CN103256029B - 电缆输送二次下井定方位射孔方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于射孔完井领域，涉及一种电缆输送下井定方位射孔方法及装置，具体涉及一种电缆输送二次下井定方位射孔方法及装置。本发明采用了一种电缆输送二次下井定方位射孔方法及装置，包括用于下井定位丢手的第一管串、以及用于射孔打捞的第二管串；实现了将爆炸开孔、液压推动、机械丢手一次下井的全新技术，实现了无震动丢手作业，解决了现有技术三次下井完成电缆输送定方位射孔时，定位精度差，施工效率低的问题。

Description

电缆输送二次下井定方位射孔方法及装置

技术领域

本发明属于射孔完井领域，涉及一种电缆输送下井定方位射孔方法及装置，具体涉及一种电缆输送二次下井定方位射孔方法及装置。

背景技术,

目前国内一般采用的是三次下井完成电缆输送定方位射孔。该技术采用火药坐封定位管串，当坐封力达到设定值时实现丢手，而要把火药力控制到恰到好处不是易事，且火药坐封和丢手引起的震动容易对陀螺仪造成伤害，所以坐封丢手和下陀螺仪分二次下井完成，然后再下射孔管柱。采用该方法过程繁琐，且坐封丢手和下陀螺仪分二次下井完成，定位精度差，难以控制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种定位精度高且可提高施工效率的电缆输送二次下井定方位射孔方法及装置

解决上述技术问题的思路是：将坐封丢手和下陀螺仪合并为一次下井操作。

解决上述技术问题的技术方案如下:

本发明所提供的电缆输送二次下井定方位射孔装置，包括用于下井定位丢手的第一管串、以及用于射孔打捞的第二管串，其特征在于：所述第一管串包括依次连接的上部定位装置、丢手装置、下部悬挂定位装置；

所述丢手装置包括上套筒、中套筒、弹爪体、下套筒、用于连接上套筒和中套筒的第一中间接头、用于连接中套筒和弹爪体的第二中间接头以及穿过第一中间接头和第二中间接头并卡装在弹爪体上中心轴；

所述中心轴包括上段轴、中段轴、下段轴；所述上段轴的前端部设置有爆炸螺栓；所述中段轴上设置有活塞；所述活塞位于中套筒的内腔；所述下段轴通过销钉与弹爪体连接；所述中心轴的上段轴设有连接爆炸螺栓与中段轴活塞底部的通道；

所述弹爪体的弹爪位于下段轴与下套筒之间且卡在下套筒内壁的凹槽中；

上述上部定位装置包括依次连接的第一鱼雷、第一电缆、第一马笼头、第一磁定位仪、上扶正器、陀螺仪、下扶正器、上定位键；

上述下部悬挂定位装置包括依次连接下定位键、打捞头以及悬挂器；

上述上部定位装置与丢手装置之间还依次连接有用于保护陀螺仪和第一磁定位仪的减震器和安全接头。

上述下部悬挂定位装置还包括连接在打捞头和悬挂器前端之间的短加重以及连接在悬挂器后端的长加重。

上述第二管串包括依次连接的第二鱼雷、第二电缆、第二马笼头、第二磁定位仪、射孔枪、补偿短节、导向装置以及打捞装置。

上述爆炸螺栓为开有V型槽的圆筒状结构，内部设置有火药，一端连接导线，一端与中心轴固连。

本发明所提供的电缆输送二次下井定方位射孔方法包括以下步骤；

步骤1】第一次下井作业；

步骤1.1】将第一管串植入井下的过程中，利用第一磁定位仪进行深度检测；

步骤1.2】待检测到预定位置后，使用悬挂器将整个第一管串悬挂在井内；

步骤1.3】悬挂完成后，通过陀螺仪检测第一管串中的定位键的位置和方位；

步骤1.4】丢手装置通电，丢手装置上的爆炸螺栓爆炸，井液通过中心轴内的中心盲孔进入中心轴活塞下部，推动活塞使中心轴上移，使弹爪失去依托缩回，解除对下套筒的锁闭，下套筒下落，从而实现丢手工作；

步骤2】第二次井下作业；

步骤2.1】根据步骤1.3】所测量的定位键方位调整第二管串中的导向装置，使得射孔枪的方位恰好对准待射孔方位，准备射孔；

步骤2.2】在第二管串的射孔枪的方位恰好对准待射孔方位的同时，第二管串中的打捞装置插入到第一管串打捞头中，点火射孔后上提电缆，即可取出全部管串，完成定方位射孔作业。

