CN109339767B - 一种陀螺测斜系统用定向座的取放装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种陀螺测斜系统用定向座的取放装置及其使用方法，包括连接头以及与所述连接头连接的连接杆，所述连接头设有用于容纳所述定向座的容纳槽，所述容纳槽的周壁设有用于与所述定向座锁合的锁合部，所述锁合部与所述定向座锁合后，通过所述连接杆将所述定向座取出或安装；本发明方便定向座的取出和安装，并能实现调节定向座对齐高边的功能。

Description

一种陀螺测斜系统用定向座的取放装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种取放装置，尤指一种陀螺测斜系统用定向座的取放装置及其使用方法。

背景技术

现有石油领域的陀螺测量作业中，定向座为陀螺测量作业时，固定陀螺管串所用的专业工具，定向座内设有定向键。一般作业时，先将定向座放入定向接头内，此时需要将定向座的定向键与马达高边对齐，然后用固定螺丝将定向座与定向接头固定，这样在井下通过测量陀螺的高边即可得知马达的高边位置，进而为后续的井眼轨迹做实时调整。然而，定向键处在定向座的泥浆流道位置，易受泥浆冲蚀，因此每口井作业完后需要更换，但因定向座在定向接头内部，不方便取出和安装。

现有的定向座取出工具一般由一根硬铁丝制成，在铁丝底部折一弯钩，在井口更换定向座时，铁丝通过定向座内部泥浆流道孔，勾住定向座底部进行上提。这种方法存在以下三个问题缺陷：

其一，长期使用过程中，铁丝易变形，若使用频次较高、时间较久、力度较大，还会产生金属疲劳，有可能在某次井口使用中，勾头会突然断裂，掉入井底，造成较大风险。

其二，单根铁丝很难有效的传递力度。单根铁丝折成弯角，在使用过程中，需要使用较大的力度才能传递到定向座底部，因为定向座与定向接头内壁接触，几乎是紧贴，加上泥浆的压实作用，泥浆在定向座与定向接头内壁缝隙里填充，导致定向座被卡死，单根铁丝下去勾取定向座，因施力不均匀，需要提供远高于定向座与定向接头之间的摩擦阻力，相对费力。

其三，不能实现定向座的高边定位功能。定向座的主要功能，是能够实现控制陀螺管串的高边位置，即在入井时，将定向座的键槽与马达高边线保持一致，陀螺测量时，陀螺管串的底部引斜凹槽与定向座的键槽契合，引斜凹槽在甲板测试时已与陀螺高边对应，因此，控制定向座的定向键位置就是控制陀螺高边的位置。用粗铁丝制成的简易工具只能简单的实现定向座的取放，无法进行定向座的转动调节，无法实现将定向座键槽与随钻测量工具的高边对齐。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种陀螺测斜系统用定向座的取放装置及其使用方法，方便定向座的取出和安装，并能实现调节定向座对齐高边的功能。

为了达到本发明目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，提供一种陀螺测斜系统用定向座的取放装置，包括连接头以及与所述连接头连接的连接杆，所述连接头设有用于容纳所述定向座的容纳槽，所述容纳槽的周壁设有用于与所述定向座锁合的锁合部，所述锁合部与所述定向座锁合后，通过所述连接杆将所述定向座取出或安装。

可选地，所述定向座周壁的外侧设有支撑凸起，所述锁合部为用于与所述支撑凸起锁合的卡槽。

可选地，所述卡槽包括交叉设置且连通的第一槽体和第二槽体，所述第一槽体设有用于所述支撑凸起进出的开口，所述支撑凸起由所述开口进入所述第一槽体，并在所述第一槽体的引导下，与所述第二槽体锁合。

