CN109236279A - 一种测井马笼头 - Google Patents

Abstract

一种测井马笼头，涉及油气井的测井设备技术领域，包括外壳，以及设于所述外壳内的上接头组件和锁紧释放组件；所述上接头组件的上端用于与测井电缆连接，其下端设有一连接器，所述连接器设有至少一个卡爪；所述锁紧释放组件包括卡持件和驱动件，所述驱动件设置为其沿第一方向运动能够将所述连接器的卡爪顶紧在所述卡持件上，其沿第二方向运动能够使所述连接器的卡爪放松；在所述连接器的卡爪处于放松状态的情况下，所述上接头组件能够在外力作用下带着所述连接器一同拉出所述外壳。本申请实施例的马笼头的锁紧释放结构，能够实现提高电缆测井作业安全性和保护电缆的目的。

Description

一种测井马笼头

技术领域

本申请涉及油气井的测井设备技术领域，具体涉及一种测井马笼头。

背景技术

现场在用电缆仪器进行测井时，由于各种原因时常会发生测井仪器在井下“遇阻”的情况。此时，现场采取的最多的解卡措施为“穿心打捞”。该措施的效果立竿见影，但是需要将测井电缆在井口处绞断，再穿打捞工具等。此举极有可能造成电缆寿命下降，长度减少，并且打捞完毕后又要花大量时间用于铠接电缆，同时也会造成测井成本的增加。

拥有可释放功能的马笼头的使用可以在很大程度上避免仪器串井下“遇阻”时对测井电缆造成的损伤，测井作业的安全性也得到了大大提升。但是，现有的具有可释放功能的马笼头均采用“熔断”的方式，此种熔断式的可释放马笼头的使用温度范围会受到限制，其在超高温井里一旦测井时间过长，其内安装的“熔断式弱点”有可能自行达到熔融状态，极易造成测井电缆的误释放，从而造成生产事故。此外，其内部只有一道安全措施，即“熔断式弱点”，如果该弱点发生故障，马笼头将再也无法释放测井电缆了。

发明内容

本申请的实施例提供一种测井马笼头，包括外壳，以及设于所述外壳内的上接头组件和锁紧释放组件；所述上接头组件的上端用于与测井电缆连接，其下端设有一连接器，所述连接器设有至少一个卡爪；所述锁紧释放组件包括卡持件和驱动件，所述驱动件设置为其沿第一方向运动能够将所述连接器的卡爪顶紧在所述卡持件上，其沿第二方向运动能够使所述连接器的卡爪放松；在所述连接器的卡爪处于放松状态的情况下，所述上接头组件能够在外力作用下带着所述连接器一同拉出所述外壳。

有益效果：

本申请实施例提供的测井马笼头，其通过锁紧释放组件和设于上接头组件上的连接器，能够实现将上接头组件锁紧和释放，从而可以使本申请实施例的测井马笼头具有释放电缆的功能。

本申请实施例提供的测井马笼头，其可以达到提高电缆测井作业安全性和保护电缆的目的，并且其较熔断式可释放马笼头来讲，能适用较高的使用温度。

附图说明

附图用来提供对本申请实施例技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请实施例的技术方案，并不构成对本申请实施例技术方案的限制。

图1为本申请一实施例的测井马笼头的整体结构示意图；

图2为图1中测井马笼头的锁紧释放结构处的局部结构示意图；

图3为图1中测井马笼头的下部结构示意图；

图4为图1中测井马笼头的上部结构示意图；

附图标记为：1、连杆，2、外壳，3、连接器，4、电机，5、穿线锁紧盘，6、下接头，7、护帽，8、套筒，9、张力棒，10、第一顶丝，11、卡爪，12、驱动件的斜面，13、凸起，14、卡槽，15、卡持件，16、驱动件，17、连接筒，18、轴承，19、第一锁紧螺母，20、联轴器，21、密封装置，22、导向件，23、传动轴，24、密封圈，25、空腔，26、定位凸台，27、挡圈，28、减震O圈，29、垫圈，30、橡胶棒，31、鱼雷外壳，32、第二锁紧螺母，33、小锥体，34、大锥体，35、锥筐，36、第二顶丝。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本申请的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。

如图1-图4所示，本申请的实施例提供一种测井马笼头，包括外壳2，以及设于所述外壳2内的上接头组件和锁紧释放组件；所述上接头组件的上端用于与测井电缆连接，其下端设有一连接器3，所述连接器3设有至少一个卡爪11；所述锁紧释放组件包括卡持件15和驱动件16，所述驱动件16设置为其沿第一方向运动能够将所述连接器3的卡爪11顶紧在所述卡持件15上，其沿第二方向运动能够使所述连接器3的卡爪11放松；在所述连接器3的卡爪11处于放松状态的情况下，所述上接头组件能够在外力作用下带着所述连接器3一同拉出所述外壳2。

本申请实施例提供的测井马笼头，其通过锁紧释放组件和设于上接头组件上的连接器3，能够实现将上接头组件锁紧和释放，即可以实现测井电缆的释放，从而可以达到提高电缆测井作业安全性和保护电缆的目的。

示例性地，所述卡持件15和所述卡爪11两者中的一个设有卡槽14，另一个设有与所述卡槽14相配合的凸起13，在所述卡爪11顶紧在所述卡持件15上时所述凸起13限制于所述卡槽14内。如此，所述连接器3的卡爪11被所述驱动件16和所述卡持件15锁紧，所述上接头组件即被锁紧于所述外壳2内，马笼头起到正常的连接测井电缆和测井仪器的作用。

示例性地，所述驱动件16相对于所述卡爪11的一端设有斜面12，该斜面12在所述驱动件16沿第一方向运动过程中能够使所述卡爪11逐渐向外张开直至使其顶紧在所述卡持件15上。本实施例中，在驱动件16沿第一方向运动过程中，通过所述驱动件16端部设置的斜面12施加作用力于所述卡爪11，使其逐渐靠近卡持件15，并最终利用驱动件16将卡爪11顶紧在卡持件15上。作为一种实施方式，在所述卡爪11顶紧在所述卡持件15上时，所述卡持件15和所述卡爪11两者中一个设置的卡槽14与另一个设置的凸起13相配合，所述驱动件16可以通过其设置的顶紧部顶紧在所述卡爪11上，从而将卡爪11锁紧。

本实施例中，所述卡爪11的数目可以为一个，也可以是两个、三个或者更多。所述卡爪11其一端连接于所述连接器3的固定部，其另一端呈自由延伸状，所述连接器3的固定部与所述上接头组件连接。当所述卡爪11为多个时，多个所述卡爪11可以在所述连接器3的固定部的周向上间隔设置。所述卡爪11的自由延伸端设置有与所述卡持件15上设置的卡槽14相配合的凸起13，两者的所述卡槽14与所述凸起13相配合。当卡爪11为多个时，每个所述卡爪11上的凸起13分别与所述卡持件15上对应设置的卡槽14相配合，即卡槽14的数目与所述凸起13的数目一致。在所述卡爪11顶紧在所述卡持件15上时，卡爪11的所述凸起13限制于所述卡槽14内，则所述卡爪11处于锁紧状态。所述驱动件16沿第二方向运动能够使所述连接器3的卡爪11放松，在所述卡爪11处于放松状态的情况下，则所述卡爪11不再受所述驱动件16顶紧力的约束，所述卡爪11恢复至自然状态，其上的凸起13可以脱离所述卡持件15上设置的所述卡槽14，从而所述上接头组件能够在外力作用下带着所述连接器3一同拉出所述外壳2，进而实现测井马笼头的可释放功能。

示例性地，所述锁紧释放组件还包括驱动机构，所述驱动机构驱动所述驱动件16做往复直线运动。本实施例中，通过所述驱动件16在直线方向上的往返运动实现上述卡爪11的锁紧和释放动作。

所述驱动机构的结构不限，只要能实现驱动所述驱动件16做往复直线运动即可，示例性地，所述驱动机构包括电机4和与电机4输出轴连接的传动轴23，所述驱动件16与所述传动轴23螺旋传动配合。通过电机4带动所述传动轴23转动，进而传动轴23带动所述驱动件16直线运动，电机4正反转则实现所述驱动件16的往复直线运动。本实施例中，所述驱动机构还可以包括导向件22，该导向件22可以与所述驱动件16上设置的滑槽滑动配合，所述传动轴23带动所述驱动件16做往复直线运动可以配合所述导向件22来实现。

示例性地，所述测井马笼头还包括设于所述外壳2内的连接筒17，所述电机4设于所述连接筒17内，所述连接筒17的两端均密封设置，所述传动轴23穿过所述连接筒17一端设置的密封装置21与所述驱动件16螺纹连接。本实施例中，所述连接筒17主要起到保护所述电机4的作用，在马笼头使用过程中可以防止井内的泥浆等进入电机4内。所述的密封装置21为动密封装置，主要是对所述传动轴23与所述连接筒17内壁之间进行密封。

本实施例中，所述电机4的输出轴通过联轴器20与所述传动轴23的一端连接，所述传动轴23通过所述连接筒17内设置的轴承18转动支撑，所述轴承18一端通过所述传动轴23上设置的第一锁紧螺母19定位，轴承18另一端可以通过所述传动轴23上设置的台肩定位。

示例性地，所述卡持件15设于所述连接筒17上或者与所述连接筒17为一体结构。或者所述卡持件15也可以设置在所述外壳2上，只要所述卡持件15能起到卡持所述卡爪11的作用即可。比如，本实施例中所述卡持件15与所述连接筒17为一体结构，即可以将所述卡持件15看作为所述连接筒17自身的一部分结构，所述驱动件16的往复运动在所述连接筒17内进行，所述驱动机构的导向件22可以设置在连接筒17上，所述导向件22可以采用螺钉，导向件22的数目可以设置为一个或多个，比如三个，每个导向件22与所述驱动件16上对应设置的滑槽滑动配合。

示例性地，所述外壳2内还设有穿线锁紧盘5，所述穿线锁紧盘5的一端密封设置于所述连接筒17的另一端，所述电机4的电缆线通过所述穿线锁紧盘5端部设置的空腔25引出。本实施例中，利用马笼头内部的穿线锁紧盘5的一端来对所述连接筒17的另一端进行封堵密封，并在所述穿线锁紧盘5的所述端部设置了一空腔25，以使所述电机4的电缆线(即两根正负极线)能够引出穿线锁紧盘5外。测井电缆的多根缆芯(一般为7根)、1根地线，以及电机4的2根正负极线分别经过所述穿线锁紧盘5上的10个过线孔分离、引导后连接至马笼头内部设置的高压接线柱。

本实施例中，所述外壳2内在所述穿线锁紧盘5所处的空间内充斥有绝缘油，以对电缆头起到良好的绝缘作用，所述外壳2上设置有用以向所述空间注入绝缘油的注油孔。

本实施例中，所述电机4安装在所述连接筒17内，所述电机4的一端可以靠所述连接筒17内壁上设置的环形台阶面定位，电机4的另一端可以通过设置的垫圈29、减震O圈28和设置在连接筒17另一端的所述穿线锁紧盘5的端部定位，所述穿线锁紧盘5的端部与连接筒17之间可以用挡圈27(比如孔用弹性挡圈)锁死，如此，实现所述电机4在所述连接筒17内的轴向定位。所述穿线锁紧盘5的端部与连接筒17之间还可以设置多个密封圈24，起到密封作用。

示例性地，所述上接头组件包括弱点装置，所述弱点装置的一端与所述连接器3连接。本实施例中，在所述上接头组件中设置所述弱点装置则增加了一道安全防线，在所述锁紧释放组件失去解锁作用时，可以启动该弱点装置。所述弱点装置可以为机械弱点装置，比如采用张力棒9的形式，可以通过拉断张力棒9来达到回收电缆的目的。

本实施例中，所述上接头组件包括橡胶棒30、鱼雷外壳31、连杆1、套筒8、张力棒9和所述连接器3。橡胶棒30通过弹簧固定在鱼雷外壳31上，测井电缆从橡胶棒30下端穿出后，测井电缆的铠装钢丝通过鱼雷外壳31上端设置的锥筐35、大锥体34和小锥体33固定在鱼雷外壳31上，其中，锥筐35可以通过多个第二顶丝36固定于鱼雷外壳31内部，锥筐35可通过鱼雷外壳31上设置的限位台阶限制其向上运动，大锥体34设于锥筐35内，两者之间过盈配合并将测井电缆的外层铠装钢丝夹紧，小锥体33设于大锥体34内，两者之间过盈配合并将测井电缆的内层铠装钢丝夹紧。连杆1可采用开花连杆，其上端通过第二锁紧螺母32固定在鱼雷外壳31下端，连杆1的下端连接张力棒9，张力棒9外部设置套筒8，套筒8可以为六方锁紧套筒，起到保护张力棒9的作用，张力棒9下端与连接器3的固定部连接，可以采用螺纹连接，套筒8与连接器3的固定部之间可以采用多个第一顶丝10连接。测井电缆的多根缆芯从橡胶棒30下端穿出后，依次经小锥体33、鱼雷外壳31、连杆1上设置的多个过线槽(多个过线槽可以起到分离测井电缆的多根缆芯的作用)向马笼头下部引导。可以在所述连接器3的卡爪11上，以及连接筒17的外壁上设置过线槽，测井电缆的缆芯经过连杆1上的多个过线槽后，可经过卡爪11上的过线槽，然后经连接筒17外壁上的过线槽，之后穿过穿线锁紧盘5上的过线孔，最后连接至马笼头内部设置的高压接线柱。

示例性地，所述测井马笼头还包括用于与测井仪器连接的下接头6，所述下接头6上设置有用于与所述测井仪器周向定位的定位凸台26或定位凹槽。比如，所述下接头6可以连接于所述外壳2的下端，所述下接头6的内壁上可以设置所述定位凸台26，相应地，与所述下接头6连接的测井仪器的上接头的外壁上设置有与所述定位凸台26配合的凹槽。当本实施例测井马笼头的下接头6与测井仪器对接时，可将测井仪器上接头的所述凹槽对准所述下接头6上的所述定位凸台26，并旋转测井仪器上接头上设置的快旋螺母，使其与下接头6的内壁螺纹连接，就能实现测井马笼头与测井仪器的快速井口对接，使得井口对接仪器时更加方便，同时通过所述定位凸台26和凹槽的配合进行定位，实现仪器的高边处在同一条直线上。

本实施例中，所述测井马笼头还可以包括护帽7，该护帽7设置于所述下接头6上以保护下接头6，在马笼头与测井仪器连接时，可取下所述护帽7。

本申请实施例的测井马笼头，在电测作业的过程中，当井下仪器串遇阻时，地面绞车或测井大车正常上提电缆无法解锁时，通过使电机4驱动锁紧释放组件的驱动件16沿第二方向运动，解除所述连接器3的卡爪11的限制，将所述上接头组件上拉出外壳2，即可以实现将电缆释放，达到保护测井电缆的目的，同时解除了仪器串在井下遇阻的状况，提升作业的安全性。

本申请实施例的测井马笼头，其采用电机4控制的锁紧释放结构完全不同于现有的可释放马笼头的结构，相较于现有采用“熔断”方式的可释放马笼头来井，本申请实施例的测井马笼头，其结构更为简单、安全性更为可靠，并能适用较高的使用温度，维保也更为便捷。

本申请实施例的测井马笼头，通过合理选材，其工作指标可以达到232℃/175MPa，既可与高温仪器相挂接，同时也可挂接现有的ELIS测井仪器。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定连接”、“安装”、“装配”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；术语“安装”、“连接”、“固定连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

Claims (10)

1.一种测井马笼头，其特征在于：包括外壳，以及设于所述外壳内的上接头组件和锁紧释放组件；

所述上接头组件的上端用于与测井电缆连接，其下端设有一连接器，所述连接器设有至少一个卡爪；

所述锁紧释放组件包括卡持件和驱动件，所述驱动件设置为其沿第一方向运动能够将所述连接器的卡爪顶紧在所述卡持件上，其沿第二方向运动能够使所述连接器的卡爪放松；

在所述连接器的卡爪处于放松状态的情况下，所述上接头组件能够在外力作用下带着所述连接器一同拉出所述外壳。

2.如权利要求1所述的测井马笼头，其特征在于：所述卡持件和所述卡爪两者中的一个设有卡槽，另一个设有与所述卡槽相配合的凸起，在所述卡爪顶紧在所述卡持件上时所述凸起限制于所述卡槽内。

3.如权利要求1所述的测井马笼头，其特征在于：所述驱动件相对于所述卡爪的一端设有斜面，该斜面在所述驱动件沿第一方向运动过程中能够使所述卡爪逐渐向外张开直至使其顶紧在所述卡持件上。

4.如权利要求1所述的测井马笼头，其特征在于：所述锁紧释放组件还包括驱动机构，所述驱动机构驱动所述驱动件做往复直线运动。

5.如权利要求4所述的测井马笼头，其特征在于：所述驱动机构包括电机和与电机输出轴连接的传动轴，所述驱动件与所述传动轴螺旋传动配合。

6.如权利要求5所述的测井马笼头，其特征在于：所述测井马笼头还包括设于所述外壳内的连接筒，所述电机设于所述连接筒内，所述连接筒的两端均密封设置，所述传动轴穿过所述连接筒一端设置的密封装置与所述驱动件螺纹连接。

7.如权利要求6所述的测井马笼头，其特征在于：所述卡持件设于所述连接筒上或者与所述连接筒为一体结构。

8.如权利要求6所述的测井马笼头，其特征在于：所述外壳内还设有穿线锁紧盘，所述穿线锁紧盘的一端密封设置于所述连接筒的另一端，所述电机的电缆线通过所述穿线锁紧盘端部设置的空腔引出。

9.如权利要求1所述的测井马笼头，其特征在于：所述上接头组件包括弱点装置，所述弱点装置的一端与所述连接器连接。

10.如权利要求1所述的测井马笼头，其特征在于：所述测井马笼头还包括用于与测井仪器连接的下接头，所述下接头上设置有用于与所述测井仪器周向定位的定位凸台或定位凹槽。