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申请/专利权人：东北石油大学三亚海洋油气研究院

摘要：本发明公开了一种基于三轴光纤陀螺仪的随钻测量工具，包括：外壳体、充电短节、三轴光纤陀螺仪和泥浆脉冲发生器，外壳体为中通结构，包括依次相连的上接头、传感器外套筒、第一节外套筒、第二节外套筒和下接头，下接头和钻头连接；充电短节设置在上接头内，用于给工具提供电源，三轴光纤陀螺仪设置在传感器外套筒内，用于监测钻头旋转角速度；泥浆脉冲发生器将测量的轨迹参数以泥浆压力脉冲形式传递到地面，本发明的工具结构设计简单，工作性能稳定可靠，钻井液在腔体内畅通性好，能够大幅提升钻井液利用率，适合在油田广泛应用和推广。

主权项：1.一种基于三轴光纤陀螺仪的随钻测量工具，其特征在于，包括：外壳体，为中通结构，包括依次相连的上接头（1）、传感器外套筒（5）、第一节外套筒（10）、第二节外套筒（13）和下接头（18），所述下接头（18）和钻头连接；充电短节（3），设置在上接头（1）内，用于给工具提供电源；三轴光纤陀螺仪（4），设置在所述传感器外套筒（5）内，用于监测钻头旋转角速度；泥浆脉冲发生器，将测量的轨迹参数以泥浆压力脉冲形式传递到地面，泥浆脉冲发生器包括：主阀芯组件、伺服阀组件（14）和电容节组件（17），所述伺服阀组件（14）用于泥浆脉冲信号的生成和传输，设置在所述第二节外套筒（13）内部，电容节组件（17），能够积累电荷，并在需要时迅速释放能量，以驱动伺服阀组件（14），从而产生压力脉冲，所述主阀芯组件位于所述第一节外套筒（10）内部，所述三轴光纤陀螺仪（4）测量到的信号通过泥浆脉冲的形式传递到主阀芯组件，主阀芯组件从而控制流体的流动，以适应不同的测量需求；所述三轴光纤陀螺仪（4）包括：陀螺仪外壳（410），套设在所述传感器外套筒（5）内；陀螺仪底座（408），设置在所述陀螺仪外壳（410）内部，所述陀螺仪底座（408）内部作为钻井液流通通道，上部和两个侧边上均有光纤陀螺定位槽；三个光纤陀螺仪，对应设置在所述陀螺仪底座（408）的光纤陀螺仪定位槽中，每个光纤陀螺仪包括：光纤陀螺外壳（404），设置在所述陀螺仪外壳（410）内部；光纤底座（401），套设在光纤陀螺外壳（404）内部；光纤敏感环（402），缠绕在光纤底座（401）上，环氧树脂（403），用于灌封陀螺仪，防止光泄漏；光探测系统（409），设置在光纤底座（401）上，用于检测经过光纤敏感环（402）的光信号，并将光信号转换为电信号，以便后续处理；电路板（405），胶封设置在陀螺仪底座（408）侧面；激光器（406），胶封在陀螺仪底座（408）侧面；分束器（407），设置在陀螺仪底座（408）侧面，用于将激光器（406）发生的光束分成两束，这两束光分别沿着光纤敏感环（402）的两个相反方向进行传播，光探测系统（409）会通过测量两束光之间的相位差，推算出光纤敏感环（402）的旋转角速；所述陀螺仪外壳（410）包括方形腔体和设置在方形腔体内的圆柱形通道，传感器外套筒（5）为外圆内方的中通结构，陀螺仪底座（408）整体呈现外方内圆的中通结构，陀螺仪底座（408）的方形结构与陀螺仪外壳（410）的方形腔体配合，中通结构和陀螺仪外壳（410）的圆柱形通道配合，陀螺仪外壳（410）的方形腔体与传感器外套筒（5）的内方结构配合；光纤敏感环（402），采用机械紧凑绕制工艺缠绕在光纤底座（401）上；所述主阀芯组件，连接在第一节外套筒（10）和传感器外套筒（5）之间，包括：信号阀杆（7），一端连接阀头（6），另一端设有阀杆底塞（8）；活塞（9），套设并密封滑动在所述第一节外套筒（10）内部；主弹簧（12），一端连接活塞（9），另一端抵接在所述第一节外套筒（10）的端口；所述主弹簧（12）和第二节外套筒（13）内壁之间设有耐磨铜套（11）。

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