CN219932088U - 可旋转避阻的缓冲短节 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于石油测井技术领域，公开了一种可旋转避阻的缓冲短节，能够有效避让井壁扩径或缩径位置，包括短节主体、避阻接头和避阻锥，短节主体上固定设置有顶丝，避阻接头通过复位组件抵靠并限位于短节主体中，避阻接头上设置有螺旋通道，顶丝滑动设置于螺旋通道中，避阻锥连接于避阻接头，并与避阻接头呈夹角设置，当短节主体移动至井壁扩径或缩径位置时，避阻接头在顶丝的限制下相对于短节主体转动，带动避阻锥同步摆动以避让井壁扩径或缩径位置，并能够于避让井壁扩径或缩径位置后在复位组件的作用下恢复至初始状态。本实用新型通过顶丝限制避阻接头的轴向直线移动，并通过避阻锥实现摆动效果以避让，在复位组件作用下使其及时复位。

Description

可旋转避阻的缓冲短节

技术领域

本实用新型涉及石油测井技术领域，尤其涉及一种可旋转避阻的缓冲短节。

背景技术

由于国内对水平井的大量开采，常需要测井以对井储量进行评价。测井，大多是利用岩层的电化学特性、导电特性、声学特性、放射性等特性进行参数测量的方法，通过测井能够在钻井到设计深度后获得有效地质及工程技术资料，以供完井或开发油田的原始资料。示例性地，针对水平井的工况，现场多使用过钻杆式测井以及钻具直推式测井的两种方式。其中过钻杆式测井是将仪器置于钻具内部，然后将钻具及仪器置于井底，最后将测井仪器通过泵压将仪器从钻具下端泵出，并上提钻具以完成测井工作。而直推式测井是直接将测井仪器通过钻具转测井仪器转接头将测井仪器串联接于钻具下端，然后下放钻具直至所需地层深度后再上提钻具完成一次施工，可获得两组测量数据(下放/上提)的施工方式。由于直推式测井方式具有施工时间短，在仪器推进过程中，上下两次测量的可获得上测和下测两组数据的特点，目前直推式测井应用较为广泛。

但是，在直推式测井过程中，由于仪器在钻具最下端，在钻具向下输送测井仪器过程中，由于井壁垮塌导致井眼缩井或者扩径，测井仪器极有可能触碰井壁上的坍陷位置导致仪器遇阻，且由于测井仪器抗压强度远小于钻具的强度，以及钻具底部反馈到地面压力的滞后性，继续下放钻具的情况下，极易压坏下端仪器。故如何在测井过程中使得仪器及时避让坍陷位置等阻碍避免受损是目前本领域人员需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可旋转避阻的缓冲短节，能够在测井过程中使得仪器及时避让井壁扩径或缩径位置等阻碍避免受损。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

可旋转避阻的缓冲短节，能够避让井中井壁扩径或缩径位置，其中，包括：

短节主体，该短节主体上固定设置有顶丝；

避阻接头，该避阻接头通过复位组件活动设置于该短节主体中，该避阻接头上设置有螺旋通道，该顶丝抵靠并限位于该螺旋通道中；

避阻锥，该避阻锥连接于该避阻接头，并与该避阻接头呈夹角设置，当该短节主体移动至该井壁扩径或缩径位置处时，该避阻接头在该顶丝的限制下相对于该短节主体转动，带动该避阻锥同步摆动以避让该井壁扩径或缩径位置，并能够于避让该井壁扩径或缩径位置后在该复位组件的作用下恢复至初始状态。

