響較大，有時可能會導致通信徹底失效。當采用有線通信方式時，數(shù)據(jù)不受地層特性的影響，然而，在實際應用時由于受振動、壓力、機械部件運動特性等因素的影響，有時會出現(xiàn)機械結構被破壞或密封失效等情況，導致有線通路被切斷。

應該注意，上面對技術背景的介紹只是為了方便對本申請的技術方案進行清楚、完整的說明，并方便本領域技術人員的理解而闡述的。不能僅僅因為這些方案在本申請的背景技術部分進行了闡述而認為上述技術方案為本領域技術人員所公知。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供了一種隨鉆測井數(shù)據(jù)傳輸裝置和方法，以解決現(xiàn)有技術中在地面獲取的井下采集參數(shù)可靠性較低的技術問題。

本發(fā)明實施例提供了一種隨鉆測井數(shù)據(jù)傳輸裝置，可以包括：縱長延伸的第一短節(jié)，所述第一短節(jié)沿其縱長延伸方向設置有第一流體通道，所述第一流體通道供鉆井液流通；所述第一短節(jié)沿其縱長延伸方向具有相背對的第一端和第二端，其中，所述第二端沿所述第一流體通道中鉆井液的流動方向位于所述第一端的下游，所述第二端能與鉆頭相連接，所述鉆頭能在所述鉆井液的驅動下轉動；采集機構，所述采集機構設置在所述第一短節(jié)的側壁上；所述采集機構包括信號連接的傳感器和第一無線通信單元，其中，所述傳感器能采集所述第一短節(jié)在井下所處位置處的地層參數(shù)，所述第一無線通信單元能接收所述傳感器發(fā)來的所述地層參數(shù)；螺桿鉆具，所述螺桿鉆具與所述第一短節(jié)的第一端相連接，所述螺桿鉆具能在所述鉆井液的液壓作用下轉動；中轉機構，所述中轉機構與所述采集機構線性連接；所述中轉機構還包括第二無線通信單元，所述第二無線通信單元能和所述第一無線通信單元進行信號傳輸；隨鉆測量系統(tǒng)，所述隨鉆測量系統(tǒng)和所述中轉機構信號連接。

在一個實施例中，所述第一短節(jié)的側壁設置有第一密封腔室，所述采集機構設置在所述第一密封腔室內(nèi)。

在一個實施例中，所述第一短節(jié)的側壁設置有第一凹槽，所述第一短節(jié)對應所述第一凹槽的外壁連接有遮擋所述第一凹槽的第一密封件，所述第一密封件與所述第一凹槽的壁之間形成所述第一密封腔室。

在一個實施例中，所述隨鉆測井數(shù)據(jù)傳輸裝置還可以包括：縱長延伸的第二短節(jié)，所述第二短節(jié)沿其縱長延伸方向設置有第二流體通道，所述第二流體通道能供鉆井液流通；所述第二短節(jié)沿其縱長延伸方向具有相背對的第四端，其中，所述第四端沿所述第二流體通道中鉆井液的流動方向位于所述第三端的下游；所述第二短節(jié)設置在所述螺桿鉆具背對所述第一端的端部上；所述中轉機構設置在所述第二短節(jié)的側壁上。

在一個實施例中，所述第二短節(jié)的側壁設置有第二密封腔室，所述中轉機構設置在所述第二密封腔室內(nèi)。

在一個實施例中，所述中轉機構的側壁設置有第二凹槽，所述第二短節(jié)對應所述第二凹槽的外壁連接有遮擋所述第二凹槽的第二密封件，所述第二密封件與所述第二凹槽的壁之間形成所述第二密封腔室。

在一個實施例中，所述第一短節(jié)的側壁沿其縱長延伸方向設置有第一通孔，所述第二短節(jié)的側壁沿其縱長延伸方向設置有第二通孔，所述螺桿鉆具的側壁上沿所述鉆井液流動方向設置有第三通孔；當所述第一短節(jié)、螺桿鉆具和所述第二短節(jié)依次連接時，所述第一通孔、第二通孔和第三通孔相連通形成第一通道；所述采集機構通過導線與所述中轉機構線性連接，所述導線收容在所述第一通道中。

在一個實施例中，所述第一短節(jié)或所述螺桿鉆具的側壁上設置有第四通孔，所述第四通孔與所述通道相連通；所述第四通孔中能設置第一封堵件。

在一個實施例中，所述螺桿鉆具或所述第二短節(jié)的側壁上設置有第五通孔，所述第五通孔與所述通道相連通；所述第四通孔中能設置第二封堵件。

在一個實施例中，所述第一短節(jié)在所述第一端的連接部設置有第一導電片，所述第一導電片和所述第一通孔中的導線相連；所述螺桿鉆具與所述第一端的連接部設置有第二導電片，所述第二導電片和所述第三通孔中的導線相連；當所述第一短節(jié)和所述螺桿鉆具連接時，所述第一通孔中的導線通過所述第一導電片和所述第二導電片與所述第三通孔中的導線線性連接。

