CN108729899B - 多功能测井马笼头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多功能测井马笼头，它包括打捞体（1）、活塞杆（2）、平衡活塞（3）、中间接头（4）和下接头（5），张力螺套（7）侧壁上设有若干个拉断孔（72），活塞杆（2）的上方设有拉杆（10），拉杆（10）的下端部通过螺纹与活塞杆（2）的上端轴向相连，拉杆（10）的下端部安装有位于活塞杆（2）内的电缆连接套（101），拉杆（10）和电缆连接套（101）的中心分别设有电缆通孔。它将测井电缆直接与马笼头相连，省略了外露到马笼头外部的插接头结构，使用起来更加安全可靠，可以节约资金，降低维修量，减轻工人的劳动强度。它可以消除影响正常解卡的隐患，使用效果更加理想，可以有效保障井下仪器的正常工作。

Description

多功能测井马笼头
技术领域
本发明涉及油田测井辅助工具，具体涉及一种用于油田测井时连接于测井电缆和井下仪器之间起到机械连接和信号传输作用的测井马笼头。
背景技术
活塞式测井马笼头是一种取代传统马笼头的新型马笼头，它内部充填硅油做为密封和绝缘材料，并利用活塞平衡内外压力，大大降低了马笼头正常使用过程中的故障发生率，并提高了使用周期。但现有活塞式测井马笼头使用单弱点结构，在弱点疲劳损坏的情况下马笼头会意外断开，造成井下仪器落井的工程事故发生，为甲方浪费大量的成本，也不利于提高测井服务方的声誉。另外，这种马笼头在井下受卡时又不容易被及时拉断使电缆与下井仪器脱开，其安全系数不够高，不利于保护电缆和下井仪器，也不利于下一步打捞工作的顺利进行，其使用效果受到影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种使有过程中不会意外断开，在井下受卡时又容易被及时拉断使电缆与下井仪器脱开，安全系数更高，有利于保护电缆和下井仪器，有利于下一步打捞工作的顺利进行的多功能测井马笼头。
本发明的技术解决方案是：它包括打捞体、活塞杆、平衡活塞、中间接头和下接头，中间接头的上端和下端分别通过螺纹与打捞体的下端和下接头的上端轴向相连，活塞杆轴向套装在打捞体内，平衡活塞位于打捞体下半段大直径腔体内、外壁与打捞体内壁轴向滑动密封配合、内壁与活塞杆外壁轴向滑动密封配合，打捞体内平衡活塞下端、中间接头上端、打捞体内壁与活塞杆外壁之间形成用于充填硅油的密闭腔体，密闭腔体内设有多个上端密封安装在活塞杆上的密封导电塞一和多个下端密封安装在中间接头靠近外壁的周向位置的密封导电塞二，各密封导电塞一分别通过位于密闭腔体内的若干根导线与各密封导电塞二一一相连接，下接头内设有安装在中间接头下端的多芯插头，多芯插头通过若干根位于中间接头内的导线分别与各密封导电塞二的下端相连，平衡活塞与中间接头之间的密闭腔体内从上向下设有螺纹体一、张力螺套和螺纹体二，螺纹体一的上端通过内螺纹与活塞杆下端的外螺纹轴向相连，螺纹体二位于螺纹体一的下方、下端通过外螺纹与中间接头中心位置的内螺纹轴向相连，张力螺套的上端通过内螺纹与螺纹体一外壁上的外螺纹轴向相连、下端内壁上的内凸缘内壁与螺纹体二的外壁轴向滑动配合，螺纹体二上端部外壁上的外凸缘外壁与张力螺套的内壁轴向滑动配合，外凸缘的下端面与张力螺套内凸缘的上端面相配合，螺纹体二的中心孔内从下向上安装有上端通过外螺纹与螺纹体一轴向相连的张力螺钉，张力螺钉下端头部的上端面与螺纹体二中