CN109958433B - 一种监测仪器井下固定工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种监测仪器井下固定工具，属于石油开采井下监测技术领域。该固定工具包括：接头组件，以及，固定短节；接头组件包括：固定段，以及位于固定段下方的仪器接头；固定短节用于与井下油管连接，包括沿其轴向设置的安装通孔；当固定段与安装通孔卡接时，与仪器接头)连接的监测仪器可位于固定短节外部。通过本发明所提供的监测仪器井下固定工具，可直接在井筒内部悬挂监测仪器，不再依赖于钢丝绳和作业车，避免了因长期占作业车造成了人工成本增加以及影响其他井位作业。同时该固定工具使用便捷，固定稳定，具有良好的推广价值。

Description

一种监测仪器井下固定工具

技术领域

本发明涉及石油工程井下测量技术领域，特别涉及一种监测仪器井下固定工具。

背景技术

在油田注水开发过程中，为了了解井下生产情况，技术人员需要对井下相关数据，例如管柱的腐蚀情况、注水流量、以及井下温度等，进行监测。通过对井下相关数据的监测，能够及时发现井下生产出现的问题，并针对具体问题制定解决方案，保证油井的正常生产。通常，为了获取井下相关数据，需要将监测仪器固定在井筒进行监测，因此提供一种监测仪器井下固定工具十分必要。

目前，普遍采用钢丝绳悬挂固定监测仪器的作业方式。具体来说，需采用钢丝绳和作业车，其中，钢丝绳的一端设置在作业车上，钢丝绳的另一端连接监测仪器。使用时，下放钢丝绳将监测仪器下入井筒中。当钢丝绳下放预设距离使得监测仪器达到预设深度时，通过作业车固定钢丝绳以保证监测仪器始终悬挂在预设深度处，完成监测仪器在井下的固定。此时可开始监测，当监测完成回捞监测仪器时，通过回拉钢丝绳将监测仪器带出井筒。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术中通过钢丝绳将监测仪器固定悬挂在井筒汇总，其固定点位于地面作业车处。如此，当进行周期长达数日的监测时，作业车则始终停放在测试井处。此时需要日夜保障作业车的安全，增加了整体井下监测的人工成本。并且，在实际生产中作业车数量有限，因此，监测井下数据长期占用作业车会影响其他井位的相关作业，进而降低了油田整体的开采效率。

发明内容

为了解决现有技术中监测仪器井下固定工具在使用时因依赖作业车造成的人工成本高、影响其他油井开采效率的问题，本发明实施例提供了一种监测仪器井下固定工具，该技术方案具体如下：

一种监测仪器井下固定工具，所述固定工具包括：接头组件，以及，固定短节；

所述接头组件包括：固定段以及位于固定段下方的仪器接头；

所述固定短节用于与井下油管连接，包括沿轴向设置的安装通孔；

所述固定段可卡接在所述安装通孔内；

当所述固定段与所述安装通孔卡接时，与所述仪器接头连接的监测仪器可位于所述固定短节外部。

可选地，所述安装通孔包括第一段，所述第一段的内径由上至下逐渐减小，用于卡接所述固定段。

可选地，所述安装通孔还包括有设置在所述第一段下方的第二段，所述第二段的内径由上至下逐渐增大。

可选地，所述安装通孔还包括设置在所述第一段和所述第二段之间的第三段；所述第三段的内径由上至下先增加后减小。

可选地，所述固定短节还包括多个流体通道，所述流体通道连通所述固定短节上方和下方的所述油管的内腔。

可选地，多个所述流体通道沿所述安装通孔的周向分布；且多个所述流体通道在径向上连通所述安装通孔。

可选地，所述固定短节还包括用于连接油管的上油管接头和下油管接头。

可选地，所述接头组件还包括设置在所述固定段和所述仪器接头之间的连接段，所述连接段可穿过所述安装通孔。

可选地，所述接头组件还包括与所述固定段连接的投捞接头。

可选地，所述投捞接头的外壁设置有倒刺状凸起。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过将固定短节与油管连接，一同下放至井中，使得安装通孔的轴向与油管的轴向相平行。进一步通过将监测仪器与接头组件的仪器接头相连，并采用钢丝绳等设备连接接头组件将监测仪器下放井中，直至接头组件的固定段卡接在固定短节的安装通孔中。此时，仪器接头以及与其相连的监测仪器已穿过安装通孔进入固定短节下方的油管内腔中，完成该固定。通过本发明实施例所提供的监测仪器井下固定工具，可直接在井筒内部悬挂监测仪器，不再依赖于钢丝绳和作业车。所以，在进行较长周期的监测时，无需在检测周期内占用作业车，避免了现有技术中因长期占作业车造成了人工成本增加以及影响其他井位作业的缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种井下监测仪器配套工具的结合示意图；

