CN105370233A - 一种石油钻井中无线随钻仪器的投捞装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种石油钻井中无线随钻仪器的投捞装置，包括电控打捞器，加重杆、旋转接头、电缆转换接头和设置在井面控制电控打捞器的电控打捞器地面控制器，所述的电控打捞器的上端与加重杆的下端连接，所述的加重杆的上端与旋转接头下端连接，所述的旋转接头的上端与电缆转换接头的下端连接，所述的电控打捞器地面控制器通过穿过电缆转换接头、旋转接头、加重杆的电缆与电控打捞器电连接。打捞装置结构简单，使用方便，便于现场钻井作业时使用。
Description
技术领域
本发明涉及石油、煤矿及地质勘探中的钻井工程领域，特别提供了一种在石油钻井中用于无线随钻仪器的投捞装置。
背景技术
钻井作业中无线随钻仪器在井下出现故障后需要起钻才能取出仪器进行维修更换，并经过测试正常后再将MWD仪器放入钻具内，然后再下钻，下钻到达井底后恢复生产。从仪器发生故障开始起钻到下钻到井底浪费了大量的时间，增加了钻井周期和成本。
同时原有无线随钻测斜仪打捞工具，在钻井过程中出现井下事故打捞无线随钻测斜仪时存在打捞单向性，即打捞工具卡住引鞋后无法再次脱开，如果仪器由于钻具内沉砂卡死，会导致打捞电缆拔断，造成钻具内电缆落井，影响下一步事故处理，造成井下事故复杂化，严重影响了井下安全。
现有技术中，中国专利202731803U201120382977.6涉及到一种石油钻井中无线随钻仪器的打捞装置，其可以对随钻仪器进行打捞和在钻具内释放。但是由于其内部钢珠与内滑套之间为机械结构，在地面无法准确的判断出是否已经脱开并坐键成功，也就无法实现仪器正常工作。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种在钻井时要能够对随钻仪器进行打捞、维修并将其在钻具内释放并准确判断成功脱开并坐键，避免投捞装置起出后由于坐键不成功造成仪器无法正常工作的石油钻井中无线随钻仪器的投捞装置。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：一种石油钻井中无线随钻仪器的投捞装置，包括电控打捞器，加重杆、旋转接头、电缆转换接头和设置在井面控制电控打捞器的电控打捞器地面控制器，所述的电控打捞器的上端与加重杆的下端连接，所述的加重杆的上端与旋转接头下端连接，所述的旋转接头的上端与电缆转换接头的下端连接，所述的电控打捞器地面控制器通过穿过电缆转换接头、旋转接头、加重杆的电缆与电控打捞器电连接。
所述的电控打捞器至少包括一引鞋连接筒，该引鞋连接筒上端通过电机安装座连接有平衡外筒，所述的平衡外筒上端通过连接头连接有外筒；所述的电机安装座内设有一电机，该电机的输出轴上通过长键连接有延长轴，该延长轴延伸到引鞋连接筒内，并与引鞋连接筒内的丝杠通过联轴器连接，所述的丝杠的下端与引鞋连接筒内设有的卡爪连接座连接，所述的卡爪连接座连接有一卡爪，所述的卡爪的下端延伸到引鞋连接筒下端连接的引鞋内；
所述的外筒内从上到下依次设有航空插头、电容、控制电缆板，所述的控制电缆板通过电路板支架固定在外筒的内，所述的航空插头、电容、控制电缆板依次通过电线电连接，所述的控制电缆板的输出端与电机电连接；
所述的外筒的上端与加重杆连接。
所述的旋转接头的下端与加重杆螺纹连接，旋转接头的上端通过旋转外套与电缆转换接头连接。
所述的电缆转换接头的上端连接有一绳帽头，该绳帽头内设有固定电缆的电缆卡头。
所述的外筒内设有一固定航空插头的锁紧帽。
，所述的丝杠通过设在引鞋连接筒内的丝杠支架安装在引鞋连接筒内。
所述的电缆转换接头与旋转接头内的电缆通过旋转外套内设有的绝缘组件连接。
所述的绝缘组件包括一绝缘转接座、绝缘转接座上设有的正极接线头，所述的绝缘转接座外套设有一设在旋转外套内的内套，所述的绝缘转接座与内套之间设有一导电弹簧。
本发明采用以上技术方案，具有以下优点，实现打捞装置能够成功打捞和释放仪器并准确判断是否成功脱开和坐键，根据MWD仪器可供打捞部分打捞头的形状，设计了卡爪和联轴器、丝杠配合的打捞装置，电控投捞器下放到打捞位置后，在重力作用下，经“引鞋”引导“井下仪器打捞矛”进入“卡爪”内，此时地面主机控制执行“打捞”动作，供电后仪器内电机通过联轴器带动丝杠结构工作，推动卡爪向下移动，卡爪受“引鞋”作用“抱住”打捞矛，将MWD仪器牢牢抓住，打捞完成或者仪器下井后需要分离电控投捞器和井下仪器时，地面主机控制仪器执行“脱开”操作，观察电流表显示数值，在规定时间内显示数值会出现突然增大，可以明确判断仪器已经脱开并能坐键成功，脱开操作完成即可实现MWD仪器的正常坐键，可以直接恢复生产。除此之外，本发明的打捞装置结构简单，使用方便，便于现场钻井作业时使用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2是电控打捞器结构示意图；
图3是A部放大示意图。
图中：1.电控打捞器；2.加重杆；3.旋转接头；4.电缆转换接头；5.旋转外套；6.绳帽头；7.电缆卡头；101.引鞋；102.引鞋连接筒；103.卡爪；104.卡爪连接座；105.丝杠；106.延长轴；107.锁紧帽；108.电机安装座；109.电机；1010.平衡外筒；1011.外筒；1012.航空插头；1013.电容；1014.电缆板；1015.电路板支架；1016.连接头；1017.丝杠支架；1018.电容套；501.绝缘转接座；502.正极接线头；503.内套；504.导电弹簧。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
实施例1
如图1所示，一种石油钻井中无线随钻仪器的投捞装置，包括电控打捞器1，加重杆2、旋转接头3、电缆转换接头4和设置在井面控制电控打捞器1的电控打捞器地面控制器，所述的电控打捞器1的上端与加重杆2的下端连接，所述的加重杆2的上端与旋转接头3下端连接，所述的旋转接头3的上端与电缆转换接头4的下端连接，所述的电控打捞器地面控制器通过穿过电缆转换接头4、旋转接头3、加重杆2的电缆与电控打捞器1电连接。
加重杆2为了加重，加强电控打捞器1的稳定性和方便电控打捞器1的下放，旋转接头3是为了防止在下放的过程中电控打捞器1发生旋转时与上端的电缆转换接头4发生扭转的状况。
在打捞时，先将电控投捞器地面主机的拨动开关拨动到“打捞”模式下，然后按下启动按钮，观察电流表的读数，此时打捞模式指示灯亮，观察电流表显示数值，数值稳定持续将2分40秒左右，之后电流表的显示数值会出现突然增大，大约增加30mA，此时说明井下仪器已经执行“打捞”操作，请再次按下启动按钮，并复原拨动开关到停止处。至此打捞操作完成，之后通过地面绞车将井下电控投捞器连同被打捞仪器拉起。
脱开操作适用于两种情况，第一，被打捞仪器成功打捞，拉起到井口后，需要将电控投捞器1与被打捞仪器脱开；第二，被打捞仪器打捞失败，需要在井下将电控投捞器1与被打捞仪器脱开。上述两种情况的脱开操作是一样的。先将拨动开关拨动到“脱开”模式下，然后按下启动按钮，脱开模式指示灯亮，观察电流表显示数值，数值稳定将持续2分40秒左右，之后电流表的显示数值会出现突然增大，大约增加30mA，此时请再次按下启动按钮，并复原拨动开关到停止处，脱开操作完成。
进行投放座键操作
投放座键操作需要在先期打捞作业时，抓住井下仪器后，在井口电缆上做标记（标记要牢固不易脱落），为座键操作做准备。座键操作时，将准备投放仪器的打捞矛手动插入到电控投捞器1内，执行“打捞操作”，待将被投放仪器卡紧，使用绞车将仪器整体下放到井下底，利用被投放仪器重量和电控投捞器1重量进行座键，比较此时标记位置，确定座键是否到位；然后拉起仪器，反复座键3次，比较每次位置是否一致，若全部相同，即座键到位，若不同，以仪器下发最深的位置为座键位置。确定座键完成后执行“脱开操作”，然后使用绞车收回电控投捞器到地面。
实施例2
在实施例1的基础上，如图2所述的电控打捞器1至少包括一引鞋连接筒102，该引鞋连接筒102上端通过电机安装座108连接有平衡外筒1010，所述的平衡外筒1010上端通过连接头1016连接有外筒1011；所述的电机安装座108内设有一电机109，该电机109的输出轴上通过长键连接有延长轴106，该延长轴106延伸到引鞋连接筒102内，并与引鞋连接筒102内的丝杠105通过联轴器连接，所述的丝杠105的下端与引鞋连接筒102内设有的卡爪连接座104连接，所述的卡爪连接座104连接有一卡爪103，所述的卡爪103的下端延伸到引鞋连接筒102下端连接的引鞋102内；
所述的外筒1011内从上到下依次设有航空插头1012、电容1013、控制电缆板1014，电容1013通过外筒1011内设有的电容套1018固定在外筒1011内，所述的控制电缆板1014通过电路板支架1015固定在外筒1011的内，所述的航空插头1012、电容1013、控制电缆板1014依次通过电线电连接，所述的控制电缆板1014的输出端与电机109电连接；
所述的外筒1011的上端与加重杆2连接。
在工作的过程中，电控投捞器1下放到打捞位置后，在重力作用下，经引鞋101引导井下仪器打捞矛进入卡爪103内，此时地面主机控制执行“打捞”动作，供电后仪器内电机109通过联轴器带动丝杠105结构工作，推动卡爪103向下移动，卡爪103受引鞋101作用抱住打捞矛，将MWD仪器牢牢抓住，打捞完成或者仪器下井后需要分离电控投捞器1和井下仪器时，地面主机控制仪器执行“脱开”操作，观察电流表显示数值，在规定时间内显示数值会出现突然增大，可以明确判断仪器已经脱开并能坐键成功，脱开操作完成即可实现MWD仪器的正常坐键，可以直接恢复生产。
实施例3
在实施例1或实施例2的基础上，所述的旋转接头3的下端与加重杆2螺纹连接，旋转接头3的上端通过旋转外套5与电缆转换接头4连接；
所述的电缆转换接头4的上端连接有一绳帽头6，该绳帽头6内设有固定电缆的电缆卡头7；所述的电缆转换接头4与旋转接头3内的电缆通过旋转外套5内设有的绝缘组件连接；如图3所示，绝缘组件包括一绝缘转接座501、绝缘转接座501上设有的正极接线头502，所述的绝缘转接座501外套设有一设在旋转外套5内的内套503，所述的绝缘转接座501与内套503之间设有一导电弹簧504；
具体的电控打捞器地面控制器与电控打捞器1连接的电缆首先穿过绳帽头6并延伸到电缆转换接头4中，通过旋转外套5内设有的绝缘组件与电控打捞器1接有的并穿过加重杆延伸到旋转接头3内的电缆连接，在连接的过程中，与电控打捞器地面控制器连接的电缆与电控打捞器1连接的电缆分别接在正极接线头502上，实现了电控打捞器1与电控打捞器地面控制器的电连接，同时导电弹簧504是为了方便电缆与正极接线头502连接。在工作的过程中，通过电控打捞器地面控制器给出的指令，该指令通过电缆传送给电控打捞器1，电控打捞器1通过接到的指令进行工作，实现对MWD仪器的打捞。
实施例4
所述的外筒1011内设有一固定航空插头1012的锁紧帽107。
所述的丝杠105通过设在引鞋连接筒102内的丝杠支架1017安装在引鞋连接筒102内。该实施例中锁紧帽107主要对航空插头1012进行固定，防止在电缆连接的过程中，航空插头1012发生松动，导致接触不良的现象，丝杠105在工作的过程中会发生高速的转动，如不对进行定位，长时间的转动会偏离中心位置，导致电控打捞器1工作时的精度表现，不能对MWD仪器实现准确的打捞，本实施例中丝杠105通过丝杠支架1017安装在引鞋连接筒102内，在不会影响丝杠105的工作的前提下能够对丝杠105进行定位固定。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种石油钻井中无线随钻仪器的投捞装置，其特征在于，包括电控打捞器（1），加重杆（2）、旋转接头（3）、电缆转换接头（4）和设置在井面控制电控打捞器（1）的电控打捞器地面控制器，所述的电控打捞器（1）的上端与加重杆（2）的下端连接，所述的加重杆（2）的上端与旋转接头（3）下端连接，所述的旋转接头（3）的上端与电缆转换接头（4）的下端连接，所述的电控打捞器地面控制器通过穿过电缆转换接头（4）、旋转接头（3）、加重杆（2）的电缆与电控打捞器（1）电连接。
2.根据权利要求1所述的一种石油钻井中无线随钻仪器的投捞装置，其特征在于，所述的电控打捞器（1）至少包括一引鞋连接筒（102），该引鞋连接筒（102）上端通过电机安装座（108）连接有平衡外筒（1010），所述的平衡外筒（1010）上端通过连接头（1016）连接有外筒（1011）；所述的电机安装座（108）内设有一电机（109），该电机（109）的输出轴上通过长键连接有延长轴（106），该延长轴（106）延伸到引鞋连接筒（102）内，并与引鞋连接筒（102）内的丝杠（105）通过联轴器连接，所述的丝杠（105）的下端与引鞋连接筒（102）内设有的卡爪连接座（104）连接，所述的卡爪连接座（104）连接有一卡爪（103），所述的卡爪（103）的下端延伸到引鞋连接筒（102）下端连接的引鞋（102）内；
所述的外筒（1011）内从上到下依次设有航空插头（1012）、电容（1013）、控制电缆板（1014），所述的控制电缆板（1014）通过电路板支架（1015）固定在外筒（1011）的内，所述的航空插头（1012）、电容（1013）、控制电缆板（1014）依次通过电线电连接，所述的控制电缆板（1014）的输出端与电机（109）电连接；
所述的外筒（1011）的上端与加重杆（2）连接。
3.根据权利要求1所述的一种石油钻井中无线随钻仪器的投捞装置，其特征在于，所述的旋转接头（3）的下端与加重杆（2）螺纹连接，旋转接头（3）的上端通过旋转外套（5）与电缆转换接头（4）连接。
4.根据权利要求1所述的一种石油钻井中无线随钻仪器的投捞装置，其特征在于，所述的电缆转换接头（4）的上端连接有一绳帽头（6），该绳帽头（6）内设有固定电缆的电缆卡头（7）。
5.根据权利要求2所述的一种石油钻井中无线随钻仪器的投捞装置，其特征在于，所述的外筒（1011）内设有一固定航空插头（1012）的锁紧帽（107）。
6.根据权利要求2所述的一种石油钻井中无线随钻仪器的投捞装置，其特征在于，所述的丝杠（105）通过设在引鞋连接筒（102）内的丝杠支架（1017）安装在引鞋连接筒（102）内。
7.根据权利要求3所述的一种石油钻井中无线随钻仪器的投捞装置，其特征在于，所述的电缆转换接头（4）与旋转接头（3）内的电缆通过旋转外套（5）内设有的绝缘组件连接。
8.根据权利要求7所述的一种石油钻井中无线随钻仪器的投捞装置，其特征在于，所述的绝缘组件包括一绝缘转接座（501）、绝缘转接座（501）上设有的正极接线头（502），所述的绝缘转接座（501）外套设有一设在旋转外套（5）内的内套（503），所述的绝缘转接座（501）与内套（503）之间设有一导电弹簧（504）。
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