CN105507880A - 一种生产测井柔性短节 - Google Patents
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Abstract
一种生产测井柔性短节,由密封组件、缓冲组件、柔性组件、缓冲组件、密封组件依次串联组成,其中柔性组件由若干节柔性小节串联组成,相邻两节柔性小节之间能够绕其轴线相互旋转并能够柔性摆动,能够改变生产测井仪器串的柔性;可通过增减柔性小节的数量来调节其柔性指标。柔性组件两端的缓冲组件具有防冲击功能。该生产测井柔性短节内部连通有导线,并能够与生产测井仪器串中的导线相连通,解决了过线问题。该生产测井柔性短节能够安装插接在生产测井仪器串的任意位置上,安装在生产测井仪器串底端时可起到导向作用。该生产测井柔性短节能够适应油管变形或油管与套管间环形空间不规则的测井环境,提高生产测井下井成功率并保护仪器安全。
Description
技术领域
本发明属于石油测井技术领域,涉及一种用于生产测井的辅助工具,具体涉及一种生产测井柔性短节。
背景技术
在进行生产测井作业的过程中,因地层压力变化以及多种井筒作业会导致套管、油管变形,这就可能会造成生产测井仪下井遇阻。在长庆、新疆、华北等油区,有超过一半生产测井失败是由下井遇阻造成的。
由于生产测井仪直径小、重量轻,目前国内外大多采用增加一段加重短节来增大仪器串重量,从而试图降低仪器下井遇阻的机率。但是,加重短节虽然增大了仪器重量,却使得仪器串长度增加,在某些情况下更是增加了下井遇阻的机率。近年来又出现了一种鞭式加重,可在仪器下端起到导向的作用。但是,加重短节虽然增大了仪器重量,却使得仪器串刚性长度增加,在某些情况下更是增加了下井遇阻的机率;而鞭式加重无法挂接在仪器串中间,无法改变仪器串刚性。
因为生产测井仪器直径过小(过环空测井仪外径21mm),无法借用裸眼井柔性短节结构。因过线和防转两大技术难题的阻碍,一直没有出现较成熟的可用于环空测井的柔性短节。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生产测井柔性短节,能够解决生产测井仪因油管和套管变形造成的下井遇阻问题。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种生产测井柔性短节,包括柔性组件,柔性组件的两端分别与缓冲组件相连,形成串结构的柔性缓冲组件,柔性缓冲组件的两端分别与密封组件相连,形成串结构的生产测井柔性短节;其中柔性组件由若干节柔性小节依次相连构成,且相邻两节柔性小节之间能够绕其轴线相互旋转,并且在旋转的同时能够柔性摆动;所述生产测井柔性短节内部连通有导线,生产测井柔性短节的两端能够安装在生产测井仪器串的任意位置上,且其内部的导线能够与生产测井仪器串中的导线相连通。
所述的柔性小节包括柔性基体、柔性内芯和柔性外套;其中柔性基体的一端和柔性外套的一端相连,柔性基体的另一端和柔性外套的另一端均为自由端;柔性内芯的一端为球头,另一端为连接圆柱,球头和连接圆柱通过过渡圆柱相连,球头在柔性基体和柔性外套的配合下被限位固定在柔性外套内,连接圆柱伸出柔性外套外,并与下一节柔性小节的柔性基体的自由端相连。
所述的柔性基体的自由端内开设有与连接圆柱尺寸相匹配的连接孔,柔性基体与柔性外套相连的一端内开设有向内渐缩的对球头起限位作用的锥形孔,柔性基体内还开设有将连接孔和锥形孔连通的通孔;柔性外套与柔性基体相连的一端内开设有与柔性基体尺寸相匹配的连接孔,柔性外套的自由端内开设有与过渡圆柱尺寸相匹配且向外渐扩的锥形孔,柔性外套内的连接孔和锥形孔之间通过渐缩孔过渡,且柔性外套内的渐缩孔与柔性基体内的锥形孔配合形成对球头的限位作用;柔性内芯内开设有通孔。
