CN113482598A - 一种存储测井锁紧释放短节及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种存储测井锁紧释放短节及存储测井锁紧释放装置，其中，存储测井锁紧释放短节包括：外套；弹爪，处于外套内，弹爪沿外套的周向间隔布置有多个，弹爪的下端具有向内凸出的钩部，钩部用于钩挂测井仪器的打捞头；内套，处于弹爪和外套之间，内套和弹爪之间设有顶推结构，在弹爪和内套相对运动时，通过顶推结构实现钩部的径向移动；所述内套固定在外套上，弹爪由驱动装置驱动以沿外套的轴向相对内套做往复运动；或者，弹爪固定在外套上，内套由驱动装置驱动以沿外套的轴向相对弹爪做往复运动。本装置工作时，一旦出现井下管串遇卡，可将测井仪器锁紧后上提起出井口，然后活动井下管串以解除遇卡，杜绝测井仪器折断落井的风险。

Description

一种存储测井锁紧释放短节及装置

技术领域

本发明涉及一种存储测井锁紧释放短节及存储测井锁紧释放装置。

背景技术

在油田勘探开发过程中，需要对目的储层进行测井，以对合理开发油田提供相关技术参数。为满足困难井、大斜度井、水平井等测井需求，出现了存储测井技术。

授权公告号为CN202108501U的中国发明专利公开了一种存储式测井释放系统，在工作时，压力控制式释放器与测井仪器串连接，压力控制式释放器包括释放控制器，测井仪器串包括电池组和测井仪器；在下放过程中，剪切套与悬挂套由剪切销连接固定，此时，剪切套将释放控制器的凸起爪封堵在上悬挂支撑座的环空槽内，使测井仪器串悬挂在钻杆内部。测井仪器到达测井位置后，通过投球憋压操作剪断剪切销，剪切套向下移动，当剪切套的凹槽对准凸起爪时，凸起爪发生弹性变形卡入剪切套的凹槽内，在压力和仪器自重的共同作用下，测井仪器串下落，当测井仪器串下落至下悬挂缓冲座时，下悬挂缓冲座将释放控制器卡住，此时测井仪器裸露在泥浆中，完成测井仪器串的释放任务。之后，操作钻杆，由钻杆带动测井仪器串移动，完成测井任务。

上述的测井释放系统中，通过投球憋压的方式剪断剪切销时的瞬间压力较大，使得测井仪器受力较大，容易损坏测井仪器；而且，每次测井后需要将测井仪器和钻杆一起起出井口，读出存储数据后才能初步判断测井成功与否，如果不成功，则需将测井仪器和钻杆重新下入井内，操作较为繁琐，测井效率较低。此外，在测井仪器裸露在泥浆中时，如果出现井下管柱遇卡，则会活动钻杆，这样容易造成测井仪器折断，而导致次生工程事故的发生。

因此，解决现有技术中在测井仪器裸露在泥浆中时，如果出现井下管柱遇卡，通过活动钻杆而容易造成测井仪器折断，是本领域技术人员函待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种存储测井锁紧释放短节及装置，以解决现有技术中在测井仪器裸露在泥浆中时，如果出现井下管柱遇卡，通过活动钻杆而容易造成测井仪器折断的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供存储测井锁紧释放短节，包括：

