水平井桿管輸送測(cè)井工藝桿管柱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水平井桿管輸送測(cè)井工藝桿管柱，屬于油田水平井測(cè)井領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)外水平井測(cè)井一般采用油管(連續(xù)油管)輸送、牽引器輸送、水力輸送等三種方式。現(xiàn)有的油管輸送和水力輸送，要栗送液體，液體進(jìn)入地層，直接影響測(cè)試結(jié)果，牽引器輸送和連續(xù)油管輸送投入成本較高。迫切需要找到一種如同直井測(cè)井那樣的測(cè)試工藝技術(shù)。
[0003]國內(nèi)查到山東、吉林、黑龍江、四川、湖北等地關(guān)于水平井測(cè)試儀器輸送方面的文獻(xiàn)。其中，山東榮興石油工程有限公司研制的水平井測(cè)井輸送裝置，主要由注水管、油管、套管、測(cè)井裝置、水栗、篩管、出水管組成，油井內(nèi)固定有套管，套管內(nèi)放置油管，油管的頂端連接有篩管，測(cè)井裝置與電纜線連接，放置于油管內(nèi)；油管的地面段為密封，并設(shè)有注水管，注水管與水栗連接，套管靠近地面處設(shè)有出水管；篩管的頂端封閉，管上有若干篩孔。勝利石油管理局鉆井工藝研究院發(fā)明的水平井測(cè)井儀器機(jī)械保護(hù)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(包括兩個(gè)短節(jié)和接箍)、引鞋、彈性鎖定器及剛性扶正器等組成。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)過鉆桿柱內(nèi)部水眼進(jìn)入該裝置并鎖定，通過鉆桿的起下攜帶測(cè)井儀器前進(jìn)或退出，以錄取測(cè)井資料。吉林油田公司采油工藝研究院孫愛軍根據(jù)水平井井身結(jié)構(gòu)和測(cè)井工藝的特點(diǎn)，采用連續(xù)油管傳輸工藝技術(shù)，將井下儀器送至測(cè)量井段，達(dá)到對(duì)水平井進(jìn)行吸水剖面測(cè)試的目的。
[0004]國外查到美國、俄羅斯、加拿大等地關(guān)于水平井測(cè)試儀器輸送方面的文獻(xiàn)。其中，加拿大NUTH DAVID研制了一種使用連續(xù)抽油桿在井筒里輸送儀器的設(shè)備和方法。俄羅斯O 00 KUB研制了一種水平井測(cè)試儀器輸送裝置，包含嵌入了支架及助推器的圓柱體。美國SCHLUMBERGER TECHNOLOGY CORP開發(fā)的水平井井底工具的輸送方法，包含一對(duì)關(guān)鍵的安裝好的圓弧形曲面，通過偏移，圓弧的曲面都能夠與井壁無縫連接，同時(shí)，工作的傳動(dòng)裝置也能與圓弧面相連。俄羅斯G AKTS1NERNAJA N PROIZV開發(fā)的將地球物理測(cè)試儀器送至水平井段的方法。將地質(zhì)探測(cè)設(shè)備放入井中，它機(jī)械地連接在第一根油管的頂端，末端接有一根電纜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是:提供一種水平井桿管輸送測(cè)井工藝桿管柱及測(cè)井方法，采用挺桿和油管儀器輸送，電纜對(duì)接上提方式，實(shí)現(xiàn)水平井桿管輸送測(cè)井。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0007]水平井桿管輸送測(cè)井工藝桿管柱，由水平井桿管輸送測(cè)井工藝管柱、水平井桿管輸送測(cè)井工藝桿柱組成；水平井桿管輸送測(cè)井工藝桿柱由水平井桿管輸送測(cè)井工藝桿柱上半部、水平井桿管輸送測(cè)井工藝桿柱下半部組成；
[0008]水平井桿管輸送測(cè)井工藝管柱，主要由油管、桿管聯(lián)接筒組成，桿管聯(lián)接筒接油管，油管一直接到井口 ；
[0009]水平井桿管輸送測(cè)井工藝桿柱上半部，主要由電纜頭、電纜對(duì)接裝置母頭總成組成，電纜頭接電纜對(duì)接裝置母頭總成；