在一個實施例中，所述螺桿鉆具與所述第四端的連接部設置有第三導電片，所述第三導電片和所述第三通孔中的導線相連；所述第二短節(jié)在所述第四端的連接部設置有第四導電片，所述第四導電片和所述第二通孔中的導線相連；當所述螺桿鉆具和所述第二短節(jié)連接時，所述第三通孔中的導線通過所述第三導電片和所述第四導電片與所述第二通孔中的導線線性連接。

在一個實施例中，所述第一無線通信單元和所述第二無線通信單元通過電性天線和/或磁性天線進行信號傳輸。

在一個實施例中，所述第一無線通信單元和所述第二無線通信單元通過纏繞在環(huán)形磁芯上的線圈中的交變電流所產(chǎn)生的電磁波進行信號傳輸，其中，所述環(huán)形磁芯固定在所述短節(jié)上。

在一個實施例中，所述第一無線通信單元和所述第二無線通信單元通過纏繞在所述短節(jié)上的線圈中的交變電流所產(chǎn)生的電磁波進行信號傳輸。

在一個實施例中，所述隨鉆測量系統(tǒng)設置在無磁鉆鋌內(nèi)，所述無磁鉆鋌與所述第二短節(jié)相接，所述無磁鉆鋌設置在所述第二流體通道中。

在一個實施例中，所述隨鉆測井數(shù)據(jù)傳輸裝置還可以包括：縱長延伸的圓柱形結構，所述圓柱形結構設置在所述第二流體通道中，所述圓柱形結構內(nèi)嵌于所述第二短節(jié)。

在一個實施例中，所述圓柱形結構沿所述無磁鉆鋌的方向設置有第六通孔，所述圓柱形結構沿與所述第六通孔垂直的方向設置有第七通孔；當所述第二短節(jié)和所述無磁鉆鋌連接時，所述第六通孔和第七通孔相連通形成第二通道；所述中轉機構通過導線和所述隨鉆測井系統(tǒng)線性連接，所述導線收容在所述第二通道中。

在一個實施例中，所述第六通孔中能設置第三封堵件。

在一個實施例中，所述圓柱形結構沿其縱長延伸方向設置有一個或一個以上通孔，所述一個或一個以上通孔供鉆井液流通。

本發(fā)明實施例還提供了一種隨鉆測井數(shù)據(jù)傳輸方法，可以包括：通過采集機構中的傳感器獲取第一短節(jié)在井下所處位置處的地層參數(shù)；獲取通過線性連接和/或信號傳輸方式發(fā)送至隨鉆測量系統(tǒng)的地層參數(shù)。

在一個實施例中，獲取通過線性連接和/或信號傳輸方式發(fā)送至隨鉆測量系統(tǒng)的地層參數(shù)，可以包括：獲取通過線性連接方式發(fā)送至隨鉆測量系統(tǒng)的地層參數(shù)，作為第一地層參數(shù)；獲取通過信號傳輸方式發(fā)送至隨鉆測量系統(tǒng)的地層參數(shù)，作為第二地層參數(shù)；檢驗所述第一地層參數(shù)是否滿足預設的要求；檢驗所述第二地層參數(shù)是否滿足預設的要求；若所述第一地層參數(shù)和所述第二地層參數(shù)均滿足預設的要求，則任意選取其中一個作為所述發(fā)送至隨鉆測量系統(tǒng)的地層參數(shù)。

在一個實施例中，任意選取其中一個作為所述發(fā)送至隨鉆測量系統(tǒng)的地層參數(shù)，可以包括：若所述第一地層參數(shù)或者所述第二地層參數(shù)中只有一項滿足所述預設的要求，則將滿足所述預設的要求的數(shù)據(jù)作為所述發(fā)送至隨鉆測量系統(tǒng)的地層參數(shù)。

在本發(fā)明實施例中，提供了一種隨鉆測井數(shù)據(jù)傳輸裝置，包括：短節(jié)、采集機構、螺桿鉆具、中轉機構和隨鉆測量系統(tǒng)，其中，所述采集機構可以與所述中轉機構線性連接，所述采集機構中的第一無線通信單元可以與所述中轉機構中的第二無線通信單元信號連接。這樣既能采用有線通信的方式也能采用無線通信的方式進行隨鉆測井數(shù)據(jù)的傳輸，可以解決現(xiàn)有技術中當采用有線通信方式或者無線通信方式進行數(shù)據(jù)傳輸時，數(shù)據(jù)通信誤碼率高或者通信功能故障率高的技術問題，達到了提高隨鉆測井數(shù)據(jù)傳輸可靠性的目的。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本申請?zhí)峁┑囊环N隨鉆測井數(shù)據(jù)傳輸裝置的結構示意圖；

