專利名稱:在斜井中移動測井儀的方法及裝置的制作方法
本發(fā)明涉及一種用來在一口井中的不能靠重力下降部位(即測井儀不能靠重力作用所通過的那部分)移動測井儀的方法及裝置，例如在一口井的傾斜角度很大的那部分。
用來測量傾斜角度很大的井的已知方法，見于美國專利4，457，370中。它包括如下步驟。將一測井儀固定于鉆管底部，置于一個(gè)保護(hù)套內(nèi)，并在組裝鉆管的附加管段時(shí)將測井儀沉入井中然后將一連接于鋼絲繩末端的電連接器插入鉆管，將纜繩穿過連接于鉆繩頂端側(cè)向入口管，然后將連接器通過鉆管送下與連接于測井儀的一個(gè)相匹配的接頭配合;以實(shí)現(xiàn)電纜與測井儀的連接，因此也與地面控制設(shè)備連接起來。然后加上鉆管的其它管段，在管子外部將上述地下管入口處上方的電纜部分送下，直到測井儀到達(dá)待測部分的底部為止。然后當(dāng)提升鉆管時(shí)即可進(jìn)行測量工作。
這種已知技術(shù)的缺點(diǎn)在于測量期間測井儀裝在一個(gè)保護(hù)套里邊。這樣，就必須為每一類型的測井儀設(shè)計(jì)專用的保護(hù)套，并對某些類型的測量，上面這種保護(hù)套的存在可能會改變測量的特性。其另一局限性與鉆孔直徑有關(guān)。由于測量裝置的總體外經(jīng)實(shí)質(zhì)上是由于保護(hù)套而增大，因此不能測量小直徑的鉆孔。
另一可供選擇的方案，見于美國專利No 4，485，870中，它具有一個(gè)固定在測井儀上端的管狀凸出物(臂式支桿)。將連接器從地面穿過鉆繩再穿過凸出支臂送入。然后將測井儀從鉆管底部解開并將臂式支桿送下以便將測井儀帶到待測部位的底部。然后帶有臂式支桿的測井儀在孔的向上方向上移動，通過拉電纜來進(jìn)行測井。這種方法不受上述缺陷影響，但是所需裝備則更加復(fù)雜。
本發(fā)明的目的就是提供一種在一口井的非重力下降部位移動測井儀的方法，它不影響測量儀器的特性并適于小直徑鉆孔，并只需簡單的裝備就可實(shí)施。
按照本發(fā)明，將測井儀作為暴露在外的一節(jié)管段的延長部分而固定在鉆管上這節(jié)管段的底端，并通過增加鉆管管節(jié)使測井儀移到所關(guān)心的位置。在這一移動過程中間連繼產(chǎn)生出指示測井儀所受壓力負(fù)荷的信號并將其送至地面，因此，在壓力負(fù)荷發(fā)生異常變化的情況下可以終止測井儀的移動。
參照下面附圖通過下述說明可以清楚地理解。
圖1是實(shí)施本發(fā)明方法一個(gè)實(shí)施例中孔下設(shè)備的示意圖;
圖2更具體地示出圖1所示設(shè)備的一個(gè)部分;
圖3所示是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。
圖1所示的是一個(gè)鉆井，它包括一個(gè)帶有襯套的部位10，它的上部10′大致是垂直的，這井的底部還包括一個(gè)傾斜角度很大的部位11(“開孔”)。部位11就是為確定井所穿過的地質(zhì)構(gòu)造12所需要測量的部位。
如圖1所示的用于實(shí)現(xiàn)測井的設(shè)備包括一個(gè)鉆管15。在鉆管15的底端安裝了一個(gè)測井裝置16。測井儀裝置包括了一個(gè)測井儀17，這個(gè)測井儀可以是任何類型的，例如感應(yīng)測井儀，中子測井儀，聲波測井儀等，或是這些測井儀首尾相連的任何一種組合。通常，在測井儀的上部裝有一個(gè)測距儀夾頭(并未示出)。