作为可选地，其中该复位组件包括扭簧，该扭簧两端均设置有插接端，该短节主体和该避阻接头上分别设置有插接凹槽，该插接端能够插装于该插接凹槽中。

作为可选地，其中该复位组件还包括矩形弹簧，该矩形弹簧的两端分别连接于该短节主体和该避阻接头，且该扭簧套设于该矩形弹簧的外侧。

作为可选地，其中该复位组件还包括连接板和固定螺丝，该矩形弹簧的两端分别固接有一个该连接板，该固定螺丝能够固定该连接板于该短节主体或该避阻接头上。

作为可选地，其中该避阻接头上设置有斜槽，该斜槽的轴线与该避阻接头的轴线呈夹角设置，且该斜槽的内壁设置有螺纹，该避阻锥螺接于该斜槽的内壁。

作为可选地，其中该避阻锥包括锥主体和连接顶丝，该连接顶丝一端连接于该锥主体，另一端连接于该避阻接头，该锥主体螺接于该斜槽的内壁。

作为可选地，其中该避阻锥还包括弹性套，该弹性套套接于该锥主体远离该连接顶丝的一端。

作为可选地，其中该避阻锥与该避阻接头之间的夹角范围设置为1°—10°。

作为可选地，其中该短节主体包括上接头、外壳和中接头，该外壳的一端套装于该上接头的外侧，另一端套装于该中接头的外侧，该中接头套设于该避阻接头的外侧且该顶丝设置于所述中接头上，该复位组件的两端分别连接于该上接头和该避阻接头。

作为可选地，其中该避阻接头上设置有外凸块，该外凸块位于该外壳中，且该外凸块的外径大于该中接头的内环套的内径。

本实用新型的有益效果：

本实用新型中可旋转避阻的缓冲短节能够避让井中井壁扩径或缩径位置。具体地，可旋转避阻的缓冲短节中短节主体内活动设置的避阻接头上有螺旋通道，短节主体上固定设置有顶丝，且顶丝抵靠并限位于螺旋通道中，以此在顶丝限制下，避阻接头不能在短节主体内直接沿其轴向直线移动，而是沿螺旋通道的螺旋方向于短节主体内螺旋转动。进一步地，本实用新型中避阻锥连接于避阻接头且与其呈夹角设置，以此在避阻接头于短节主体内螺旋转动时，避阻锥与其同步进行转动实现摆动的效果，进而能够对井壁扩径或缩径位置等进行避让，保证可旋转避阻的缓冲短节于井中的移动不受影响的同时，其底部不受损坏，进而对安装在其底部仪器进行保护。本实用新型中还设置有复位组件，能够在避阻接头转动一定角度避让井壁扩径或缩径位置后及时将避阻接头进行复位，使其恢复至初始状态，以继续进行井中探测作业。

附图说明

图1是本实用新型实施例所述的可旋转避阻的缓冲短节的结构示意图；

图2是本实用新型实施例所述的可旋转避阻的缓冲短节中扭簧的结构示意图；

图3是图1中A处的局部放大图；

图4是图1中B处的局部放大图；

图5是本实用新型实施例所述的可旋转避阻的缓冲短节中避阻接头的结构示意图；

图6是图1中C处的局部放大图。

图中：

10-上接头；20-套环；30-外壳；40-中接头；50-避阻接头；60-复位组件；70-避阻锥；

101-插接凹槽；

41-顶丝；42-内环套；43-外环套；

51-螺旋通道；52-外凸块；

61-扭簧；611-插接端；62-矩形弹簧；63-连接板；64-固定螺丝；

71-锥主体；72-连接顶丝；73-弹性套。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的零部件或具有相同或类似功能的零部件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

针对水平井的工况，现场多使用过钻杆式测井以及钻具直推式测井的两种方式。其中过钻杆式测井是将仪器置于钻具内部，然后将钻具及仪器置于井底，最后将测井仪器通过泵压将仪器从钻具下端泵出，并上提钻具以完成测井工作。而直推式测井是直接将测井仪器通过钻具转测井仪器转接头将测井仪器串联接于钻具下端，然后下放钻具直至所需地层深度后再上提钻具完成一次施工，可获得两组测量数据(下放/上提)的施工方式。由于直推式测井方式具有施工时间短，在仪器推进过程中，上下两次测量的可获得上测和下测两组数据的特点，目前直推式测井应用较为广泛。但是，在直推式测井过程中，由于仪器在钻具最下端，在钻具向下输送测井仪器过程中，由于井壁垮塌导致井眼缩井或者扩径，测井仪器极有可能触碰井壁上的井壁扩径或缩径位置导致仪器遇阻，且由于测井仪器抗压强度远小于钻具的强度，以及钻具底部反馈到地面压力的滞后性，继续下放钻具的情况下，极易压坏下端仪器。故如何在测井过程中使得仪器及时避让井壁扩径或缩径位置等阻碍避免受损是目前本领域人员需要解决的问题。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实施例的技术方案。