圖2是本申請?zhí)峁┑膶Ь€過螺紋的一種結構示意圖；

圖3是本申請?zhí)峁┑膶Ь€過螺紋的另一種結構示意圖；

圖4是本申請?zhí)峁┑臒o線通信的一種結構示意圖；

圖5是本申請?zhí)峁┑臒o線通信的另一種結構示意圖；

圖6是本申請?zhí)峁┑膱A柱形結構的剖面示意圖；

圖7是本申請?zhí)峁┑囊环N隨鉆測井數(shù)據(jù)傳輸方法的流程圖。

具體實施方式

為了使本技術領域的人員更好地理解本申請中的技術方案，下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒旧暾堉械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本申請保護的范圍。

需要說明的是，當一個零部件被稱為“設置于”另一個零部件，它可以直接在另一個零部件上或者也可以存在居中的零部件。當一個零部件被認為是“連接”另一個零部件，它可以是直接連接到另一個零部件或者可能同時存在居中零部件。本文所使用的術語“豎直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實施方式。

需要說明的是，當元件被稱為“設置于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實施方式。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本申請的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本申請的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施方式的目的，不是旨在于限制本申請。本文所使用的術語“和/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。

在本發(fā)明實施例中提供了一種隨鉆測井數(shù)據(jù)傳輸裝置。隨鉆測井數(shù)據(jù)傳輸裝置通常為管狀結構通過螺紋連接，隨鉆測井數(shù)據(jù)傳輸裝置的內(nèi)部為流體通道，外部與井壁之間形成環(huán)空。鉆井液能通過流體通道從地面注入井下，從而可以為鉆頭提供動力，并將巖屑通過環(huán)空從井下帶出至地面。如圖1所示，該隨鉆測井數(shù)據(jù)傳輸裝置可以包括：第一短節(jié)2、采集機構、螺桿鉆具5、中轉機構和隨鉆測量系統(tǒng)10。下面對該裝置的上述5個組成部分分別進行相應的描述。

在本實施例中，第一短節(jié)2沿其縱長延伸方向設置有第一流體通道，所述第一流體通道能供鉆井液流通。所述第一短節(jié)2沿其縱長延伸方向具有相背對的第一端和第二端，其中，所述第二端沿所述第一流體通道中鉆井液的流動方向位于所述第一端的下游。

在確定隨鉆測井數(shù)據(jù)傳輸裝置中第一短節(jié)2的第一端和第二端后，可以對隨鉆測井數(shù)據(jù)傳輸裝置中的除短節(jié)之外的結構進行進一步描述。所述第一短節(jié)2的第二端能與鉆頭1相連接，所述鉆頭1能在所述鉆井液的驅動下轉動。采集機構，所述采集機構設置在所述第一短節(jié)2的側壁上；所述采集機構包括信號連接的傳感器3和第一無線通信單元4，其中，所述傳感器3能采集所述第一短節(jié)2在井下所處位置處的地層參數(shù)，所述第一無線通信單元4能接收所述傳感器3發(fā)來的所述地層參數(shù)。

所述第一短節(jié)2的第一端通過螺紋連接有螺桿鉆具5，所述螺桿鉆具能在所述鉆井液的液壓作用下轉動。在本申請中，所述螺桿鉆具5可以采用撓軸帶動傳動軸的方式帶動所述鉆頭1的轉動，當然也可以采用其他方式，本申請對此不作限定。

中轉機構，所述中轉機構與所述采集機構線性連接；所述中轉機構還可以包括第二無線通信單元7，所述第二無線通信單元7能和所述第一無線通信單元進行信號傳輸；

隨鉆測量系統(tǒng)10，所述隨鉆測量系統(tǒng)10和所述中轉機構信號連接。其中所述隨鉆測量系統(tǒng)10(簡稱為MWD系統(tǒng)10)設置在無磁鉆鋌內(nèi)，所述無磁鉆鋌與所述第二短節(jié)6相接。

當通過由上述5個組成部分組成的隨鉆測井數(shù)據(jù)傳輸裝置進行數(shù)據(jù)傳輸時，可以通過所述采集機構中的傳感器3和所述中轉機構來實現(xiàn)隨鉆測井數(shù)據(jù)的有線傳輸，也可以通過所述采集機構中的第一無線通信單元4和所述中轉機構中的第二無線通信單元7來實現(xiàn)隨鉆測井數(shù)據(jù)的無線傳輸，從而可以解決現(xiàn)有技術中只可以采用有線或者只可以采用無線方式進行測井數(shù)據(jù)傳輸時，采集到的井下參數(shù)準確性較低的問題。