心孔下端部的台阶孔内端面相配合，张力螺钉通过螺纹与螺纹体一相连接位置与下端头部之间的外壁上设有用于马笼头遇卡拉断张力螺钉的环形缩径槽，张力螺套通过螺纹与螺纹体一相连接位置和内凸缘之间的张力螺套侧壁上设有若干个用于马笼头遇卡拉断张力螺套的拉断孔，活塞杆的上方设有拉杆，拉杆的上端部位于打捞体上端部上方、上端部下方的部分套装在打捞体内，拉杆的下端部通过螺纹与活塞杆的上端轴向相连，拉杆的下端部安装有位于活塞杆内的电缆连接套，拉杆和电缆连接套的中心分别设有从拉杆上方连通到活塞杆下端、用于测井电缆从拉杆上端穿下与各密封导电塞一相连的电缆通孔。
本发明的技术效果是：它克服了现有活塞式测井马笼头在通过绞车上提和下放电缆的过程中测井电缆与马笼头相连接的位置容易损坏，单弱点结构，使用过程中会意外断开，井下受卡时不容易被及时拉断使电缆与下井仪器脱开，安全系数不够高，不利于保护电缆和下井仪器，不利于下一步打捞工作顺利进行的缺陷。它将测井电缆直接与马笼头相连，省略了外露到马笼头外部的插接头结构，使用起来更加安全可靠，可以节约资金，降低维修量，减轻工人的劳动强度。它可以消除影响正常解卡的隐患，使用效果更加理想，可以有效保障井下仪器的正常工作。
特点：它一机多用，可采用互换联杆方式进行工作，解决了电缆马笼头、电极马笼头、双弱点马笼头、马笼头转换鱼雷主体多种功能为一体，具有操作方便，数据准确，节约费用，减少劳动强度的优点，是油田现代测井最实用的多功能马笼头，得到油田测井工人广泛的好评。它通过使用15芯接口还可替代原来使用的电缆马笼头、电极马笼头，更换连接装置还可转化成电缆头，实现了一机多用，为测井方节约大量成本。。
附图说明
图1为本发明实施例轴向剖视图。
具体实施方式
如图1所示，它包括打捞体1、活塞杆2、平衡活塞3、中间接头4和下接头5，中间接头4的上端和下端分别通过螺纹与打捞体1的下端和下接头5的上端轴向相连，活塞杆2轴向套装在打捞体1内，平衡活塞3位于打捞体1下半段大直径腔体内、外壁与打捞体1内壁轴向滑动密封配合、内壁与活塞杆2外壁轴向滑动密封配合，打捞体1内平衡活塞3下端、中间接头4上端、打捞体1内壁与活塞杆2外壁之间形成用于充填硅油的密闭腔体，密闭腔体内设有多个上端密封安装在活塞杆2上的密封导电塞一21和多个下端密封安装在中间接头4靠近外壁的周向位置的密封导电塞二41，各密封导电塞一21分别通过位于密闭腔体内的若干根导线与各密封导电塞二41一一相连接，下接头5内设有安装在中间接头4下端的多芯插头42，多芯插头42通过若干根位于中间接头4内的导线分别与各密封导电塞二41的下端相连，平衡活塞3与中间接头4之间的密闭腔体内从上向下设有螺纹体一6、张力螺套7和螺纹体二8，螺纹体一6的上端通过内螺纹与活塞杆2下端的外螺纹轴向相连，螺纹体二8位于螺纹体一6的下方、下端通过外螺纹与中间接头4中心位置的内螺纹轴向相连，张力螺套7的上端通过内螺纹与螺纹体一6外壁上的外螺纹轴向相连、下端内壁上的内凸缘内壁与螺纹体二8的外壁轴向滑动配合，螺纹体二8上端部外壁上的外凸缘外壁与张力螺套7的内壁轴向滑动配合，外凸缘的下端面与张力螺套7内凸缘的上端面相配合，螺纹体二8的中心孔内从下向上安装有上端通过外螺纹与螺纹体一6轴向相连的张力螺钉9，张力螺钉9下端头部的上端面与螺纹体二8中心孔下端部的台阶孔内端面相配合，张力螺钉9通过螺纹与螺纹体一6相连接位置与下端头部之间的外壁上设有用于马笼头遇卡拉断张力