測井儀裝置還包括一個(gè)裝在測井儀17上端的壓力負(fù)荷傳感器20。將傳感器20與測井儀用機(jī)械方法相連接以測量測井儀所承受的壓力。傳感器20最好是如美國專利4，265，210中所述的形式，這里參考引用了這個(gè)專利。這個(gè)傳感器包括了一個(gè)其伸長率是用Thomson互感器來測量的金屬棒，這個(gè)傳感器通常用于測量電纜繩的張力，但也可以用于測量作用在測井儀17上的壓力。前面所提的專利中已詳細(xì)地?cái)⑹隽诉@個(gè)傳感器，這里就不必再重復(fù)了。傳感器20被固定在一個(gè)電連接器部分21上，在使用中這個(gè)電連接部件21與一個(gè)輔助的連接器部分22嚙合以實(shí)現(xiàn)多個(gè)電接觸點(diǎn)的連接。輔助連接部22形成了電纜繩23的低端，通過電纜23，就可以在測井儀裝置和一個(gè)帶有供電纜用的絞盤的地面設(shè)備24之間傳送控制與信息信號。連接器21可以是上凸的，連接件22就是下凹的，當(dāng)然顛倒一下也是可以的。用于本發(fā)明的連接器在待批的、美國申請序號為565，795(1983、12、27、申請)中被披露，這篇題為“濕式電連接器”的美國申請已轉(zhuǎn)讓給本申請的受讓人。這里引用參考了這篇申請。根據(jù)下文連接器部分22的尾部一個(gè)對下述抽下階段起牽引作用的有益的擦洗部件25。連接器部分21是通過一個(gè)擰在鉆管底端部的管狀循環(huán)導(dǎo)管28與鉆管的下端連接的，并且件28還帶有許多孔，使鉆漿通過鉆管抽下來，排到測井儀裝置和鉆孔壁之間的套管中。
測井儀裝置，包括一個(gè)安裝在儀器17底部的減震器35。減震器將在這文中參照圖2進(jìn)行更詳細(xì)的論述。
電纜鉆管15通過一個(gè)側(cè)向入口管37被連到鉆36的上部;側(cè)向入口管37使電纜23能從鉆管15內(nèi)部通到鉆管管節(jié)36的外部，這一點(diǎn)從圖1可以清楚地看到。側(cè)向入口管在美國專利4，062，551(Base)4，388，969(Marshal等人)和法國專利申請2，502，236中已被公開。在待批的、1984、2、11、申請的序號為700，207的，題為“側(cè)向入口管”的美國申請中披露了一個(gè)比較好的裝置。這篇申請已轉(zhuǎn)讓給本申請受讓人，這里參考引用了這個(gè)申請。
圖2較詳細(xì)地給出了減震器35的一個(gè)實(shí)施例。減震器包括一個(gè)內(nèi)裝有許多厚橡膠墊圈41的外殼40，并在每對相鄰的橡皮墊圈41間插放進(jìn)薄金屬盤42。壁43封閉了這個(gè)外殼的一端，殼的另一端是敞開的?；钊?5的一端有一止推部分46，止推部分46被滑動地安裝在外殼40敞開端。這樣就能嚙合橡膠墊圈。止推部分46的外徑大于活塞桿47，環(huán)狀物48與外殼40的端部進(jìn)行螺紋連接，并還帶有一個(gè)肩部49，它與活塞的伸長止推部分46嚙合。這樣就構(gòu)成了活塞的定位器并給橡膠墊圈加上一個(gè)適當(dāng)?shù)念A(yù)負(fù)荷。帶有一個(gè)圓形或其它適當(dāng)斷面的端部52形成了減震器的前端，以利于推動測井儀裝置在井中穿過，端部52是被擰在活塞桿47上的活塞端部53上的。附圖上55處還示出了測井儀的前端，外殼的端壁43與55相接。要注意到，附圖雖然僅示出了一個(gè)減震器，也可以把幾個(gè)減震器首尾相連在一起以增加這個(gè)裝置的抗沖擊性。
