專利名稱：電纜傳輸定方位射孔定位裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電纜傳輸定方位射孔領(lǐng)域，特別是一種電纜傳輸定方位射孔工藝中的定位裝置。
背景技術(shù)：
定方位射孔工藝技術(shù)作為油(氣)井射孔工藝之一，在國內(nèi)外油田已被越來越廣泛使用，是油氣井一項(xiàng)非常重要的作業(yè)工序。隨著目前各個(gè)油田定向井和叢式井越來越多的情況下，一個(gè)油井井場很多口的油(氣)井，根據(jù)油區(qū)油層分布和地質(zhì)構(gòu)造的不同，每口井井下定方位射孔優(yōu)為重要，它關(guān)系到射孔后的措施地層裂縫走向；關(guān)系到后續(xù)采油層扇面的控制；關(guān)系到油(氣)井后續(xù)措施作業(yè)的制定；關(guān)系到地質(zhì)部門后續(xù)布井部署。油管傳輸定方位射孔工藝在應(yīng)用中受到局限性很大，主要一是射孔時(shí)需起下油管，勞動(dòng)強(qiáng)度非常大、占井時(shí)間長(約30小時(shí)/次)，直接影響試油氣的周期；二是射孔槍要進(jìn)行自然伽馬測井校深，準(zhǔn)確深度而且要井口配接調(diào)整短節(jié)完成調(diào)整；三是射孔槍的方位用陀螺儀測量后需轉(zhuǎn)動(dòng)油管，準(zhǔn)確方位需多次測量和轉(zhuǎn)油管來控制，稍帶斜度的井轉(zhuǎn)油管很困難而且危險(xiǎn)性很大；四是油管本身價(jià)格昂貴，起下油管會(huì)造成自身損傷和損耗，起下油管井口動(dòng)力設(shè)備消耗油料較大，整體費(fèi)用較高。電纜傳輸定方位射孔工藝技術(shù)，已受到油田工程技術(shù)專家們的重視，采用電纜將磁性定位器和投放工具以及定位裝置連接下井，用磁性定位器將深度確定好后，點(diǎn)火將定位裝置座在預(yù)定深度，然后起出電纜。定位裝置在電纜式定方位射孔工藝中是一個(gè)必不可少的裝置，而且起到非常重要的作用，它的性能好壞直接關(guān)系到整個(gè)電纜定方位射孔施工作業(yè)的成功與否。定位裝置的原理、結(jié)構(gòu)合理與否又直接關(guān)系到油氣井射孔準(zhǔn)確率，一但出現(xiàn)問題可造成誤射孔的重大工程責(zé)任事故。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了解決電纜定方位射孔工藝技術(shù)中的重要難關(guān)，設(shè)計(jì)出一種具有結(jié)構(gòu)合理、組裝操作快捷、施工可靠方便、使用成功率高的電纜傳輸定方位射孔定位
直ο本實(shí)用新型的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)一種電纜傳輸定方位射孔定位裝置，它至少包括本體、擴(kuò)張單元、鎖緊單元、釋放單元，其特征是鎖緊單元、擴(kuò)張單元、釋放單元依次套接在本體外，鎖緊單元與釋放單元之間通過斜面與擴(kuò)張單元活動(dòng)連接。所述的本體是由扶正管、丟手活塞、導(dǎo)向鍵、鎖舌、鎖舌套、中心管構(gòu)成，扶正管的上部內(nèi)側(cè)通過銷釘銷接有丟手活塞，扶正管的中部開有導(dǎo)向鍵，扶正管的下部外側(cè)螺紋連接有鎖舌套，鎖舌套內(nèi)固定有鎖舌，鎖舌套底部通過螺紋連接有中心管。所述的丟手活塞與扶正管之間通過4個(gè)剪切銷連接。所述的鎖緊單元是由鎖緊套和上楔體構(gòu)成，上楔體的上端固定連接有鎖緊套，上楔體下端有斜面。[0010]所述的鎖緊套與本體的鎖舌套的接觸端有鋸齒狀卡槽，鎖舌套的鎖舌對應(yīng)鋸齒狀卡槽的位置。