所述的柔性基体与柔性外套的接触面为有吻合关系的曲面。
所述的缓冲组件包括弹簧卡套、缓冲弹簧、弹簧衬套和过渡接头;其中过渡接头的一端与柔性组件相连,过渡接头的一端另与弹簧卡套相连;过渡接头与弹簧卡套相连的一端内开设有由外孔和内孔组成的阶梯孔,且外孔的孔径大于内孔的孔径;弹簧衬套位于弹簧卡套与过渡接头之中,并能够在过渡接头的内孔中滑动;缓冲弹簧位于弹簧衬套与过渡接头的外孔所形成的环形空间内,并能够随着弹簧衬套的滑动而伸缩;弹簧衬套靠近弹簧卡套的一端与密封组件相连。
所述的过渡接头与柔性组件相连的一端内设有向内渐缩的对柔性内芯的球头起限位作用的锥形孔,或着设有与柔性内芯的连接圆柱尺寸相匹配的连接孔,且过渡接头中的内孔与锥形孔或连接孔相连通。
所述的密封组件包括上接头和中间接头,上接头的一端与中间接头的一端相连,上接头的另一端为用于与生产测井仪器串相连的自由端,中间接头的另一端与缓冲组件相连;上接头的内腔中设有单芯插头,上接头与中间接头相连的一端内设有密封塞,中间接头的内腔中填充有用于密封的硅脂。
所述的单芯插头通过弹性锁圈限位固定在上接头中,密封塞与中间接头内的导线套相连,且导线套被硅脂包裹;单芯插头上引出的导线经过密封塞后进入导线套中,再从中间接头与缓冲组件相连的一端伸出,依次经过缓冲组件、柔性组件、缓冲组件后进入另一端的中间接头的导线套中,最终引回到另一端的单芯插头上。
所述的密封组件、缓冲组件和柔性组件的外径均为21mm。
所述的密封组件、缓冲组件和柔性组件的材质均为不锈钢。
相对于现有技术,本发明的有益效果为:
本发明提供的生产测井柔性短节,由密封组件、缓冲组件、柔性组件、缓冲组件、密封组件依次串联组成,其中柔性组件由若干节柔性小节串联组成,相邻两节柔性小节之间能够绕其轴线相互旋转,并且在旋转的同时能够柔性摆动,由此实现了本发明的生产测井柔性短节的柔性功能,可改变生产测井仪器串的柔性;同时可根据实际情况增减柔性组件中柔性小节的数量,因此本发明的生产测井柔性短节的柔性指标可调。另外柔性组件两端均设置缓冲组件,使得本发明的生产测井柔性短节具有防冲击功能,避免生产测井仪器串遇阻时的仪器损坏。而且本发明的生产测井柔性短节内部连通有导线,并能够与生产测井仪器串中的导线相连通,解决了过线的技术难题。本发明的生产测井柔性短节能够安装插接在生产测井仪器串的任意位置上,且安装在生产测井仪器串底端时可起到导向作用。由于本发明的生产测井柔性短节可置于任意两个生产测井短节之间,因此能够适应油管变形或油管与套管间环形空间不规则的测井环境,提高生产测井下井成功率并保护仪器安全,解决生产测井因油管和套管变形造成的下井遇阻问题。
进一步的,本发明提供的生产测井柔性短节的柔性小节中,柔性基体与柔性外套的接触面为有吻合关系的曲面,在复杂环境下工作时不易被杂物堵塞,既起到防转的作用,克服防转这一技术难题,又不易被泥沙杂物卡堵而影响柔性指标。
进一步的,本发明提供的生产测井柔性短节是专门针对过环空测井仪设计的,将该生产测井柔性短节的外径设计为与过环空测井仪的外径相同的21mm,且采用不锈钢材质制作该生产测井柔性短节,能够达到良好的下井服役效果。
附图说明
图1为本发明提供的生产测井柔性短节的结构示意图;
图2为本发明提供的生产测井柔性短节中的密封组件的结构示意图;
图3为本发明提供的生产测井柔性短节中的缓冲组件的结构示意图;
图4为本发明提供的生产测井柔性短节中的柔性小节的结构示意图;
图5为柔性小节中的柔性基体和柔性外套的吻合面的示意图;
其中:1为单芯插头、2为上接头、3为密封塞、4为中间接头、5为弹簧卡套、6为缓冲弹簧、7为弹簧衬套、8为过渡接头、9为柔性基体、10为柔性内芯、11为柔性外套、12为密封组件、13为缓冲组件、14为柔性组件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