如圖1所示的設(shè)備操作如下，在地面將測井儀裝置16安裝起來，并固定在鉆管管段末端。在鉆管的底端安裝測井儀裝置，連接鉆管的其它管段并把鉆管下降，直到測井儀裝置到達(dá)井中所要測量部分的頂部為止，這是在外殼的開口部分。然后把在電纜23上懸掛的下凹連接器插入鉆管15內(nèi)，電纜23穿過擰在鉆管15頂部的側(cè)向入口管37。然后通過把鉆漿注入鉆管內(nèi)的方法讓下凹連接件穿過鉆管移動直到它與測井儀裝置的部件上凸連接器21嚙合為止。連接完畢后，通過連接鉆管的新的部分形成了鉆管管段36，這樣就把測井儀裝置移到所要測量區(qū)段的底部了。這個(gè)鉆管的移動是穿過井的開孔區(qū)11發(fā)生的。在這個(gè)移動過程中傳感器20(通過電纜23與地面裝置24相接)連續(xù)發(fā)出測井儀裝置所承受的壓載指示信號。壓力通常是在一個(gè)限定范圍內(nèi)變化的當(dāng)此裝置靠近鉆孔壁摩擦?xí)r壓力就增大，反之，當(dāng)這一摩擦消失時(shí)壓力就減小。如果井被堵塞，壓力負(fù)荷就劇增，鉆管的操作者就應(yīng)立即停止移動鉆管。在已經(jīng)顯示了壓力負(fù)荷增大后的一段短時(shí)間內(nèi)一般認(rèn)為鉆管停止移動，其實(shí)鉆管還將下移一小段距離。減震器35就受壓，由于鉆管的連續(xù)移動，使測井儀不受撞擊，避免了測井儀受損。
如上所述，如果在井中發(fā)現(xiàn)障礙物，操作者可以通過向上稍加移動鉆管，然后以低速向下移動鉆管而排除之。
當(dāng)測井儀到達(dá)待測的部分的底部后，測井儀就由地面設(shè)備送來的控制信號來操縱以實(shí)現(xiàn)測量并通過向上提拉移動鉆管管段36而使其上移，同時(shí)將電纜23纏繞在地面裝置的絞盤上。
圖3以圖示說明實(shí)現(xiàn)電纜與測井儀連接的另一種可供選擇的方案。鉆管115底端與帶有測井儀117的測井裝置116固定在一起，壓力負(fù)荷傳感器120與測井儀117上端相連接，減震器135與測井儀117底端相接。上述與壓力負(fù)荷傳感器20和減震器35有關(guān)的指示值也分別加到傳感器120和減震器135上。電纜頭導(dǎo)管140固定在減震器120上。電纜頭導(dǎo)管140有一橫向通道引導(dǎo)電纜123通向測井儀裝置116的外部。電纜123從這點(diǎn)起向上到鉆管頂部均由電纜夾130固定在鉆管115的外部，電纜夾130由各個(gè)鉆管管段在其接合部附近被提供。電纜頭附件140穿過一轉(zhuǎn)接導(dǎo)管128，固定在鉆管115的底端上，轉(zhuǎn)接導(dǎo)管128有許多孔如果因?yàn)槟承┰蛐枰槌鲢@漿的話就可以使鉆漿從鉆管內(nèi)部放出。