所述的釋放單元是由打撈頭、下楔體、下心軸、托環(huán)、下堵頭、鎖爪構(gòu)成，下楔體的上端有斜面，下楔體的下端固定連接有托環(huán)，托環(huán)內(nèi)側(cè)有凹槽，托環(huán)底部通過內(nèi)螺紋連接有下堵頭，本體的中心管下端有鎖爪，鎖爪的下端外側(cè)有凸起，本體的扶正管下部內(nèi)側(cè)置有打撈頭，打撈頭與扶正管之間無連接關(guān)系，打撈頭的上端有內(nèi)卡沿，打撈頭底部固定連接有下心軸，下心軸位于中心管及鎖爪的內(nèi)側(cè)，下心軸的底端通過下堵頭限位，下心軸將鎖爪外側(cè)的凸起卡接在托環(huán)內(nèi)側(cè)的凹槽內(nèi)。所述的中心管下端固定多個(gè)間隔分布的鎖爪，每個(gè)鎖爪的下端外側(cè)均有凸起，凸起對應(yīng)的托環(huán)內(nèi)側(cè)有相匹配的凹槽。所述的擴(kuò)張單元是由卡瓦、彈簧、彈簧鋼板構(gòu)成，卡瓦位于鎖緊單元的上楔體和釋放單元的下楔體之間，上楔體和下楔體之間還壓接有彈簧，卡瓦是外側(cè)卡沿端大內(nèi)側(cè)小的梯形結(jié)構(gòu)，卡瓦梯形兩側(cè)斜面與上楔體下端和下楔體上端的斜面吻合。所述的卡瓦的背面通過螺栓固定連接有彈簧鋼板，彈簧鋼板兩端有限位槽口，彈簧鋼板通過兩端的限位槽口分別與上楔體及下楔體螺栓連接。所述的本體外側(cè)套接有多組鎖緊單元、擴(kuò)張單元、釋放單元構(gòu)成的定位機(jī)構(gòu)，各組定位機(jī)構(gòu)之間以本體中心管中心軸為對稱軸均勻套接在本體外。本實(shí)用新型“定位裝置”的有益效果是一是座封支撐可靠、深度可控制；二是卡瓦機(jī)構(gòu)便與座封和解封，解封后卡瓦回縮性高；三是鎖緊機(jī)構(gòu)巧妙，鎖緊性牢靠；四是定位裝置支撐力大而且解封機(jī)構(gòu)靈活可靠 ’五是與投放工具丟手活塞剪切拉斷力控制合理。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。


圖1是本實(shí)用新型定位裝置結(jié)構(gòu)剖面示意圖；圖中1、扶正管；2、丟手活塞；3、導(dǎo)向鍵；4、打撈頭；5、鎖緊套；6、鎖舌；7、鎖舌套；8、上楔體；9、中心管；10、卡瓦；11、彈簧；12、下楔體；13、彈簧鋼板；14、下心軸；15、托環(huán)；16、下堵頭；17、鎖爪。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1它至少包括本體、擴(kuò)張單元、鎖緊單元、釋放單元，其特征是鎖緊單元、擴(kuò)張單元、 釋放單元依次套接在本體外，鎖緊單元與釋放單元之間通過斜面與擴(kuò)張單元活動(dòng)連接。定位時(shí)，釋放單元位置固定，鎖緊單元向下擠壓，在斜面擠壓的作用下卡接單元向外擴(kuò)張最終卡接在管壁上，回收時(shí)鎖緊單元位置固定，釋放單元向下移動(dòng)。實(shí)施例2上述實(shí)施例中的本體可以包括扶正管1、丟手活塞2、導(dǎo)向鍵3、鎖舌6、鎖舌套7、中心管9構(gòu)成。扶正管1的上部內(nèi)側(cè)通過銷釘銷接有丟手活塞2，扶正管1的中部開有導(dǎo)向鍵3，扶正管1的下部外側(cè)螺紋連接有鎖舌套7，鎖舌套7內(nèi)固定有鎖舌6，鎖舌套7底部通過螺紋連接有中心管9。導(dǎo)向鍵3能夠在陀螺儀的配合下對定位裝置精確定位，具體定位方法如下定位裝置固定好后，導(dǎo)向鍵3的方位是未知的，要確定導(dǎo)向鍵3的方位，須要下陀螺儀測量導(dǎo)向鍵3的方位，這樣當(dāng)陀螺儀下到井內(nèi)插入定位裝置時(shí)，導(dǎo)向鍵3的作用是確保陀螺儀的導(dǎo)向槽插入，然后陀螺儀才能測出準(zhǔn)確的導(dǎo)向鍵的方位；另外，當(dāng)射孔槍下入井內(nèi)時(shí)，導(dǎo)向鍵 3能夠確保射孔槍尾部的導(dǎo)向槽插入，這樣才能保證射孔槍的向位準(zhǔn)確的達(dá)到設(shè)計(jì)要求的方位。