上述步骤2.1】所述根据第二管串中悬挂器具体的悬挂位置，还可用第二管串中的补偿短节来对整个第二管串的长度进行调整。

本发明的优点在于：

1、本发明通过电缆输送二次下井定方位射孔，可以精确实现井斜小于30°的定方位射孔作业

2、采用第一磁定位仪与陀螺仪一同下井，免除了定方位射孔前只下磁定位仪的步骤，而且提高了定位的准确性。

3、将爆炸开孔、液压推动、机械丢手三种方式结合在一起，一次下井工作，提高了工作效率。

附图说明

图1第一管串的结构示意图；

图2第二管串的结构示意图；

图3丢手装置的结构示意图；

附图标记如下：

1-上部定位装置、11-第一鱼雷、12-第一电缆、13-第一马笼头、14-第一磁定位仪、15-上扶正器、16-陀螺仪、17-下扶正器、18上定位键、3-丢手装置、31-上套筒、32-中套筒、33-弹爪体、331-弹爪、34-下套筒、341-凹槽、35第一中间接头、36-第二中间接头、37-中心轴、371-上段轴、3711-爆炸螺栓、372-中段轴、3721-活塞、373-下段轴、374-通道、375-小通孔、38-销钉、2-下部悬挂定位装置、21-下定位键、22-打捞头、23-悬挂器、38-第二鱼雷、39第二电缆、40-第二马笼头、41-第二磁定位仪、42-射孔枪、43-补偿短节、44-导向装置、45-打捞装置、46-减震器、47-安全接头、48短加重、49-长加重。-

具体实施方式

该电缆输送二次下井定方位射孔方法及装置，包括第一管串第一次下井作业和第二管串第二次下井作业。

如图1所示，第一管串包括依次螺纹连接的上部定位装置1、丢手装置3、下部悬挂定位装置2；

其中，上部定位装置1为依次连接的第一鱼雷11、第一电缆12、第一马笼头13、第一磁定位仪14、上扶正器15、陀螺仪16、下扶正器17、上定位键18。

下部悬挂定位装置2包括依次连接下定位键21、打捞头22以及悬挂器23。

如图3所示，丢手装置3包括上套筒31、中套筒32、弹爪体33、下套筒34、用于连接上套筒31和中套筒32的第一中间接头35、用于连接中套筒32和弹爪体33的第二中间接头36以及穿过第一中间接头35和第二中间接头36并卡装在弹爪体33上中心轴37。

中心轴37包括上段轴371、中段轴372、下段轴373，上段轴371的前端部设置有爆炸螺栓3711；所述中段轴372上设置有活塞3721；所述活塞3721位于中套筒32的内腔；所述下段轴373通过销钉38与弹爪体33连接；所述中心轴37的上段轴371设有连接爆炸螺栓3711与中段轴372活塞3721底部的通道.

另外，弹爪体33的弹爪331位于下段轴373与下套筒34之间且卡在下套筒34内壁的凹槽341中；

丢手装置2中的爆炸螺栓3711是特制的螺栓爆炸螺栓为开有V型槽的圆筒状结构，内部设置有火药，一端连接导线，一端与中心轴37固连。

当第一管串植入井下工作时，第一磁定位仪14对第一管串植入的深度进行检测，当检测到达预定位置时，悬挂器23将整个第一管串悬挂在井内，悬挂完成后，使陀螺仪16通电检测第一管串中的上、下定位键的位置和方位，随后整个丢手装置2通电，爆炸螺栓3711通电后产生爆炸，爆炸螺栓从V型槽处断裂，井液通过中心轴37内的中心盲孔374进入中心轴37活塞3721下部并经过中心盲孔374垂直相贯通的小通孔375流出，从而产生压差，推动活塞3721使中心轴374上移，使弹爪体33失去依托缩回，解除对下套筒34的锁闭，下套筒34下落，同时上部定位装置1可以顺利提出井外，从而实现丢手工作。

由于第一管串下井作业后已经测得了上、下定位键的位置和方位，然后植入第二管串进行第二次井下作业。

其中，如图2所示，第二管串包括依次连接的第二鱼雷38、第二电缆39、第二马笼头40、第二磁定位仪41、射孔枪42、补偿短节43、导向装置44以及打捞装置45。根据第一作业时检测到的第一管串中上、下定位键的位置调整第二管串的导向装置44，使得第二管串的射孔枪42的方位恰好对准待射孔方位，第二管串的打捞装置45直接插入到第一管串的打捞头22中，点火射孔后上提电缆，即可取出全部管串，完成定方位射孔作业。