本发明提供的生产测井柔性短节,包括两套密封组件12、两套缓冲组件13和一套柔性组件14,其中两套缓冲组件具有防冲击卡死功能,柔性组件由多个柔性小节组成,可根据现场需求增加或减少柔性小节的数量,从而改变柔性组件的柔性指标,该生产测井柔性短节可安装在仪器串任意位置,可改变仪器串柔性,减低仪器串遇阻可能性。参见图1,该生产测井柔性短节从左到右的连接顺序为:密封组件12通过螺纹连接与缓冲组件13相连;缓冲组件13通过螺纹连接与柔性组件14相连;柔性组件14通过螺纹连接与缓冲组件13相连;缓冲13组件通过螺纹连接与密封组件12相连。
参见图2,密封组件12具体为:单芯插头1置于上接头2之中,并用弹性锁圈限位;密封塞3与上接头2螺纹连接,且与单芯插头1导线连接;上接头2右侧与中间接头4螺纹连接;中间接头4内充满硅脂用于密封。
参见图3,缓冲组件13具体为:弹簧卡套5通过螺纹与过渡接头8相连;弹簧衬套7至于弹簧卡套5与过渡接头8之中,且可以在过渡接头8的孔中滑动;缓冲弹簧6至于弹簧衬套7与过渡接头8所形成的环形空间内,随弹簧衬套7的滑动而伸缩;弹簧衬套7左侧与密封组件螺纹连接。
参见图4和图5,柔性小节具体为:柔性基体9与柔性外套11螺纹连接;柔性内芯10置于柔性外套11之中,且左侧球头被柔性基体9限位;柔性内芯10右侧通过螺纹连接与另一柔性小节的柔性基体9相连;柔性基体9与柔性外套11的接触面为有吻合关系的曲面,既起到防转的作用,又不易被泥沙杂物卡堵而影响柔性指标;多个柔性小节依次串联组成柔性组件14。
参见图1至图5,本发明提供的生产测井柔性短节,其具体结构为:包括柔性组件14,柔性组件14的两端分别与缓冲组件13螺纹连接,形成串结构的柔性缓冲组件,柔性缓冲组件的两端分别与密封组件12螺纹连接,形成串结构的生产测井柔性短节;其中柔性组件14由若干节柔性小节依次相连构成,且相邻两节柔性小节之间能够绕其轴线相互旋转,并且在旋转的同时能够柔性摆动;所述生产测井柔性短节内部连通有导线,生产测井柔性短节的两端能够安装在生产测井仪器串的任意位置上,且其内部的导线能够与生产测井仪器串中的导线相连通。
其中柔性小节包括柔性基体9、柔性内芯10和柔性外套11;其中柔性基体9的一端和柔性外套11的一端螺纹连接,柔性基体9的另一端和柔性外套11的另一端均为自由端;柔性内芯10的一端为球头,另一端为连接圆柱,球头和连接圆柱通过过渡圆柱相连,球头在柔性基体9和柔性外套11的配合下被限位固定在柔性外套11内,连接圆柱伸出柔性外套11外,并与下一节柔性小节的柔性基体9的自由端螺纹连接。具体的,柔性基体9的自由端内开设有与连接圆柱尺寸相匹配的带螺纹的连接孔,柔性基体9与柔性外套11相连的一端内开设有向内渐缩的对球头起限位作用的锥形孔,柔性基体9内还开设有将连接孔和锥形孔连通的通孔;柔性外套11与柔性基体9相连的一端内开设有与柔性基体9尺寸相匹配的带螺纹的连接孔,柔性外套11的自由端内开设有与过渡圆柱尺寸相匹配且向外渐扩的锥形孔,柔性外套11内的连接孔和锥形孔之间通过渐缩孔过渡,且柔性外套11内的渐缩孔与柔性基体9内的锥形孔配合形成对球头的限位作用;同时柔性内芯10内开设有通孔;这样柔性小节内各个零部件中开设的各种孔既能分别完成其各自的功能作用,同时又在柔性小节内形成了贯通的孔道,而且柔性组件14内所有柔性小节内的孔道依次贯通相连,因此可供导线穿过。