實(shí)施例3上述實(shí)施例中的丟手活塞2可以與扶正管1之間通過4個(gè)剪切銷連接，這1個(gè)剪切銷的剪切噸位是預(yù)先設(shè)定的，投送工具內(nèi)的火藥量產(chǎn)生的力，一是保證定位裝置定位好，二是剩余火藥量產(chǎn)生的力繼續(xù)作用在丟手活塞2上，達(dá)到剪切銷的剪斷力時(shí)剪切銷斷裂，定位裝置與投送工具釋放開，確保投送工具和擠壓筒以上工具起出井口，井內(nèi)只留定位裝置。實(shí)施例4實(shí)施例1中的鎖緊單元可以是由鎖緊套5和上楔體8構(gòu)成，上楔體8的上端固定連接有鎖緊套5，上楔體8下端有斜面。實(shí)施例5實(shí)施例1中的鎖緊單元可以是由鎖緊套5與本體的鎖舌套7的接觸端有鋸齒狀卡槽，鎖舌套7的鎖舌6對應(yīng)鋸齒狀卡槽的位置，由于投送工具產(chǎn)生的上抽和下壓力作用，使鎖舌6前行，當(dāng)定位裝置定位好后鎖舌停止前行，鎖舌6伸出后卡接在鎖緊套5的鋸齒狀卡槽內(nèi)，鎖緊套5在鋸齒狀卡槽的作用下能夠沿著鎖舌套7外壁向下運(yùn)動(dòng)而無法向上運(yùn)動(dòng)。實(shí)施例6實(shí)施例1中的釋放單元可以是由打撈頭4、下楔體12、下心軸14、托環(huán)15、下堵頭 16、鎖爪17構(gòu)成。下楔體12的上端有斜面，下楔體12的下端固定連接有托環(huán)15，托環(huán)15內(nèi)側(cè)有凹槽，托環(huán)15底部通過內(nèi)螺紋連接有下堵頭16，本體的中心管9下端有鎖爪17，鎖爪17的下端外側(cè)有凸起，本體的扶正管1下部內(nèi)側(cè)置有打撈頭4，打撈頭4與扶正管1之間無連接關(guān)系，打撈頭4的上端有內(nèi)卡沿，打撈頭4底部固定連接有下心軸14，下心軸14位于中心管9 及鎖爪17的內(nèi)側(cè)，下心軸14的底端通過下堵頭16限位，下心軸14將鎖爪17外側(cè)的凸起卡接在托環(huán)15內(nèi)側(cè)的凹槽內(nèi)。實(shí)施例7實(shí)施例1中的釋放單元可以是由中心管9下端固定多個(gè)間隔分布的鎖爪17，每個(gè)鎖爪17的下端外側(cè)均有凸起，凸起對應(yīng)的托環(huán)15內(nèi)側(cè)有相匹配的凹槽。實(shí)施例8實(shí)施例1中的擴(kuò)張單元可以是由卡瓦10、彈簧11、彈簧鋼板13構(gòu)成?？ㄍ?0位于鎖緊單元的上楔體8和釋放單元的下楔體12之間，上楔體8和下楔體12之間還壓接有彈簧11，卡瓦10是外側(cè)卡沿端大內(nèi)側(cè)小的梯形結(jié)構(gòu)，卡瓦10梯形兩側(cè)斜面與上楔體8下端和下楔體12上端的斜面吻合。實(shí)施例9[0043]實(shí)施例1中的擴(kuò)張單元可以是由卡瓦10的背面通過螺栓固定連接有彈簧鋼板13， 彈簧鋼板13兩端有限位槽口，彈簧鋼板13通過兩端的限位槽口分別與上楔體8及下楔體 12螺栓連接，由于卡瓦10與上下楔體之間無直接連接關(guān)系，因此此處增加彈簧鋼板13不僅能夠限定卡瓦10，而且由于其彈性的關(guān)系不會(huì)對卡瓦10的定位效果產(chǎn)生影響。由于設(shè)置有限位槽口結(jié)構(gòu)因此在上楔體8壓縮或下楔體12釋放時(shí)卡瓦10不會(huì)隨著上、下楔體的移動(dòng)方向而移動(dòng)，僅會(huì)在斜面的作用下沿管壁垂直方向移動(dòng)。實(shí)施例10本定位裝置本體外側(cè)可以是由套接有多組鎖緊單元、擴(kuò)張單元、釋放單元構(gòu)成的定位機(jī)構(gòu)，本實(shí)施例可以為4組或6組或8組或10組，各組定位機(jī)構(gòu)之間以本體中心管9 中心軸為對稱軸均勻套接在本體外。