为了进一步削减爆炸螺栓时爆炸对陀螺仪及第一磁定位仪的不利影响，在丢手装置的爆炸螺栓3711的前端装了减震器46，该减震器46采用多销式新结构，减震效果优于常规减震器。

第一管串下井后可能会出现悬挂器23卡死同时又不能丢手的意外情况，为避免此类情况的发生第一管串中设置了安全接头47，以便在卡井事故发生时能够拉断安全接头47的剪销，从而将贵重的陀螺仪及其他串取出井口，降低发生意外情况时的损失。

由于本发明第一管串是通过爆炸开孔、液压推动、机械丢手的方式实现丢手，为进一步保证丢手定位的准确率，本发明还在第一管串的的丢手装置下方设置了短加重48和长加重49，使得丢手使得作用力更大，效果更佳。

Claims (8)

1.一种电缆输送二次下井定方位射孔装置，包括用于下井定位丢手的第一管串、以及用于射孔打捞的第二管串，其特征在于：所述第一管串包括依次连接的上部定位装置、丢手装置、下部悬挂定位装置；

所述丢手装置包括上套筒、中套筒、弹爪体、下套筒、用于连接上套筒和中套筒的第一中间接头、用于连接中套筒和弹爪体的第二中间接头以及穿过第一中间接头和第二中间接头并卡装在弹爪体上中心轴；

所述中心轴包括上段轴、中段轴、下段轴；所述上段轴的前端部设置有爆炸螺栓；所述中段轴上设置有活塞；所述活塞位于中套筒的内腔；所述下段轴通过销钉与弹爪体连接；所述中心轴的上段轴设有连接爆炸螺栓与中段轴活塞底部的通道；

所述弹爪体的弹爪位于下段轴与下套筒之间且卡在下套筒内壁的凹槽中。

2.根据权利要求1所述的电缆输送二次下井定方位射孔装置，其特征在于：所述上部定位装置包括依次连接的第一鱼雷、第一电缆、第一马笼头、第一磁定位仪、上扶正器、陀螺仪、下扶正器、上定位键；所述下部悬挂定位装置包括依次连接下定位键、打捞头以及悬挂器。

3.根据权利要求1或2所述的电缆输送二次下井定方位射孔装置，其特征在于：所述上部定位装置与丢手装置之间还依次连接有用于保护陀螺仪和第一磁定位仪的减震器和安全接头。

4.根据权利要求3所述的电缆输送二次下井定方位射孔装置，其特征在于：所述下部悬挂定位装置还包括连接在打捞头和悬挂器前端之间的短加重以及连接在悬挂器后端的长加重。

5.根据权利要求4所述的电缆输送二次下井定方位射孔装置，其特征在于：所述第二管串包括依次连接的第二鱼雷、第二电缆、第二马笼头、第二磁定位仪、射孔枪、补偿短节、导向装置以及打捞装置。

6.根据权利要求5所述的电缆输送二次下井定方位射孔装置，其特征在于：所述爆炸螺栓为开有V型槽的圆筒状结构，内部设置有火药，一端连接导线，一端与中心轴固连。

7.一种电缆输送二次下井定方位射孔方法，其特征在于：包括以下步骤；

1】第一次下井作业；

1.1】将第一管串植入井下的过程中，利用第一磁定位仪进行深度检测；

1.2】待检测到预定位置后，使用悬挂器将整个第一管串悬挂在井内；

1.3】悬挂完成后，通过陀螺仪检测第一管串中的定位键的位置和方位；

1.4】丢手装置通电，丢手装置上的爆炸螺栓爆炸，井液通过中心轴内的中心盲孔进入中心轴活塞下部，推动活塞使中心轴上移，使弹爪失去依托缩回，解除对下套筒的锁闭，下套筒下落，从而实现丢手工作；

2】第二次井下作业；

2.1】根据步骤1.3】所测量的定位键方位调整第二管串中的导向装置，使得射孔枪的方位恰好对准待射孔方位，准备射孔；

2.2】在第二管串的射孔枪的方位恰好对准待射孔方位的同时，第二管串中的打捞装置插入到第一管串打捞头中，点火射孔后上提电缆，即可取出全部管串，完成定方位射孔作业。

8.根据权利要求7所述的电缆输送二次下井定方位射孔方法，其特征在于：根据步骤2.1】所述第二管串中悬挂器具体的悬挂位置，还可用第二管串中的补偿短节来对整个第二管串的长度进行调整。