CN201106445Y - 套管水平井测井牵引器变径牵引装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种套管水平井测井牵引器变径牵引装置，地面设备由地面计算机、地面控制器、牵引器供电电源箱组成，井下设备由上扶正器、井下电子线路段、1#、2#推靠段、1#、2#牵引段、下扶正器组成，地面计算机通过地面控制器与下井仪通讯，计算机与控制器之间采用RS232串口通讯，控制器与下井仪采用曼彻斯特码通讯，井下部分上、下端分别设有上扶正器和下扶正器，上扶正器下方依次接有井下电子线路段、1#、2#推靠段、牵引段和下扶正器。本实用新型结构新颖，利用它能够在套管水平井测井过程中控制多套推靠段和牵引段实现组合变径牵引及其控制扩展，使牵引器测井工艺可以应用于更多的水平井井况。

Description

套管水平井测井牵引器变径牵引装置

技术领域：

本实用新型涉及一种用于水平井测井作业的井下牵引装置，属石油测井井下工具类。

背景技术：

随着油田开发工艺技术的发展，水平井应用规模不断扩大，井数越来越多。由于水平井井身结构比较复杂，在测井作业过程中需要采用变径牵引装置。目前，现场采用的套管井水平井测井牵引器牵引装置存在以下几个问题：

1、井下电子线路控制段只能控制一套推靠段和牵引段，因此套管井水平井牵引器只能在造斜段和水平段的套管为单一套管外径的井中牵引作业；

2、井下只有一套推靠段和牵引段，且该套推靠段和牵引段在机械和电气结构上不能作多套推靠段和牵引段组合扩展，不能实现多套推靠段和牵引段组合牵引的变径牵引；

3、地面控制软件及地面控制器也不能作多套推靠段和牵引段组合牵引的控制扩展。

上述问题的存在使得现有牵引装置的应用范围受到限制，不能满足现场的实际需要。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种能够在套管水平井测井过程中控制多套推靠段和牵引段组合牵引并能实现多套推靠段和牵引段组合牵引及其控制扩展的套管水平井测井牵引器变径牵引装置。

本实用新型是这样实现的。此种变径牵引装置包括地面设备和井下设备两部分，地面设备由地面计算机、地面控制器和牵引器供电电源箱组成。控制软件包括牵引器控制软件系统和牵引器刻度软件系统两部分，其中，牵引器控制软件系统完成对井下牵引器的程控控制，牵引器刻度软件系统完成对牵引器井下推靠牵引段的刻度。工作时，牵引器地面计算机通过地面控制器与下井仪通讯，计算机与地面控制器之间采用RS232串口通讯，地面控制器与下井仪采用曼彻斯特码通讯。通讯和电源共用单芯电缆，在地面和井下设备之间设置隔离耦合电路，防止信号干扰。牵引器供电电源箱给牵引器牵引作业提供电源。井下设备由井下电子线路段、多套组合的推靠段和牵引段、上下扶正器构成。牵引器的井下电子线路段根据地面的控制指令，可以分别控制多套推靠段和牵引段组合中每一套推靠段和牵引段的动作。每一套推靠段和牵引段根据控制指令作出相应的动作，可以实现在不同的套管内径中牵引作业。上下两个扶正器在测井中起居中作用。井下张力测量短节用于井下张力参数的测量，并把测量数据传送给地面设备。

