CN102061908B - 适用于随钻测量仪器的轴向减振器 - Google Patents

Abstract

一种适用于随钻测量仪器的轴向减振器，涉及井下随钻测量仪器减震器的设计制造技术领域，本发明采取一筒多种减震的结构，设计了一种适用于随钻测量仪器的轴向减振器，包括储油仓、减震筒、弹簧和支撑连接杆，储油仓与减震仓之间有间隙，弹簧设置在储油仓的下端面，支撑连接杆固定在储油仓的底面并穿过弹簧下部连接承载筒；可解决气体钻井时的振动和冲击，具有液体减震、弹簧减震和横向间隙减震三种不同的减振组合特点。

Description

适用于随钻测量仪器的轴向减振器

技术领域：一种适用于随钻测量仪器的轴向减振器，用于采用气体介质钻定向井或水平井的井眼轨迹监测随钻测量仪的保护，涉及气体钻井的井下随钻测量仪器减震器的设计制造技术领域。

背景技术：为了在钻井过程中最大限度保护油气储层，使被钻地层不受钻井泥浆的污染，保持产油或者产气层原始的储存状态，目前的方式是采用气体作为循环介质实施水平井的钻井，该技术通常被简称为气体钻定向井、气体钻水平井技术；而在实施气体钻定向井或者气体钻水平井时，需要实时了解井下的井眼轨迹，以便保证钻头沿着设计轨迹或油气层钻进，因此就需要采用井眼轨迹监测的技术和装备。目前，普遍采用的监测技术是在靠近钻头的钻具中设置随钻测量仪器，然后将测得的数据通过多段电缆将井下测量数据传送至钻柱中部的电磁波发射探管，电磁波发射探管再通过无线电磁波信号将数据发送至地面，该技术可增加井下数据传输的深度；目前的方式存在的问题是：由于实施气体钻井时，井筒中没有液体的支撑，气体钻井时井下钻具的振动和冲击非常大，在工况恶劣的情况下，随钻测量装置很容易被损坏，一旦损坏，就不能完成随钻测量和传输信号的任务。

发明内容：本发明主要针对现有技术的缺点，采取一筒多种减震的结构，设计了一种适用于随钻测量仪器的轴向减振器。

本发明是这样实现的：本发明包括液体和机械减震机构，其特征在于：

所述液体减震机构的储油仓4设置在减震筒3中，在储油仓4与减震仓3之间有间隙，所述机械减震机构由弹簧5、支撑连接杆6构成，弹簧5设置在储油仓4的下端面，支撑连接杆6固定在储油仓4的底面并穿过弹簧5和减震筒3的底面与下部的随钻测量仪承载筒9连接；

所述储油仓4与减震仓3之间的间隙为5mm～10mm；

所述储油仓4内装有液压油8；

所述减震筒3的上端由接头7连接；

所述储油仓4是由耐温耐腐蚀橡胶材料制成；

下井施工时，将本发明连接在随钻测量仪器承载筒9的上端，然后将本发明的上端通过悬挂头2挂在钻具1内，再将内部设置有本发明的钻具依次联接上部预装有多段电缆的钻具，直至电缆与钻柱中部带有电磁波发射机构的钻具对接，再继续下钻就可以实施钻井了。

本发明的有益效果是：

本发明在同一个承载筒中同时采用了液体减震、弹簧减震和横向间隙减震三种不同的减振组合，可以在钻进的过程由装有液压油的橡胶储油仓和弹簧共同消除来自钻具纵向的震动，在储油仓与减震筒之间留有间隙，而且由于储油仓是由橡胶制作的，所以即使钻具与井壁发生碰撞，留出的间隙和由橡胶制作的储油仓也会将碰撞产生的震动大量削减；经过多次试验，本发明设置减振设计可削弱探管振动的50％以上，可有效的保护随钻测量探管中的精密电子元器件，因此可以保证钻井过程中井下信号可靠的分段传输。

附图说明：

图1是本发明在钻具内的连接结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明进一步说明：

实施例1：

本发明包括液体和机械减震机构，液体减震机构的储油仓4设置在减震筒3中，减震筒3的上端由接头7连接，储油仓4是由耐温耐腐蚀橡胶材料制成，在储油仓4中灌注有液压油8；为了减小储油仓4与钻具之间的直接碰撞，在储油仓4与减震仓3之间留有间隙，储油仓4与减震仓3之间的间隙为5mm～10mm；机械减震机构包括弹簧5和支撑连接杆6，弹簧5设置在储油仓4的下端面，支撑连接杆6的上端固定在储油仓4的底面，下端穿过弹簧5和减震筒3的底面与下部的随钻测量仪承载筒9连接；

实施例2：

本发明的组装顺序是：先在储油仓4的底面连接固定支撑连接杆6，然后在减震筒3中装入弹簧5，再将储油仓4下端连接好的支撑连接杆6穿过弹簧和减震仓的底面，然后将减震筒3的上端面由丝扣与接头7连接，再将接头7与悬挂头2连接，最后将支撑连接杆6的下端由丝扣与随钻测量仪承载筒9连接；完成连接后就可以下井实施钻井工程施工。

实施例3：

使用本发明在气体介质钻井中实施随钻测量时，由于钻具的转动没有泥浆材料的支撑，因此产生的震动较大，而且是来自纵向和横向的，来自纵向的震动使本发明的储油仓4产生弹性，在储油仓4下部弹簧5的配合下，震动会被大量的吸收，因此不会对设置在本发明下方的随钻测量仪器产生直接的震动；当钻具与井壁发生碰撞，就会产生横向的震动，由于储油仓4与减震筒3之间留有活动间隙，在发生横向震动时，由于储油仓是由橡胶制作的，有较好的弹性，所以，即使钻具与井壁发生碰撞，留出的间隙和由橡胶制作的储油仓也会将碰撞产生的震动大量减缓，震动力不会直接传递给储油仓4，而是需要先消除留出的间隙后才能传给储油仓4，因此可以大量减缓来自横向的震动，经过多次试验，在本发明的保护下，本发明设置的减振设计可削弱探管振动的50％以上，可有效的保护随钻测量探管中包括井斜、方位、温度和振动在内的精密电子元器件，因此可以保证钻井过程中井下信号可靠的分段传输。

Claims (3)

1.一种适用于随钻测量仪器的轴向减振器，包括液体和机械减震机构，其特征在于：所述液体减震机构的储油仓设置在减震筒中，在储油仓与减震筒之间有5mm～10mm间隙，所述机械减震机构由弹簧、支撑连接杆构成，弹簧设置在储油仓的下端面，支撑连接杆固定在储油仓的底面并穿过弹簧和减震筒的底面与下部的随钻测量仪承载筒连接。

2.根据权利要求l所述的适用于随钻测量仪器的轴向减振器，其特征在于：所述储油仓内装有液压油。

3.根据权利要求l所述的适用于随钻测量仪器的轴向减振器，其特征在于：所述减震筒的上端由接头连接。