螺钉的环形缩径槽91，张力螺套7通过螺纹与螺纹体一6相连接位置和内凸缘之间的张力螺套7侧壁上设有若干个用于马笼头遇卡拉断张力螺套7的拉断孔72，活塞杆2的上方设有拉杆10，拉杆10的上端部位于打捞体1上端部上方、上端部下方的部分套装在打捞体1内，拉杆10的下端部通过螺纹与活塞杆2的上端轴向相连，拉杆10的下端部安装有位于活塞杆2内的电缆连接套101，拉杆10和电缆连接套101的中心分别设有从拉杆10上方连通到活塞杆2下端、用于测井电缆从拉杆10上端穿下与各密封导电塞一21相连的电缆通孔。
拉杆10的下端通过外螺纹与活塞杆2上端的内螺纹相连，拉杆10和活塞杆2通过螺纹相连接的位置设有通过螺纹径向安装在拉杆10上的定位螺丝102。
拉杆10位于打捞体1上方的上端部外壁上设有与测井电缆外螺旋弹簧护套相配合的螺旋形槽103。
拉杆10设有螺旋形槽103位置下方的套装在打捞体1上端内的一段外壁上设有多个相间隔开的与打捞体1内壁相配合的支撑体和位于相邻支撑体之间的轴向导流槽，拉杆10外壁上设有支撑体和导流槽位置的下方外壁与打捞体1内壁之间相间隔开形成导流环形空间。
电缆连接套101的下半段外壁上设有套装在活塞杆2中心孔内的外凸缘，电缆连接套101位于外凸缘上方的上半段套装在拉杆10下端的中心孔内，外凸缘的上端面与拉杆10的下端面相配合、下端面与活塞杆2安装外凸缘位置的台阶孔上端面相配合。电缆连接套101的中心孔为内径从上向下逐渐变大的内锥孔，电缆连接套101的中心孔内从外向内设有多个相互套装的上细下粗的电缆安装锥套104。
拉杆10与活塞杆2相连接位置的打捞体1侧壁上设有多个连通打捞体1内外的导流孔11。
螺纹体二8的上端轴向滑动套装在螺纹体一6下端的外部。
螺纹体一6通过螺纹与活塞杆2相连的位置设有径向连接在螺纹体一6与活塞杆2之间的定位销杆61。
中间接头4通过螺纹与螺纹体二8相连接的位置设有径向通过螺纹安装在中间接头4上、端部与螺纹体二8的外壁相配合的定位螺钉43。
平衡活塞3与中间接头4之间的密闭腔体内设有限位顶杆20，限位顶杆20的下端轴向通过螺纹与中间接头4的内端面相连、上端面与平衡活塞3的下端面相配合对平衡活塞3起到下行限位作用。
平衡活塞3与中间接头4之间充填有硅油位置的打捞体1侧壁上设有注硅油螺纹孔12和排气螺纹孔13，注硅油螺纹孔12和排气螺纹孔13上分别通过螺纹安装有密封螺钉一14和密封螺钉二15。密封螺钉一14和密封螺钉二15与打捞体1之间分别设有密封圈。
打捞体1下半段大直径腔体最上方位置的侧壁上设有排渣螺纹孔16，排渣螺纹孔16上通过螺纹安装有密封螺钉三17。
平衡活塞3的外壁上设有两道密封圈槽，各密封圈槽内分别安装有与打捞体1内壁相密封配合的密封圈，平衡活塞3的内壁上设有两道密封圈槽，各密封圈槽内分别安装有与活塞杆2的外壁相密封配合的密封圈。
中间接头4的上端通过外螺纹与打捞体1下端的内螺纹轴向相连，中间接头4通过螺纹与打捞体1相连接位置下方的外壁上设有一道密封圈槽，密封圈槽内安装有与打捞体1内壁相密封配合的密封圈，中间接头4的下端通过外螺纹与下接头5上端的内螺纹轴向相连，中间接头4通过螺纹与下接头5相连接位置上方的外壁上设有两道密封圈槽，各密封圈槽内分别安装有与下接头5内壁相密封配合的密封圈。
下接头5的下端部连接有下保护帽30，下保护帽30的上端通过外螺纹与下接头5的下端轴向相连。
密封导电塞一21和密封导电塞二41的数量分别为31个，下接头5内的多芯插头42为与井下仪器相连接的31芯插头。
设计原理：
测井电缆直接穿过拉杆10中心孔和活塞杆2中心孔，测井电缆内的导线分别直接与安装在活塞杆2上的密封导电塞一21相连，测井电缆外壁上的外螺旋弹簧护套直接与拉杆10上端外壁上的螺旋形槽103相连，不需要再采用测井电缆与马笼头相连的插接头，避免了通过绞车上提和下放测井电缆的过程中测井电缆与马笼头相连接的插接头会与绞车上的滑轮发生碰撞的事故发生，使用起来更加安全。马笼头在井下遇卡时可以强行上拉测井电缆，使马笼头的螺纹体二8和张力螺钉9被拉断（双弱点设计，可以提高马笼头的安全系数，可防止马笼头被意外拉断），拉杆10和活塞杆2所连接部分会被拉到井上，可以保护下井仪器不受损坏，再利用打捞工具将马笼头和井下仪器打捞上来进行修复和维护。
优点：
1、取消了测井电缆与马笼头之间的插接头，使用起来更加安全；
2、提高了马笼头的安全系数，在张力螺钉9设有环形缩径槽91的基础上又在张力螺套7上设有拉断孔72，形成双弱点结构，避免了因单弱点疲劳造成的工程事故几率；
3、方便维护和保养，因采用硅油充填密封维修时便于清洗；
4、延长使用周期，采用平衡活塞3，可调整马笼头内外压力平衡，因使用流体密封，提高了加工精度，降低了马笼头的故障发生率；
5、降低了材料消耗，可完成电缆马笼头和电极马笼头的功能，从而使每个小队配备4-6个马笼头变为配备两个马笼头即可完成任务，减少了马笼头的数量及种类，更利于维护；
6、利于小队的辅助设备存放，方便辅助设备的放置及小队的规格化管理。

Claims (10)

1.多功能测井马笼头，它包括打捞体（1）、活塞杆（2）、平衡活塞（3）、中间接头（4）和下接头（5），中间接头（4）的上端和下端分别通过螺纹与打捞体（1）的下端和下接头（5）的上端轴向相连，活塞杆（2）轴向套装在打捞体（1）内，平衡活塞（3）位于打捞体（1）下半段大直径腔体内、外壁与打捞体（1）内壁轴向滑动密封配合、内壁与活塞杆（2）外壁轴向滑动密封配合，打捞体（1）内平衡活塞（3）下端、中间接头（4）上端、打捞体（1）内壁与活塞杆（2）外壁之间形成用于充填硅油的密闭腔体，密闭腔体内设有多个上端密封安装在活塞杆（2）上的密封导电塞一（21）和多个下端密封安装在中间接头（4）靠近外壁的周向位置的密封导电塞二（41），各密封导电塞一（21）分别通过位于密闭腔体内的若干根导线与各密封导电塞二（41）一一相连接，下接头（5）内设有安装在中间接头（4）下端的多芯插头（42），多芯插头（42）通过若干根位于中间接头（4）内的导线分别与各密封导电塞二（41）的下端相连，平衡活塞（3）与中间接头（4）之间的密闭腔体内从上向下设有螺纹体一（6）、张力螺套（7）和螺纹体二（8），螺纹体一（6）的上端通过内螺纹与活塞杆（2）下端的外螺纹轴向相连，螺纹体二（8）位于螺纹体一（6）的下方、下端通过外螺纹与中间接头（4）中心位置的内螺纹轴向相连，张力螺套（7）的上端通过内螺纹与螺纹体一（6）外壁上的外螺纹轴向相连、下端内壁上的内凸缘内壁与螺纹体二（8）的外壁轴向滑动配合，螺纹体二（8）上端部外壁上的外凸缘外壁与张力螺套（7）的内壁轴向滑动配合，外凸缘的下端面与张力螺套（7）内凸缘的上端面相配合，螺纹体二（8）的中心孔内从下向上安装有上端通过外螺纹与螺纹体一（6）轴向相连的张力螺钉（9），张力螺钉（9）下端头部的上端面与螺纹体二（8）中心孔下端部的台阶孔内端面相配合，张力螺钉（9）通过螺纹与螺纹体一（6）相连接位置与下端头部之间的外壁上设有用于马笼头遇卡拉断张力螺钉的环形缩径槽（91），其特征在于：张力螺套（7）通过螺纹与螺纹体一（6）相连接位置和内凸缘之间的张力螺套（7）侧壁上设有若干个用于马笼头遇卡拉断张力螺套（7）的拉断孔（72），活塞杆（2）的上方设有拉杆（10），拉杆（10）的上端部位于打捞体（1）上端部上方、上端部下方的部分套装在打捞体（1）内，拉杆（10）的下端部通过螺纹与活塞杆（2）的上端轴向相连，拉杆（10）的下端部安装有位于活塞杆（2）内的电缆连接套（101），拉杆（10）和电缆连接套（101）的中心分别设有从拉杆（10）上方连通到活塞杆（2）下端、用于测井电缆从拉杆（10）上端穿下与各密封导电塞一（21）相连的电缆通孔。
2.如权利要求1所述的多功能测井马笼头，其特征在于所述拉杆（10）的下端通过外螺纹与活塞杆（2）上端的内螺纹相连，拉杆（10）和活塞杆（2）通过螺纹相连接的位置设有通过螺纹径向安装在拉杆（10）上的定位螺丝（102）。
3.如权利要求1所述的多功能测井马笼头，其特征在于所述拉杆（10）位于打捞体（1）上方的上端部外壁上设有与测井电缆外螺旋弹簧护套相配合的螺旋形槽（103）。
4.如权利要求3所述的多功能测井马笼头，其特征在于所述拉杆（10）设有螺旋形槽（103）位置下方的套装在打捞体（1）上端内的一段外壁上设有多个相间隔开的与打捞体（1）内壁相配合的支撑体和位于相邻支撑体之间的轴向导流槽，拉杆（10）外壁上设有支撑体和导流槽位置的下方外壁与打捞体（1）内壁之间相间隔开形成导流环形空间。
5.如权利要求1所述的多功能测井马笼头，其特征在于所述电缆连接套（101）的下半段外壁上设有套装在活塞杆（2）中心孔内的外凸缘，电缆连接套（101）位于外凸缘上方的上半段套装在拉杆（10）下端的中心孔内，外凸缘的上端面与拉杆（10）的下端面相配合、下端面与活塞杆（2）安装外凸缘位置的台阶孔上端面相配合。
6.如权利要求1所述的多功能测井马笼头，其特征在于所述电缆连接套（101）的中心孔为内径从上向下逐渐变大的内锥孔，电缆连接套（101）的中心孔内从外向内设有多个相互套装的上细下粗的电缆安装锥套（104）。
7.如权利要求1所述的多功能测井马笼头，其特征在于所述拉杆（10）与活塞杆（2）相连接位置的打捞体（1）侧壁上设有多个连通打捞体（1）内外的导流孔（11）。
8.如权利要求1所述的多功能测井马笼头，其特征在于所述平衡活塞（3）与中间接头（4）之间的密闭腔体内设有限位顶杆（20），限位顶杆（20）的下端轴向通过螺纹与中间接头（4）的内端面相连、上端面与平衡活塞（3）的下端面相配合对平衡活塞（3）起到下行限位作用。
9.如权利要求1所述的多功能测井马笼头，其特征在于所述平衡活塞（3）与中间接头（4）之间充填有硅油位置的打捞体（1）侧壁上设有注硅油螺纹孔（12）和排气螺纹孔（13），注硅油螺纹孔（12）和排气螺纹孔（13）上分别通过螺纹安装有密封螺钉一（14）和密封螺钉二（15）。
10.如权利要求1所述的多功能测井马笼头，其特征在于所述打捞体（1）下半段大直径腔体最上方位置的侧壁上设有排渣螺纹孔（16），排渣螺纹孔（16）上通过螺纹安装有密封螺钉三（17）。
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