缓冲组件13包括弹簧卡套5、缓冲弹簧6、弹簧衬套7和过渡接头8;其中过渡接头8的一端与柔性组件14螺纹连接,过渡接头8的一端另与弹簧卡套5螺纹连接;弹簧卡套5内设有通孔;过渡接头8与弹簧卡套5相连的一端内开设有由外孔和内孔组成的阶梯孔,且外孔的孔径大于内孔的孔径;弹簧衬套7位于弹簧卡套5与过渡接头8之中,并能够在过渡接头8的内孔中滑动;缓冲弹簧6位于弹簧衬套7与过渡接头8的外孔所形成的环形空间内,并能够随着弹簧衬套7的滑动而伸缩;弹簧衬套7靠近弹簧卡套5的一端与中间接头4螺纹连接。过渡接头8与柔性组件14相连的一端内设有向内渐缩的对柔性内芯10的球头起限位作用的锥形孔,或着设有与柔性内芯10的连接圆柱尺寸相匹配的带螺纹的连接孔,且过渡接头8中的内孔与锥形孔或连接孔相连通。即一端的过渡接头8代替了与其相连的柔性小节中的柔性基体9,另一端的过渡接头8代替了与其相连的柔性小节中的柔性外套11。这样缓冲组件13内各个零部件中开设的各种孔既能分别完成其各自的功能作用,同时又在缓冲组件13内形成了贯通的孔道,可供导线穿过。并且缓冲组件13内的孔道与柔性组件14内的孔道也贯通相连,因此导线可在柔性组件14及其两端的缓冲组件13内贯穿。
密封组件12包括上接头2和中间接头4,上接头2的一端与中间接头4的一端螺纹连接,上接头2的另一端为用于与生产测井仪器串相连的自由端,中间接头4的另一端与缓冲组件13中的弹簧衬套7螺纹连接;上接头2的内腔中设有单芯插头1,上接头2与中间接头4相连的一端内设有密封塞3,中间接头4的内腔中填充有用于密封的硅脂,且密封塞3与中间接头4内的导线套相连,导线套被硅脂包裹。生产测井柔性短节一端的单芯插头1上引出的导线经过密封塞3后进入中间接头4的导线套中,再从中间接头4与缓冲组件13相连的一端伸出,依次经过缓冲组件13、柔性组件14、缓冲组件13后进入另一端的中间接头4的导线套中,最终引回到另一端的单芯插头1上。中间接头4的两端只允许导线经过,不允许硅脂流出。
本发明提供的生产测井柔性短节是专门用于过环空测井仪的,能够克服过线和防转两大技术难题,该生产测井柔性短节可置于过环空测井仪的仪器串的任意位置,仪器串与生产测井柔性短节两端的上接头2通过连接件螺纹连接,且仪器串的导线可与单芯插头1相连,以实现线路的连通。并且由于过环空测井仪的外径为21mm,因此本发明提供的生产测井柔性短节的外径也设置为21mm,即上接头2、中间接头4、弹簧卡套5、过渡接头8、柔性基体9和柔性外套11的最大外径为21mm。而生产测井柔性短节中各个内孔的孔径无太大要求,只要保证导线能够穿过即可。同时本发明提供的生产测井柔性短节的材质选用不锈钢,即上接头2、中间接头4、弹簧卡套5、缓冲弹簧6、弹簧衬套7、过渡接头8、柔性基体9、柔性内芯10和柔性外套11均由不锈钢制成。
本发明提供的生产测井柔性短节在使用时,根据测井现场的实际情况,在过环空测井仪的仪器串的选定位置安装本发明的生产测井柔性短节,并且根据实际情况调整生产测井柔性短节中的柔性小节数量,安装完成后将仪器串的线路与生产测井柔性短节内的导线线路相连通,即可进行测井,由于柔性小节之间能够旋转和柔性摆动(微摆),同时缓冲组件能够对下井遇阻进行缓冲,在这两者的共同作用下可以使得过环空测井仪顺利下井,完成作业,解决因油管和套管变形造成的下井遇阻问题。
Claims (10)
1.一种生产测井柔性短节,其特征在于:包括柔性组件(14),柔性组件(14)的两端分别与缓冲组件(13)相连,形成串结构的柔性缓冲组件,柔性缓冲组件的两端分别与密封组件(12)相连,形成串结构的生产测井柔性短节;其中柔性组件(14)由若干节柔性小节依次相连构成,且相邻两节柔性小节之间能够绕其轴线相互旋转,并且在旋转的同时能够柔性摆动;所述生产测井柔性短节内部连通有导线,生产测井柔性短节的两端能够安装在生产测井仪器串的任意位置上,且其内部的导线能够与生产测井仪器串中的导线相连通。
2.根据权利要求1所述的生产测井柔性短节,其特征在于:所述的柔性小节包括柔性基体(9)、柔性内芯(10)和柔性外套(11);其中柔性基体(9)的一端和柔性外套(11)的一端相连,柔性基体(9)的另一端和柔性外套(11)的另一端均为自由端;柔性内芯(10)的一端为球头,另一端为连接圆柱,球头和连接圆柱通过过渡圆柱相连,球头在柔性基体(9)和柔性外套(11)的配合下被限位固定在柔性外套(11)内,连接圆柱伸出柔性外套(11)外,并与下一节柔性小节的柔性基体(9)的自由端相连。
3.根据权利要求2所述的生产测井柔性短节,其特征在于:所述的柔性基体(9)的自由端内开设有与连接圆柱尺寸相匹配的连接孔,柔性基体(9)与柔性外套(11)相连的一端内开设有向内渐缩的对球头起限位作用的锥形孔,柔性基体(9)内还开设有将连接孔和锥形孔连通的通孔;柔性外套(11)与柔性基体(9)相连的一端内开设有与柔性基体(9)尺寸相匹配的连接孔,柔性外套(11)的自由端内开设有与过渡圆柱尺寸相匹配且向外渐扩的锥形孔,柔性外套(11)内的连接孔和锥形孔之间通过渐缩孔过渡,且柔性外套(11)内的渐缩孔与柔性基体(9)内的锥形孔配合形成对球头的限位作用;柔性内芯(10)内开设有通孔。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的生产测井柔性短节,其特征在于:所述的柔性基体(9)与柔性外套(11)的接触面为有吻合关系的曲面。
5.根据权利要求2所述的生产测井柔性短节,其特征在于:所述的缓冲组件(13)包括弹簧卡套(5)、缓冲弹簧(6)、弹簧衬套(7)和过渡接头(8);其中过渡接头(8)的一端与柔性组件(14)相连,过渡接头(8)的一端另与弹簧卡套(5)相连;过渡接头(8)与弹簧卡套(5)相连的一端内开设有由外孔和内孔组成的阶梯孔,且外孔的孔径大于内孔的孔径;弹簧衬套(7)位于弹簧卡套(5)与过渡接头(8)之中,并能够在过渡接头(8)的内孔中滑动;缓冲弹簧(6)位于弹簧衬套(7)与过渡接头(8)的外孔所形成的环形空间内,并能够随着弹簧衬套(7)的滑动而伸缩;弹簧衬套(7)靠近弹簧卡套(5)的一端与密封组件(12)相连。
6.根据权利要求5所述的生产测井柔性短节,其特征在于:所述的过渡接头(8)与柔性组件(14)相连的一端内设有向内渐缩的对柔性内芯(10)的球头起限位作用的锥形孔,或着设有与柔性内芯(10)的连接圆柱尺寸相匹配的连接孔,且过渡接头(8)中的内孔与锥形孔或连接孔相连通。
7.根据权利要求1所述的生产测井柔性短节,其特征在于:所述的密封组件(12)包括上接头(2)和中间接头(4),上接头(2)的一端与中间接头(4)的一端相连,上接头(2)的另一端为用于与生产测井仪器串相连的自由端,中间接头(4)的另一端与缓冲组件(13)相连;上接头(2)的内腔中设有单芯插头(1),上接头(2)与中间接头(4)相连的一端内设有密封塞(3),中间接头(4)的内腔中填充有用于密封的硅脂。
8.根据权利要求7所述的生产测井柔性短节,其特征在于:所述的单芯插头(1)通过弹性锁圈限位固定在上接头(2)中,密封塞(3)与中间接头(4)内的导线套相连,且导线套被硅脂包裹;单芯插头(1)上引出的导线经过密封塞(3)后进入导线套中,再从中间接头(4)与缓冲组件(13)相连的一端伸出,依次经过缓冲组件(13)、柔性组件(14)、缓冲组件(13)后进入另一端的中间接头(4)的导线套中,最终引回到另一端的单芯插头(1)上。
9.根据权利要求1所述的生产测井柔性短节,其特征在于:所述的密封组件(12)、缓冲组件(13)和柔性组件(14)的外径均为21mm。
10.根据权利要求1所述的生产测井柔性短节,其特征在于:所述的密封组件(12)、缓冲组件(13)和柔性组件(14)的材质均为不锈钢。
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