在本申請的一個實施例中，所述隨鉆測井數(shù)據(jù)傳輸裝置還包括：和所述第一短節(jié)結構類似的縱長延伸的第二短節(jié)6，所述第二短節(jié)6沿其縱長延伸方向設置有第二流體通道，所述第二流體通道能供鉆井液流通；所述第二短節(jié)6沿其縱長延伸方向具有相背對的第四端，其中，所述第四端沿所述第二流體通道中鉆井液的流動方向位于所述第三端的下游；所述第二短節(jié)6設置在所述螺桿鉆具5背對所述第一端的端部上；所述中轉機構和所述采集機構的結構類似，也是設置在所述第二短節(jié)6的側壁上。

所述采集機構設置在所述第一短節(jié)2的側壁上，在所述第一短節(jié)2的第一流體通道中有鉆井液流通，可以通過以下方式在所述第一短節(jié)2中放置所述采集機構中的大量電子元器件，從而可以保護所述采集機構中的電子元器件不被所述鉆井液侵蝕造成短路和斷路現(xiàn)象。

在所述第一短節(jié)2的側壁設置有第一密封腔室，所述采集機構設置在所述第一密封腔室內(nèi)。所述第一短節(jié)2的側壁設置有第一凹槽，所述第一短節(jié)2對應所述第一凹槽的外壁連接有遮擋所述第一凹槽的第一密封件，所述第一密封件與所述第一凹槽的壁之間形成所述第一密封腔室。

同樣地，可以通過以下類似的方式在所述第二短節(jié)6中放置所述中轉機構中的大量電子元器件。從而可以保護所述中轉機構中的電子元器件不被所述鉆井液侵蝕造成短路和斷路現(xiàn)象。

在所述第二短節(jié)6的側壁設置有第二密封腔室，所述中轉機構設置在所述第二密封腔室內(nèi)。所述中轉機構的側壁設置有第二凹槽，所述第二短節(jié)6對應所述第二凹槽的外壁連接有遮擋所述第二凹槽的第二密封件，所述第二密封件與所述第二凹槽的壁之間形成所述第二密封腔室。

進一步地，所述第一短節(jié)2的側壁沿其縱長延伸方向設置有第一通孔，所述第二短節(jié)6的側壁沿其縱長延伸方向設置有第二通孔，所述螺桿鉆具5的側壁上沿所述鉆井液流動方向設置有第三通孔；當所述第一短節(jié)2、螺桿鉆具5和所述第二短節(jié)6依次連接時，所述第一通孔、第二通孔和第三通孔相連通形成第一通道；所述采集機構通過導線與所述中轉機構線性連接，所述導線收容在所述第一通道中。通過上述方式，可以避免所述第一短節(jié)2、所述第二短節(jié)6和所述螺桿鉆具5中的電子元器件之間進行線性傳輸時，其中的導線被鉆井液所侵蝕，而造成所述采集機構中的電子元器件發(fā)生短路和斷路現(xiàn)象。其中，所述第一短節(jié)2、螺桿鉆具5和所述第二短節(jié)6之間可以通過螺紋進行連接。

下面按照各部件的連接順序，分別敘述隨鉆測井數(shù)據(jù)傳輸裝置中導線在第一短節(jié)2、螺桿鉆具5、第二短節(jié)6和MWD系統(tǒng)10的側壁的有線連接方式，導線通過第一短節(jié)2、螺桿鉆具5、第二短節(jié)6和MWD系統(tǒng)10之間的連接螺紋的有線連接方式。

導線在第一短節(jié)2、螺桿鉆具5、第二短節(jié)6和MWD系統(tǒng)10的側壁的連接方式有很多種，可以采用在側壁上開槽、鉆孔等方式來實現(xiàn)導線的連接。具體的，可以分為下面幾種情況：

1)將導線設置在隨鉆測井數(shù)據(jù)傳輸裝置側壁內(nèi)部鉆取的軸向孔8或者徑向孔內(nèi)。在側壁中具有互相導通的多個軸向孔8或者徑向孔，可以根據(jù)實際需求，將導線直接設置在軸向孔8或者徑向孔中，同時，上述所有的軸向孔8或者徑向孔均設置為可以對鉆井液密封；

2)將導線設置在隨鉆測井數(shù)據(jù)傳輸裝置側壁外表面或者內(nèi)表面的凹槽的密封管道8內(nèi)。側壁的外表面或者內(nèi)表面設置有軸向或者徑向的凹槽，在所述凹槽中設置有密封管道8，可以根據(jù)實際需求，將導線設置在所述密封管道內(nèi)，從而使得凹槽中的密封管道8可以對鉆井液密封。

對于第一短節(jié)2、螺桿鉆具5、第二短節(jié)6和MWD系統(tǒng)10而言，除了上述方式以外，還可以采用其他方式來實現(xiàn)導線的連通，本申請對此不作限定。進一步地，在本申請的其他實施例中，在同一個裝置中的導線可以存在多種連接方式，可以在一個裝置中同時使用在側壁上開槽以及鉆孔等方式，本申請對此不作限定。