[0010]水平井桿管輸送測(cè)井工藝桿柱下半部，主要由電纜對(duì)接裝置公頭總成、防頂解鎖總成、懸掛解鎖總成、挺桿、柔性短節(jié)、井下儀器扶正器組成，井下儀器上部接柔性短節(jié)、挺桿，最上一根挺桿接懸掛解鎖總成、防頂解鎖總成、電纜對(duì)接裝置公頭總成，井下儀器兩端接有井下儀器扶正器；
[0011]所述的水平井桿管輸送測(cè)井工藝桿管柱，所采用的水平井測(cè)井挺桿，由上連接體、電纜公插頭總成、壓帽、電纜、本體、電纜母插頭總成、下連接體、擋圈，以及儲(chǔ)運(yùn)中使用的護(hù)絲、護(hù)帽組成；
[0012]上連接體的中部設(shè)有內(nèi)螺紋，下連接體的下端設(shè)有外螺絲，通過螺紋實(shí)現(xiàn)上連接體和下連接體的連接；上連接體上端內(nèi)壁為密封面，下連接體中部設(shè)有裝O形圈的密封槽，通過O形圈實(shí)現(xiàn)上連接體和下連接體的密封；
[0013]上連接體的中下部設(shè)有圓孔，孔內(nèi)壁有軸向定位槽，電纜公插頭總成裝在圓孔內(nèi)，電纜公插頭總成上設(shè)有銷釘，防止電纜公插頭總成在圓孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)，圓孔上端有內(nèi)螺紋，壓帽就裝在內(nèi)螺紋內(nèi)；
[0014]下連接體的中下部設(shè)有圓孔，孔內(nèi)壁有軸向定位槽，電纜母插頭總成裝在圓孔內(nèi)，電纜母插頭總成上設(shè)有銷釘，防止電纜母插頭總成在圓孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)，圓孔下端開有環(huán)形槽，擋圈就裝在環(huán)形槽內(nèi)；
[0015]電纜公插頭總成下端和電纜母插頭總成上端用電纜相連；
[0016]上連接體外壁上設(shè)有環(huán)形凹槽；
[0017]所述的水平井桿測(cè)井挺桿的電纜公插頭總成由緊定螺釘、絕緣套、公插頭導(dǎo)電環(huán)、公插頭防轉(zhuǎn)銷、公插頭主體組成；公插頭主體加2個(gè)導(dǎo)電環(huán)和I個(gè)中間絕緣套，精確定位固定連接的結(jié)構(gòu)方式；公插頭總成各零件組裝后，內(nèi)部注滿高溫絕緣膠固化；
[0018]所述的水平井測(cè)井挺桿的電纜母插頭總成由母插頭防轉(zhuǎn)銷、母插頭導(dǎo)電環(huán)、絕緣環(huán)、母插頭主體、密封防塵圈、母插頭壓帽組成；采用母插頭主體內(nèi)部鑲嵌兩個(gè)彈性的導(dǎo)電環(huán)，中間絕緣環(huán)固定連接結(jié)構(gòu)形式；零部件裝配好，內(nèi)部注滿高溫絕緣膠，固化；整體抗高溫，抗沖擊；
[0019]所述的水平井桿管輸送動(dòng)態(tài)測(cè)井工藝桿管柱，所采用的水平井測(cè)井桿管聯(lián)接筒，由接箍、防頂體和懸掛體組成，接箍的兩端帶有油管內(nèi)螺紋，通過螺紋與防頂體連接；防頂體上部有導(dǎo)引通道，下部有上對(duì)接通道；上對(duì)接通道下面有懸掛腔；上對(duì)接通道與懸掛腔之間的平面臺(tái)階為防頂面；防頂體與懸掛體通過油管螺紋連接；在懸掛體上帶有下導(dǎo)引通道；下導(dǎo)引通道與懸掛腔之間的平面臺(tái)階為懸掛面；
[0020]所述的水平井桿管輸送動(dòng)態(tài)測(cè)井工藝桿管柱，所采用的水平井測(cè)井懸掛防頂解鎖裝置，由懸掛解鎖總成和防頂解鎖總成組成；懸掛解鎖總成能夠懸掛在桿管聯(lián)接筒上，并能夠?qū)崿F(xiàn)懸掛及解鎖；防頂解鎖總成安置在桿管聯(lián)接筒內(nèi)，并能夠?qū)崿F(xiàn)防頂和解鎖；
[0021]懸掛解鎖總成由上錐體、防頂卡環(huán)、頂絲、懸掛卡瓦環(huán)、復(fù)位彈簧、錐體連接頭組成，上錐體的上部為圓柱，下部為圓柱，兩者之間為斜面；在上錐體圓柱的底端，即斜面的上部，有凹槽；上錐體上部帶有密封面和內(nèi)螺紋；內(nèi)部通孔，通孔的兩端有倒角；上錐體下部有外螺紋和密封圈槽；防頂卡環(huán)為兩個(gè)半圓環(huán)結(jié)構(gòu)，半圓環(huán)的邊緣開有頂絲孔，能夠通過頂絲合為一個(gè)整體；懸掛卡瓦環(huán)采用彈簧鋼制作，帶有斜面，側(cè)面有縫隙，能夠沿上錐體的斜面滑動(dòng)，外徑變大或縮??；復(fù)位彈簧為錐形彈簧；錐體連接頭上部有內(nèi)螺紋和密封面，下部有內(nèi)螺紋和密封面；防頂卡環(huán)通過頂絲安裝在上錐體的凹槽內(nèi)；上錐體的下部穿過懸掛卡瓦環(huán)、復(fù)位彈簧，通過螺紋與錐體連接頭連接。