具體工作工程為本定位裝置到達(dá)指定位置后，定位裝置的投放工具產(chǎn)生的下推力下壓鎖緊套5，鎖緊套5帶動(dòng)上楔體8下行，此時(shí)下楔體12在托環(huán)15及鎖爪17的作用下固定不動(dòng)，上、下楔體壓縮彈簧11，在上、下楔體斜面的作用下?lián)沃ㄍ?0向外擴(kuò)張緊貼在套管內(nèi)壁上，實(shí)現(xiàn)定位；回收定位裝置時(shí)投放工具內(nèi)的打撈矛進(jìn)入扶正管1內(nèi)，卡接在打撈頭1內(nèi)，投放工具上行帶動(dòng)打撈頭4上行，打撈頭4帶動(dòng)下心軸14上行，下心軸14離開中心管9的鎖爪17 處，鎖爪14自動(dòng)回彈脫出托環(huán)15內(nèi)側(cè)凹槽，托環(huán)15沒有了鎖爪17限位后，上、下楔體間壓縮的彈簧11推動(dòng)下楔體13向下運(yùn)動(dòng)，卡瓦10在彈簧鋼板13的作用下向內(nèi)收縮脫離套管內(nèi)壁，實(shí)現(xiàn)解鎖。通過油井工業(yè)性井下應(yīng)用主要優(yōu)點(diǎn)有一是取消了起下油管，大大的減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，而且節(jié)約了大量的成本；二是非常有效的縮短了古井時(shí)間(約8小時(shí)/次)；三是采用磁性定位器跟蹤提高了射孔槍準(zhǔn)確深度；四是射孔彈的方位用陀螺儀測量后，地面旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)提高了方位的準(zhǔn)確度；五是可在叢式井、斜度井上施工作業(yè)；六是安全性、可靠性得到提高，有效的解決了油氣井定向射孔技術(shù)難題。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不僅限于上述實(shí)施例，還可以是本專業(yè)技術(shù)人員常用的一些等同替換的通用結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求1.電纜傳輸定方位射孔定位裝置，它至少包括本體、擴(kuò)張單元、鎖緊單元、釋放單元，其特征是鎖緊單元、擴(kuò)張單元、釋放單元依次套接在本體外，鎖緊單元與釋放單元之間通過斜面與擴(kuò)張單元活動(dòng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜傳輸定方位射孔定位裝置，其特征是所述的本體是由扶正管(1)、丟手活塞(2)、導(dǎo)向鍵(3)、鎖舌(6)、鎖舌套(7)、中心管(9)構(gòu)成，扶正管(1) 的上部內(nèi)側(cè)通過銷釘銷接有丟手活塞(2)，扶正管(1)的中部開有導(dǎo)向鍵(3)，扶正管(1) 的下部外側(cè)螺紋連接有鎖舌套(7)，鎖舌套(7)內(nèi)固定有鎖舌(6)，鎖舌套(7)底部通過螺紋連接有中心管(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電纜傳輸定方位射孔定位裝置，其特征是所述的丟手活塞 (2)與扶正管(1)之間通過4個(gè)剪切銷連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜傳輸定方位射孔定位裝置，其特征是所述的鎖緊單元是由鎖緊套( 和上楔體(8)構(gòu)成，上楔體(8)的上端固定連接有鎖緊套(5)，上楔體(8) 