传感器定向安装装置及安装方法

技术领域

本发明涉及地质勘探技术领域，尤其涉及一种传感器定向安装装置及安装方法。

背景技术

据不完全统计，我国每年施工的各类地质勘探和矿山地质灾害治理钻孔约为8至10万个，其中资源地质勘探、水文地质勘探勘探钻孔占比大于80％，在这些钻孔中又有90％以上钻孔一旦竣工就不再保留。钻孔及周围之间的各种地质条件、钻孔的含水层水文地质特征资料无法得到。这不仅使巨额投资的钻探止步于钻孔的既成，而且也浪费了矿井生产中发出的许多有助于勘探的信息。另一方面华东、东北地区拥有煤炭资源量1237.45亿吨、采深已超过1000m的华北岩溶型深井却因“四高”(高压力，高低温，高瓦斯，高地应力)，受到冲击地压、煤与瓦斯突出、底板水突出、地热等灾害的严重威胁，在缺乏详细的地质资料的情况下，无法对可能的危险源进行定位，造成大量的煤炭储量被困。因此，地勘钻孔功能的扩展和长期利用既是生产的需要，也是绿色节能勘探的需要，如何能够在地质勘探钻孔内埋设传感器，通过在孔口安装数据采集仪实现对钻孔相关数据的采集，成为了亟待解决的问题。

发明内容

本发明提出一种传感器定向安装装置，用以解决现有技术中无法对钻孔的相关参数获取，造成地质资料不足，无法对可能的危险源进行定位，造成大量的煤炭储量被困的局面，通过在钻孔内埋设传感器，可以获取钻孔内的矢量信息，为地质勘探提供保障。

本发明还提出一种传感器定向安装装置的安装方法，用以解决现有技术中无法对钻孔的相关参数进行获取，造成地质资料不足，无法对可能的危险源进行定位，造成大量的煤炭储量被困的局面，通过对传感器在钻孔内埋设，可以获取钻孔内的矢量信息，为地质勘探提供保障。

根据本发明第一方面提供的一种传感器定向安装装置，包括：套管、上活塞、耦合剂、下活塞、传感器和定向仪；

所述套管内部形成有容纳腔室；

所述上活塞、所述耦合剂、所述下活塞和所述传感器沿所述套管轴向依次设置于所述容纳腔室内；

所述定向仪与所述套管靠近所述上活塞一侧的外端部连接；

其中，所述套管在所述定向仪的一侧设置有管路，所述管路用于向所述容纳腔室内输送介质，所述介质用于推动所述上活塞、所述耦合剂和所述下活塞的运动。

根据本发明的一种实施方式，所述传感器包括：传感单元、头部固定座、尾部固定座和弹性部；

所述头部固定座与所述传感单元靠近所述套管的出口一侧连接；

所述尾部固定座与所述传感单元朝向所述下活塞一侧连接；

若干所述弹性部与所述头部固定座连接，并沿所述套管轴向均布于所述头部固定座的外周；

其中，所述弹性部与所述套管的内壁抵接，用于所述传感单元在所述套管内的定位。

具体来说，本实施例提供了一种传感器的实施方式，通过设置弹性部满足了传感器在套管内以及钻孔内的定位，避免传感器发生转动或者摆动。

进一步地，在本实施例中弹性部为倒刺型弹簧卡，这种倒刺卡使传感器只能向下运动，不能向上运动。弹性部设置于套筒内部的最前端，当钻具将其送到预定层位时，对套筒充气加压，传感器被沿着导槽推出，弹簧张开并卡在孔壁上，再对传感器周围和上下孔段进行注浆，使其与孔壁耦合固定后，提升钻具传感器自动留在原地。

需要说明的是，弹性部被推出的压力要大于钻孔压力的2至4个大气压，压力过小，活塞将无法推出传感器；压力过大，活塞在推出传感器前混合的浆液将一同被压出，将传感器固结于套管内，造成安装失败。