图2是本发明实施例提供的配套工具中固定短节的轴向截面示意图；

图3是本发明实施例提供的配套工具中固定短节的径向截面示意图；

图4是本发明实施例提供的配套工具中接头组件的结构示意图。

附图中各个标记分别为：

1、接头组件；

11、固定段；

12、仪器接头；

13、连接段；

14、投捞接头；

2、固定短节；

21、安装通孔；

211、第一段；

212、第二段；

213、第三段；

22、流体通道；

231、上油管接头；

232、下油管接头；

a、第一导向面；

b、第二导向面；

c、扶正结构。

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，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

首先需要说明的是，在发明实施例中，以油井的上、下方位为基准，该固定工具在使用时，靠近油井井口的一端为上，靠近井底的一端为下。

本发明实施例提供了一种监测仪器井下固定工具，具体参加图1，该固定工具包括：接头组件1，以及，固定短节2。其中，接头组件1包括；固定段11，以及设置在固定段11下方的仪器接头12；固定短节2用于与井下油管连接，且固定短节2包括沿其轴向设置的安装通孔21。当固定段11与安装通孔21卡接时，与仪器接头12连接的监测仪器可位于固定短节2外部。

下面，将针对本发明实施例所提供的固定工具的使用原理进行阐述。

首先将固定短节2与油管连接，一同下放至井中。此时安装通孔21的轴向与油管的轴向相平行。并且，将监测仪器与接头组件1的仪器接头12相连。当需要投放监测仪器时，采用钢丝绳等设备连接接头组件1，以监测仪器朝下的方位将接头组件1下放到井筒中，直至接头组件1的固定段11卡接在固定短节2的安装通孔21中。此时，仪器接头12以及与其相连的监测仪器已穿过安装通孔21，进入该固定短节2下方的油管内腔中；而固定段11则卡接在安装通孔21中，使得接头组件1以及监测仪器稳定地坐在固定短节上，实现了监测仪器在井下的固定。

通过本发明实施例所提供的监测仪器井下固定工具，可直接在井筒内部悬挂监测仪器。与现有技术相比，将监测仪器的固定点从地面作业车转移到了井下固定短节中。因此，本发明实施例提供的固定工具不再依赖于钢丝绳和作业车。所以，在进行较长周期的监测时，无需在检测周期内占用作业车，避免了现有技术中因长期占作业车造成了人工成本增加以及影响其他井位作业的缺陷。

进一步地，关于固定短节2的结构，参见图2。在本发明实施例中，安装通孔21包括第一段211，第一段211的内径由上至下逐渐减小，用于卡接固定段11。第一段211呈现出的漏斗状结构，在使用时，仪器接头12以及与其连接的仪器可通过第一段211，并顺利进入固定短节2下方的油管内腔中。且第一段211还用于卡接固定段11，换言之，第一端211的最小内径小于固定段11的外径，进而使得固定段11无法穿过第一段211，进而实现了接头组件1安放在固定短节2上。

并且，由于第一段211的内径变化，使得第一段211的内壁形成了倾斜的第一导向面a。在下放接头组件1以将其放置在固定短节2上时，第一导向面a对接头组件1起到了引导作用，以实现仪器接头12以及监测仪器顺利穿过安装通孔211，完成放置。

类似地，安装通孔21还包括有设置在第一段211下方的第二段212，第二段212的内径由上至下逐渐增大。如此，第二段212的内壁由于其内径的变化形成了第二导向面b，当打捞接头组件1时，可通过第二导向面b实现对接头组件1的导向作用，保证接头组件1以及监测仪器能够顺利地被打捞出井筒。

进一步地，在监测时，若设置在井筒中的监测仪器接触井下油管管壁，极易造成检测数据失真，影响监测结果。举例来说，在测试井下环境对油管的腐蚀速率时，所采用的监测仪器为探针状铁片。若监测仪器接触油管管壁，可能会引起电化学腐蚀，此时通过监测仪器所获取的腐蚀速率则无法客观反映井下环境对油管的影响，造成数据失真。基于此，在下放监测仪器时，需要避免监测仪器检出油管管壁。

在本发明实施例中，除了通过第一导向面a和第二导向面b引导监测仪器外，该安装通孔21还包括设置在第一段211和第二段212之间的第三段213，且第三段213的内径由上至下先增加后减小。

具体参见图2，第三段213沿轴向的截面为抛物线形，如此，第三段213与第一段211以及第二段212连接处形成了两处缩径结构c。通过这两处缩径结构c，接头组件1起到了一定的扶正作用。尤其是下放和静置监测仪器的过程中，通过两处缩径结构c可以保证接头组件1位于固定短节2的中央，进而保证与仪器接头12相连接的监测仪器可置于油管内腔中。且两处扶正结构c，也可有效避免仪器的静置过程中出现偏移与管壁接触。

通常，在采用监测仪器进行监测时，还需进行注水作业，因此需要保证下入井筒中的监测仪器不会影响井筒内腔的连通。针对这一需求，在本发明实施例中，固定短节2还包括多个流体通道22，流体通道22连通固定短节2上方和下方的油管的内腔。通过多个流体通道22避免固定短节22以及接头组件1封堵井筒。其中，关于流体通道22的数量不做具体限定，例如2个、3个、4个、5个、6个等。

