一種減摩及電纜保護的油管短節(jié)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于油氣開發(fā)領域，具體涉及一種減摩及電纜保護的油管短節(jié)。
【背景技術】
[0002]20世紀90年代以來，水平井、雙水平井、U型井等鉆井技術得到了迅猛的發(fā)展，在石油勘探開發(fā)過程中扮演著越來越重要的角色。但是隨著井眼條件越來越復雜、井斜角的增大、水平段長度的增長，這對井眼軌跡的精確測量和控制提出了更高的要求。而磁定位導向技術是解決雙水平井、U型井等井眼軌跡測量和控制這一需求的核心技術。其技術原理是井下鉆頭和馬達之間的磁短節(jié)隨鉆頭轉動產生交變磁場，將測量探管下入目標井內，探測由磁短節(jié)產生的交變磁場并將探測數(shù)據(jù)通過電纜傳輸至地面接口裝置，同時，通過電纜向井底探管供電；最終將探測數(shù)據(jù)通過無線信號傳輸器傳送給計算機。安裝在計算機中的信號采集與數(shù)據(jù)分析軟件可以對探測數(shù)據(jù)進行處理與分析，從而提供關于探管與鉆頭之間距離和方位的數(shù)據(jù)。因此，測量探管和電纜的快速、準確、安全的下放和上提是磁定位導向技術作業(yè)的重要前提條件之一。
[0003]目前，絕大部分磁定位導向工具的測量探管是通過與油管連接，采用井口修井機進行輸送；而傳輸電纜則是由測井絞車控制其與油管的下放和上提同步。但是油管在起下過程中與套管相互磨損嚴重，同時加大了摩擦阻力，延長了測量探管下放的時間。并且，由于傳輸電纜自由懸空在油管與套管的環(huán)空中，或纏繞油管上；而油管在起下過程中與套管的摩擦以及電纜自身與套管的摩擦，易對電纜造成擠壓和磨損，導致電纜供電和數(shù)據(jù)傳輸發(fā)生異常，影響磁定位導向工具在井下的正常作業(yè)。因此，研發(fā)和設計結構簡單，操作方便快捷的油管減摩及電纜保護的輔助工具越來越受到人們的重視，不僅能夠節(jié)省大量的作業(yè)時間和成本，還能井眼軌跡測量的準確度。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種減摩及電纜保護的油管短節(jié)，其通過安裝在油管短節(jié)本體外側對稱分布的萬向滾動機構與井壁的滾動摩擦減少油管串在井內下放與上提過程中的摩擦阻力和磨損，節(jié)省作業(yè)時間和成本；并通過電纜壓蓋將電纜壓緊在短節(jié)本體的電纜限位通槽內，有效避免電纜在油管與井壁間的環(huán)空中受到擠壓或磨損。
[0005]為了達到上述目的，本實用新型采用如下的技術方案:
[0006]一種減摩及電纜保護的油管短節(jié)，其特征在于:主要包括油管短節(jié)本體、萬向滾動機構、電纜壓蓋、壓蓋內六角螺釘。油管短節(jié)本體圓周上成90°軸向對稱分布有萬向滾動機構的安裝孔，以固定萬向滾動機構；電纜壓蓋通過壓蓋內六角螺釘緊定在油管短節(jié)本體外側兩組萬向滾動機構之間的壓蓋安裝槽內。
[0007]油管短節(jié)本體的上下兩端分別有梯形連接螺紋，側壁上成90°軸向對稱分布有四組萬向滾動機構的安裝孔，且每組三個等距分布；其中一側兩組安裝孔之間有電纜限位通槽和電纜壓蓋的安裝槽，電纜限位通槽兩側的壓蓋安裝槽部位有軸向等距分部的三組用以安裝電纜壓蓋的螺紋孔；油管短節(jié)本體的外經適當大于油管外徑，以滿足電纜槽的深度要求及提供電纜壓蓋的裝配空間。
[0008]萬向滾動機構包括支承底座、滾動鋼球、支承滾珠、密封環(huán)；滾動鋼球、支承滾珠、密封環(huán)均安裝在支承底座上，并且通過螺紋緊定在油管短節(jié)本體外側的安裝孔內；滾動鋼球直接與井壁接觸產生滾動摩擦，密封環(huán)的作用是防止污物進入支承底座內，影響支承滾珠和滾動鋼球的正常滾動。