还需要说明的是，传感器在使用前以右手螺旋法则按顺序对感应片编号，即拇指指向信号传输方向，四指指向感应片号码增加方向，这样感应片顺序就不会混乱。

根据本发明的一种实施方式，所述传感器包括：传感单元、头部固定座、尾部固定座、滑动环和弹性部；

所述头部固定座与所述传感单元靠近所述套管的出口一侧连接；

所述尾部固定座与所述传感单元朝向所述下活塞一侧连接；

所述滑动环与所述尾部固定座连接；

若干所述弹性部分别与所述头部固定座和所述滑动环连接，并沿所述套管轴向均布于所述头部固定座的外周；

其中，所述弹性部与所述套管的内壁抵接，用于所述传感单元在所述套管内的定位。

具体来说，本实施例提供了另一种传感器的实施方式，通过设置弹性部满足了传感器在套管内以及钻孔内的定位，避免传感器发生转动或者摆动。

进一步地，在本实施例中弹性部为回放型弹簧卡，这种弹簧卡在不使用时，弹簧被收缩的置于系统容纳套管的最前端。当传感器被送到预定层位时，传感器被气压沿着套管的导槽推出，弹簧卡弹张开并卡紧孔壁，使传感器不得旋转或摆动。然后对传感器进行注浆，使其与孔壁耦合固定后，提升钻具，而传感器自动留在原地。

需要说明的是，弹性部被推出的压力要大于钻孔压力的2至4个大气压，压力过小，活塞将无法推出传感器；压力过大，活塞在推出传感器前混合的浆液将一同被压出，将传感器固结于套管内，造成安装失败。

还需要说明的是，传感器在使用前以右手螺旋法则按顺序对感应片编号，即拇指指向信号传输方向，四指指向感应片号码增加方向，这样感应片顺序就不会混乱。

根据本发明的一种实施方式，所述套管靠近所述传感器一侧设置有用于防止下活塞滑出所述容纳腔室的活塞挡；

所述活塞挡上设置有与所述弹性部一一对应的导向卡槽。

具体来说，本实施例提供了一种套管的实施方式，通过在套管的端部设置活塞挡，避免下活塞从套管内滑出，同时在活塞挡上设置导向卡槽，在安装传感器时，从套管设置有活塞挡的一侧安装，传感器的弹性部从导向卡槽内滑入，并部分处于导向卡槽内，便于后续下活塞挤压传感器将传感器推出，导向卡槽的设置也避免传感器在套管内转动，安装时让传感器能沿着导槽被推入孔内的预定层位。

需要说明的是，活塞挡与套管之间为可拆卸链接，便于对上活塞、耦合剂、下活塞和传感器的安装。

根据本发明的一种实施方式，所述耦合剂包括至少两种耦合子剂；

每种所述耦合子剂设置于所述容纳腔室内独立容纳单元内；

全部所述耦合子剂在所述上活塞的挤压作用下，自所述下活塞朝向所述传感器一侧喷出后混合，形成固定所述传感器的混合结构。

具体来说，本实施例提供了一种耦合剂的实施方式，在容纳腔室内设置独立包装的至少两种耦合子剂，未混合时耦合子剂为液体或者胶体，当自下活塞朝向传感器一侧喷出经混合后，最终凝固为固体，并发出少量热。

需要说明的是，耦合剂的设置，是因为钻孔得到充分混合后流出，进入传感器的四周，将传感器与孔壁之间的空间充满、固化，使得传感器和孔壁围岩耦合为一体，使来自围岩的弹性波信号不会发生折射、减速或相移。

根据本发明的一种实施方式，所述下活塞包括：混合管、支流管、阀体和叶轮；

所述混合管与所述阀体连接，并设置于所述下活塞朝向所述传感器一侧；

所述阀体与若干所述支流管连接，并设置于所述下活塞朝向所述传感器一侧；

所述支流管沿所述套管轴向穿过所述下活塞后，与所述耦合子剂的容纳单元一一对应连接；

所述叶轮设置所述混合管内，用于搅拌通过所述混合管的所述耦合剂；

其中，所述阀体包括用于导通所述混合管与若干所述支流管的第一压力阈值。

具体来说，本实施例提供了一种下活塞的实施方式，通过设置混合管和支流管实现了对不同种类耦合子剂的引流和混合，通过设置阀体和叶轮，当阀体受到的压力超过第一压力阈值时，阀体打开，叶轮转动对流经的耦合子剂进行搅拌，耦合子剂实现混合，最终注入传感器的四周，将传感器与孔壁之间的空间充满、固化，使得传感器和孔壁围岩耦合为一体，使来自围岩的弹性波信号不会发生折射、减速或相移。