導線通過第一短節(jié)2、螺桿鉆具5、第二短節(jié)6和MWD系統(tǒng)10之間的連接螺紋的連接方式也可以有多種。第一短節(jié)2、螺桿鉆具5、第二短節(jié)6和MWD系統(tǒng)10之間的有線通信可以經(jīng)過井下工具的多道螺紋連接，此時螺紋處也需要保證線纜處于密封的空間，否則在井下作業(yè)過程中，會發(fā)生高壓鉆井液侵入導致過螺紋的通信線纜受到破壞。其中，導線通過第一短節(jié)2、螺桿鉆具5、第二短節(jié)6的螺紋時，可以采用以下兩種方式：

1)所述第一短節(jié)2或所述螺桿鉆具5的側壁上設置有第四通孔，所述第四通孔與所述通道相連通；所述第四通孔中能設置第一封堵件。所述螺桿鉆具5或所述第二短節(jié)6的側壁上設置有第五通孔，所述第五通孔與所述通道相連通；所述第四通孔中能設置第二封堵件。具體的，如圖2所示為導線過第一短節(jié)2與螺桿鉆具5之間的螺紋的一種結構示意圖，在螺紋的退刀槽處設置有密封腔，在外螺紋側壁至密封腔處設置有工藝孔，利用工藝孔在密封腔中實現(xiàn)導線的連接。在螺紋的退刀槽處設置有密封腔，在螺紋的齒根處螺旋形纏繞設置有導線，其中，螺紋可以是外螺紋也可以是內(nèi)螺紋。在螺紋旋緊前，可以在通過螺紋連接的兩個螺紋管道中預留導線，同時，兩個螺紋管道中的導線處于斷開的狀態(tài)；螺紋旋緊后，利用圖2中的工藝孔對預留的兩個螺紋管道中的導線處理，使其連通，并向其中填充絕緣材料后，封閉工藝孔，從而可以達到導線過螺紋連接的目的，保證導線不被鉆井液侵蝕。同樣的，導線過螺桿鉆具5和第二短節(jié)6之間螺紋的方式也類似。

2)所述第一短節(jié)2在所述第一端的連接部設置有第一導電片，所述第一導電片和所述第一通孔中的導線相連；所述螺桿鉆具5與所述第一端的連接部設置有第二導電片，所述第二導電片和所述第三通孔中的導線相連；當所述第一短節(jié)和所述螺桿鉆具5連接時，所述第一通孔中的導線通過所述第一導電片和所述第二導電片與所述第三通孔中的導線線性連接。所述螺桿鉆具5與所述第四端的連接部設置有第三導電片，所述第三導電片和所述第三通孔中的導線相連；所述第二短節(jié)6在所述第四端的連接部設置有第四導電片，所述第四導電片和所述第二通孔中的導線相連；當所述螺桿鉆具5和所述第二短節(jié)6連接時，所述第三通孔中的導線通過所述第三導電片和所述第四導電片與所述第二通孔中的導線線性連接。具體的，如圖3所示為導線過第一短節(jié)2與螺桿鉆具5之間的螺紋的另一種結構示意圖，在退刀槽處設置有導電片，在螺紋的齒根處螺旋形纏繞設置有導線，導電片和導線相互連接。螺紋可以是外螺紋也可以是內(nèi)螺紋。從圖中可以看出：管道側壁上有兩個電路單元：第一電路單元和第二電路單元，這兩個電路單元分別為兩個不同螺紋管道中的電路單元，可以利用外導電片和內(nèi)導電片分別連接這兩個不同螺紋管道中的電路，其中，外導電片可以是矩形、圓環(huán)等任意形狀。內(nèi)導電片由導電片本體和彈簧導電片片組成，彈簧導電片片一端固定在導電片本體上，另一端伸出本體之外。當螺紋上緊后，內(nèi)導電片中的彈簧導電片和外導電片相互接觸，從而可以實現(xiàn)不同螺紋管道中電路的導通。進一步的，在設置有導電片的退刀槽的相應位置還填充有絕緣材料，以保證電路的安全，以及避免受到外界鉆井液的破壞。同樣的，導線過螺桿鉆具5和第二短節(jié)6之間螺紋的方式也類似。當然地，除了上述兩種有線連接方式，還有其他的連接方式，本申請對此不作限定。

在本申請中，除了可以采用有線通路的連接方式，也可以采用無線通路的連接方式來實現(xiàn)隨鉆測井數(shù)據(jù)的傳輸。具體的，采集機構中的第一無線通信單元4和中轉機構中的第二無線通信單元7可以采用通過電性天線和/或磁性天線進行無線信號傳輸。

