專(zhuān)利名稱(chēng)：一種水平井測(cè)井儀器機(jī)械保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油測(cè)井技術(shù)領(lǐng)域，為水平井測(cè)井所用的一種測(cè)井儀器機(jī)械保護(hù)裝置。
水平井測(cè)井用常規(guī)的重力法無(wú)法實(shí)現(xiàn)。問(wèn)題在于常規(guī)測(cè)井方法是用電纜懸掛儀器，靠?jī)x器重力引導(dǎo)儀器下入井內(nèi)。而水平井的水平井段的井眼軌跡與重力成直角關(guān)系，即主動(dòng)力(重力)與位移方向(水平井段軌跡)垂直，因而重力無(wú)法引導(dǎo)儀器進(jìn)入水平段?？紤]到摩擦阻力，在造斜部分的大斜度井段儀器也難下入。資料表明，國(guó)外有如下幾種方法解決水平井測(cè)井問(wèn)題(1)泵沖出套法，即把測(cè)井儀器從不帶鉆頭的鉆柱底端泵送出去，這種方法測(cè)井的段長(zhǎng)有限。接鉆桿時(shí)需將儀器提出，這樣就需要多次起下測(cè)井電纜，既費(fèi)時(shí)間又不安全。
(2)Simphor法，這種方法是法國(guó)Forhor公司研究的。此法是把儀器裝在特制保護(hù)套內(nèi)，并連接到鉆桿柱底端下至待測(cè)井段頂部，然后在井口把電纜穿過(guò)旁通接頭與電纜濕式聯(lián)接器(濕接頭)連接在一起，泵送濕接頭到井下接通測(cè)井儀器電路，再接鉆桿下放測(cè)井，起鉆時(shí)可重復(fù)錄取測(cè)井曲線。
(3)撓性管法(又稱(chēng)盤(pán)管法)，其是將測(cè)井儀器直接裝在撓性管的一端，電纜預(yù)先裝入撓性管中，撓性管盤(pán)在地面的滾筒上，測(cè)井時(shí)可直接用撓性管將儀器送入井下。該方法的弱點(diǎn)是撓性管剛度差，不能推進(jìn)沉重的測(cè)井儀器沿水平段井眼走較長(zhǎng)的距離。
(4)隨鉆測(cè)井是在鉆井工具正在井里鉆進(jìn)時(shí)進(jìn)行的，但其測(cè)井儀器是專(zhuān)門(mén)制造的，因而投資昂貴，目前應(yīng)用很少。
(5)柔性保護(hù)套法，這是Bechtel公司為解決在曲率半徑為0.3米(超短半徑)條件下測(cè)井問(wèn)題而研究的。其全套測(cè)井儀器組裝在一個(gè)半液態(tài)塑性材料的柔性保護(hù)套內(nèi)，然后用柔性管送入井下。
美國(guó)Exxon、Gearhart等公司也研究出同Simphor法完全相似的方法，其測(cè)井系統(tǒng)稱(chēng)之為T(mén)ool-pusher，這種方法已在墨西哥灣、加里福尼亞近海、法國(guó)以及中國(guó)得到了應(yīng)用并獲得成功。但是Simphor方法在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中其電纜濕接頭對(duì)接成功率不太高，從而會(huì)造成現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)時(shí)間的窩工甚至返工現(xiàn)象。該濕接頭結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。加工精度要求高，材料性能要求比較苛刻，且尺寸過(guò)于緊湊，制造難度大，因此使用該方法的測(cè)井費(fèi)用也居高不下。