在這種情況下，操作如下。將測井儀裝置在地面裝配好，通過電纜頭導(dǎo)管140與電纜連接，并通過將電纜頭導(dǎo)管140固定在測井儀裝置頂端上完成測井儀與電纜123連接。然后將導(dǎo)管140與鉆管一個(gè)管段相連并通過連接鉆管的幾個(gè)附加管段來組成鉆管115，同時(shí)將相應(yīng)長度的電纜從絞盤上打開。在每一連接點(diǎn)，電纜123均通過各個(gè)電纜夾130而固定在鉆管的外部。這一下送步驟繼續(xù)進(jìn)行直到測井儀被下放到井中所要測量的部位時(shí)為止，即放到將要測量部分的底部。在下放過程中，特別是在使測井儀裝置移動通過井里的未帶襯套的部分時(shí)，傳感器120發(fā)出信號指示出施加在測井儀上的壓力大小。測井操作本身是在提升鉆管并拆除鉆管各個(gè)部分以及將電纜重新繞在絞盤上的同時(shí)操縱測井儀而實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明不僅適用于如上所描述的類型的井，而且還可以應(yīng)用于所有或是由于傾斜角度太大、或是由于鉆孔條件困難而使得測井儀不能靠重力作用到達(dá)所需測量部位的井。
權(quán)利要求
1.一種用來移動測井儀穿過井中非重力下降部位的方法，其特征包括在鉆管底部裝配測井儀而成為一個(gè)暴露在外的、所述鉆管的延長部分，通過連接鉆管的附加管段并將其下放而使測井儀的暴露物穿過井的非重力下降部分。而移動，并且在這一移動過程中，測井儀不斷地發(fā)出并向井上送出信號指示施于測井儀上的壓力負(fù)荷。
2.一種用來移動測井儀穿過井中非重力下降部位的方法，其特征包括在鉆管底部裝配測井儀而使其成為一個(gè)暴露在外的所述鉆管的延長部分，通過電纜將上述測井儀與地面設(shè)備連接起來，通過連接鉆管的附加管段并將鉆管下放而使測井儀的暴露物穿過井中非重力下降部位而移動。通過測井儀不斷地發(fā)出并向地面送出信號指示施于測井儀上的壓力負(fù)荷。
3.一種用來測量井中非重力下降部位的方法，其特征包括在鉆管底部裝配測井儀而使其成為一個(gè)暴露在外的所述鉆管的延長部分，通過電纜將上述測井儀與地面設(shè)備連接在一起，通過連接鉆管的附加管段并將鉆管下放而使測井儀的暴露物穿過井中非重力下降部位而移動。在這一移動過程中，由測井儀連續(xù)地向地面設(shè)備發(fā)出并送出信號指示施于測井儀上的壓力負(fù)荷。在提升鉆管并拆去上述鉆管附加管段的同時(shí)通過操縱測井儀而實(shí)現(xiàn)測井。
4.如在權(quán)利要求
3中所述的方法，其特征是，這里將抗震裝置連接于測井儀。
5.一個(gè)用來測量井中非重力下降部位的裝置，其特征包括一根鉆管，一個(gè)固定在鉆管底部作為暴露的上述鉆管的延長部分的測井儀，一個(gè)固定在測井儀上用來發(fā)出信號通過測井儀指示出施于測井儀的壓力負(fù)荷的傳感器和孔上方傳遞上述信號的電纜裝置。
6.如在權(quán)利要求
書5中的裝置，其特征包括固定在測井儀底部的抗震裝置。
專利摘要
用來移動測井儀穿過井中非重力下落部部分(例如傾斜角度很大的部分)的方法，包括在鉆管底部裝配測井儀而成為一個(gè)暴露的、所述鉆管的延長部分，通過連接鉆管的附加管段并將其下放而使測井儀的暴露物穿過井的上述部分而移動，并且在這一移動過程中，測井儀連接發(fā)出并向井外送出信號指示施于測井儀上的壓力負(fù)荷。
文檔編號E21B23/00GK86102218SQ86102218
公開日1986年10月1日 申請日期1986年4月1日
發(fā)明者阿蘭·P·波蒂爾 申請人:施盧默格海外有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan