CN113863880B - 一种井下仪器重复投放装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种石油天然气行业中使用的井下仪器重复投放装置。它解决钻具组合前端测井仪器重复投放入井的问题。其技术方案是:电机A正转,丝杠螺母与软管向下移动;套管在弹簧A作用下轴向下移,封闭筒体机构安装空腔下部台阶孔侧边的斜孔出口;同时电机B同时发生正转,释放钢丝长度;在投放阶段,电机A停止转动,电机B反转,钢丝拉动插销和投放筒相对压头轴向上移,压头挤压测井仪器向下运动,弹性挡圈在测井仪器挤压作用下径向张开,测井仪器掉入井下,投放动作完成;电机A反转,丝杠螺母带动软管向上移动,电机B同时发生反转,收回钢丝,回到初始状态。本发明可实现井下仪器重复投放入井,提高了投放效率,降低了操作难度和投放风险。

Description

一种井下仪器重复投放装置
技术领域
本发明涉及一种石油天然气行业中使用的井下仪器重复投放装置。
背景技术
在石油天然气行业中,在钻井至设计井深深度后都必须进行测井作业,以获得石油天然气地质及工程技术资料,作为完井和开发油气田的原始资料。常规测井方法需要由测井电缆连接各种测试功能的测井仪器下入井内,而在测井仪器的投放过程中,其定位很难掌握,测试过程需要人员、动力及钢丝绳等,操作复杂,并且测井过程中很容易发生钢丝绳断裂及人为引起的仪器落井现象,造成事故,大大增加了测井成本。
本发明基于上述技术背景,采用全新的技术手段和测井工艺,在钻具组合前端投放测井仪器,克服电缆及钢丝绳下井投入测井仪器的缺陷,特提供一种井下仪器重复投放装置。
发明内容
本发明的目的是:为了解决钻具组合前端测井仪器重复投放入井的问题,特提供一种井下仪器重复投放装置。
为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案:一种井下仪器重复投放装置,是由筒体、钻头、电机A、丝杠轴、丝杠螺母、测井仪器、套管、钢丝、软管、电机B、绕线轮、弹簧A、压头、弹簧B、投放筒、插销、弹性挡圈和弹簧C构成,其结构特征是:筒体上端和上部钻具丝扣连接,筒体下端和钻头上端丝扣连接;钻头下部设置有水眼,钻头内腔下端设置有凸起导向块;筒体内腔设置为流体通道,筒体壁厚内设置有机构安装空腔,筒体下部设置有导向斜孔连通流体通道和机构安装空腔;电机A的转子和丝杠轴用联轴器连接,丝杠轴两端用定位支座安装在筒体壁厚内的机构安装空腔内;丝杠螺母套在丝杠轴中部,丝杠螺母和软管上端焊接固定;软管下端与压头上端固定;软管可任意角度弯曲;压头下部设置一轴向通槽,压头上部内腔设置一通孔连通轴向通槽和上端面,压头外圆上部设置一圈凸起台阶;投放筒内腔设置为通孔,投放筒内腔下部设置一圈环槽,投放筒下部外圆设置一侧孔连通内腔通孔,投放筒中部设置一径向通孔,投放筒内腔设置一台阶面;压头置入投放筒内腔通孔上部,弹簧B安装在压头外圆上部凸起台阶上,插销固定在投放筒中部径向通孔内,插销穿过压头下部轴向通槽;弹性挡圈安装在投放筒内腔下部的环槽内,弹性挡圈受到径向张力作用下会产生弹性变形,内腔直径径向伸张;钢丝下端固定在插销上,钢丝穿过压头上部内腔通孔和软管内腔,钢丝上端缠绕固定在绕线轮上;绕线轮和电机B的转子连接固定;电机B安装在筒体壁厚内的机构安装空腔上部;筒体壁厚内的机构安装空腔下部设置有台阶孔,套管和弹簧A安装在筒体壁厚内机构安装空腔的下部台阶孔内;筒体机构安装空腔下部台阶孔侧边设置一斜孔联通,测井仪器和弹簧C安装在筒体机构安装空腔下部台阶孔侧边的斜孔内,测井仪器受到弹簧C挤压推力。
电机A和电机B采用电池供电,控制模块与地面操作台实时通讯进行控制;初始状态丝杠螺母位于丝杠轴上部,软管处于收回状态,压头和投放筒位于筒体壁厚内机构安装空腔的下部台阶孔内,套管被投放筒顶起;投放筒下部外圆设置的侧孔对正筒体机构安装空腔下部台阶孔侧边的斜孔出口,一个测井仪器在弹簧C作用下推入投放筒内腔,弹性挡圈托住测井仪器不下掉;电机A正转,丝杠螺母与软管向下移动,软管、压头和投放筒依次穿过导向斜孔、筒体内腔的流体通道和钻头内腔,最终进入钻头下部的水眼;套管在弹簧A作用下轴向下移,封闭筒体机构安装空腔下部台阶孔侧边的斜孔出口;在电机A正转的同时,电机B同时发生正转,释放钢丝长度;在投放阶段,电机A停止转动,电机B反转,钢丝拉动插销和投放筒相对压头轴向上移,压头挤压测井仪器向下运动,弹性挡圈在测井仪器挤压作用下径向张开,测井仪器掉入井下,投放动作完成;电机A反转,丝杠螺母带动软管向上移动,电机B同时发生反转,收回钢丝,本装置回到初始状态;完成上述一个循环过程,实现一次测井仪器投放作业,重复上述循环过程,实现对多个测井仪器的投放作业。
本发明的有益效果是:(1)本发明直接利用钻具组合进行测井仪器投放,钻井完成后可以迅速进行测井,效率高,钻具组合无投放断裂风险,有效避免了钢丝绳和电缆下入测井仪器耗时耗力,钢丝绳、电缆断裂风险高,作业成本大的缺陷;(2)本发明可以在不同井段,多次投放测井仪器,尤其满足水平井不同井段层位测井需求;(3)本发明有效利用钻具组合进行测井作业,避免了二次测井需要重新下井造成的时间浪费。
附图说明
图1是本发明初始状态的结构示意图;
图2是本发明软管下入井内状态的结构示意图;
图3是本发明投放测井仪器的结构示意图;
图4是图1A-A截面的剖视图;
图5是图1B-B截面的剖视图;
图6是图1中C处的局部视图;
图7是图2中D处的局部视图;
图8是图2中E处的局部视图;
图9是图3中F处的局部视图;
图中:1.筒体、2.钻头、3.电机A、4.丝杠轴、5.丝杠螺母、6.测井仪器、7.套管、8.钢丝、9.软管、10.电机B、11.绕线轮、12.弹簧A、13.压头、14.弹簧B、15.投放筒、16.插销、17.弹性挡圈、18.弹簧C、101.导向斜孔、201.水眼。
具体实施方式
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8和图9所示,本发明一种井下仪器重复投放装置,是由筒体1、钻头2、电机A3、丝杠轴4、丝杠螺母5、测井仪器6、套管7、钢丝8、软管9、电机B10、绕线轮11、弹簧A12、压头13、弹簧B14、投放筒15、插销16、弹性挡圈17和弹簧C18构成,其结构特征是:筒体1上端和上部钻具丝扣连接,筒体1下端和钻头2上端丝扣连接;钻头2下部设置有水眼201,钻头2内腔下端设置有凸起导向块;筒体1内腔设置为流体通道,筒体1壁厚内设置有机构安装空腔,筒体1下部设置有导向斜孔101连通流体通道和机构安装空腔;电机A3的转子和丝杠轴4用联轴器连接,丝杠轴4两端用定位支座安装在筒体1壁厚内的机构安装空腔内;丝杠螺母5套在丝杠轴4中部,丝杠螺母5和软管9上端固定;软管9下端压头13上端固定;软管9可任意角度弯曲;压头13下部设置一轴向通槽,压头13上部内腔设置一通孔连通轴向通槽和上端面,压头13外圆上部设置一圈凸起台阶;投放筒15内腔设置为通孔,投放筒15内腔下部设置一圈环槽,投放筒15下部外圆设置一侧孔连通内腔通孔,投放筒15中部设置一径向通孔,投放筒15内腔设置一台阶面;压头13置入投放筒15内腔通孔上部,弹簧B14安装在压头13外圆上部凸起台阶上,插销16固定在投放筒15中部径向通孔内,插销16穿过压头13下部轴向通槽;弹性挡圈17安装在投放筒15内腔下部的环槽内,弹性挡圈17受到径向张力作用下会产生弹性变形,内腔直径径向伸张;钢丝8下端固定在插销16上,钢丝8穿过压头13上部内腔通孔和软管9内腔,钢丝8上端缠绕固定在绕线轮11上;绕线轮11和电机B10的转子连接固定;电机B10安装在筒体1壁厚内的机构安装空腔上部;筒体1壁厚内的机构安装空腔下部设置有台阶孔,套管7和弹簧A12安装在筒体1壁厚内机构安装空腔的下部台阶孔内;筒体1机构安装空腔下部台阶孔侧边设置一斜孔联通,测井仪器6和弹簧C18安装在筒体1机构安装空腔下部台阶孔侧边的斜孔内,测井仪器6受到弹簧C18挤压推力。
如图1、图5和图6所示,电机A3和电机B10采用电池供电,控制模块与地面操作台实时通讯进行控制;初始状态丝杠螺母5位于丝杠轴4上部,软管9处于收回状态,压头13和投放筒15位于筒体1壁厚内机构安装空腔的下部台阶孔内,套管7被投放筒15顶起;投放筒15下部外圆设置的侧孔对正筒体1机构安装空腔下部台阶孔侧边的斜孔出口,一个测井仪器6在弹簧C18作用下推入投放筒15内腔,弹性挡圈17托住测井仪器6不下掉。
如图2、图7和图8所示,电机A3正转,丝杠螺母5带动软管9向下移动,软管9、压头13和投放筒15依次穿过导向斜孔101、筒体1内腔的流体通道和钻头2内腔,最终进入钻头2下部的水眼201;套管7在弹簧A12作用下轴向下移,封闭筒体1机构安装空腔下部台阶孔侧边的斜孔出口;在电机A3正转的同时,电机B10同时发生正转,释放钢丝8长度。
如图3和图9所示,在投放阶段,电机A3停止转动,电机B10反转,钢丝8拉动插销16和投放筒15相对压头13轴向上移,压头13挤压测井仪器6向下运动,弹性挡圈17在测井仪器6挤压作用下径向张开,测井仪器6掉入井下,投放动作完成;如图1所示,电机A3反转,丝杠螺母5带动软管9向上移动,电机B10同时发生反转,收回钢丝8,本装置回到初始状态;完成上述一个循环过程,实现一次测井仪器6投放作业,重复上述循环过程,实现对多个测井仪器6的投放作业。

Claims (2)

1.一种井下仪器重复投放装置,是由筒体(1)、钻头(2)、电机A(3)、丝杠轴(4)、丝杠螺母(5)、测井仪器(6)、套管(7)、钢丝(8)、软管(9)、电机B(10)、绕线轮(11)、弹簧A(12)、压头(13)、弹簧B(14)、投放筒(15)、插销(16)、弹性挡圈(17)和弹簧C(18)构成,其特征是:筒体(1)上端和上部钻具丝扣连接,筒体(1)下端和钻头(2)上端丝扣连接;钻头(2)下部设置有水眼(201),钻头(2)内腔下端设置有凸起导向块;筒体(1)内腔设置为流体通道,筒体(1)壁厚内设置有机构安装空腔,筒体(1)下部设置有导向斜孔(101)连通流体通道和机构安装空腔;