外套；

弹爪，处于外套内，弹爪沿外套的周向间隔布置有多个，弹爪的下端具有向内凸出的钩部，钩部用于钩挂测井仪器的打捞头；

内套，处于弹爪和外套之间，内套和弹爪之间设有顶推结构，在弹爪和内套相对运动时，通过顶推结构实现所述钩部的径向移动；

所述内套固定在外套上，弹爪由驱动装置驱动以沿外套的轴向相对内套做往复运动；或者，所述弹爪固定在外套上，内套由驱动装置驱动以沿外套的轴向相对弹爪做往复运动。

进一步的，所述顶推结构包括内套顶推斜面和弹爪顶推斜面，内套顶推斜面设置在内套上，弹爪顶推斜面设置在弹爪上。

进一步的，所述内套顶推斜面处于弹爪顶推斜面的上方。

进一步的，所述外套的下端侧壁上设有连通孔，连通孔连通外套内外。

进一步的，所述连通孔为长条孔，长条孔沿外套的周向延伸，且连通孔沿外套的周向间隔布置有至少两个。

进一步的，在弹爪固定在外套上时，所述内套的内侧设有传动臂，所述驱动装置包括推拉杆，所有的弹爪围绕推拉杆设置，所述传动臂穿过相邻两个弹爪之间的间隙固定在推拉杆上。

进一步的，所述弹爪的上端设有朝向外套的沉孔，外套上对应沉孔的位置设有安装孔，所述沉孔和安装孔内定位装配有定位块，定位块通过紧固螺钉固定在弹爪上。

进一步的，所述驱动装置包括驱动电机，驱动电机的输出轴通过丝杠螺母机构传动连接有推拉杆，以将驱动电机输出轴的转动转化成推拉杆的直动，推拉杆沿外套的轴向延伸并与内套或弹爪固定连接。

进一步的，所述外套内还设有上行程开关和下行程开关，两个行程开关对应推拉杆设置，推拉杆上设有触发部，触发部处于两个行程开关之间，在推拉杆上下运动时，由触发部触发上、下行程开关，以控制驱动电机停止。

本申请还公开了存储测井锁紧释放装置，包括由上向下依次连接的张力短节、磁定位短节以及存储测井锁紧释放短节，所述存储测井锁紧释放短节包括上述技术特征。

本申请的有益效果是：利用弹爪和内套相对运动，通过顶推结构实现所述钩部的径向移动，实现弹爪的打开和关闭，实现对测井仪器的固定和松开，有利于快速实现对测井仪器位移的控制，更好的完成测井作业。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明存储测井锁紧释放短节的实施例1的结构示意图；

图2为图1中的左视图；

图3为的存储测井锁紧释放装置的使用状态结构示意图；

其中：101-钻杆；102-下悬挂；103-张力短节；104-磁定位短节；105-存储测井锁紧释放短节；106-测井仪器；107-打捞头；108-电缆；11-连通孔；12-钩部；13-弹爪；14-内套；15-传动臂；16-外套；17-密封体；18-下行程开关；19-触发部；20-上行程开关；21-驱动电机；22-定位块；23-紧固螺钉；24-下推拉杆；25-上推拉杆；26-丝杠；27-螺母；28-导向销；29-内套顶推斜面；30-弹爪顶推斜面；31-推拉套。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种存储测井锁紧释放短节及装置，以解决现有技术中在测井仪器裸露在泥浆中时，如果出现井下管柱遇卡，通过活动钻杆而容易造成测井仪器折断的技术问题。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

本发明存储测井锁紧释放短节的实施例1：

如图1至图3所示，存储测井锁紧释放短节105包括外套16，外套16沿上下方向延伸，外套16内设有弹爪13，弹爪13沿外套16的周向间隔布置有多个，所有的弹爪13靠近外套16的下部设置；弹爪13的下端具有向内凸出的钩部12，钩部12用于钩挂测井仪器106上部的打捞头107。其中，所有的弹爪13的上端为一体结构。在其他实施例中，所有的弹爪的上端可以为分体结构。

本实施例中，弹爪13固定在外套16的内部。具体的，如图1和图2所示，弹爪13的上端设有朝向外套16的沉孔，外套16上对应沉孔的位置设有安装孔，沉孔和安装孔内定位装配有定位块22，定位块22通过紧固螺钉23固定在弹爪13上。这样设计，既便于将弹爪固定在外套上，也能保证弹爪固定后的稳定性。其中，定位块22为具有中心孔的圆柱体结构。在其他实施例中，弹爪的上端设有向外凸出的凸出部，外套上设有供凸出部穿过的安装孔，凸出部焊接在安装孔内，以实现弹爪固定在外套上。