[0022]防頂解鎖總成由防頂錐體、防頂卡瓦環(huán)、箍簧、卡瓦座、活塞體、定位銷、拉簧、活塞限位筒、拉簧堵頭組成，防頂錐體帶有倒角斜面，下部通過螺紋與活塞體連接；防頂卡瓦環(huán)采用彈簧鋼制作，上部為斜面，下部為圓柱形，防頂卡瓦環(huán)側(cè)面有縫隙，能夠在外力的作用下?lián)伍_或收縮；箍簧套在防頂卡瓦環(huán)上；防頂卡瓦環(huán)配合安裝在防頂錐體上，能夠在外力作用下沿防頂錐體的斜面上下滑動(dòng)；卡瓦座上部有階梯狀安裝槽，用于安裝防頂卡瓦環(huán)，卡瓦座部用螺紋與活塞限位筒連接；防頂錐體底部通過螺紋與活塞體連接；活塞體下部帶有螺紋，與拉簧相連；拉簧下部與拉簧堵頭上部的螺紋連接；活塞限位體的側(cè)面帶有定位孔，孔內(nèi)裝有限位銷釘，用于限制活塞體向上的運(yùn)動(dòng)；活塞限位體上部用于放置活塞體，下部用于放置拉簧；拉簧堵頭在拉簧的作用力下，堵塞在活塞限位體的下端。
[0023]所述的水平井桿管輸送測(cè)井工藝桿管柱，采用的水平井測(cè)井電纜對(duì)接裝置，由公接頭總成I和母接頭總成2組成；所述的公接頭總成1，主要由對(duì)接公針70101、公針壓帽70102、公針主體70103、公接頭絕緣座70104、公針壓環(huán)70105組成；所述的母接頭總成2，主要由電纜頭70201、重力短節(jié)70202、母針加長針70203、密封塞70204、拉簧銷A70205、拉簧70206、拉簧銷B70207、鎖緊簧銷70208、鎖緊簧70209、對(duì)接母針70210、內(nèi)絕緣套70211、絕緣套支撐架70212、外絕緣套70213、對(duì)接鎖卡70214、對(duì)接外筒70215組成；
[0024]對(duì)接公針70101的芯體采用硬質(zhì)合金制成，對(duì)接公針70101芯體全長90?100mm，按直徑大小可以分為四個(gè)部分:第一部分直徑3?6mm，長度10?15mm，頂端有15°?30°圓錐倒角，外部采用鍍金處理；第二部分直徑2?5mm，長度40?45mm ;第三部分直徑6?8mm，長度25?30mm ;第四部分直徑I?2mm，最下端與信號(hào)傳輸線連接；對(duì)接公針70101芯體的第二部分外部、第三部分外部及第四部分外部的上半部分，采用模壓工藝固化有硬塑料絕緣材料；
[0025]對(duì)接公針70101外部固化的絕緣材料，從上到下，按外徑大小，可以分為四個(gè)部分:第一部分位于鍍金芯體的下方，外徑3?6mm，長度35?40mm ;第二部分外徑5?7mm，長度14?16_，在外部有密封槽，安裝有“O”形密封膠圈，與公針主體70103的內(nèi)孔形成密封結(jié)構(gòu)；第三部分外徑7?9mm，長度12?14mm ;第四部分外徑2?4mm，長度12?14mm ；
[0026]公針壓帽70102上部為45°圓臺(tái)型，中部為圓柱形，外徑22?25mm，公針壓帽70102內(nèi)部有階梯狀通孔，上部通孔內(nèi)徑3?6mm，與對(duì)接公針70101上部形成間隙配合，深度10?15mm ;公針壓帽70102中部通孔內(nèi)徑5?7mm，下部有M15?M18內(nèi)螺紋與公針主體70103連接；
[0027]公針主體70103長度80?120mm，公針主體70103外部按直徑劃分，從上至下，可以分為五個(gè)部分:第一部分為M15?M18外螺紋，可以與公針壓帽70102連接；第二部分外徑為22?25mm，第一部分和第二部分之間為直角臺(tái)階；第三部分外徑17?20mm，第二部分和第三部分之間有60°?70°的掛鉤槽，能夠與對(duì)接鎖卡70214下部的掛鉤形成配合，承載拉力；第四部分外徑22?25mm，第三部分和第四部分之間為30°?45°倒角；第五部分外徑32?38mm，第四部分和第五部分之間為30°?45°倒角；公針主體70103內(nèi)部有階梯狀通孔，按內(nèi)徑劃分，從上至下可以分為四個(gè)部分:第一部分外徑5?7_，深度14?16mm ;第二部分內(nèi)徑7?9mm，深度12?14mm ;第三部分為M20?M22內(nèi)螺紋，可以與公針壓環(huán)70105連接；第四部分為M27?M30內(nèi)螺紋，可以與挺桿懸掛器連接；