并且，关于流体通道22的结构，本发明实施例提供如下两种可选方式：

在第一种可选方式中，多个流体通道22之间互不连通，均独立设置在固定短节2上。在这种可选方式中，由于每个流体通道22之间相互独立，因此当流体通道22数量较多，或者内径较大时，造成相邻通道之间壁厚较薄，影响整体固定短节2的结构稳定性。

基于此，本发明实施例提供了第二种可选方式。在该可选方式中，多个流体通道22沿安装通孔21的周向分布，且多个流体通道22在径向上均连通安装通孔21。具体参见图3，在径向上多个流体通道22连通安装通孔21，其径向截面形成了花瓣状结构。

如此，通过安装通孔21使得多条流体通道22彼此连通，不仅能够保证固定短节2的结构稳定性，同时还增加了该固定短节2允许流体通道的截面面积，以使流体能够顺利通过。并且，由于该固定工具可通过流体，因此在下放接头组件1时无需停井，避免停井对采油生产造成的影响。此外，由于截面面积增加，还降低了固体杂质封堵流体通道22的可能性，保证油井的正常生产。

还需说明的是，安装通孔21中第三段213的内径先增大后减小，也在一定程度上增加了第三段213处流体可通过的截面面积，保证流体顺利通过。

此外，固定短节2还包括用于油管的上油管接头231和下油管接头232。其中，优选上油管接头231和下油管接头232与油管可拆卸连接。

上面对于固定短节2的结构进行了介绍，下面针对接头组件1的结构详细阐述。

参见图4，接头组件1还包括设置在固定段11和仪器接头12之间的连接段13，连接段13可穿过安装通孔21。具体将接头组件1坐在固定短节2上之后，连接段13位于第三段213中，如此两处扶正结构c可对来连接段13起到有效的扶正作用，保证监测仪器的安放到位。

进一步地，接头组件1还包括与固定段11连接的投捞接头14。通过投捞接头14便于实现接头组件1的投放与打捞。具体来说，参见图4，该投捞接头14的外壁设置有倒刺状凸起。在使用时可通过投捞爪与投捞接头14相配合。具体地，在投放时，投捞爪一端与钢丝绳连接，另一端挂接在投捞接头14的倒刺状凸起上，此时下放钢丝绳将街头组件1与监测仪器放入井中。在打捞时，将连接有钢丝绳的投捞爪下放入井中，通过不断上提使得投捞爪挂接在投捞接头14的倒刺状凸起上，进而将接头组件1和监测仪器打捞出。

通过设置投捞接头14使得将接头组件1安放在固定短节2上之后，即可收回钢丝绳，无需如现有技术中钢丝绳始终连接监测仪器，进一步提升了该固定工具的使用便捷度。此外，为了保证接头组件1的刚度，优选接头组件1为一体成型结构。

综上，本发明实施例所提供的用于井下的监测仪器固定工具使用便捷、可操作性强，且能够在不影响油井生产的前提下保证对监测仪器的稳定放置，其定位性佳，保证了监测仪器的数据精度，具有良好的推广价值。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种监测仪器井下固定工具，其特征在于，所述固定工具包括：接头组件（1），以及固定短节（2）；

所述接头组件（1）包括：固定段（11），以及设置在所述固定段（11）下方的仪器接头（12）；

所述固定短节（2）用于与井下油管连接，包括沿轴向设置的安装通孔（21）；

所述固定段（11）卡接在所述安装通孔（21）内；

当所述固定段（11）与所述安装通孔（21）卡接时，与所述仪器接头（12）连接的监测仪器位于所述固定短节（2）外部；

所述安装通孔（21）包括第一段（211），所述第一段（211）的内径由上至下逐渐减小，用于卡接所述固定段（11）；

所述安装通孔（21）还包括有设置在所述第一段（211）下方的第二段（212），所述第二段（212）的内径由上至下逐渐增大；

所述安装通孔（21）还包括设置在所述第一段（211）和所述第二段（212）之间的第三段（213）；所述第三段（213）的内径由上至下先增加后减小;

其中，所述第三段（213）与所述第一段（211）以及所述第二段（212）连接处形成了两处缩径结构c。

2.根据权利要求1所述的固定工具，其特征在于，所述固定短节（2）还包括多个流体通道（22），所述流体通道（22）连通位于所述固定短节（2）上方和下方的所述油管的内腔。

3.根据权利要求2所述的固定工具，其特征在于，多个所述流体通道（22）沿所述安装通孔（21）的周向分布；且多个所述流体通道（22）在径向上连通所述安装通孔（21）。

4.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述固定短节（2）还包括用于连接油管的上油管接头（231）和下油管接头（232）。

5.根据权利要求1~4中任一项所述的固定工具，其特征在于，所述接头组件（1）还包括设置在所述固定段（11）和所述仪器接头（12）之间的连接段（13），所述连接段（13）穿过所述安装通孔（21）。

6.根据权利要求5所述的固定工具，其特征在于，所述接头组件（1）还包括与所述固定段（11）连接的投捞接头（14）。

7.根据权利要求6所述的固定工具，其特征在于，所述投捞接头（14）的外壁设置有倒刺状凸起。

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