固井膠塞超聲追蹤定位系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種石油開采用輔助裝置，尤其涉及一種固井膠塞超聲追蹤定位系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]固井過程中，采用固井膠塞隔絕水泥漿和驅替鉆井液，時常會出現(xiàn)膠塞半途阻塞等失效現(xiàn)象，需要能夠探測到故障位置，以便排除故障。同時，如果能夠追蹤監(jiān)控膠塞的下行距離，還可依次適時調整固井相關操作，從而降低故障率，提高固井成功率和固井施工質量。
[0003]因此，提出了對固井膠塞進行追蹤定位的作業(yè)需要，隨即進行了技術研宄?；诰峦ㄐ藕同F(xiàn)場施工條件等限制，固井膠塞定位無法采用常規(guī)無線電或激光等定位手段，通過大量技術調研，初步擬定了超聲信標追蹤定位的解決方案，改變現(xiàn)有膠塞的結構特點，植入超聲信標，使膠塞不僅耐熱、耐磨、耐壓，而且能完全將套管中的水泥漿刮削干凈，同時還能正常發(fā)射超聲信號，通過地面上的追蹤定位裝置接收計算出膠塞的下行位置，滿足正常的固井施工作業(yè)。
【發(fā)明內容】
[0004]固井膠塞超聲追蹤定位系統(tǒng)，包括固井膠塞和井上追蹤定位設備，所述的井上追蹤定位設備包括夾具、換能器、顯控器，換能器安裝在夾具上，且換能器連接顯控器；所述的固井膠塞包括上部橡膠本體、下部橡膠本體、上骨架、下骨架、超聲信標，骨架采用兩半式，上骨架、下骨架通過螺紋連接成一體，超聲信標放置于上骨架、下骨架的空腔內；上部橡膠本體和下部橡膠本體分別包覆在上骨架、下骨架外側，上部橡膠本體和下部橡膠本體緊箍在套管壁上。
[0005]所述上部橡膠本體、下部橡膠本體由丁腈橡膠制成。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:可以在追蹤定位膠塞在固井中位置的同時，方便地將套管內的泥漿液清理干凈，結構簡單、易于操作。
【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明的固井膠塞的半剖結構示意圖。
[0008]圖2為本發(fā)明的井上追蹤定位設備示意圖。
[0009]其中I為上部橡膠本體，2為上骨架，3為超聲信標，4為下部橡膠本體，5為下骨架，6為夾具，7為換能器，8為顯控器。
【具體實施方式】
[0010]固井膠塞超聲追蹤定位系統(tǒng)，包括固井膠塞和井上追蹤定位設備，所述的井上追蹤定位設備包括夾具6、換能器7、顯控器8，換能器7安裝在夾具6上，且換能器7連接顯控器8 ;所述的固井膠塞包括上部橡膠本體1、下部橡膠本體4、上骨架2、下骨架5、超聲信標3，骨架采用兩半式，上骨架2、下骨架5通過螺紋連接成一體，超聲信標3放置于上骨架2、下骨架5的空腔內；上部橡膠本體I和下部橡膠本體4分別包覆在上骨架2、下骨架5外偵牝上部橡膠本體I和下部橡膠本體4緊箍在套管壁上。
[0011]所述上部橡膠本體1、下部橡膠本體4由丁腈橡膠制成。
[0012]上部橡膠本體I和下部橡膠本體4緊箍在套管壁上，起到良好的密封性，可以有效防止液體竄漏，保證了膠塞的有效坐底。上部橡膠本體1、下部橡膠本體4、上骨架2與下骨架3使固井膠塞在套管內能夠承受來自水泥與頂替液的雙向壓力。
[0013]系統(tǒng)采用膠塞內部植入定位超聲信標3，通過套管傳聲，在井口遙測的聲程差定位技術，在膠塞下降過程中周期性的發(fā)射超聲定位信號，信號通過膠塞耦合到油井套管上傳輸，被緊貼在井口管道上的超聲接收換能器收7到，通過采樣計算處理，跟蹤計算出膠塞從井口向下運動過程中不斷變化的聲稱差，從而測算處膠塞相對于井口的距離及運動速度，并以此實時繪制出膠塞的運動位置與時間曲線。
[0014]系統(tǒng)由于采用聲稱差測距法，使其具備了系統(tǒng)現(xiàn)場自校準能力，不但排除了系統(tǒng)設備及架設帶來的測量誤差和環(huán)境溫濕度影響，還可以現(xiàn)場測定不同石油管道的聲傳播速度，進一步提高了測量精度。
【主權項】
1.固井膠塞超聲追蹤定位系統(tǒng)，包括固井膠塞和井上追蹤定位設備，其特征在于:所述的井上追蹤定位設備包括夾具、換能器、顯控器，換能器安裝在夾具上，且換能器連接顯控器；所述的固井膠塞包括上部橡膠本體、下部橡膠本體、上骨架、下骨架、超聲信標，骨架采用兩半式，上骨架、下骨架通過螺紋連接成一體，超聲信標放置于上骨架、下骨架的空腔內；上部橡膠本體和下部橡膠本體分別包覆在上骨架、下骨架外側，上部橡膠本體和下部橡膠本體緊箍在套管壁上。
2.根據(jù)權利要求1所述的固井膠塞超聲追蹤定位系統(tǒng)，其特征在于:所述上部橡膠本體、下部橡膠本體由丁腈橡膠制成。
【專利摘要】固井膠塞超聲追蹤定位系統(tǒng)，包括固井膠塞和井上追蹤定位設備，所述的井上追蹤定位設備包括夾具、換能器、顯控器，換能器安裝在夾具上，且換能器連接顯控器；所述的固井膠塞包括上部橡膠本體、下部橡膠本體、上骨架、下骨架、超聲信標，骨架采用兩半式，上骨架、下骨架通過螺紋連接成一體，超聲信標放置于上骨架、下骨架的空腔內；上部橡膠本體和下部橡膠本體分別包覆在上骨架、下骨架外側，上部橡膠本體和下部橡膠本體緊箍在套管壁上。優(yōu)點是：可以在追蹤定位膠塞在固井中位置的同時，方便地將套管內的泥漿液清理干凈，結構簡單、易于操作。
【IPC分類】E21B47-09
【公開號】CN104847338
【申請?zhí)枴緾N201510129009
【發(fā)明人】穆學杰, 張宏軍, 李強, 鄧杰, 徐學福, 繆東迎, 張建濤, 張義貴, 馬雨, 竇欽譚, 李艷順
【申請人】勝利油田長龍橡塑有限責任公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年3月24日