1)電天線方式：如圖4所示為采用電天線方式實現(xiàn)無線通信的結構示意圖。所述第一無線通信單元4和所述第二無線通信單元7通過纏繞在環(huán)形磁芯上的線圈中的交變電流所產(chǎn)生的電磁波進行信號傳輸，其中，所述環(huán)形磁芯固定在所述短節(jié)上。即，當為所述第一短節(jié)2中的第一無線通信單元4時，可以將所述環(huán)形磁芯固定在位于所述第一無線通信單元4處的所述第一短節(jié)2上；當為所述第二短節(jié)6中的第二無線通信單元7時，可以將所述環(huán)形磁芯固定在位于所述第二無線通信單元7處的所述第二短節(jié)6上?？芍寒斒褂秒娞炀€方式時，可以將導線纏繞在環(huán)形磁芯上并接入電路中形成一個完整的回路，激勵和/或接收電磁波信號，從而實現(xiàn)信號傳輸。

2)磁天線方式：圖5所示為采用磁天線的方式實現(xiàn)無線通信的結構示意圖。所述第一無線通信單元4和所述第二無線通信單元7通過纏繞在所述短節(jié)上的線圈中的交變電流所產(chǎn)生的電磁波進行信號傳輸。即，當為所述第一短節(jié)2中的第一無線通信單元4時，可以將線圈纏繞在位于所述第一無線通信單元4處的所述第一短節(jié)2上；當為所述第二短節(jié)6中的第二無線通信單元7時，可以將線圈纏繞在位于所述第二無線通信單元7處的所述第二短節(jié)6上?？芍寒斒褂么盘炀€方式時，可以將導線纏繞在短節(jié)上形成螺線管結構，將該螺線管結構接入電路形成一個完整的回路，激勵和/或接收電磁波信號，從而實現(xiàn)信號傳輸。

針對上述兩種無線連接方式，在本申請中，同一個裝置中只可以存在一種連接方式。即：第一無線通信單元4和第二無線通信單元7可以同時采用電天線方式實現(xiàn)信號傳播，也可以同時采用磁天線方式實現(xiàn)信號傳播。將第一無線通信單元4設計為調制電路，第二無線通信單元7設計為解調電路，此時無線通信為單工通信方式。也可以使第一無線通信單元4與第二無線通信單元7同時具備調制、解調功能，此時無線通信為雙工通信方式。當然地，也可以采用其他的無線通信方式，本申請對此不作限定。

井下儀器的無線通信對速率要求不高，因而，一般可以采用易于實現(xiàn)的、可靠性高的調制方法，如：頻移鍵控FSK調制等。若進行無線雙工通信，則第一無線通信單元4和第二無線通信單元7的線圈都可以配置調制電路和解調電路；若進行無線單工通信即可滿足實際工況需要，則可以將第一無線通信單元4作為調制電路，第二無線通信單元7作為解調電路。在實際應用中可以根據(jù)不同的地層情況選擇相應的天線，例如：電天線的載波信號頻率相對較低，通常不超過50kHz，可以利用地層作為電流回路，適用于地層電阻率相對不高的情況；磁天線的載波信號頻率相對較高，通常在100kHz以上，磁天線的信號適用于地層電阻率較高的情況。

在本申請中，可以同時采用上述有線和無線傳輸共存的方式進行隨鉆測井數(shù)據(jù)的傳輸，可以解決現(xiàn)有技術中只可以采用有線或者只可以采用無線方式進行測井數(shù)據(jù)傳輸時，數(shù)據(jù)通信誤碼率高或通信功能故障率高的問題。

進一步地，當導線通過第二短節(jié)6和MWD系統(tǒng)10之間的螺紋時，可以采用以下方式實現(xiàn)第二短節(jié)6和MWD系統(tǒng)10之間的導線連接。其中，MWD系統(tǒng)10設置在無磁鉆鋌內(nèi)，所述無磁鉆鋌與所述第二短節(jié)相接，所述無磁鉆鋌設置在所述第二流體通道中。具體的導線連接方式如下：

在所述第二流體通道中設置有縱長延伸的圓柱形結構9，所述圓柱形結構9內(nèi)嵌于所述第二短節(jié)6中。所述圓柱形結構9沿所述無磁鉆鋌的方向設置有第六通孔，所述圓柱形結構9沿與所述第六通孔垂直的方向設置有第七通孔；當所述第二短節(jié)6和所述無磁鉆鋌連接時，所述第六通孔和第七通孔相連通形成第二通道；所述中轉機構通過導線和所述隨鉆測井系統(tǒng)線性連接，所述導線收容在所述第二通道中，其中，所述第六通孔中能設置第三封堵件。從圖1中可知：可以將第二短節(jié)6中的有線和/或無線連接的導線從第二密封腔11處后，可以通過T形三通結構的所述圓柱形結構9和所述MWD系統(tǒng)10形成一個密閉通路，導線容置于所述密閉通路中。從而，可以實現(xiàn)通過導線將中轉機構和位于流體通道中的MWD系統(tǒng)10相連接。如圖6所示為所述圓柱形結構9的剖面示意圖。所述圓柱形結構9沿其縱長延伸方向設置有一個或一個以上通孔，所述一個或一個以上通孔供鉆井液流通。從圖6中可知：在本申請的一個實施例中，存在有6個通孔供鉆井液的流通。在圖6中的垂直空心結構即為所述圓柱形結構9的三通結構的一個通孔，所述中轉機構中的導線可以通過該通孔和MWD系統(tǒng)10相連接。