本实施例中，在外套16和弹爪13之间设有内套14，内套14由驱动装置驱动以沿外套16的轴向相对弹爪13做往复运动。

本实施例中，内套14和弹爪13之间设有顶推结构，在弹爪13和内套14相对运动时，通过顶推结构实现钩部12的径向移动。具体的，顶推结构包括内套顶推斜面29和弹爪顶推斜面30，内套顶推斜面29设置在内套14上，弹爪顶推斜面30设置在弹爪13上；其中，内套顶推斜面29处于弹爪顶推斜面30的上方，内套顶推斜面29自上而下、由内向外倾斜，弹爪顶推斜面30自上而下、由内向外倾斜，且两个顶推斜面适配，通过两个顶推斜面的顶推配合实现钩部12的径向移动。这样设计，能够保证内套和弹爪顶推配合的稳定性。

本实施例中，内套14的下部内径大于其上部内径，两个不同内径的内壁面由上述顶推斜面平滑过渡。如图1和图2所示，外套16的下端侧壁上设有连通孔11，连通孔11连通外套16内外，在测井仪器106的打捞头107由外套16下部进入时，外套16内的泥浆由连通孔11排向套筒16外部。本实施例中，连通孔11为长条孔，长条孔沿外套16的周向延伸，且连通孔11沿外套16的周向间隔布置有至少两个，以保证外套16内的泥浆能够充分排出，进而保证打捞头17能够顺利进入到外套16内。

如图1和图2所示，驱动装置包括驱动电机21、上推拉杆25和下推拉杆24，上推拉杆25和下推拉杆24之间设有推拉套31和密封体17；上推拉杆25和下推拉杆24均连接在推拉套31上，上推拉杆25通过推拉套31驱动下推拉杆24上下往复移动，密封体17固定在外套16内，且上推拉杆25的下端处于密封体17内；这样设计，能够减小井下液柱对推拉杆的压力，保护驱动电机21不易受损。在其他实施例中，驱动装置可以为电动推杆。

本实施例中，驱动电机21的输出轴通过丝杠螺母机构与上推拉杆25的上端传动连接，以将驱动电机输出轴的转动转化成上推拉杆25的直动。具体的，丝杠螺母机构包括丝杠26和螺母27，丝杠26与驱动电机21的输出轴传动连接，螺母27固定连接在上推拉杆25的上端；上推拉杆25的上部具有中心孔，中心孔沿上推拉杆25的轴向延伸，在上推拉杆25向上运动时中心孔用于避让丝杠26。其中，如图2所示，在上推拉杆25上设有导向销28，以避免上推拉杆25转动。

本实施例中，下推拉杆24与内套14传动连接。具体的，内套14的内侧设有传动臂15，所有的弹爪13围绕下推拉杆24设置，传动臂15穿过相邻两个弹爪13之间的间隙固定在下推拉杆24的下端，以使得内套14随下推拉杆24沿外套16的轴向往复运动。其中，下推拉杆24在外套16径向对弹爪13限位。

如图1和图2所示，外套16内还设有上行程开关20和下行程开关18，两个行程开关对应上推拉杆25设置，在上推拉杆25上设有触发部19，触发部19处于上行程开关20和下行程开关18之间，在上推拉杆25上下运动时，由触发部19触发上、下行程开关，以控制驱动电机21停止。

在工作之前，先将张力短节103、磁定位短节104以及存储测井锁紧释放短节105连接在一起形成存储测井锁紧释放装置，其中，张力短节103连接有电缆108。

本实施例中，磁定位短节104为现有成熟产品，其可用于测量测井仪器在钻杆内下放过程中的钻杆接箍数，以确定测井仪器的下方深度。接箍信号通过电缆传输到地面进行记录。张力短节103为现有成熟产品，其可用于测量电缆与测井仪器之间的拉力，通过拉力变化判断释放或抓取测井仪器是否成功；当井下张力减小了测井仪器重量时，说明释放成功；当井下张力增加了测井仪器重量时，说明抓取成功。

具体存储测井步骤如下：

(1)如图3a所示，将钻杆101和下悬挂102入井，使整个管串下至距井底0.5-1米；

(2)如图3b所示，将测井仪器106在井口组合并经钻杆101中间(钻杆水眼)下入井口，再通过存储测井锁紧释放短节105抓住测井仪器106上端的打捞头107，靠自重下放；