进一步地，还可以提前在混合管内充满牙膏状糊状物，以防耦合子剂自然混合凝固，影响使用。使用时，糊状物被压力排出，被耦合子剂液置换，被混合、充填，成为耦合剂。

在一个应用场景中，在混合管的出口还设置有密封盖，当压力超过钻孔压力1MPa时，密封盖打开，混合的浆液注入传感器周围和上下空间，密封盖开启的压力要大于传感器推出压力的1个大气压，密封盖的设置也避免糊状物在耦合剂为进入的情况下滑出。

根据本发明的一种实施方式，还包括：第二压力阈值，所述第二压力阈值为所述下活塞将所述传感器推出所述套管的压力值；

其中，所述第一压力阈值大于所述第二压力阈值。

具体来说，本实施例提供了一种第二压力阈值的实施方式，通过将第二压力阈值设置为传感器的推出压力，保证了传感器从套管内推出时，耦合剂没有发生混合。

根据本发明的一种实施方式，所述定向仪为电子罗盘。

具体来说，本实施例提供了一种定向仪的实施方式，通过电子罗盘可以将置于孔内某一层位或深度的传感器的已编号的某一芯片在某一时刻的方向记录下来，然后上提钻杆，电子罗盘和套管与传感器自动分离，将传感器留在设计的层位，提出电子罗盘，读取数据，其中提升前的方位数据即为传感器某一芯片的方位角。

根据本发明第二方面提供的一种上述的传感器定向安装装置的安装方法，包括：

获取传感器内感应片的方位特征；

对钻孔灌注水泥浆，直至沉淀后的固体达到第一个埋设层位；

对每个传感器的感应片按照右手螺旋法则进行编号，并将定向仪的时钟与标准时钟校准；

依次将上活塞、耦合剂、下活塞、传感器和定向仪安装至套管内，将定向仪设置于套管远离传感器一侧；

将套管沿钻孔伸入至第一个埋设层位，并标记为第一时间；

通过管路向套管的容纳腔室内输送介质，容纳腔室内的压力达到第二压力阈值后，上活塞、耦合剂和下活塞推送传感器从套管的出口端滑出，其中，滑出后的传感器通过弹性部与钻孔的内壁之间实现定位；

持续向套管内输送介质，容纳腔室内的压力达到第一压力阈值后，保持容纳腔室内的压力不低于第一压力阈值；

上活塞挤压耦合剂，耦合剂从下活塞上的支流管和阀体流出后进入混合管，并从混合管喷出实现对钻孔内的传感器周围进行注浆；

全部耦合剂注入完毕后标记为第二时间，并将套管和定向仪从钻孔内取出；

获取定向仪记录的传感器方位角数据，并提取所述定向仪在所述第一时间和所述第二时间的方位角信息；

重复上述步骤，直至全部埋设层位均埋设传感器为止。

根据本发明的一种实施方式，所述依次将上活塞、耦合剂、下活塞、传感器和定向仪安装至套管内的步骤中，具体包括：

获取钻孔内壁的围岩岩性，获取围岩的弹模；

根据围岩的弹模选取具有相同弹模的耦合剂。

具体来说，本实施例提供了一种耦合剂的实施方式，将耦合剂的弹模与围岩的弹模设置为相同，既保证了耦合剂对传感器固定的稳定性和牢固性，又保证了传感器与围岩耦合为一体、地层中物理信号不发生畸变。

根据本发明的一种实施方式，套管的长度要根据传感器及其下方钻孔空间而定。由于传感器是悬空地卡在孔壁之上的，传感器周围及其下方的空间确定套管的长度。这部分空间越大，则套筒的耦合剂储存室的容积也应越大。如果这部分空间过大，则耦合剂的量不足以充满这一空间，使得传感器周围无耦合剂，传感器起不到作用，安装失败；这部分空间越小，耦合剂储存室的容积也应越小。如果这部分空间过小，则多余的耦合剂将会把套管与孔壁耦合在一起，起钻时破坏传感器的耦合空间，甚至将传感器一同拔起，提升至地面，安装失败。为了避免这一问题，下入传感器之前要对目的层以下的空段注射水泥浆封填，直至封填到传感器的底部。