可选地，所述第二槽体临近所述第一槽体的一端设有止退块；或者，所述第二槽体远离所述第一槽体的一端设有止退槽。

可选地，所述卡槽呈L状。

可选地，所述容纳槽的周壁设有不少于2个所述锁合部，所述锁合部沿着所述容纳槽周壁的圆周方向间隔均匀的排布。

可选地，所述连接杆远离所述连接头的一端设有施力把手。

可选地，所述施力把手为杆体，所述杆体与所述连接杆垂直连接。

可选地，所述连接头和所述连接杆均为金属件，所述连接头和所述连接杆焊接成一体。

第二方面，提供一种如上所述的陀螺测斜系统用定向座的取放装置的使用方法，包括：

将连接头套设在定向座的外侧，并使连接头上的锁合部与定向座锁合；

将定向座放入定向接头内，通过旋转连接杆，带动定向座旋转，以使定向座与造斜工具的高边对齐；

通过固定螺丝将定向座与定向接头锁紧，完成定向座的安装。

第三方面，提供一种如上所述的陀螺测斜系统用定向座的取放装置的使用方法，包括：

通过连接杆将连接头伸入定向接头内，并使连接头套设在定向座的外侧，将连接头上的锁合部与定向座锁合；

将定向座与定向接头解锁；

通过连接杆将定向座由定向接头内取出。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的取放装置，能够解决现场更换定向座的难题，具有使用安全、高效耐用、结构简单的特点，而且通过该取放装置还能实现调节定向座对齐高边的功能，一举解决现场定向座操作的所有问题。

2、本发明利用了定向座周壁外侧原有的支撑凸起结构，采用容纳槽周边的卡槽结构，使卡槽与支撑凸起锁合，实现定向座的旋转以及轴向的移动，将原有的定向座取出工具及定向座高边定位工具合二为一，操作简单方便。

3、本发明中的连接头和连接杆均为金属件，且两者焊接成一体，使本发明的取放装置更加坚固，在取放定向座过程中，能够长时间承受较大的施力，而不损坏。

4、本发明中的施力把手在井口提取定向座时，可以通过此把手向上提取；另外，在调节定向座高边位置时，也可以通过此把手轻松实现，方便，省力。

5、本发明中的止退块或止退槽，能够防止在提取和安装的过程中，定向座转动或滑落。

6、本发明的使用方法能够大幅度缩短定向座安装和提取的施工时间，尤其是面对复杂井况下，定向座难以拔出的情况，从而提高了工作效率。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明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发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为本发明实施例提供的一种陀螺测斜系统用定向座的取放装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种陀螺测斜系统用定向座的取放装置的侧视图；

图3为本发明实施例提供的一种陀螺测斜系统用定向座的取放装置中连接头的结构示意图；

图4为本发明中定向座的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本发明提供了一种陀螺测斜系统用定向座的取放装置，包括连接头以及与所述连接头连接的连接杆，所述连接头设有用于容纳所述定向座的容纳槽，所述容纳槽的周壁设有用于与所述定向座锁合的锁合部，所述锁合部与所述定向座锁合后，通过所述连接杆将所述定向座取出或安装。

如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种陀螺测斜系统用定向座的取放装置，包括连接头1以及与所述连接头1连接的连接杆2。连接杆2为一根较粗的金属杆，其一端与连接头1的端面连接，能够承受至少300斤的拉力，完全满足现场作业需求。连接头1设有用于容纳定向座5的容纳槽3。容纳槽3的形状和尺寸与定向座5的形状和尺寸相匹配，以使连接头1能够通过容纳槽3套设在定向座5的外侧。在本实施例中，容纳槽3和定向座5均呈圆柱状。

如图1和图2所示，容纳槽3的开口位于连接头1远离连接杆2一端的端部，从而能够通过连接杆2控制连接头1套设在定向座的外侧。容纳槽3的周壁设有用于与定向座5锁合的锁合部4。当连接头1通过容纳槽3套设在定向座5的外侧时，锁合部4与定向座5锁合，再通过连接杆2将定向座5取出或安装。其中，锁合部4与定向座5的锁合包括锁合部4对定向座5轴向和圆周方向的锁定，从而使本发明的取放装置能够带动定向座5轴向移动以及带动定向座5旋转。本发明的取放装置，能够解决现场更换定向座5的难题，具有使用安全、高效耐用、结构简单的特点，而且通过该取放装置还能实现调节定向座5对齐高边的功能，一举解决现场定向座5操作的所有问题。

如图2、图3和图4所示，定向座5周壁的外侧设有支撑凸起501，支撑凸起501沿着定向座5的圆周方向间隔排布。支撑凸起501用于与定向接头的内壁相抵，以用于支撑定向座5。锁合部4为用于与所述支撑凸起501锁合的卡槽。本发明利用了定向座5周壁外侧原有的支撑凸起501结构，采用容纳槽3周边的卡槽结构，使卡槽与支撑凸起501锁合，实现定向座5的旋转以及轴向的移动，将原有的定向座取出工具及定向座高边定位工具合二为一，操作简单方便。

如图3所示，卡槽包括交叉设置且连通的第一槽体401和第二槽体402，第一槽体401沿着连接头1的轴向延伸，并设有用于支撑凸起501进出的开口。该开口位于连接头1远离连接杆2的一端端部，即容纳槽3的开口处。当连接头1通过容纳槽3套设在定向座5的外侧时，支撑凸起501由该开口进入第一槽体401内，并在第一槽体401的引导下，旋转进入第二槽体402内，从而与第二槽体402在轴向上锁合。支撑凸起501旋转至第二槽体402的槽底时，支撑凸起501与第二槽体402的槽底相抵，从而与第二槽体402在圆周方向上锁合。

在本实施例中，第二槽体402与第一槽体401之间成一定角度，该角度不进行限定，只要能够使第二槽体402与支撑凸起501在轴向和圆周方向上锁合即可。例如，卡槽呈L状，即第二槽体402与第一槽体401之间的角度为90°。

如图3所示，第二槽体402临近第一槽体401的一端设有止退块6。当支撑凸起501旋转进入第二槽体402后，支撑凸起501与止退块6卡接，能够防止在提取和安装的过程中，定向座5转动或滑落。

在本发明的其他实施例中，第二槽体也可以在远离第一槽体的一端设有止退槽。当支撑凸起旋转进入第二槽体后，能够卡入止退槽内，从而防止在提取和安装的过程中，定向座转动或滑落。

如图3所示，容纳槽3的周壁设有不少于2个锁合部4，多个锁合部4沿着容纳槽3周壁的圆周方向间隔均匀的排布。例如，容纳槽3的周壁设有3个锁合部4。

如图1和图2所示，连接杆2远离连接头1的一端设有施力把手7。施力把手7在井口提取定向座5时，可以通过此把手向上提取；另外，在调节定向座5高边位置时，也可以通过此把手轻松实现，方便，省力。施力把手7为一金属杆体，该杆体与连接杆2垂直连接。本实施例中，连接头1、连接杆2以及施力把手7均为金属件，例如无缝钢管。连接头1、连接杆2以及施力把手7焊接成一体，从而使本发明的取放装置更加坚固，在取放定向座5过程中，能够长时间承受较大的施力，而不损坏。

在本发明其他实施例中，本发明中的锁合部也可以为能够伸缩的卡扣，定向座周边的外侧对应设有卡槽，当连接头通过容纳槽套设在定向座的外侧时，卡扣与卡槽扣合，实现定向座的旋转以及轴向的移动。

本发明还提供了一种如上所述的陀螺测斜系统用定向座的取放装置的使用方法，包括：

将连接头1套设在定向座5的外侧，并使连接头1上的锁合部4与定向座5锁合；

将定向座5放入定向接头内，通过旋转连接杆2，带动定向座5旋转，以使定向座5与造斜工具的高边对齐；

通过固定螺丝将定向座5与定向接头锁紧，完成定向座5的安装。

本发明还提供了一种如上所述的陀螺测斜系统用定向座的取放装置的使用方法，包括：

通过连接杆2将连接头1伸入定向接头内，并使连接头1套设在定向座5的外侧，将连接头1上的锁合部4与定向座5锁合；

将定向座5与定向接头1解锁；

通过连接杆2将定向座5由定向接头内取出。

具体地，如上所述的陀螺测斜系统用定向座的取放装置的使用方法，包括：

步骤一、拆开定向接头与上部钻具的丝扣，擦干净定向接头的端面，将连接头1下放到定向接头中，直到落入底部；

步骤二、通过连接杆2任意旋转连接头1，直到连接头1座入最低位置，此时，支撑凸起501进入第一槽体401内；然后旋转连接头1，直至不能旋转，此时，支撑凸起501进入第二槽体402内，并使支撑凸起501与第二槽体402锁合；

