CN112096369B - 一种基于sp和缓冲力测量的导向短节 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于SP和缓冲力测量的导向短节，包括缓冲力测量组件、缓冲组件、滑杆组件和SP电极，缓冲力测量组件通过第一螺纹环与缓冲组件固定，在缓冲力测量组件的底部设置有第一单芯承压密封针，缓冲组件包括缓冲外壳、弹簧和过线杆，缓冲外壳通过第一螺纹环与缓冲力测量组件固定，过线杆沿轴向设置在缓冲外壳内，弹簧环绕过线杆设置，在缓冲外壳的底部套接滑杆组件，在滑杆组件的顶部设置有第二单芯承压密封针；SP电极与滑杆组件固定，在SP电极的底部安装有橡胶导锥。本发明导向短节可准确显示仪器的工作状态，为地面操作决策提供依据，提供施工的安全性。
Description
技术领域
本发明属于石油测井勘探技术领域，涉及测井仪器串底部的导向短节，具体为一种基于SP和缓冲力测量的导向短节。
背景技术
大位移水平井是继定向井技术之后出现的一种特殊钻井工艺，随着国内外对水平钻井技术的不断研究，水平钻井技术已经有了很大的提升和发展，大位移水平钻井技术由于其复杂性和先进性，往往被应用于更复杂难测的地面，但由于我国经济起步晚，相比于国外该技术的发展，我国的大位移水平井钻井技术还远远落后，并且对国外进口的大位移水平井钻井技术设备的依赖还很严重。对于高强度钻具、井下专用工具、测量仪器等还没有真正达到大位移水平井钻井技术设备要求的标准指标。
对于大位移水平井，传统的电缆测井系统无法下到底部。直推式大位移测井系统是将存储式测井仪连接到钻杆下端，由钻杆将测井仪输送到目标位置进行测井。为了保证测井仪遇阻时不被压坏，直推式大位移测井系统底部安装有缓冲导向头。现有的缓冲导向头只有两个功能：导向；遇阻时起缓冲作用，保证仪器串不被压坏。其功能较为单一，没有充分利用仪器的长度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于SP和缓冲力测量的导向短节，可准确显示仪器的工作状态，为地面操作决策提供依据，提供施工的安全性。
为了达到上述技术目的，本发明具体通过以下技术方案实现：
一种基于SP和缓冲力测量的导向短节，包括缓冲力测量组件、缓冲组件、滑杆组件和SP电极，所述的缓冲力测量组件通过第一螺纹环与缓冲组件固定，在缓冲力测量组件的底部设置有第一单芯承压密封针，所述的缓冲组件包括缓冲外壳、弹簧和过线杆，所述的缓冲外壳通过第一螺纹环与缓冲力测量组件固定，所述的过线杆沿轴向设置在缓冲外壳内，所述的弹簧环绕过线杆设置，在缓冲外壳的底部套接滑杆组件，在滑杆组件的顶部设置有第二单芯承压密封针；所述的SP电极与滑杆组件固定，在SP电极的底部安装有橡胶导锥。
所述的缓冲力测量组件包括依次连接的上接头、刻槽外壳、传感器壳体和传感器接头，所述的传感器壳体内设置有张力传感器，所述的张力传感器与传感器接头连接，所述的刻槽外壳内安装有压力平衡机构。
所述的压力平衡机构由活塞、活塞缸和活塞杆组成，所述的活塞缸套接在刻槽外壳内，所述的活塞杆的一端通过传感器壳体与张力传感器连接，活塞杆上活动套设有活塞。
所述的上接头和刻槽外壳存在一定的间隙△X。
所述的过线杆分为小过线杆和大过线杆，所述的小过线杆通过第一法兰盘安装在缓冲力测量组件的底部，所述的大过线杆套接在小过线杆的底部，所述的大过线杆通过第二法兰盘安装在滑杆组件的顶部。
所述的滑杆组件顶部通过第二螺纹环与缓冲外壳的底部套接，所述的弹簧的两端分别与第一法兰盘和第二法兰盘固定。
所述的小过线杆底部一段位于大过线杆内，避免内置过线由于伸缩造成损坏。
所述的缓冲外壳外表面包裹有玻璃钢，保证缓冲组件与外部绝缘。
所述的缓冲外壳和过线杆上均设置有出液孔，用于及时排出内部液体。
所述的过线杆内填充有硅脂，保证过线的绝缘性。
本发明的有益效果为：
1)可以测量并上传仪器串底部阻力信号，准确显示仪器的工作状态，为地面操作决策提供依据，提供施工的安全性；
2)增加了SP短节，并将SP电极置于仪器串底部远离比较电极，提高存储式SP测井资料质量；
3)将缓冲弹簧置于仪器内部，可以有效保护仪器串。
附图说明
图1是本发明导向短节的结构示意图；
图2是本发明缓冲力测量组件结构示意图
图3是本发明缓冲组件的结构示意图；
图4是本发明滑杆组件的结构示意图；
图5是本发明SP电极结构示意图；
图中：1、缓冲力测量组件，2、缓冲组件，3、滑杆组件，4、SP电极，5、缓冲外壳，6、弹簧，7、小过线杆，8、大过线杆，9、第一单芯承压密封针，10、第一螺纹环，11、第一法兰盘，12、第二法兰盘，13、第二单芯承压密封针，14、第二螺纹环，15、橡胶导锥；16、第三螺纹环，17、上接头，18、刻槽外壳，19、活塞端底，20、活塞缸，21、活塞，22、活塞杆，23、张力传感器，24、传感器壳体，25、传感器接头。
具体实施方式