本发明中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：本发明提供的一种传感器定向安装装置及安装方法，通过在钻孔内埋设传感器以及定向仪，获取钻孔内的矢量信息，为地质勘探提供有力的保障。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的传感器定向安装装置的装配关系示意图；

图2是本发明提供的传感器定向安装装置中，套管端的活塞挡结构示意图；

图3是本发明提供的传感器定向安装装置中，传感器的装配关系示意图之一；

图4是本发明提供的传感器定向安装装置中，传感器的装配关系示意图之二；

图5是本发明提供的传感器定向安装装置中，下活塞的结构示意图；

图6是本发明提供的传感器定向安装装置的施工示意图。

附图标记：

10、套管； 11、管路； 12、活塞挡；

13、导向卡槽； 20、上活塞； 30、耦合剂；

40、下活塞； 41、混合管； 42、支流管；

43、阀体； 44、叶轮； 50、传感器；

51、传感单元； 52、头部固定座； 53、尾部固定座；

54、弹性部； 55、滑动环； 60、定向仪；

70、水泥。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的一些具体实施方案中，如图1至图6所示，本方案提供一种传感器50定向安装装置，包括：套管10、上活塞20、耦合剂30、下活塞40、传感器50和定向仪60；套管10内部形成有容纳腔室；上活塞20、耦合剂30、下活塞40和传感器50沿套管10轴向依次设置于容纳腔室内；定向仪60与套管10靠近上活塞20一侧的外端部连接；其中，套管10在定向仪60的一侧设置有管路11，管路11用于向容纳腔室内输送介质，介质用于推动上活塞20、耦合剂30和下活塞40的运动。

详细来说，本发明提出一种传感器50定向安装装置，用以解决现有技术中无法对钻孔的相关参数进行获取，进而缺乏详细的地质资料，无法对可能的危险源进行定位，造成大量的煤炭储量被困的缺陷，通过在钻孔内埋设传感器50，获取钻孔内的矢量信息，为地质勘探提供有力的保障。

在本发明一些可能的实施例中，传感器50包括：传感单元51、头部固定座52、尾部固定座53和弹性部54；头部固定座52与传感单元51靠近套管10的出口一侧连接；尾部固定座53与传感单元51朝向下活塞40一侧连接；若干弹性部54与头部固定座52连接，并沿套管10轴向均布于头部固定座52的外周；其中，弹性部54与套管10的内壁抵接，用于传感单元51在套管10内的定位。

具体来说，本实施例提供了一种传感器50的实施方式，通过设置弹性部54满足了传感器50在套管10内以及钻孔内的定位，避免传感器50发生转动或者摆动。

进一步地，在本实施例中弹性部54为倒刺型弹簧卡，这种倒刺卡使传感器50只能向下运动，不能向上运动。弹性部54设置于套筒内部的最前端，当钻具将其送到预定层位时，对套筒充气加压，传感器50被沿着导槽推出，弹簧张开并卡在孔壁上，再对传感器50周围和上下孔段进行注浆，使其与孔壁耦合固定后，提升钻具传感器50自动留在原地。

需要说明的是，弹性部54被推出的压力要大于钻孔压力的2至4个大气压，压力过小，活塞将无法推出传感器50；压力过大，活塞在推出传感器50前混合的浆液将一同被压出，将传感器50固结于套管10内，造成安装失败。

还需要说明的是，传感器50在使用前以右手螺旋法则按顺序对感应片编号，即拇指指向信号传输方向，四指指向感应片号码增加方向，这样感应片顺序就不会混乱。

在本发明一些可能的实施例中，传感器50包括：传感单元51、头部固定座52、尾部固定座53、滑动环55和弹性部54；头部固定座52与传感单元51靠近套管10的出口一侧连接；尾部固定座53与传感单元51朝向下活塞40一侧连接；滑动环55与尾部固定座53连接；若干弹性部54分别与头部固定座52和滑动环55连接，并沿套管10轴向均布于头部固定座52的外周；其中，弹性部54与套管10的内壁抵接，用于传感单元51在套管10内的定位。

