CN103939084A - 水平井测试仪器的注水推进方法及可控式注水推进器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的是水平井测试仪器的注水推进方法及可控式注水推进器，主要应用在油田水平井或超过60度的大斜度井的测井作业中，通过地面测井数控系统控制推进器的开关，借助井口注水的压力，将测试仪器推送到测试目的层段。本发明将测试仪器连接在可控式注水推进器的上方或下方下入油管中，通过地面测井数控系统控制可控式注水推进器的开关；当可控式注水推进器关闭时，在井口向油管内注水加压，使注入水推动可控式注水推进器带动测试仪器下行，在地面控制可控式注水推进器和测试仪器的上提和下放，使用方便，注水量小。解决了当前水平井和大斜度井油管内测试仪器的推进难题，为水平井和大斜度井的生产测井提供手段，方便生产管理。
Description
技术领域
本发明涉及水平井测试仪器的推井方法和推进工具，特别是水平井测试仪器的注水推进方法及可控式注水推进器，主要应用在油田水平井或超过60度的大斜度井的测井作业中，通过地面测井数控系统控制推进器的开关，借助井口注水的压力，将测试仪器推送到测试目的层段。
背景技术
随着油田勘探开发的深入和钻井技术的发展，油区内的水平井、大斜度井占有量呈逐年上升趋势，水平井测井工作量随之增加。由于测试仪器在油井中的下放主要依靠电缆及自身重力，到达造斜段或水平井段时，仪器无法继续前进，必须借助外力才能到达预定位置，如何安全、可靠地将测试仪器输送到测试目的层，成为制约水平井测试的关键问题。
目前国内水平井测试仪器依据仪器输送方式可分为钻杆输送、连续管输送、爬行器输送。目前已知的推进器技术有《石油仪器》2009年8月刊，第28页介绍的SmarTract公司在2000年生产的牵引器以及斯伦贝谢公司在2003年6月宣布推出的MaxTRAC型智能水平井牵引器两种。上述两种推进器均采用井下电机驱动的方式。另外国内还有2009年申请的、申请号为200910010681.9的“水平井测井井下重力推进器上行牵引器”。这些牵引器和爬行器由于结构复杂、所用电机为特制的耐高温耐高压大功率电机，其造价昂贵、高达200万到500多万。由于其设计或结构的限制，只能在套管完井或裸眼完井等测井工艺中使用，不能应用于生产井的油管中，对于需要在油管内测井的项目，如硼中子寿命测井、陀螺测井等，上述装置无法使用。目前，由于没有合适的推进器，许多采油区基本不开展大斜度井和水平井的油管内测试工作，造成这类生产井段的数据缺失，为油井的生产管理带来极大的困难。因此，生产现场急需研发水平井油管内生产测试仪器的推进技术。
发明内容
本发明的目的是提供水平井测试仪器的注水推进方法及可控式注水推进器，以解决当前水平井和大斜度井油管内测试仪器的推进难题，为水平井和大斜度井的生产测井提供手段，方便生产管理。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：
水平井测试仪器的注水推进方法是将测试仪器连接在可控式注水推进器的上方或下方下入油管中，通过地面测井数控系统控制可控式注水推进器的开关；当可控式注水推进器关闭时，在井口向油管内注水加压，使注入水推动可控式注水推进器带动测试仪器下行，在地面控制可控式注水推进器和测试仪器的上提和下放。
用于水平井测试仪器的注水推进方法的可控式注水推进器包括控制电机，控制电机与内筒连接并安装在上联接短节内，上联接短节自上而下依次与推进塞和下联接节接连接；在内筒和上联接短节的筒体上均设有进液窗，在下联接短节的筒体上设有出液窗，将控制电机通过电缆与地面测井数控系统连接。
与现有技术相比，本发明的显著效果在于：本发明推进器的推进动力采用油管内注入水产生的液压力作为动力，可在地面控制推进器及测试仪器的上提和下放，使用方便，注水量小。根据测井需要，可以随时关闭进液窗，继续井内注水加压，再次将测试仪器推进到预定井深，开始重复测井。本推进器使用时不需要实施起出油管作业，因此能在油田大斜度井或水平井油管内进行常规测试，并可在测试施工过程中反复使用。本发明推进器的结构简单、工作可靠，可以设计多种变径接头或者是多种尺寸的上、下联接短节，就可以配合使用不同厂家、不同外径的测试仪器。根据测试仪器的性能可以选择上接或下挂在推进器上，灵活方便。本推进器的维护简单，只需简单清洗防锈除蜡即可。本发明解决了当前水平井油管内测试仪器的推进难题，为水平井和大斜度油井的生产测井提供了有效手段，方便了生产管理，具有显著的经济效益。
附图说明
图1是本发明推进器的结构示意图。
图2 是内筒与进液窗位置一致时图1A-A向的示意图。
图3是内筒的剖示图。
具体实施方式
以下结合附图详述本发明，并非限制本发明的保护范围。
水平井测试仪器的注水推进方法是将测试仪器连接在可控式注水推进器的上方或下方下入油管中，通过地面测井数控系统控制可控式注水推进器的开关；当可控式注水推进器关闭时，在井口向油管内注水加压，使注入水推动可控式注水推进器带动测试仪器下行，在地面控制可控式注水推进器和测试仪器的上提和下放。
