專利名稱：石油測井用井口射彈連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種石油測井用的井口射彈連接器，屬于石油開采中的油井液面檢測技術(shù)。
在產(chǎn)油井套管內(nèi)液面高低、井底壓力、井底活動數(shù)據(jù)及泵的運行狀況等檢測中，利用聲彈產(chǎn)生的聲信號，向油井套管內(nèi)發(fā)射，利用聲納測井探聲儀對其回聲信號進行探測記錄。本發(fā)明的石油測井用的井口射彈連接器，它既是聲源發(fā)生器，又是測量時的油井套管和聲納測井探聲儀之間的連接附件。
現(xiàn)有的油井狀態(tài)參數(shù)檢測中采用的射彈油井連接附件，如我國油田使用的美國鍵石發(fā)展公司(Keystone Development Corporation)的D6B2型射彈油井連接附件，是只有一個彈膛的射彈油井連接附件，安裝一次射彈油井連接附件，只能發(fā)射一發(fā)聲彈，測出一條可供計算的油井狀態(tài)曲線。該裝置使用發(fā)射口徑-10的聲彈或者口徑-45的聲彈。它由密封體、帶有一個彈膛的彈架、擊針、手柄、放氣閥、微音器、記錄儀和連接箍等組成。當把射彈油井連接附件結(jié)合到石油井口套管上時，關(guān)閉放氣閥，取下密封體，將一發(fā)聲彈裝入彈膛，再裝上密封體，然后連接箍連接密封體與彈架，放開套管閥門，將記錄儀上信號線與微音器連接，同時起動記錄儀，順時針轉(zhuǎn)動手柄，使擊針解脫擊發(fā)，微音器接收聲彈發(fā)射的聲信號和油井反射的聲信號，并將其轉(zhuǎn)換成電信號。記錄儀即可記錄上述的聲信號曲線。然后關(guān)閉套管閥門，打開放氣閥，重復(fù)上述動作再進行下一次測量。上述這種射彈油井連接附件的不足之處是一次只能發(fā)射一發(fā)聲彈，測出一條油井狀態(tài)曲線，再測量時需要重復(fù)上述拆裝過程，操作不方便，測試周期長，使用口徑-10或者口徑-45的聲彈在套壓低于0.2MPa時，反射聲信號弱，微音器接收不到回波信號，因而影響油井液面等狀達參數(shù)的計算。
本發(fā)明的目的是提出一種新的石油測井用的井口射彈連接器，關(guān)閉一次套管閥門，可連續(xù)測出多條油井狀態(tài)曲線，如六條;提高聲場發(fā)射信號強度，可實現(xiàn)油井套壓低于0.2MPa時的檢測。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的在我國油田廣泛使用的美國鍵石發(fā)展公司的射彈油井連接附件的基礎(chǔ)上，對其結(jié)構(gòu)作了改進，把原來只有一個彈膛的彈架改用具有多個彈膛，如二到八個彈膛的轉(zhuǎn)輪式彈架，增加了撥動轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動機構(gòu);轉(zhuǎn)輪上的彈膛改用56式?jīng)_鋒槍的彈膛結(jié)構(gòu)，以56式?jīng)_鋒槍的槍彈做成的聲彈代替發(fā)射口徑-10的聲彈或者口徑-45的聲彈，提高聲場信號強度。并增設(shè)了可直接觀察井口壓力的壓力表，為簡化操作、連續(xù)測試提供了方便條件。
本發(fā)明的優(yōu)點是開閉一次套管閥門，就可測得多條，如二到八條可供計算油井液面狀態(tài)等參數(shù)曲線。測試兩條油井狀態(tài)曲線的時間僅為我國油田廣泛使用的射彈油井連接附件的三分之一左右，縮短了測試周期。由于采用56式普通沖鋒槍槍彈，并經(jīng)過優(yōu)選裝藥做成的聲彈，使發(fā)出的聲信號距膛口兩米處的聲壓達150分貝，因此在0.2MPa以下的低壓井所發(fā)出的聲波也能使微音器接收到清析的液面回波。適用于各種壓力的油井測試要求，為適時掌握油層分布規(guī)律提供依據(jù)。
本發(fā)明的附圖有

圖1 石油測井用的井口射彈連接器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2 石油測井用的井口射彈連接器轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)示意圖。
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述。
本發(fā)明的石油測井用的井口射彈連接器如圖1所示。它包括轉(zhuǎn)輪1、轉(zhuǎn)輪座2、芯柱3、密封體4、密封墊5、凸輪6、凸輪軸7、密封圈8、手柄9、擊針10、擊針簧11、撥輪鉤12、杠桿13、連接箍14、放氣閥15、壓力表16和微音器17等組成。轉(zhuǎn)輪1的外形呈圓柱型，直徑為590mm左右，圓柱內(nèi)均勻分布二到八個彈膛18，本實施例選用六個56式?jīng)_鋒槍彈的彈膛18(見圖2)，轉(zhuǎn)輪1的圓柱中心有一芯柱孔19，轉(zhuǎn)輪1的一端有與彈膛18相配合的撥齒20，還一個定位碰珠21。轉(zhuǎn)輪座2為階梯式圓柱殼體，轉(zhuǎn)輪座2中間的軸向有一芯柱3，轉(zhuǎn)輪1位于轉(zhuǎn)輪座2后方，使轉(zhuǎn)輪1裝入轉(zhuǎn)輪座2后套入芯柱3上，并與轉(zhuǎn)輪座2內(nèi)側(cè)的臺階接觸，轉(zhuǎn)輪1與轉(zhuǎn)輪座2的芯柱3成活動連接。轉(zhuǎn)輪座2的前端安裝在油井口的套管上，轉(zhuǎn)輪座2的中部下方有放氣閥15和壓力表16，上方有微音器17，均與轉(zhuǎn)輪座2用螺紋連接。密封體4為筒形，它的前端與轉(zhuǎn)輪座2的尾端用連接箍14以螺紋連接。密封體4內(nèi)側(cè)有擊針孔23，其內(nèi)前有擊針10、后有擊針簧11，擊針10可在擊針孔23內(nèi)運動，擊針10上有凸體24。密封體4的尾端是封閉的，中間有一軸孔，擊針簧11的一端頂住擊針10，另一端頂住密封體4的尾端。凸輪6、撥輪鉤12、杠桿13和密封墊5等裝于密封體4內(nèi)。凸輪6的尾端有凸輪軸25，它穿出密封體4的尾端的軸孔，手柄9裝在凸輪軸25上。凸輪軸25與密封體4之間有密封圈8，使凸輪軸25既能轉(zhuǎn)動，又能保證密封體4的良好密封。凸輪6上有相通的螺旋槽27和直槽28，凸體24可在凸輪6上的螺旋槽27和直槽28內(nèi)運動。凸輪6前部的凸輪面保留圓周的四分之三，其余四分之一挖空，形成杠桿13的定位槽29。撥輪鉤12的一端插入密封體4的前端面定位槽30內(nèi)，另一端與杠桿13的鉸鏈軸31實現(xiàn)鉸鏈連接，其端部鉤住撥齒20的一個齒，杠桿13的中間與密封體4用杠桿軸26連接，杠桿13的尾端與凸輪6的前部凸輪面接觸。密封墊5安裝在轉(zhuǎn)輪1和凸輪6之間，密封墊5上帶有允許擊針10通過的擊針孔23，還有供撥輪鉤12和杠桿13移動的空間，與轉(zhuǎn)輪1接觸的端面上有沿圓周均勻分布的二到八個定位坑，本實施例選用六個定位坑。
本發(fā)明的特征在于用帶二到八個彈膛18的轉(zhuǎn)輪1代替一個彈膛的彈架，撥齒20、撥輪鉤12和杠桿13組成的撥齒機構(gòu)，該機構(gòu)與凸輪6的前部凸輪面相配合，當手柄9旋轉(zhuǎn)一周時，轉(zhuǎn)輪1轉(zhuǎn)動的角度正好為360°與彈膛18個數(shù)之比，本實施例選用六個彈膛18，則手柄9旋轉(zhuǎn)一周，轉(zhuǎn)輪1轉(zhuǎn)動60°。
彈膛18的分布可以根據(jù)不同油井狀態(tài)檢測要求，布置適合于各種錐形或柱形或其它形狀聲彈的彈膛18。本實施例采用56式彈殼制造的聲彈，再經(jīng)過優(yōu)選裝藥，使其發(fā)出的聲波的回波較強。因此，不但適用于中高壓油井檢測，而且也適用于介質(zhì)密度較小的低壓油井檢測。
本石油測井用井口射彈連接器的工作過程如下
把石油測井用的井口射彈連接器接合到石油井口的套箍上，關(guān)閉放氣閥15，擰動連接箍14，卸下密封體4，取出轉(zhuǎn)輪1，把六發(fā)聲彈依次裝入轉(zhuǎn)輪1的彈膛18內(nèi)，然后把轉(zhuǎn)輪1裝入轉(zhuǎn)輪座2，把密封體4前端放入轉(zhuǎn)輪座2的尾端;擰緊連接箍14。裝上微音器17與記錄儀的連線，放開油井上的套管閥門。當順時針轉(zhuǎn)動手柄9時，手柄9通過凸輪軸25帶動凸輪6轉(zhuǎn)動，凸輪6上的螺旋槽27迫使擊針10上的凸體24沿其移動，此時擊針10在密封體4的擊針孔23內(nèi)向后直線移動，并壓縮擊針簧11，同時凸輪6的前部凸輪面撥動杠桿13轉(zhuǎn)動，杠桿13帶動撥輪鉤12，撥動轉(zhuǎn)輪1上的撥齒20，使轉(zhuǎn)輪1轉(zhuǎn)動，凸體24沿螺旋槽27移動到接近直槽28時，即凸輪6的前部凸輪面帶動杠桿13接近走完四分三凸輪面時，轉(zhuǎn)輪1轉(zhuǎn)動了60°，定位碰珠21進入密封墊5的一個定位坑內(nèi)，使彈膛18到位，此時聲彈底火對準擊針孔23。