具体来说，本实施例提供了另一种传感器50的实施方式，通过设置弹性部54满足了传感器50在套管10内以及钻孔内的定位，避免传感器50发生转动或者摆动。

进一步地，在本实施例中弹性部54为回放型弹簧卡，这种弹簧卡在不使用时，弹簧被收缩的置于系统容纳套管10的最前端。当传感器50被送到预定层位时，传感器50被气压沿着套管10的导槽推出，弹簧卡弹张开并卡紧孔壁，使传感器50不得旋转或摆动。然后对传感器50进行注浆，使其与孔壁耦合固定后，提升钻具，而传感器50自动留在原地。

需要说明的是，弹性部54被推出的压力要大于钻孔压力的2至4个大气压，压力过小，活塞将无法推出传感器50；压力过大，活塞在推出传感器50前混合的浆液将一同被压出，将传感器50固结于套管10内，造成安装失败。

还需要说明的是，传感器50在使用前以右手螺旋法则按顺序对感应片编号，即拇指指向信号传输方向，四指指向感应片号码增加方向，这样感应片顺序就不会混乱。

在本发明一些可能的实施例中，套管10靠近传感器50一侧设置有用于防止下活塞40滑出容纳腔室的活塞挡12；活塞挡12上设置有与弹性部54一一对应的导向卡槽13。

具体来说，本实施例提供了一种套管10的实施方式，通过在套管10的端部设置活塞挡12，避免下活塞40从套管10内滑出，同时在活塞挡12上设置导向卡槽13，在安装传感器50时，从套管10设置有活塞挡12的一侧安装，传感器50的弹性部54从导向卡槽13内滑入，并部分处于导向卡槽13内，便于后续下活塞40挤压传感器50将传感器50推出，导向卡槽13的设置也避免传感器50在套管10内转动，安装时让传感器50能沿着导槽被推入孔内的预定层位。

需要说明的是，活塞挡12与套管10之间为可拆卸链接，便于对上活塞20、耦合剂30、下活塞40和传感器50的安装。

在本发明一些可能的实施例中，耦合剂30包括至少两种耦合子剂；每种耦合子剂设置于容纳腔室内独立容纳单元内；全部耦合子剂在上活塞20的挤压作用下，自下活塞40朝向传感器50一侧喷出后混合，形成固定传感器50的混合结构。

具体来说，本实施例提供了一种耦合剂30的实施方式，在容纳腔室内设置独立包装的至少两种耦合子剂，未混合时耦合子剂为液体或者胶体，当自下活塞40朝向传感器50一侧喷出经混合后，最终凝固为固体，并发出少量热。

需要说明的是，耦合剂30的设置，是因为钻孔得到充分混合后流出，进入传感器50的四周，将传感器50与孔壁之间的空间充满、固化，使得传感器50和孔壁围岩耦合为一体，使来自围岩的弹性波信号不会发生折射、减速或相移。

在本发明一些可能的实施例中，下活塞40包括：混合管41、支流管42、阀体43和叶轮44；混合管41与阀体43连接，并设置于下活塞40朝向传感器50一侧；阀体43与若干支流管42连接，并设置于下活塞40朝向传感器50一侧；支流管42沿套管10轴向穿过下活塞40后，与耦合子剂的容纳单元一一对应连接；叶轮44设置混合管41内，用于搅拌通过混合管41的耦合剂30；其中，阀体43包括用于导通混合管41与若干支流管42的第一压力阈值。

具体来说，本实施例提供了一种下活塞40的实施方式，通过设置混合管41和支流管42实现了对不同种类耦合子剂的引流和混合，通过设置阀体43和叶轮44，当阀体43受到的压力超过第一压力阈值时，阀体43打开，叶轮44转动对流经的耦合子剂进行搅拌，耦合子剂实现混合，最终注入传感器50的四周，将传感器50与孔壁之间的空间充满、固化，使得传感器50和孔壁围岩耦合为一体，使来自围岩的弹性波信号不会发生折射、减速或相移。

进一步地，还可以提前在混合管41内充满牙膏状糊状物，以防耦合子剂自然混合凝固，影响使用。使用时，糊状物被压力排出，被耦合子剂液置换，被混合、充填，成为耦合剂30。

在一个应用场景中，在混合管41的出口还设置有密封盖，当压力超过钻孔压力1MPa时，密封盖打开，混合的浆液注入传感器50周围和上下空间，密封盖开启的压力要大于传感器50推出压力的1个大气压，密封盖的设置也避免糊状物在耦合剂30为进入的情况下滑出。