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠用鉆桿(或油管)將常規(guī)的測(cè)井儀器強(qiáng)制送入井下水平井段的測(cè)井儀器機(jī)械保護(hù)裝置，從而有效地實(shí)現(xiàn)水平井的測(cè)井。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的a.儀器保護(hù)套由剛性管子短節(jié)[10]、[13]和接箍[12]用螺紋聯(lián)接而成，其內(nèi)徑允許相配的測(cè)井儀器整體自由進(jìn)入或退出，與聲波儀器相配合的保護(hù)短節(jié)開(kāi)有多個(gè)縱向和橫向槽。該保護(hù)套的末端配有與相應(yīng)管柱聯(lián)接的專(zhuān)用螺紋轉(zhuǎn)換接頭[14]。
b.彈性鎖定器[8]為弓形彈性卡子，沿保護(hù)短節(jié)[10]的圓周軸向布置。
c.引鞋[6]上配有多層橡膠墊構(gòu)成的減震緩沖器[7]。
d.剛性扶正器[9]的外表面開(kāi)有縱向?qū)Я骼獠郏瑑?nèi)孔與保護(hù)短節(jié)[10]相配并用機(jī)械方法固定，由非金屬材料制造。


圖1一種水平井測(cè)井儀器機(jī)械保護(hù)裝置工作原理圖。
圖2一種水平井測(cè)井儀器機(jī)械保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1測(cè)井車(chē)絞車(chē) 2鉆桿或油管 3電纜卡子接頭4電纜 5旁通接頭 6引鞋7減震器 8彈性卡子 9剛性扶正器10短節(jié)Ⅰ 11測(cè)井儀器 12接箍13短節(jié)Ⅱ 14轉(zhuǎn)換接頭現(xiàn)結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明目作進(jìn)一步的描述首先在井口將本發(fā)明，既測(cè)井儀器機(jī)械保護(hù)裝置預(yù)先連接在鉆桿柱或油管柱的最下端，通過(guò)下放鉆柱置于待測(cè)地層的上部。然后將測(cè)井儀器組合整體通過(guò)電纜[4]和測(cè)井車(chē)絞車(chē)[1]，靠重力法沿鉆桿柱內(nèi)部水眼下放。接上旁通接頭[5]，開(kāi)泵循環(huán)下沖儀器組合進(jìn)入聯(lián)接在鉆桿柱最下端的保護(hù)裝置內(nèi)，到位后由彈性鎖定器鎖定。旁通接頭[5]以上測(cè)井電纜依附與鉆具外側(cè)，每隔一段接上一個(gè)電纜卡子接頭[3]，將電纜固定一次，以防電纜纏繞。這樣，通過(guò)繼續(xù)下放鉆柱可通過(guò)本發(fā)明即保護(hù)裝置攜帶測(cè)井儀器進(jìn)入水平井段的測(cè)試地層，直到測(cè)完整個(gè)水平井段為止。起鉆時(shí)可重復(fù)錄取測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)。
下面結(jié)合圖2詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明提出的具體裝置的細(xì)節(jié)及工作情況剛性管子短節(jié)[10]和[13]由接箍[12]用螺紋連接在一起構(gòu)成保護(hù)套本體，該保護(hù)套的作用是有足夠的強(qiáng)度和剛度，在鉆柱或油管柱起下的帶動(dòng)下，攜帶測(cè)井儀器沿井眼軌跡前進(jìn)或后退而實(shí)現(xiàn)測(cè)試任務(wù)，保護(hù)測(cè)井儀器不受損傷。彈性鎖定器[8]是防止測(cè)井儀器進(jìn)入保護(hù)套到位后，在鉆柱推動(dòng)下在水平井段前行時(shí)，測(cè)井儀器在相對(duì)反向流體力作用下產(chǎn)生的回漂現(xiàn)象。該鎖定器在規(guī)定的軸向拉力作用下解鎖，從而允許測(cè)井儀器從保護(hù)裝置中退出。引鞋由引導(dǎo)體[6]與減震器[7]構(gòu)成，其是在保護(hù)裝置被鉆柱或油管柱下推前行時(shí)起引導(dǎo)作用，并防止砂礫沿保護(hù)套軸向灌入和在測(cè)井儀器在重力或液體力作用下進(jìn)入就位時(shí)緩沖減震保護(hù)儀器。剛性扶正器[9]是在水平套管井測(cè)井時(shí)，扶持保護(hù)套本體于套管中位，以提高儀器測(cè)取數(shù)據(jù)的可靠程度，并避免裝置過(guò)套管接箍時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)測(cè)取數(shù)據(jù)的影響。轉(zhuǎn)換接頭[14]的作用是將本發(fā)明與鉆柱或油管柱用螺紋連接在一起。圖中[11]為測(cè)井儀器組合，[4]為測(cè)井電纜。
使用本發(fā)明而實(shí)現(xiàn)的水平井測(cè)井方法與Simphor方法的相同之處在于都是用鉆桿等剛性管推進(jìn)儀器下井。不同之處為Simphor法把裝有測(cè)井儀器的特制保護(hù)套聯(lián)結(jié)在下送管柱的底端，然后通過(guò)下鉆桿推送儀器下井，再在地面泵送濕接頭牽引電纜與井底儀器接通。這種方法的弱點(diǎn)除濕接頭對(duì)接難度大外，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中還發(fā)生過(guò)井底情況復(fù)雜、將造價(jià)昂貴的測(cè)井儀器卡死在井底的事故。而使用本發(fā)明可以先只將本裝置用鉆桿送入井下，然后用常規(guī)的測(cè)井方法用電纜將常規(guī)的測(cè)井儀器沿鉆桿內(nèi)部水眼整體送入鉆桿最下端的本裝置內(nèi)。在下放鉆柱向前推進(jìn)儀器測(cè)井時(shí)，一旦發(fā)生卡鉆事故，可在地面用絞車(chē)上提電纜，當(dāng)電纜拉力克服設(shè)定的彈性鎖定器的鎖止力后，即可將儀器從鉆桿內(nèi)安全起出。所以使用本發(fā)明有較高的可靠性和安全性。
權(quán)利要求
1.一種石油及天然氣水平井測(cè)井儀器機(jī)械保護(hù)裝置。其特征在于該裝置由儀器保護(hù)套(包括短節(jié)[10]、[13]和接箍[12])、引鞋[6]、彈性鎖定器[8]及剛性扶正器[9]構(gòu)成。a.儀器保護(hù)套由剛性管子短節(jié)[10]、[13]和接箍[12]用螺紋聯(lián)接而成，其內(nèi)徑允許相配的測(cè)井儀器整體自由進(jìn)入或退出，與聲波儀器相配合的保護(hù)短節(jié)開(kāi)有多個(gè)縱向和橫向槽。該保護(hù)套的末端配有與相應(yīng)管柱聯(lián)接的專(zhuān)用螺紋轉(zhuǎn)換接頭[14]。b.彈性鎖定器[8]為弓形彈性卡子，沿保護(hù)短節(jié)[10]的圓周軸向布置。c.引鞋[6]上配有多層橡膠墊構(gòu)成的減震緩沖器[7]。d.剛性扶正器[9]的外表面開(kāi)有縱向?qū)Я骼獠?，?nèi)孔與保護(hù)短節(jié)[10]相配并用機(jī)械方法固定，由非金屬材料制造。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種水平井測(cè)井儀器機(jī)械保護(hù)裝置。使用該裝置能夠用鉆桿柱等剛性管柱將測(cè)井儀器送入井下，有效地實(shí)現(xiàn)水平井的測(cè)井。該裝置由儀器保護(hù)套(包括短節(jié)(10)、(13)和接箍(12))、引鞋(6)、彈性鎖定器(8)及剛性扶正器(9)等組成。其特點(diǎn)在于該裝置可預(yù)先用鉆桿柱下入井下到待測(cè)部位上部，而后允許測(cè)井儀器整體經(jīng)過(guò)鉆桿柱內(nèi)部水眼進(jìn)入該裝置并鎖定，通過(guò)鉆桿的起下攜帶測(cè)井儀器前進(jìn)或退出，以錄取測(cè)井資料。
文檔編號(hào)E21B47/00GK1064129SQ9210639
公開(kāi)日1992年9月2日 申請(qǐng)日期1992年1月28日 優(yōu)先權(quán)日1992年1月28日
發(fā)明者張?chǎng)? 徐常勝, 羅大沅, 司家祥, 劉春梅, 汪康 申請(qǐng)人:勝利石油管理局鉆井工藝研究院