参见图1，用于水平井测试仪器的注水推进方法的可控式注水推进器包括控制电机2，控制电机2与内筒3连接并安装在上联接短节1内，上联接短节1自上而下依次与推进塞5和下联接短节7连接；在内筒3和上联接短节1的筒体上均设有进液窗4，在下联接短节7的筒体上设有出液窗8；控制电机2通过电缆与地面测井数控系统连接。参见图2，内筒3与上联接短节1上的进液窗4的数量相同、位置相对、至少设有一个 。 参见图3，内筒3是带有连接柄的筒状体，连接柄中设有轴孔与控制电机2连接，控制电机2是30w－80w的直流电机。推进塞5的材质是铸铁，表面经氮化处理，两端外圆设有倒角，其内圆两端分别与上联接短节1和下联接短节7连接；推进塞5的外径小于油管的内径3mm－5mm。既便于本推进器在油管内上提和下放，在注水时又可以推动本推进器带动测试仪器下行。上联接短节1上、下两端设有内螺纹和外螺纹，上端的内螺纹与电缆马龙头或变径接头连接，可以方便地通过变径接头与各种不同尺寸和型号的测试仪器和工具连接，上联接短节1下端的外螺纹与推进塞5连接。下联接短节7的上、下两端设有外螺纹和内螺纹，上端的外螺纹与推进塞5连接，下端的内螺纹与测试仪器或变径接头连接。可以方便地通过变径接头与各种不同尺寸和型号的测试仪器和工具连接。如不使用变径接头，也可以制做不同尺寸的上联接短节1和下联接短节7，以适应连接不同的测试仪器和工具。下联接短节7上的出液窗8至少设有一个。
在油管内生产测试时，当推进器带着测试仪器在大斜度井或水平井中的油管内不能依靠自身重力再继续下放时，通过地面测井数控系统可以给控制电机2发送指令信号“关”，根据进液窗4的设置数量，使控制电机2带动内筒3旋转一定的角度，使上联接短节1上的进液窗4与内筒3上的进液窗4错位，就可以利用内筒3将上联接短节1的进液窗4闭合。此时推进塞5的横截面积最大并且此时推进塞5内的过流仓6内没有井液通过。由于压力F=P·S，当压强P不变，截面积S增大时，物体的受力F就会随着S的增大而增大。此时，再以一定的压力在井口通过油管向油井内注水，在注入水的作用下，推进器在油管内受到的推力F就会加大，当推力大于井壁摩擦阻力时，推进器就能向下继续前行，将测试仪器推送到预定位置后开始上提测井。测试完毕，地面测井数控系统再次向控制电机2发送指令，使内筒3按一定的角度旋转，就可以使内筒3上的进液窗4与上联接短节1的进液窗4相通，此时推进塞5的横截面积最小，井液可以通过进液窗4流入过流仓6，最终从出液窗8流入油管内。此时通过电缆上提测试仪器，油管内的阻力也会减小，可以轻松的进行上提测井。通过改变内筒3上的进液窗4与上连接短节1的进液窗4的相对位置，实现控制本推进器的开启和关闭，操作简便，易于控制，轻松实现推进器的上提及下放，可以在一次作业中反复使用，直到测得合格的资料为止。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的保护范围，其他运用本发明引伸的等效变化，均应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.水平井测试仪器的注水推进方法，将测试仪器连接在可控式注水推进器的上方或下方下入油管中，通过地面测井数控系统控制可控式注水推进器的开关；当可控式注水推进器关闭时，在井口向油管内注水加压，使注入水推动可控式注水推进器带动测试仪器下行，在地面控制可控式注水推进器和测试仪器的上提及下放。
2.用于权利要求1所述水平井测试仪器的注水推进方法的可控式注水推进器，包括控制电机（2），其特征是，控制电机（2）与内筒（3）连接并安装在上联接短节（1）内，上联接短节（1）自上而下依次与推进塞（5）和下联接短节（7）连接；在内筒（3）和上联接短节（1）的筒体上均设有进液窗（4），在下联接短节（7）的筒体上设有出液窗（8）；控制电机（2）通过电缆与地面测井数控系统连接。
3.根据权利要求2所述的可控式注水推进器，其特征是，所述内筒（3）与上联接短节（1）上的进液窗（4）的数量相同、位置相对、至少设有一个。
4.根据权利要求2所述的可控式注水推进器，其特征是，所述内筒（3）是带有连接柄的筒状体，连接柄中设有轴孔与控制电机（2）连接，控制电机（2）是30w－80w的直流电机。
5.根据权利要求2所述的可控式注水推进器，其特征是，所述推进塞（5）的材质是铸铁，表面经氮化处理，两端外圆设有倒角，其内圆两端分别与上联接短节（1）和下联接短节（7）连接；推进塞（5）的外径小于油管的内径3mm－5mm。
6.根据权利要求2或3所述的可控式注水推进器，其特征是，所述上联接短节（1）上、下两端设有内螺纹和外螺纹，上端的内螺纹与电缆马龙头或变径接头连接，下端的外螺纹与推进塞（5）连接。
7.根据权利要求2所述的可控式注水推进器，其特征是，所述下联接短节（7）的上、下两端设有外螺纹和内螺纹，上端的外螺纹与推进塞（5）连接，下端的内螺纹与测试仪器或变径接头连接。
8.根据权利要求2或7所述的可控式注水推进器，其特征是，所述下联接短节（7）上的出液窗（8）至少设有一个。
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