在本发明一些可能的实施例中，还包括：第二压力阈值，第二压力阈值为下活塞40将传感器50推出套管10的压力值；其中，第一压力阈值大于第二压力阈值。

具体来说，本实施例提供了一种第二压力阈值的实施方式，通过将第二压力阈值设置为传感器50的推出压力，保证了传感器50从套管10内推出时，耦合剂30没有发生混合。

在本发明一些可能的实施例中，定向仪60为电子罗盘。

具体来说，本实施例提供了一种定向仪60的实施方式，通过电子罗盘可以将置于孔内某一层位或深度的传感器50的已编号的某一芯片在某一时刻的方向记录下来，然后上提钻杆，电子罗盘和套管10与传感器50自动分离，将传感器50留在设计的层位，提出电子罗盘，读取数据，其中提升前的方位数据即为传感器50某一芯片的方位角。

在本发明的一些具体实施方案中，如图1至图6所示，本方案提供一种述的传感器50定向安装装置的安装方法，包括：

获取传感器50内感应片的方位特征；

对钻孔灌注水泥70浆，直至沉淀后的固体达到第一个埋设层位；

对每个传感器50的感应片按照右手螺旋法则进行编号，并将定向仪60的时钟与标准时钟校准；

依次将上活塞20、耦合剂30、下活塞40、传感器50和定向仪60安装至套管10内，将定向仪60设置于套管10远离传感器50一侧；

将套管10沿钻孔伸入至第一个埋设层位，并标记为第一时间；

通过管路11向套管10的容纳腔室内输送介质，容纳腔室内的压力达到第二压力阈值后，上活塞20、耦合剂30和下活塞40推送传感器50从套管10的出口端滑出，其中，滑出后的传感器50通过弹性部54与钻孔的内壁之间实现定位；

持续向套管10内输送介质，容纳腔室内的压力达到第一压力阈值后，保持容纳腔室内的压力不低于第一压力阈值；

上活塞20挤压耦合剂30，耦合剂30从下活塞40上的支流管42和阀体43流出后进入混合管41，并从混合管41喷出实现对钻孔内的传感器50周围进行注浆；

全部耦合剂30注入完毕后标记为第二时间，并将套管10和定向仪60从钻孔内取出；

获取定向仪60记录的传感器50方位角数据，并提取定向仪60在第一时间和第二时间的方位角信息；

重复上述步骤，直至全部埋设层位均埋设传感器50为止。

详细来说，本发明还提出一种传感器50定向安装装置的安装方法，用以解决现有技术中无法对钻孔的相关参数进行获取，造成地质资料不足，无法对可能的危险源进行定位，造成大量的煤炭储量被困的缺陷，通过对传感器50在钻孔内埋设，实现了通过传感器50和定向仪60获取钻孔内的矢量信息，为地质勘探提供有力的保障。

在本发明一些可能的实施例中，依次将上活塞20、耦合剂30、下活塞40、传感器50和定向仪60安装至套管10内的步骤中，具体包括：

获取钻孔内壁的围岩岩性，获取围岩的弹模；

根据围岩的弹模选取具有相同弹模的耦合剂30。

具体来说，本实施例提供了一种耦合剂30的实施方式，将耦合剂30的弹模与围岩的弹模设置为相同，既保证了耦合剂30对传感器50固定的稳定性和牢固性，又保证了地质信号不反射畸变。

在本发明一些可能的实施例中，套管10的长度要根据传感器50及其下方钻孔空间而定。由于传感器50是悬空地卡在孔壁之上的，传感器50周围及其下方的空间确定套管10的长度。这部分空间越大，则套筒的耦合剂30储存室的容积也应越大。如果这部分空间过大，则耦合剂30的量不足以充满这一空间，使得传感器50周围无耦合剂30，传感器50起不到作用，安装失败；这部分空间越小，耦合剂30储存室的容积也应越小。如果这部分空间过小，则多余的耦合剂30将会把套管10与孔壁耦合在一起，起钻时破坏传感器50的耦合空间，甚至将传感器50一同拔起，提升至地面，安装失败。为了避免这一问题，下入传感器50之前要对目的层以下的空段注射水泥70浆封填，直至封填到传感器50的底部。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围中。