如图1-图6所示，本实施例提供了一种可旋转避阻的缓冲短节，能够避让井中井壁扩径或缩径位置，包括短节主体、避阻接头50和避阻锥70，短节主体上固定设置有顶丝41，避阻接头50通过复位组件60活动设置于短节主体中，避阻接头50上设置有螺旋通道51，顶丝41抵靠并限位于螺旋通道51中，避阻锥70连接于避阻接头50，并与避阻接头50呈夹角设置，当短节主体移动至井壁扩径或缩径位置处时，避阻接头50在顶丝41的限制下相对于短节主体转动，带动避阻锥70同步摆动以避让井壁扩径或缩径位置，并能够于避让井壁扩径或缩径位置后在复位组件60的作用下恢复至初始状态。

具体地，本实施例中可旋转避阻的缓冲短节能够避让井中井壁扩径或缩径位置。具体地，可旋转避阻的缓冲短节中短节主体内活动设置的避阻接头50上有螺旋通道51，短节主体上固定设置有顶丝41，且顶丝41抵靠并限位于螺旋通道51中，以此在顶丝41限制下，避阻接头50不能在短节主体内直接沿其轴向直线移动，而是沿螺旋通道51的螺旋方向于短节主体内螺旋转动。进一步地，本实施例中避阻锥70连接于避阻接头50且与其呈夹角设置，以此在避阻接头50于短节主体内螺旋转动时，避阻锥70与其同步进行转动实现摆动的效果，进而能够对井壁扩径或缩径位置等进行避让，保证可旋转避阻的缓冲短节于井中的移动不受影响的同时，其底部不受损坏，进而对安装在其底部仪器进行保护。本实施例中还设置有复位组件60，能够在避阻接头50转动一定角度避让井壁扩径或缩径位置后及时将避阻接头50进行复位，使其恢复至初始状态，以继续进行井中探测作业。

下面对本实施例中可旋转避阻的缓冲短节的具体结构进行说明。

如图1所示，本实施例中可旋转避阻的缓冲短节包括短节主体、避阻接头50、复位组件60和避阻锥70，且短节主体包括上接头10、套环20、外壳30和中接头40。可选地，避阻接头50通过复位组件60活动设置于短节主体中，且避阻接头50至少具有初始状态和作业状态，复位组件60能够驱动避阻接头50从作业状态恢复至初始状态，以保证其正常使用。在本实施例中，套环20整体和外壳30一端均套装于上接头10的外侧，且外壳30的另一端套装于中接头40的外侧，中接头40套设于避阻接头50的外侧，复位组件60的两端分别连接于上接头10和避阻接头50，避阻锥70连接于避阻接头50，以此构成可旋转避阻的缓冲短节的整体结构，以保证测井仪器的在井中的移动。示例性地，本实施例中测井仪器设置于避阻锥70上，在其他实施例中测井仪器可根据需要设置在其他结构上。

具体地，上接头10设置为柱形结构，且上接头10上依次设置有第一轴段和第二轴段，套环20设置为环形结构，套设于第一轴段外侧，以此紧固连接于上接头10，并能够将上接头10连接于钻具的其他结构，此处不再赘述。结合图1和图3所示，进一步地，外壳30套接于第二轴段外侧，且第二轴段上设置有插接凹槽101，用于复位组件60的安装。外壳30套装于第二轴段后可通过螺丝进行紧固，以避免外壳30从上接头10上脱落。

结合图1和图4所示，进一步地，中接头40包括内环套42和外环套43，且外环套43上设置有顶丝41。具体地，内环套42的外径小于外环套43的外径，且二者为一体结构，以保证较好的机械强度。在本实施例中，外壳30套接于内环套42的外侧并抵靠在外环套43与内环套42的台阶上，且外壳30的外径与外环套43的外径相同，以此避免短节主体外侧存在凸起，保证短节主体在井中的顺畅移动。进一步地，顶丝41通过螺接的方式固定设置于中接头40的外环套43上，用于对避阻接头50径向直线移动的限位。

如图4-图6所示，避阻接头50上设置有螺旋通道51和外凸块52。可选地，短节主体的中接头40上固定设置的顶丝41抵靠并限位于螺旋通道51中，结合图5所示，本实施例中螺旋通道51设置为以避阻接头50轴线为轴螺旋设置的曲线凹槽，顶丝41抵靠并限位于设置于曲线凹槽中，且由于顶丝41位置固定不变，避阻接头50则无法在外壳30内径向直线移动，而只能在螺旋通道51的设置下于外壳30内螺旋移动，便于后续避让井中坍塌土块。进一步地，本实施例中顶丝41仅设置有一个，在其他实施例中也可以相应地设置两个或多个顶丝41适配于螺旋通道51。