下面将结合本发明具体的实施例，对本发明技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明导向短节主要由四部分组成：缓冲力测量组件1、缓冲组件2、滑杆组件3、SP电极4。其中，缓冲力测量组件1位于仪器上端，可测量仪器串底部所受的阻力。缓冲组件2位于仪器中间部位，上端与缓冲力测量组件1连接，下端与滑杆组件3连接，SP电极4位于过线杆下端与滑杆组件3连接，橡胶导锥15位于最下端，起导向作用。
如图2所示，缓冲力测量组件1包括上接头17、刻槽外壳18、传感器壳体24、传感器接头25和张力传感器23。其中，上接头17刻槽外壳18、传感器壳体24和传感器接头25依次通过螺纹连接，张力传感器23设置在传感器壳体24内与传感器接头25的端部通过螺纹固定，传感器接头25用于连接缓冲组件2。上接头17的上端设置有第三螺纹环16，上接头17和刻槽外壳18存在一定的间隙△X，留有间隙才能使得力通过张力传感器23来传递。在刻槽外壳18内安装有压力平衡机构，压力平衡机构由活塞21、活塞缸20和活塞杆22组成，活塞缸20套接在刻槽外壳18内，在活塞缸20内设置有活塞杆22，活塞杆22的一端通过传感器壳体24与张力传感器23连接，活塞杆22的另一端连接有活塞端底19，活塞杆22上活动套设有活塞21。活塞21内部充满硅油，外部为井液，如温度升高时硅油膨胀，活塞21向右移动实现压力平衡。
在缓冲力测量组件1中由张力传感器23来测量张力和压力值，张力传感器本体表面有四组电桥，有拉力或压力时传感器内部的应力会发生变化，这样电桥的阻值就会发生变化，通过标定就能测得相应的阻值变化对应的力大小。
如图3所示，缓冲组件2包括缓冲外壳5、弹簧6和过线杆，其中过线杆分为大过线杆8和小过线杆7，缓冲外壳5的上端通过第一螺纹环10与缓冲力测量组件套接，小过线杆7的上端通过第一法兰盘11安装在缓冲力测量组件1的底部，小过线杆7内轴心处设置有第一单芯承压密封针9，在小过线杆7的下端套接有大过线杆8，大过线杆8通过第二法兰盘12安装在滑杆组件3的顶部，小过线杆7底部一段位于大过线杆8内，避免内置过线由于伸缩造成损坏。弹簧6环绕小过线杆7和大过线杆8设置在缓冲外壳5内，弹簧6的两端分别与第一法兰盘11和第二法兰盘12固定。
优选的，缓冲外壳5外表面包裹有玻璃钢，保证缓冲组件2与外部绝缘，缓冲外壳5和过线杆上均设置有出液孔，用于及时排出内部液体，过线杆内填充有硅脂，保证过线的绝缘性。
如图4所示，缓冲外壳5的底部通过第二螺纹环14套接有滑杆组件3，在滑杆组件3的顶部设置有第二单芯承压密封针13，第二单芯承压密封针13位于大过线杆8的轴心处。
如图5所示，SP电极4与滑杆组件3固定，在SP电极4的底部安装有橡胶导锥15，起导向作用。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种基于SP和缓冲力测量的导向短节，其特征在于，包括缓冲力测量组件(1)、缓冲组件(2)、滑杆组件(3)和SP电极(4)；所述的缓冲力测量组件(1)通过第一螺纹环(10)与缓冲组件(2)固定，在缓冲力测量组件(1)的底部设置有第一单芯承压密封针(9)；所述的缓冲组件(2)包括缓冲外壳(5)、弹簧(6)和过线杆，所述的缓冲外壳(5)通过第一螺纹环(10)与缓冲力测量组件(1)固定，所述的过线杆沿轴向设置在缓冲外壳(5)内，所述的弹簧(6)环绕过线杆设置，在缓冲外壳(5)的底部套接滑杆组件(3)，在滑杆组件(3)的顶部设置有第二单芯承压密封针(13)；所述的SP电极(4)与滑杆组件(3)固定，在SP电极(4)的底部安装有橡胶导锥(15)；
所述的缓冲力测量组件(1)包括依次连接的上接头(17)、刻槽外壳(18)、传感器壳体(24)和传感器接头(25)，所述的传感器壳体(24)内设置有张力传感器(23)，所述的张力传感器(23)与传感器接头(25)连接，所述的刻槽外壳(18)内安装有压力平衡机构；
所述的压力平衡机构由活塞(21)、活塞缸(20)和活塞杆(22)组成，所述的活塞缸(20)套接在刻槽外壳(18)内，所述的活塞杆(22)的一端通过传感器壳体(24)与张力传感器(23)连接，活塞杆(22)上活动套设有活塞(21)；
所述的过线杆分为小过线杆(7)和大过线杆(8)，所述的小过线杆(7)顶部通过第一法兰盘(11)安装在缓冲力测量组件(1)的底部，底部一段套接于大过线杆(8)内，所述的大过线杆(8)通过第二法兰盘(12)安装在滑杆组件(3)的顶部。
2.根据权利要求1所述的一种基于SP和缓冲力测量的导向短节，其特征在于，所述的滑杆组件(3)顶部通过第二螺纹环(14)与缓冲外壳(5)的底部套接，所述的弹簧(6)的两端分别与第一法兰盘(11)和第二法兰盘(12)固定。
3.根据权利要求1所述的一种基于SP和缓冲力测量的导向短节，其特征在于，所述的缓冲外壳(5)外表面包裹有玻璃钢。
4.根据权利要求1所述的一种基于SP和缓冲力测量的导向短节，其特征在于，所述的缓冲外壳(5)和过线杆上均设置有出液孔。
5.根据权利要求4所述的一种基于SP和缓冲力测量的导向短节，其特征在于，所述的过线杆内填充有硅脂。
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