(3)到不能自由下放时，启动泥浆泵，由泥浆流动产生的推力推动前行，直至井底，如图3c所示；之后，一边泥浆泵打压推送测井仪器106，一边上提钻杆101，直至泥浆泵压突然升高，表明测井仪器106的主体自钻杆101内释放到裸眼段，且测井仪器106悬挂在下悬挂102上，此时，驱动电机21控制内套14上行，使弹爪13松开打捞头107，然后，起电缆108使存储测井锁紧释放装置与测井仪器106分离，继续上提电缆108直至存储测井锁紧释放装置出井口，如图3d和图3e所示。

(4)起钻进行存储测井，直至测完测量井段。

(5)如图3f所示，再次下入存储测井锁紧释放装置至测井仪器106处，驱动电机21控制内套14上行，使弹爪13锁紧打捞头107，然后，上提电缆108将测井仪器106拉入钻杆101内。

(6)如图3g所示，继续上提电缆108将测井仪器106起出井口，读取存储数据。

(7)数据正常，起出钻杆101；数据不正常，更换相应测井仪器复测，并重复步骤(1)至步骤(6)。

通过使用本发明的存储测井锁紧释放装置，一是采集完测量井段测井信息后，可用存储测井锁紧释放装置及时抓取测井仪器出井口，并读取存储数据，快速判断测井成功与否，以便决定是否需要更换测井仪器复测；如需复测，则直接下钻至需复测井段的下端，用存储测井锁紧释放装置抓牢测井仪器随电缆入井，并利用泥浆泵的泥浆推力将仪器串主体推出至钻杆外，之后，将存储测井锁紧装置与测井仪器的打捞头脱开并随电缆出井口，起钻测井，大幅度提高施工效率。二是开始上提钻具进行测井后，一旦出现井下管串遇卡，可将测井仪器锁紧后上提起出井口，然后活动井下管串以解除遇卡，彻底杜绝测井仪器折断落井的风险。

本发明存储测井锁紧释放短节的实施例2：

本实施例与实施例1的区别在于，实施例1中，顶推结构包括内套顶推斜面29和弹爪顶推斜面30，内套顶推斜面29设置在内套14上，弹爪顶推斜面30设置在弹爪13上。本实施例中，顶推结构包括内套顶推斜面和弹爪顶推棱边，内套顶推斜面设置在内套上，弹爪顶推棱边设置在弹爪上。在其他实施例中，顶推结构包括内套顶推棱边和弹爪顶推斜面，内套顶推棱边设置在内套上，弹爪顶推斜面设置在弹爪上。

本发明存储测井锁紧释放短节的实施例3：

本实施例与实施例1的区别在于，实施例1中，内套顶推斜面29处于弹爪顶推斜面30的上方，内套顶推斜面29自上而下、由内向外倾斜，弹爪顶推斜面30自上而下、由内向外倾斜，且两个顶推斜面适配。本实施例中，内套顶推斜面处于弹爪顶推斜面的下方，内套顶推斜面自上而下、由外向内倾斜，弹爪顶推斜面自上而下、由外向内倾斜，且两个顶推斜面适配。

本发明存储测井锁紧释放短节的实施例4：

本实施例与实施例1的区别在于，实施例1中，外套16的下端侧壁上设有连通孔11，连通孔11连通外套16内外。本实施例中，外套的下端为扩口结构，这样在测井仪器的打捞头由外套下部进入时，外套内的泥浆由外套与打捞头形成的环空排向套筒外部。

本发明存储测井锁紧释放短节的实施例5：

本实施例与实施例1的区别在于，实施例1中，内套14的内侧设有传动臂15，所有的弹爪13围绕下推拉杆24设置，传动臂15穿过相邻两个弹爪13之间的间隙固定在下推拉杆24的下端，以使得内套14随下推拉杆24沿外套16的轴向往复运动。本实施例中，内套的上端设有传动臂，传动臂向上延伸并穿过弹爪，此时，传动臂为L型结构，下推拉杆的下端处于弹爪的上方，传动臂固定连接在下推拉杆的下端。