在本發(fā)明實施例中，還提出了一種隨鉆測井數(shù)據(jù)傳輸方法，其核心思路是采用有線數(shù)據(jù)通路和無線數(shù)據(jù)通路并存的方式進行數(shù)據(jù)傳輸?？梢愿鶕?jù)需求設置一種數(shù)據(jù)通路作為主通路，另一種數(shù)據(jù)通路作為輔通路，當主通路不能正常工作時，可以自動選擇輔通路進行數(shù)據(jù)傳輸；也可設置為兩種數(shù)據(jù)通路同時工作，互相獨立并行完成數(shù)據(jù)傳輸任務。具體地，如圖7所示，可以包括以下步驟：

步驟701：通過采集機構中的傳感器獲取第一短節(jié)在井下所處位置處的地層參數(shù)；

步驟702：獲取通過線性連接和/或信號傳輸方式發(fā)送至隨鉆測量系統(tǒng)的地層參數(shù)。

可以獲取通過線性連接方式發(fā)送至隨鉆測量系統(tǒng)的地層參數(shù)，作為第一地層參數(shù)；可以獲取通過信號傳輸方式發(fā)送至隨鉆測量系統(tǒng)的地層參數(shù)，作為第二地層參數(shù)；檢驗所述第一地層參數(shù)是否滿足預設的要求；檢驗所述第二地層參數(shù)是否滿足預設的要求；若所述第一地層參數(shù)和所述第二地層參數(shù)均滿足預設的要求，則任意選取其中一個作為所述發(fā)送至隨鉆測量系統(tǒng)的地層參數(shù)。若所述第一地層參數(shù)或者所述第二地層參數(shù)中只有一項滿足所述預設的要求，則可以將滿足所述預設的要求的數(shù)據(jù)作為所述發(fā)送至隨鉆測量系統(tǒng)的地層參數(shù)。最后，將發(fā)送至MWD系統(tǒng)11的地層參數(shù)傳輸至地面的外部處理器。

下面通過一個具體的應用場景來說明本申請中隨鉆測井數(shù)據(jù)的傳輸過程。通過采集機構中的傳感器3獲取所述第一短節(jié)2在井下所處位置處的地層參數(shù)之后，可以根據(jù)所述地層參數(shù)生成所述地層參數(shù)的第三驗證碼；可以根據(jù)通過線性連接方式發(fā)送至隨鉆測量系統(tǒng)的第一地層參數(shù)生成所述第一地層參數(shù)的第一驗證碼；可以根據(jù)通過信號傳輸方式發(fā)送至隨鉆測量系統(tǒng)的第二地層參數(shù)生成所述第二地層參數(shù)的第二驗證碼。對比所述第一驗證碼和所述第三驗證碼、所述第二驗證碼和所述第三驗證碼，如果第一驗證碼和所述第三驗證碼一致、所述第二驗證碼和所述第三驗證碼一致，則可以選取所述第一地層參數(shù)、所述第二地層參數(shù)中的任意一個作為所述發(fā)送至隨鉆測量系統(tǒng)的地層參數(shù)。對比所述第一驗證碼和所述第三驗證碼、所述第二驗證碼和所述第三驗證碼，如果第一驗證碼和所述第三驗證碼一致，所述第二驗證碼和所述第三驗證碼不一致，則可以將所述第一驗證碼對應的第一地層參數(shù)作為所述發(fā)送至隨鉆測量系統(tǒng)的地層參數(shù)。反之，如果第一驗證碼和所述第三驗證碼不一致，所述第二驗證碼和所述第三驗證碼一致，則可以將所述第一驗證碼對應的第一地層參數(shù)作為所述發(fā)送至隨鉆測量系統(tǒng)的地層參數(shù)。當然，也可以通過其他的預設的要求來傳輸所述隨鉆測井數(shù)據(jù)，本申請對此不作限定。

在進行隨鉆測井數(shù)據(jù)傳輸時，可以根據(jù)需求可以設置有線數(shù)據(jù)通路為主，無線數(shù)據(jù)通路為輔的數(shù)據(jù)傳輸方式實現(xiàn)近鉆頭數(shù)據(jù)的傳輸。具體工作流程為：采集機構中的傳感器3采集到第一短節(jié)在井下所處位置處的地層參數(shù)之后通過有線通路進行數(shù)據(jù)傳輸。若在鉆井過程中，中轉機構接收到地層參數(shù)，則不再使用無線通路；若中轉機構中的軟件判斷未收到數(shù)據(jù)或收到錯誤數(shù)據(jù)，則中轉機構可以通過無線傳輸單元返回命令信息至采集機構中的無線通信單元4，無線通信單元4立即開啟無線通路，并通過無線通信技術傳輸近鉆頭在轉動過程中的地層參數(shù)至中轉機構，從而實現(xiàn)主輔數(shù)據(jù)通路的自診斷及自動切換。