本实用新型的工作过程如下：现有的水平井一般造斜段和水平段的套管存在变径，通常为1#直径套管转2#直径套管(91/2″转7″或7″转5″套管)，且造斜段和水平段连接处设置悬挂器，存在喇叭口台阶。当牵引器进行变径牵引作业时，井下依次连接上扶正器、井下电子线路控制段、1#推靠段和牵引段、2#推靠段和牵引段、下扶正器、井下测井仪器。两个扶正器在测井中起居中作用，牵引器的井下电子线路段根据地面的控制指令，可以分别控制多套推靠段和牵引段组合中每一套推靠段和牵引段的动作。每一套推靠段和牵引段根据控制指令作出相应的动作，可以实现在不同的套管内径中牵引作业。当牵引器垂直自由下放到水平井的造斜段后，地面控制系统给牵引器的井下电子线路段发送1#推靠段推靠控制指令推靠完毕后发送1#牵引段牵引的控制指令，电子线路段控制1#推靠段的电机进行推靠动作，1#推靠段推靠完成后，电子线路段控制1#推靠段的电机进行牵引动作，1#牵引段的牵引齿轮依靠传动机械结构，从1#推靠段的电机获得牵引动力，1#牵引段的牵引齿轮紧贴1#直径套管臂，在1#直径套管内臂上牵引前进。依靠1#推靠段和牵引段的牵引动力把2#推靠段和牵引段、下扶正器、井下测井仪器送入2#直径套管内，1#牵引段的牵引齿轮在造斜段和水平段连接处的悬挂器位置遇阻，即造斜段和水平段连接处的套管存在变径，1#牵引段的牵引齿轮无法牵引通过喇叭口台阶。井下电子线路段接收到遇阻信号后，编码发送到地面控制系统，地面控制系统发送停止1#牵引段牵引指令及1#推靠段收回指令，等井下电子线路段控制1#推靠段的电机完成上述动作后，地面控制系统给牵引器的井下电子线路段发送2#推靠段推靠控制指令，推靠完毕后发送2#牵引段牵引的控制指令，此时电子线路段控制2#推靠段的电机进行推靠动作，2#推靠段推靠完成后，电子线路段控制2#推靠段的电机进行牵引动作，2#牵引段的牵引齿轮依靠传动机械结构，从2#推靠段的电机获得牵引动力，2#牵引段的牵引齿轮紧贴2#直径套管臂，在2#直径套管内臂上牵引前进，从而，地面系统通过指令完成了对牵引器在造斜段和水平段的变径牵引。如果需要增加牵引的动力可以增加推靠段和牵引段的数量，地面系统根据需要来分别控制多套推靠段和牵引段组合中每一套推靠段和牵引段的动作，实现在不同的套管内径中牵引作业。

本实用新型结构新颖，工作可靠，利用它能够在套管水平井测井过程中控制多套推靠段和牵引段实现组合变径牵引及其控制扩展，并可提高牵引器井下越障能力，使牵引器测井工艺可以应用于更多的水平井井况，解决了传统牵引器无法实现的井下变径牵引，满足现场的实际需要。

附图说明：

附图为本实用新型的总体结构及工作状况示意图。

具体实施方式：

如图所示，本实用新型包括地面和井下两部分，地面设备由地面计算机1、地面控制器2、牵引器供电电源箱3组成，井下设备由上扶正器4、井下电子线路段5、1#、2#推靠段6、8、1#、2#牵引段7、9、下扶正器10组成，其连接关系如下：地面计算机1通过地面控制器2与下井仪通讯，计算机1与控制器2之间采用RS232串口通讯，控制器2与下井仪采用曼彻斯特码通讯，通讯和电源共用单芯电缆，地面和井下设备之间设有隔离耦合电路，牵引器供电电源箱3通过供电线给牵引作业提供电源；井下部分上、下端分别设有上扶正器4和下扶正器10，上扶正器4下方依次接有井下电子线路段5、1#推靠段6、牵引段7、2#推靠段8、牵引段9和下扶正器10。其中，井下电子线路段5由井下CPU单元11和推靠牵引控制单元12构成；1#推靠段6、牵引段7由1#推靠牵引电机13、1#滚珠丝杠联动组件14、牵引臂15和牵引齿轮16组成；2#推靠段8、牵引段9由2#推靠牵引电机17、2#滚珠丝杠联动组件18、牵引臂19和牵引齿轮20组成；1#推靠段6、牵引段7与2#推靠段8、牵引段9尺寸不同，前者与91/2″或7″套管相配，后者与7″或5″套管相配。

Claims (1)

1、一种套管水平井测井牵引器变径牵引装置，包括地面和井下两部分，地面设备由地面计算机(1)、地面控制器(2)、牵引器供电电源箱(3)组成，井下设备由上扶正器(4)、井下电子线路段(5)、1#、2#推靠段(6)、(8)、1#、2#牵引段(7)、(9)、下扶正器(10)组成，其特征在于：地面计算机(1)通过地面控制器(2)与下井仪通讯，计算机(1)与控制器(2)之间采用RS232串口通讯，控制器(2)与下井仪采用曼彻斯特码通讯，通讯和电源共用单芯电缆，地面和井下设备之间设有隔离耦合电路，牵引器供电电源箱(3)通过供电线给牵引作业提供电源；井下部分上、下端分别设有上扶正器(4)和下扶正器(10)，上扶正器(4)下方依次接有井下电子线路段(5)，1#推靠段(6)、牵引段(7)、2#推靠段(8)、牵引段(9)和下扶正器(10)。

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