步骤三、轻轻上提连接杆2，然后轻微旋转，确认不能转动为止，此时可以确定支撑凸起501与止退块6卡接；

步骤四、松开连接定向座5与定向接头的固定螺丝，然后晃动连接杆2，若轻松晃动，可以直接上提，否则可以适当加力晃动直至能够提取；

步骤五、抓住施力把手7，直接上提，由于定向座5被卡在连接头1内，不会滑脱，待放到钻台面时，可取出出井的定向座5；

步骤六、用水冲洗定向接头内部的泥浆，然后用连接头1锁合新的定向座5，直接放到定向接头中；

步骤七、确定定向座5的定向键位置，做好标记，然后转动连接杆2，将定向键对齐造斜工具的高边位置；

步骤八、上紧固定螺丝，将定向座5固定在定向接头内部，然后大力转动施力把手7，若转不动，则证明固定螺丝上扣到位，可以入井；如果转动，则固定螺丝没有上扣到位，在对齐高边线之后，需要重新上紧固定螺丝，直到不能转动施力把手7为止，工具方可入井。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种陀螺测斜系统用定向座的取放装置，其特征在于，包括连接头以及与所述连接头连接的连接杆，所述连接头设有用于容纳所述定向座的容纳槽，所述容纳槽的周壁设有用于与所述定向座锁合的锁合部，所述锁合部与所述定向座锁合后，通过所述连接杆将所述定向座取出或安装；

所述锁合部与所述定向座锁合用于调节定向座对齐马达高边；

其特征在于，所述定向座周壁的外侧设有支撑凸起，所述锁合部为用于与所述支撑凸起锁合的卡槽，所述卡槽在所述容纳槽的径向方向上贯通设置；

所述连接头和所述连接杆均为金属件，所述连接头和所述连接杆焊接成一体。

2.根据权利要求1所述的陀螺测斜系统用定向座的取放装置，其特征在于，所述卡槽包括交叉设置且连通的第一槽体和第二槽体，所述第一槽体设有用于所述支撑凸起进出的开口，所述支撑凸起由所述开口进入所述第一槽体，并在所述第一槽体的引导下，与所述第二槽体锁合。

3.根据权利要求2所述的陀螺测斜系统用定向座的取放装置，其特征在于，所述第二槽体临近所述第一槽体的一端设有止退块；或者，所述第二槽体远离所述第一槽体的一端设有止退槽。

4.根据权利要求2所述的陀螺测斜系统用定向座的取放装置，其特征在于，所述卡槽呈L状。

5.根据权利要求1-4任一所述的陀螺测斜系统用定向座的取放装置，其特征在于，所述容纳槽的周壁设有不少于2个所述锁合部，所述锁合部沿着所述容纳槽周壁的圆周方向间隔均匀的排布。

6.根据权利要求1-4任一所述的陀螺测斜系统用定向座的取放装置，其特征在于，所述连接杆远离所述连接头的一端设有施力把手。

7.根据权利要求6所述的陀螺测斜系统用定向座的取放装置，其特征在于，所述施力把手为杆体，所述杆体与所述连接杆垂直连接。

8.一种如权利要求1-7任一所述的陀螺测斜系统用定向座的取放装置的使用方法，其特征在于，包括：

将连接头套设在定向座的外侧，并使连接头上的锁合部与定向座锁合；

将定向座放入定向接头内，通过旋转连接杆，带动定向座旋转，以使定向座与造斜工具的高边对齐；

通过固定螺丝将定向座与定向接头锁紧，完成定向座的安装。

9.一种如权利要求1-7任一所述的陀螺测斜系统用定向座的取放装置的使用方法，其特征在于，包括：

通过连接杆将连接头伸入定向接头内，并使连接头套设在定向座的外侧，将连接头上的锁合部与定向座锁合；

将定向座与定向接头解锁；

通过连接杆将定向座由定向接头内取出。

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