OnTrak MWD传感器接头采用了最新的地层评价技术，其一体化的设计能在尽量缩短井下钻具组合的情况下，提供导向控制，地层评价(MPR和伽马)，压力与钻井动态监测等服务。同时，最新一代OnTrak传感器接头还提高了工作可靠性，在钻台上进行钻具组合时操作更加简便，并对传感器与钻头之间的距离进行了优化设计，这样可以尽量获取实时的钻井参数，来更好地完成导向控制。OnTrak传感器接头有4-3/4”，6-3/4”，8-1/4” 和9-1/2”四种型号，其中6-3/4”，8-1/4”和9-1/2”尺寸的接头设计是一样的，而4-3/4”的OnTrak传感器接头为滑套式设计(a sleeve design)，其电子系统都安装在电气接头内，电气接头被金属滑套包住，通过单个盖板(single hatch covers)是无法看到其内部结构的。
所有的OnTrak传感器接头都具有中心处理器能力，能提供数据存储，导向测量控制，温度、井眼与环空压力的测量，双伽马(方位伽马可选)，多频传播电阻率(MPR)及振动与粘滑(VSS)等功能。
OnTrak传感器接头还具有“条件遥测(Conditional Telemetry)”功能，即只有在超过一定限值后才会传输振动数据。这个限值可以在入井前事先编入到接头中，也可以在钻井过程中通过下行通讯线路对其进行修改。
OnTrak传感器接头必须与OnTrak双向通讯与供电模块配套使用(BCPM)。OnTrak BCPM模块能提供实时正脉冲遥测(real-time positive mud pulse telemetry)，为系统提供稳定的电力，并为下行通讯提供通道。传感器接头，BCPM，再加上最新一代的AutoTrak导向头(steering unit)共同组成了AutoTrakG3系统。除了导向接头以外，OnTrak传感器接头和BCPM还可以与INTEQ公司的其他地层评价接头，如综合孔隙度测井技术APLS(Advantage Porosity Logging Service)，随钻声波测井技术APX(Accoustic Explorer)或CoPilot进行组合。
在没有AutoTrak导向单模块时，OnTrak/BCPM可以与马达组合，并在上下端安装止动接头，共同指导定向钻井作业。
OnTrak传感器接头接头尺寸
上面提到过，不同尺寸的传感器接头之间设计略有差异，因此传感器在接头内的位置也各不相同。下表列出了各种不同尺寸的OnTrak传感器接头的传感器位置(从接头底端量起，不包括止动接头)和接头长度的数据。
注意：表中给出的是传感器位置和接头长度的名义数据，但经过螺纹加工后长度会有所变化。在接头入井前，定向司钻或现场服务工程师必须对传感器位置进行测量。
| 接头尺寸 | 定向传感器 | 电阻率传感器 | 伽马传感器 | 压力传感器 | 接头长度 |
|---|---|---|---|---|---|
| 4-3/4" | 4.77m/15.65ft | 2.95m/9.68ft | 0.76m/2.49ft | 1.56m/5.12ft | 6.16m/20.21ft |
| 6-3/4" | 3.66m/12.00ft | 1.89m/6.21ft | 0.66m/2.17ft | 0.39m/1.28ft | 5.16m/16.93ft |
| 8-1/4" | 4.12m/13.52ft | 2.05m/6.71ft | 0.41m/1.35ft | 0.64m/2.09ft | 5.78m/18.96ft |
| 9-1/2" | 3.97m/13.02ft | 1.69m/5.55ft | 1.28m/4.21ft | 1.09m/3.57ft | 5.52m/18.11ft |
6-3/4”OnTrak传感器接头
6-3/4”OnTrak为首批研制出来的传感器接头。下图显示了移除所有盖板后传感器接头的示意图。一般来说，传感器接头的上端为定向探头，下端则包含了所有的地层评价传感器(FE sensors)及电子模块(electronic boards)等。
在6-3/4”OnTrak传感器接头的上部发射器上端可选装一个扶正器。如果传感器接头外径磨损严重的话，必须安装这种“锥形滑套扶正器TSS(Tapered Sleeve Stabilizer)”。
9-1/2” OnTrak传感器接头
9-1/2” OnTrak传感器接头与6-3/4”OnTrak传感器接头的设计基本相同，唯一的区别在于电磁波发射器与接收器之间的距离有所加大，这样可以将电阻率测量范围扩展至26”井眼。由于下移了信号接收器以及两个发射器(T1和T3)的位置，接头内部的电子模块盖板则被移到了上部。与6-3/4”接头相同，在9-1/2” OnTrak传感器接头上也可以安装“锥形滑套扶正器(TSS)”。9-1/2” OnTrak传感器接头的结构如下所示。
4-3/4” OnTrak传感器接头
4-3/4” OnTrak的电气结构与大尺寸接头类似，只是将伽马探测器与高压供电模块(6-3/4”和9-1/2”，High Voltage Power Supply board)分成了两个独立的部分。与大尺寸接头的双级结构不同，4-3/4” OnTrak由三个主要部分组成。
4-3/4” OnTrak的底端为滑套式设计(a sleeve design，与BCPM设计类似)，它拥有两个盖板以及一个数据输出接口(read out port)。在滑套内部安装有伽马探测器(Gamma detectors)，高压供电模块(high voltage power supply board)，供电调制解调器(power supply modem)，压力/伽马模块(pressure/ gammaboard)以及主控/储存模块(Master/ Memory board)等。两个盖板下为电池和压力传感器，数据输出接口与大尺寸接头相同。4-3/4” OnTrak底端结构如下所示。
中间部分则安装了4个发射器，2个接收器以及相应的控制模块。
与大尺寸接头相同， 4-3/4”OnTrak传感器接头的定向探头也安装在上部，他们都使用相同的定向探头，只是各自的扶正器有所差异。探头的定向刻划槽(scribeline)位于定向盖板下方并与定向盖板对齐。
8-1/4” OnTrak传感器接头
8-1/4” OnTrak传感器接头是最新推出的一批定向接头，其所有传感器及控制模块的示意图如下。
与6-3/4”和9-1/2”接头相同，8-1/4” OnTrak传感器接头上也可以安装“锥形滑套扶正器(TSS)”。
December 18, 2013 | View Comments