同理，可以根據(jù)需求可以設置無線數(shù)據(jù)通路為主，有線數(shù)據(jù)通路為輔的數(shù)據(jù)傳輸方式實現(xiàn)隨鉆測井數(shù)據(jù)傳輸，具體工作流程為：采集機構中的傳感器3采集到鉆頭在轉動過程中的地層參數(shù)之后通過無線通路進行傳輸。若在鉆井過程中，中轉機構接收到地層參數(shù)，則不再使用有線通路；若中轉機構中的軟件判斷未收到數(shù)據(jù)或收到錯誤數(shù)據(jù)，則中轉機構通過有線通信單元11返回命令信息至采集機構中的有線通信單元3，有線通信單元立即開啟有線通路，通過有線通信技術傳輸近鉆頭在轉動過程中的地層參數(shù)至中轉機構，從而實現(xiàn)主輔數(shù)據(jù)通路的自診斷及自動切換。

進一步地，采集機構中的傳感器3采集到鉆頭在轉動過程中的地層參數(shù)之后，采用無線數(shù)據(jù)通路和有線數(shù)據(jù)通路并行的方式進行傳輸，中轉機構接收到有線數(shù)據(jù)通路和無線數(shù)據(jù)通路中的兩組數(shù)據(jù)，檢測所得到的兩種數(shù)據(jù)是否符合預設的要求，若都滿足預設的要求，則選擇其中任意一組融入MWD系統(tǒng)中，從而可以完成隨鉆測井數(shù)據(jù)傳輸。在這種情況下，若一個數(shù)據(jù)通路出現(xiàn)問題，不會影響另一數(shù)據(jù)通路正常工作。

從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明實施例實現(xiàn)了如下技術效果：提供了一種隨鉆測井數(shù)據(jù)傳輸裝置，包括：短節(jié)、采集機構、螺桿鉆具、中轉機構和隨鉆測量系統(tǒng)，其中，所述采集機構可以與所述中轉機構線性連接，所述采集機構中的第一無線通信單元可以與所述中轉機構中的第二無線通信單元信號連接。這樣既能采用有線通信的方式也能采用無線通信的方式進行隨鉆測井數(shù)據(jù)的傳輸，可以解決現(xiàn)有技術中當采用有線通信方式或者無線通信方式進行數(shù)據(jù)傳輸時，在地面獲取到井下采集參數(shù)可靠性較低的技術問題，達到了提高隨鉆測井數(shù)據(jù)傳輸可靠性的目的。

需要說明的是，在本申請的描述中，術語“第一”、“第二”等僅用于描述目的和區(qū)別類似的對象，兩者之間并不存在先后順序，也不能理解為指示或暗示相對重要性。此外，在本申請的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

雖然本申請?zhí)峁┝巳鐚嵤├蛄鞒虉D所述的方法操作步驟，但基于常規(guī)或者無創(chuàng)造性的手段可以包括更多或者更少的操作步驟。實施例中列舉的步驟順序僅僅為眾多步驟執(zhí)行順序中的一種方式，不代表唯一的執(zhí)行順序。在實際中的裝置或終端產(chǎn)品執(zhí)行時，可以按照實施例或者附圖所示的方法順序執(zhí)行或者并行執(zhí)行(例如并行處理器或者多線程處理的環(huán)境，甚至為分布式數(shù)據(jù)處理環(huán)境)。術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、產(chǎn)品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、產(chǎn)品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，并不排除在包括所述要素的過程、方法、產(chǎn)品或者設備中還存在另外的相同或等同要素。

為了描述的方便，描述以上裝置時以功能分為各種模塊分別描述。當然，在實施本申請時可以把各模塊的功能在同一個或多個軟件和/或硬件中實現(xiàn)，也可以將實現(xiàn)同一功能的模塊由多個子模塊或子單元的組合實現(xiàn)等。以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結合或者可以集成到另一個系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機械或其它的形式。

應該理解，以上描述是為了進行圖示說明而不是為了進行限制。通過閱讀上述描述，在所提供的示例之外的許多實施方式和許多應用對本領域技術人員來說都將是顯而易見的。因此，本申請的范圍不應該參照上述描述來確定，而是應該參照前述權利要求以及這些權利要求所擁有的等價物的全部范圍來確定。出于全面之目的，所有文章和參考包括專利申請和公告的公開都通過參考結合在本文中。在前述權利要求中省略這里公開的主題的任何方面并不是為了放棄該主體內(nèi)容，也不應該認為申請人沒有將該主題考慮為所公開的申請主題的一部分。