示例性地，避阻接头50设置有初始状态和作业状态，在钻具输送过程中，避阻接头50于外壳30中与短节主体相对静止时，避阻接头50处于初始状态，能够运送测井仪器到目标位置进行测量；在钻具移动至塌陷土块处继续向下输送时，避阻接头50于外壳30中与短节主体相对转动，即避阻接头50在顶丝41的作用下沿其螺旋通道51螺旋转动，此时避阻接头50处于作业状态，能够避让境内井壁扩径或缩径位置，避免测井仪器受损。

进一步地，外凸块52位于外壳30中，且外凸块52的外径大于中接头40中内环套42的内径，并小于或等于外壳30的内径，由此在外壳30套接于中接头40的内环套42外侧后，避阻接头50在外凸块52的作用下只能在外壳30中上接头10和中接头40之间的范围进行移动，而不能脱离中接头40，以此避免避阻接头50从短节主体中脱落。可选地，避阻接头50设置有外凸块52的一端也设置有插接凹槽101，便于复位组件60的安装。

如图1-图3所示，进一步地，本实施例中复位组件60的一端连接于上接头10，另一端连接于避阻接头50，能够控制避阻接头50在初始状态和作业状态之间切换。具体地，复位组件60包括扭簧61、矩形弹簧62、连接板63和固定螺丝64，且扭簧61上设置有插接端611。如图2和图3所示，具体地，扭簧61的两端均设置有插接端611，且避阻接头50的第二轴段上以及避阻接头50上分别设置有插接凹槽101，插接端611能够插装于插接凹槽101中，以此通过扭簧61将上接头10和避阻接头50进行连接，且由于扭簧61能够在扭转后恢复至原位置，得以在避阻接头50于外壳30中转动后带动避阻接头50旋转回原位置，以从作业状态恢复至初始状态。

如图3所示，进一步地，矩形弹簧62的两端也分别连接于短节主体的上接头10和避阻接头50，且扭簧61套设于矩形弹簧62的外侧，以此使得避阻接头50在作业状态时能够压缩矩形弹簧62在外壳30内朝向上接头10移动，并在扭簧61的恢复作用下，矩形弹簧62同步推动避阻接头50远离上接头10直至恢复至初始状态。示例性地，本实施例中矩形弹簧62设置为截面为矩形的弹簧，以此提高其弹性强度，避免在作业过程中损坏。可选地，矩形弹簧62的两端分别固接有一个连接板63，固定螺丝64能够规定连接板63于短节主体的上接头10上或避阻接头50上，以此保证矩形弹簧62稳定安装，在其他实施例中也可以选择其他的连接方式。

结合图1和图6所示，进一步地，避阻锥70连接于避阻接头50远离复位组件60的一端，且与避阻接头50呈夹角设置，当短节主体移动到井壁扩径或缩径位置处时，避阻接头50在顶丝41的限制下相对于短节主体转动，并带动避阻锥70同步摆动直至避让井壁扩径或缩径位置，并在避让井壁扩径或缩径位置后于复位组件60的作用下反向旋转复位恢复至初始状态。在本实施例中，测量仪器可设置于避阻锥70上，以此在顶丝41、避阻接头50和复位组件60的作用下，实现测量仪器在井中避让井壁扩径或缩径位置时的摆动效果，避免测量仪器受损。

具体地，避阻锥70包括锥主体71、连接顶丝72和弹性套73。可选地，避阻接头50上设置有斜槽，斜槽的轴线与避阻接头50的轴线呈夹角设置，且斜槽的内壁上设置有螺纹，避阻锥70的锥主体71螺接于斜槽的内壁上，以实现避阻锥70与避阻接头50的紧密连接。示例性地，避阻锥70与避阻接头50之间的夹角范围设置为1°—10°，在本实施例中设置为3°，以保证避阻接头50沿其轴线方向于外壳30内转动时，带动倾斜设置的避阻锥70同步转动完成避阻锥70前端摆动效果，进而实现避让井壁扩径或缩径位置，保证测井仪器正常下放不受损，测井过程的稳定进行。在其他实施例中也可以设置为其他的夹角，此处不再赘述。