本发明存储测井锁紧释放短节的实施例6：

本实施例与实施例1的区别在于，实施例1中，弹爪13固定在外套16上，内套14由驱动装置驱动以沿外套16的轴向相对弹爪13做往复运动。本实施例中，内套固定在外套上，弹爪由驱动装置驱动以沿外套的轴向相对内套做往复运动。

本发明存储测井锁紧释放装置的实施例，存储测井锁紧释放装置包括由上向下依次连接的张力短节、磁定位短节以及存储测井锁紧释放短节，该存储测井锁紧释放短节与上述存储测井锁紧释放短节的实施例1至6中任一个所述的结构相同。最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.存储测井锁紧释放短节，其特征在于，包括：

外套；

弹爪，处于所述外套内，所述弹爪沿所述外套的周向间隔布置有多个，所述弹爪的下端具有向内凸出的钩部，所述钩部用于钩挂测井仪器的打捞头；

内套，处于所述弹爪和所述外套之间，所述内套和所述弹爪之间设有顶推结构，在所述弹爪和所述内套相对运动时，通过所述顶推结构实现所述钩部的径向移动；

所述内套固定在所述外套上，所述弹爪由驱动装置驱动以沿所述外套的轴向相对所述内套做往复运动；或者，所述弹爪固定在所述外套上，所述内套由驱动装置驱动以沿所述外套的轴向相对所述弹爪做往复运动。

2.根据权利要求1所述的存储测井锁紧释放短节，其特征在于，所述顶推结构包括内套顶推斜面和弹爪顶推斜面，所述内套顶推斜面设置在所述内套上，所述弹爪顶推斜面设置在所述弹爪上。

3.根据权利要求2所述的存储测井锁紧释放短节，其特征在于，所述内套顶推斜面处于所述弹爪顶推斜面的上方。

4.根据权利要求1、2或3所述的存储测井锁紧释放短节，其特征在于，所述外套的下端侧壁上设有连通孔，所述连通孔连通所述外套内外。

5.根据权利要求4所述的存储测井锁紧释放短节，其特征在于，所述连通孔为长条孔，所述长条孔沿所述外套的周向延伸，且所述连通孔沿所述外套的周向间隔布置有至少两个。

6.根据权利要求1、2或3所述的存储测井锁紧释放短节，其特征在于，在所述弹爪固定在所述外套上时，所述内套的内侧设有传动臂，所述驱动装置包括推拉杆，所有的所述弹爪围绕所述推拉杆设置，所述传动臂穿过相邻两个所述弹爪之间的间隙固定在所述推拉杆上。

7.根据权利要求6所述的存储测井锁紧释放短节，其特征在于，所述弹爪的上端设有朝向外套的沉孔，所述外套上对应所述沉孔的位置设有安装孔，所述沉孔和所述安装孔内定位装配有定位块，所述定位块通过紧固螺钉固定在所述弹爪上。

8.根据权利要求1、2或3所述的存储测井锁紧释放短节，其特征在于，所述驱动装置包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴通过丝杠螺母机构传动连接有推拉杆，以将所述驱动电机输出轴的转动转化成所述推拉杆的直动，所述推拉杆沿所述外套的轴向延伸并与所述内套或所述弹爪固定连接。

9.根据权利要求8所述的存储测井锁紧释放短节，其特征在于，所述外套内还设有上行程开关和下行程开关，两个行程开关对应所述推拉杆设置，所述推拉杆上设有触发部，所述触发部处于两个行程开关之间，在所述推拉杆上下运动时，由所述触发部触发上、下行程开关，以控制所述驱动电机停止。

10.存储测井锁紧释放装置，其特征在于：包括由上向下依次连接的张力短节、磁定位短节以及存储测井锁紧释放短节，所述存储测井锁紧释放短节为权利要求1至9中任一项所述的存储测井锁紧释放短节。

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