下端有斜面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4和2所述的電纜傳輸定方位射孔定位裝置，其特征是所述的鎖緊套(5)與本體的鎖舌套(7)的接觸端有鋸齒狀卡槽，鎖舌套(7)的鎖舌(6)對應(yīng)鋸齒狀卡槽的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜傳輸定方位射孔定位裝置，其特征是所述的釋放單元是由打撈頭⑷、下楔體(12)、下心軸(14)、托環(huán)(15)、下堵頭(16)、鎖爪(17)構(gòu)成，下楔體 (12)的上端有斜面，下楔體(1 的下端固定連接有托環(huán)(15)，托環(huán)(1 內(nèi)側(cè)有凹槽，托環(huán) (15)底部通過內(nèi)螺紋連接有下堵頭(16)，本體的中心管(9)下端有鎖爪(17)，鎖爪(17)的下端外側(cè)有凸起，本體的扶正管(1)下部內(nèi)側(cè)置有打撈頭G)，打撈頭(4)與扶正管(1)之間無連接關(guān)系，打撈頭的上端有內(nèi)卡沿，打撈頭(4)底部固定連接有下心軸(14)，下心軸(14)位于中心管(9)及鎖爪(17)的內(nèi)側(cè)，下心軸(14)的底端通過下堵頭(16)限位，下心軸(14)將鎖爪(17)外側(cè)的凸起卡接在托環(huán)(15)內(nèi)側(cè)的凹槽內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電纜傳輸定方位射孔定位裝置，其特征是所述的中心管(9) 下端固定多個(gè)間隔分布的鎖爪(17)，每個(gè)鎖爪(17)的下端外側(cè)均有凸起，凸起對應(yīng)的托環(huán) (15)內(nèi)側(cè)有相匹配的凹槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜傳輸定方位射孔定位裝置，其特征是所述的擴(kuò)張單元是由卡瓦(10)、彈簧(11)、彈簧鋼板(13)構(gòu)成，卡瓦(10)位于鎖緊單元的上楔體(8)和釋放單元的下楔體(1 之間，上楔體(8)和下楔體(1 之間還壓接有彈簧(11)，卡瓦(10) 是外側(cè)卡沿端大內(nèi)側(cè)小的梯形結(jié)構(gòu)，卡瓦(10)梯形兩側(cè)斜面與上楔體(8)下端和下楔體 (12)上端的斜面吻合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電纜傳輸定方位射孔定位裝置，其特征是所述的卡瓦(10) 的背面通過螺栓固定連接有彈簧鋼板(13)，彈簧鋼板(13)兩端有限位槽口，彈簧鋼板(13) 通過兩端的限位槽口分別與上楔體(8)及下楔體(1 螺栓連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜傳輸定方位射孔定位裝置，其特征是所述的本體外側(cè)套接有多組鎖緊單元、擴(kuò)張單元、釋放單元構(gòu)成的定位機(jī)構(gòu)，各組定位機(jī)構(gòu)之間以本體中心管(9)中心軸為對稱軸均勻套接在本體外。
專利摘要本實(shí)用新型涉及電纜傳輸定方位射孔領(lǐng)域，特別是一種電纜傳輸定方位射孔定位裝置，它至少包括本體、擴(kuò)張單元、鎖緊單元、釋放單元，其特征是鎖緊單元、擴(kuò)張單元、釋放單元依次套接在本體外，鎖緊單元與釋放單元之間通過斜面與擴(kuò)張單元活動(dòng)連接。這種電纜傳輸定方位射孔定位裝置具有結(jié)構(gòu)合理、組裝操作快捷、施工可靠方便、使用成功率高的特點(diǎn)。
文檔編號E21B43/119GK202215214SQ201120294320
公開日2012年5月9日 申請日期2011年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月12日
發(fā)明者寧治軍, 岳志強(qiáng), 張新, 李寶珠, 楊平, 段立進(jìn), 路利軍, 馬穎 申請人:西安方元能源工程有限責(zé)任公司