[0028]公接頭絕緣座70104采用硬質(zhì)尼龍材料制成，外部按直徑大小，從上至下可以分為三個(gè)部分:第一部分外徑7?9mm，長度5?6mm ;第二部分外徑19?21mm，長度7?9mm ；第三部分外徑7?9mm，長度7?9mm ;公接頭絕緣座70104內(nèi)部有直徑2.5?4.5mm通孔；公接頭絕緣座70104套在對(duì)接公針70101的下端，并安裝在公針主體70103的內(nèi)孔里；
[0029]公針壓環(huán)70105采用不銹鋼材料制成，外部為M20?M22外螺紋，可以與公針主體70103的內(nèi)螺紋連接；公針壓環(huán)70105中間為直徑7.5?9.5mm的通孔；公針壓環(huán)70105底端環(huán)面上對(duì)稱有兩個(gè)“一”字型凹槽，用于工具插入，旋緊螺紋；公針壓環(huán)70105套在公接頭絕緣座70104的下部；
[0030]電纜頭70201外徑為32?38mm，下部有M27?M30外螺紋與重力短節(jié)70202連接，外螺紋連接處有兩個(gè)密封槽安裝有“O”形密封圈；電纜頭70201內(nèi)部采用錐套結(jié)構(gòu)固定Φ11.8三鎧電纜；由于電纜頭結(jié)構(gòu)在測(cè)井中屬于常規(guī)結(jié)構(gòu)，其余結(jié)構(gòu)不再贅述；
[0031]重力短節(jié)70202長度為500?701mm，外徑為32?38mm，上部有M27?M30內(nèi)螺紋與電纜頭70201連接，連接處有“O”形密封圈；重力短節(jié)70202下部有有M27?M30外螺紋與對(duì)接外筒70215連接，連接處有“O”形密封圈；重力短節(jié)70202中心內(nèi)徑為6?1mm的圓孔，用于通過信號(hào)傳輸線，圓孔的上下兩端有45°倒角；
[0032]母針加長針70203中心為一根長度為75?85mm的金屬針，在金屬針外部，采用模壓工藝，緊密套有一個(gè)絕緣套；母針加長針70203按外徑大小，從上到下可以分為七個(gè)部分:第一部分為外露的金屬針，直徑I?2mm，長度8?10mm，可以與信號(hào)傳輸線連接；第二部分為絕緣套，直徑3?4臟，長度4?5mm ;第三部分為絕緣套，外徑4?5mm，長度4?5mm ;第四部分為絕緣套，外徑5?7mm，長度30?35mm ;第五部分為絕緣套，外徑外徑8?1mm ;第六部分為絕緣套，外徑外徑6?8mm，在外部有一個(gè)凹槽，用于捆綁絲線，固定內(nèi)絕緣套70211 ;第七部分為外露的金屬針，上面有M2?M4外螺紋，可以與對(duì)接母針70210連接;
[0033]密封塞70204長度36?40mm，外部按直徑不同，從上至下劃分為三個(gè)部分:第一部分為M25?M28外螺紋，可以與對(duì)接外筒70215內(nèi)部螺紋連接；第二部分直徑20?23mm，長度12?16mm，外部有密封槽，安裝有“O”形密封膠圈，與對(duì)接外筒70215的內(nèi)孔形成密封結(jié)構(gòu)；第三部分直徑為17?20mm，長度10?14mm ;在密封塞216頂部的平面上，左右對(duì)稱有兩個(gè)直徑5?7mm的盲孔，用于工具插入，旋緊螺紋；密封塞70204內(nèi)部有階梯狀通孔，上部?jī)?nèi)徑5?7mm，深度30?35mm ;下部?jī)?nèi)徑8?10mm，內(nèi)部有密封槽安裝有“O”形密封膠圈，與母針加長針70203形成密封結(jié)構(gòu)；密封塞70204套在母針加長針70203的外部；
[0034]拉簧銷A70205是一根金屬圓桿，長度14?18mm,外徑2?4mm,安裝在對(duì)接外筒70215上部側(cè)面的通孔