繼續(xù)轉(zhuǎn)動手柄9，杠桿13和撥輪鉤12退回到凸輪6的前方定位槽29和密封體4的定位槽30內(nèi)，并在拉簧22的作用下復(fù)位，使撥輪鉤12進入轉(zhuǎn)輪1的撥齒20下一個待撥位置。當轉(zhuǎn)到擊針10的凸體24進入凸輪6的直槽28時，失去凸輪6對凸體24的限制，在擊針簧11的作用下將聲彈擊發(fā)，這時手柄9正好旋轉(zhuǎn)一周。微音器17將接收到的信號依次傳給記錄儀，記錄儀便繪出油井狀態(tài)曲線。再順時針轉(zhuǎn)動手柄9一周，可測得下一條油井狀態(tài)曲線。依次可連續(xù)測得六條油井狀態(tài)曲線。測后，關(guān)閉套管閥門，打開放氣閥15，待井口射彈連接器內(nèi)的氣體釋放完后，將密封體4取下，取出轉(zhuǎn)輪1，用起子將轉(zhuǎn)輪1內(nèi)的六個空彈殼取出。再裝入新的聲彈就可繼續(xù)測量。
權(quán)利要求
1.一種石油測井用的井口射彈連接器，通常包括帶有彈膛18的圓柱形轉(zhuǎn)輪1、帶有階梯的圓柱形殼體轉(zhuǎn)輪座2、芯柱3、筒形密封體4、密封墊5、凸輪6、凸輪軸7、密封圈8、手柄9、帶有凸體24的擊針10、擊針簧11、連接箍14、放氣閥15和微音器17，轉(zhuǎn)輪1的圓柱中心有一芯柱孔19，轉(zhuǎn)輪座2中間的軸向有一芯柱22，轉(zhuǎn)輪1裝入轉(zhuǎn)輪座2后套在芯柱22上，轉(zhuǎn)輪座2的下方有放氣閥15，上方有微音器17，密封體4的內(nèi)側(cè)有擊針孔23，其前有擊針10、后有擊針簧11，密封體4的尾端是封閉的，中間有一軸孔、擊針簧11的一端頂住擊針10，另一端頂住密封體4的尾端，凸輪6的尾端有凸輪軸25，它穿出密封體4的尾端軸孔，手柄9在密封體4外，安裝在凸輪軸25上，凸輪6上有相通的螺旋槽27和直槽28，本發(fā)明的特征在于轉(zhuǎn)輪1內(nèi)有二到八個彈膛18，轉(zhuǎn)輪1的圓柱中心有一芯柱孔19，轉(zhuǎn)輪1的一端有與彈膛18相配合的撥齒20，還有一個定位碰珠21，撥齒20、撥輪鉤12和杠桿13組成撥齒機構(gòu)，撥輪鉤12一端插入密封體4的前端面定位槽30內(nèi)，另一端與杠桿13的鉸鏈軸31成鉸鏈連接，其端部鉤住撥齒20的一個齒，杠桿13的中間與密封體4用杠桿軸32連接，杠桿13的尾端與凸輪6的前部凸輪面相接觸，凸輪6前部的凸輪面保留圓周的四分之三，其余四分之一挖空。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油測井用的井口射彈連接器，其特征在于轉(zhuǎn)輪1在直徑為590mm左右的圓周內(nèi)均勻分布六個56式?jīng)_鋒槍彈膛，轉(zhuǎn)輪1的六個彈膛18同時一次裝入六發(fā)聲彈，手柄9轉(zhuǎn)動一周，轉(zhuǎn)輪1轉(zhuǎn)動60°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油測井用的井口射彈連接器，其特征在于上述轉(zhuǎn)輪1采用發(fā)出聲波較強的56式?jīng)_鋒槍彈殼制造的聲彈。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種石油測井用的井口射彈連接器，其特征在于轉(zhuǎn)輪1內(nèi)有二到八個彈膛18，中心有一芯柱孔19，裝入轉(zhuǎn)輪座2，轉(zhuǎn)輪1一端有與彈膛18相配合的撥齒20，撥齒20與撥輪鉤12和杠桿13組成撥齒機構(gòu)，撥齒機構(gòu)受凸輪6控制，凸輪6旋轉(zhuǎn)一周，轉(zhuǎn)輪1前進一個彈膛。轉(zhuǎn)輪1在直徑為590mm的圓周內(nèi)均勻分布二到八個56式?jīng)_鋒槍彈膛，同時一次裝入六發(fā)聲彈。
文檔編號E21B47/04GK1059013SQ90106819
公開日1992年2月26日 申請日期1990年8月14日 優(yōu)先權(quán)日1990年8月14日
發(fā)明者楊學軍 申請人:中國人民解放軍八九八七二部隊