[0009]電纜壓蓋的外側對稱分布有三個沉頭螺釘孔；通過壓蓋內六角螺釘緊定在油管短節(jié)本體一側的壓蓋安裝槽內，從而將電纜壓緊在電纜限位通槽內。
[0010]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有如下優(yōu)點:
[0011]1.本實用新型結構簡單、現(xiàn)場操作簡單，通過對稱分布的萬向滾動機構與井壁的滾動摩擦減少油管串在井內起下過程中的摩擦阻力和磨損，傳輸電纜則通過電纜壓蓋壓緊在油管短節(jié)本體上，有效保護電纜；使磁定位導向技術作業(yè)時油管的減摩及電纜保護有效的結合。
[0012]2.本實用新型的油管減摩及電纜保護的雙效做作用，能提高磁定位導向工具的作業(yè)效率，節(jié)省作業(yè)時間和成本，避免出現(xiàn)磁場探測不穩(wěn)定以及數(shù)據(jù)傳輸異常等現(xiàn)象；電纜與油管連接一起實現(xiàn)連續(xù)、同步的下放和上提，防止或減少電纜在油管與套管間的環(huán)空內受到擠壓和磨損以及電纜在井內自身與套管的磨損，保障電纜在井下作業(yè)的安全性。
【附圖說明】
[0013]圖1為減摩及電纜保護的油管短節(jié)的剖視結構示意圖；
[0014]圖2為減摩及電纜保護的油管短節(jié)的結構示意圖；
[0015]圖3為減摩及電纜保護的油管短節(jié)沿圖2中A-A的剖視示意圖；
[0016]圖4為減摩及電纜保護的安裝原理示意圖。
[0017]圖中油管短節(jié)本體，2萬向滾動機構，21支承底座，22滾動鋼球，23支承滾珠，24密封環(huán)，3電纜壓蓋，4壓蓋內六角螺釘，5電纜，6測井絞車，7修井機，8電纜，9套管，10油管，11油管短節(jié)，12旁通閥，13測量探管。
【具體實施方式】
[0018]本實用新型提出的【具體實施方式】、結構特征及其功效，結合【附圖說明】如下:
[0019]如圖1、圖2所示，減摩及電纜保護的油管短節(jié)主要包括油管短節(jié)本體1、萬向滾動機構2、電纜壓蓋3、壓蓋內六角螺釘4。
[0020]如圖1、圖2所示，油管短節(jié)本體I的上下兩端分別有梯形連接螺紋，側壁上成90°軸向對稱分布有四組萬向滾動機構的安裝孔，且每組三個等距分布；其中一側兩組安裝孔之間有電纜限位通槽和電纜壓蓋3的安裝槽，電纜限位通槽兩側的壓蓋安裝槽部位有軸向等距分部的三組用以安裝電纜壓蓋3的螺紋孔。
[0021]如圖1、圖3所示，萬向滾動機構2包括支承底座21、滾動鋼球22、支承滾珠23、密封環(huán)24 ;滾動鋼球22、支承滾珠23、密封環(huán)24均安裝在支承底座21上，通過螺紋緊定在油管短節(jié)本體I外側的安裝孔內；滾動鋼球22直接與井壁接觸產生滾動摩擦，密封環(huán)24的作用是防止污物進入支承底座內，影響支承滾珠23和滾動鋼球22的正常滾動；萬向滾動機構2是該實用新型在井下減少油管10在井內起下過程中的摩擦阻力和磨損的關鍵部分。
[0022]如圖2、圖3所示，電纜壓蓋3的外側對稱分布有三個沉頭螺釘孔；通過壓蓋內六角螺釘4緊定在油管短節(jié)本體I 一側的壓蓋安裝槽內，從而將電纜5壓緊在電纜限位通槽內，電纜5與油管10連接一起實現(xiàn)連續(xù)、同步的下放和上提，并保持一定的拉伸余量；防止或減少電纜5在油管10與套管9間的環(huán)空內受到擠壓和磨損。
[0023]本實用新型的減摩及電纜保護的油管短節(jié)的工作過程如下:
[0024]如圖4所示，減摩及電纜保護的油管短節(jié)安裝于一定距離內的兩油管10間；由于磁定位導向工具在井下作用時，油管10的主要作用是將測量探管13連續(xù)輸送至井下某一位置；而在直井段油管10受自重處于垂直拉伸狀態(tài)，很少會與套管9發(fā)生摩擦，因此，油管短節(jié)11只需要在井眼的水平段和造斜段安裝；并且，從水平段往直井段延伸，兩油管短節(jié)11間的安裝距離越來越大；連續(xù)安裝的油管短節(jié)11支撐油管10，通過外側的萬向滾動機構2與套管9的滾動摩擦減少油管10在井內起下過程中的摩擦阻力和磨損；電纜5在井下從旁通閥12引出后，分別通過電纜壓蓋3壓緊在每個油管短節(jié)本體I上，同時保持電纜5在兩油管短節(jié)11之間具有一定的拉伸余量，防止電纜5自由懸空在油管10與套管9的環(huán)空中或纏繞油管10上，有效避免或減少電纜5在油管10起下輸送測量探管13的過程中受到擠壓和磨損以及電纜5在井內自身與套管9的磨損，保障電纜5在井下供電和數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。
【主權項】
1.一種減摩及電纜保護的油管短節(jié)，主要由油管短節(jié)本體(I)、萬向滾動機構(2)、電纜壓蓋(3)、壓蓋內六角螺釘(4)組成，其特征在于:油管短節(jié)本體(I)圓周上成90°軸向對稱分布有萬向滾動機構⑵的安裝孔，以固定萬向滾動機構⑵；電纜壓蓋⑶通過壓蓋內六角螺釘(4)緊定在油管短節(jié)本體(I)外側兩組萬向滾動機構(2)之間的壓蓋安裝槽內。
2.根據(jù)權利要求1所述的減摩及電纜保護的油管短節(jié)，其特征在于:所述的油管短節(jié)本體(I)的上下兩端分別有梯形連接螺紋，側壁上成90°軸向對稱分布有四組萬向滾動機構(2)的安裝孔，且每組三個等距分布；其中一側兩組安裝孔之間有電纜限位通槽和電纜壓蓋(3)的安裝槽，電纜限位通槽兩側的壓蓋安裝槽部位有軸向等距分部的三組螺紋孔。
3.根據(jù)權利要求1所述的減摩及電纜保護的油管短節(jié)，其特征在于:所述的萬向滾動機構(2)包括支承底座(21)、滾動鋼球(22)、支承滾珠(23)、密封環(huán)(24);滾動鋼球(22)、支承滾珠(23)、密封環(huán)(24)均安裝在支承底座(21)上，并且通過螺紋安裝在油管短節(jié)本體(I)外側的安裝孔內，其中滾動鋼球(22)直接與井壁接觸。
4.根據(jù)權利要求1所述的減摩及電纜保護的油管短節(jié)，其特征在于:所述的電纜壓蓋(3)的外側對稱分布有三個沉頭螺釘孔；通過壓蓋內六角螺釘(4)緊定在油管短節(jié)本體(I)一側的壓蓋安裝槽內，從而將電纜(5)壓緊在電纜限位通槽內。
【專利摘要】本實用新型涉及一種減摩及電纜保護的油管短節(jié)，其特點主要包括：油管短節(jié)主體萬向滾動機構、電纜壓蓋。所述油管短節(jié)主體的側壁上成90°軸向對稱分布有四組萬向滾動機構的安裝孔，且每組三個等距分布；其中一側兩組安裝孔之間有電纜限位通槽和電纜壓蓋安裝槽。本實用新型結構簡單、安裝方便；在井內與油管連接，通過安裝在油管短節(jié)本體外側的萬向滾動機構與井壁的滾動摩擦減少油管串在井內起下過程中的摩擦阻力和磨損，節(jié)省作業(yè)時間和成本；并通過電纜壓蓋將電纜壓緊在短節(jié)本體的電纜限位通槽內，有效避免電纜在油管與井壁的環(huán)空中受到擠壓或磨損，保障電纜在井下作業(yè)的穩(wěn)定性。
【IPC分類】E21B17-02, E21B17-10
【公開號】CN204343997
【申請?zhí)枴緾N201420543151
【發(fā)明人】張勇
【申請人】中國石油大學(北京)
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年9月22日