电机A(3)的转子和丝杠轴(4)用联轴器连接,丝杠轴(4)两端用定位支座安装在筒体(1)壁厚内的机构安装空腔内;丝杠螺母(5)套在丝杠轴(4)中部,丝杠螺母(5)和软管(9)上端焊接固定;软管(9)下端与压头(13)上端固定;软管(9)可任意角度弯曲;压头(13)下部设置一轴向通槽,压头(13)上部内腔设置一通孔,连通轴向通槽和上端面,压头(13)外圆上部设置一圈凸起台阶;投放筒(15)内腔设置为通孔,投放筒(15)内腔下部设置一圈环槽,投放筒(15)下部外圆设置一侧孔连通内腔通孔,投放筒(15)中部设置一径向通孔,投放筒(15)内腔设置一台阶面;压头(13)置入投放筒(15)内腔通孔上部,弹簧B(14)安装在压头(13)外圆上部凸起台阶上,插销(16)固定在投放筒(15)中部径向通孔内,插销(16)穿过压头(13)下部轴向通槽;弹性挡圈(17)安装在投放筒(15)内腔下部的环槽内,弹性挡圈(17)受到径向张力作用下会产生弹性变形,内腔直径径向伸张;钢丝(8)下端固定在插销(16)上,钢丝(8)穿过压头(13)上部内腔通孔和软管(9)内腔,钢丝(8)上端缠绕固定在绕线轮(11)上;绕线轮(11)和电机B(10)的转子连接固定;电机B(10)安装在筒体(1)壁厚内的机构安装空腔上部;筒体(1)壁厚内的机构安装空腔下部设置有台阶孔,套管(7)和弹簧A(12)安装在筒体(1)壁厚内机构安装空腔的下部台阶孔内;筒体(1)机构安装空腔下部台阶孔侧边设置一斜孔联通,测井仪器(6)和弹簧C(18)安装在筒体(1)机构安装空腔下部台阶孔侧边的斜孔内,测井仪器(6)受到弹簧C(18)挤压推力。
2.根据权利要求1所述的井下仪器重复投放装置,所述电机A(3)和电机B(10)采用电池供电,控制模块与地面操作台实时通讯进行控制;初始状态丝杠螺母(5)位于丝杠轴(4)上部,软管(9)处于收回状态,压头(13)和投放筒(15)位于筒体(1)壁厚内机构安装空腔的下部台阶孔内,套管(7)被投放筒(15)顶起;投放筒(15)下部外圆设置的侧孔对正筒体(1)机构安装空腔下部台阶孔侧边的斜孔出口,一个测井仪器(6)在弹簧C(18)作用下推入投放筒(15)内腔,弹性挡圈(17)托住测井仪器(6)不下掉;电机A(3)正转,丝杠螺母(5)与软管(9)向下移动,软管(9)、压头(13)和投放筒(15)依次穿过导向斜孔(101)、筒体(1)内腔的流体通道和钻头(2)内腔,最终进入钻头(2)下部的水眼(201);套管(7)在弹簧A(12)作用下轴向下移,封闭筒体(1)机构安装空腔下部台阶孔侧边的斜孔出口;在电机A(3)正转的同时,电机B(10)同时发生正转,释放钢丝(8)长度;在投放阶段,电机A(3)停止转动,电机B(10)反转,钢丝(8)拉动插销(16)和投放筒(15)相对压头(13)轴向上移,压头(13)挤压测井仪器(6)向下运动,弹性挡圈(17)在测井仪器(6)挤压作用下径向张开,测井仪器(6)掉入井下,投放动作完成;电机A(3)反转,丝杠螺母(5)带动软管(9)向上移动,电机B(10)同时发生反转,收回钢丝(8),回到初始状态;完成上述一个循环过程,实现一次测井仪器(6)投放作业,重复上述循环过程,实现对多个测井仪器(6)的投放作业。
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