可选地，连接顶丝72一端连接于锥主体71，另一端连接于避阻接头50，且连接顶丝72与避阻接头50之间的连接也可设置为螺纹连接或其他稳定连接的方式，以此对锥主体71实现双重固定，避免在井中逐渐深入过程中或避让井壁扩径或缩径位置摆动过程中锥主体71从避阻接头50上脱落造成工程事故等。进一步地，在锥主体71远离连接顶丝72的一端套接有弹性套73，弹性套73采用弹性材料制成，以此在触碰到井壁扩径或缩径位置时，能够实现微变形减缓阻力，并在避让井壁扩径或缩径位置过程中为锥主体71提供保护避免其受损。

显然，本实用新型的上述实施例仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.可旋转避阻的缓冲短节，能够避让井壁扩径或缩径位置，其特征在于，包括：

短节主体，所述短节主体上固定设置有顶丝(41)；

避阻接头(50)，所述避阻接头(50)通过复位组件(60)活动设置于所述短节主体中，所述避阻接头(50)上设置有螺旋通道(51)，所述顶丝(41)抵靠并限位于所述螺旋通道(51)中；

避阻锥(70)，所述避阻锥(70)连接于所述避阻接头(50)，并与所述避阻接头(50)呈夹角设置，当所述短节主体移动至所述井壁扩径或缩径位置处时，所述避阻接头(50)在所述顶丝(41)的限制下相对于所述短节主体转动，带动所述避阻锥(70)同步摆动以避让所述井壁扩径或缩径位置，并能够于避让所述井壁扩径或缩径位置后在所述复位组件(60)的作用下恢复至初始状态。

2.根据权利要求1所述的可旋转避阻的缓冲短节，其特征在于，所述复位组件(60)包括扭簧(61)，所述扭簧(61)两端均设置有插接端(611)，所述短节主体和所述避阻接头(50)上分别设置有插接凹槽(101)，所述插接端(611)能够插装于所述插接凹槽(101)中。

3.根据权利要求2所述的可旋转避阻的缓冲短节，其特征在于，所述复位组件(60)还包括矩形弹簧(62)，所述矩形弹簧(62)的两端分别连接于所述短节主体和所述避阻接头(50)，且所述扭簧(61)套设于所述矩形弹簧(62)的外侧。

4.根据权利要求3所述的可旋转避阻的缓冲短节，其特征在于，所述复位组件(60)还包括连接板(63)和固定螺丝(64)，所述矩形弹簧(62)的两端分别固接有一个所述连接板(63)，所述固定螺丝(64)能够固定所述连接板(63)于所述短节主体或所述避阻接头(50)上。

5.根据权利要求1所述的可旋转避阻的缓冲短节，其特征在于，所述避阻接头(50)上设置有斜槽，所述斜槽的轴线与所述避阻接头(50)的轴线呈夹角设置，且所述斜槽的内壁设置有螺纹，所述避阻锥(70)螺接于所述斜槽的内壁。

6.根据权利要求5所述的可旋转避阻的缓冲短节，其特征在于，所述避阻锥(70)包括锥主体(71)和连接顶丝(72)，所述连接顶丝(72)一端连接于所述锥主体(71)，另一端连接于所述避阻接头(50)，所述锥主体(71)螺接于所述斜槽的内壁。

7.根据权利要求6所述的可旋转避阻的缓冲短节，其特征在于，所述避阻锥(70)还包括弹性套(73)，所述弹性套(73)套接于所述锥主体(71)远离所述连接顶丝(72)的一端。

8.根据权利要求1-7任一所述的可旋转避阻的缓冲短节，其特征在于，所述避阻锥(70)与所述避阻接头(50)之间的夹角范围设置为1°—10°。

9.根据权利要求1-7任一所述的可旋转避阻的缓冲短节，其特征在于，所述短节主体包括上接头(10)、外壳(30)和中接头(40)，所述外壳(30)的一端套装于所述上接头(10)的外侧，另一端套装于所述中接头(40)的外侧，所述中接头(40)套设于所述避阻接头(50)的外侧且所述顶丝(41)设置于所述中接头(40)上，所述复位组件(60)的两端分别连接于所述上接头(10)和所述避阻接头(50)。

10.根据权利要求9所述的可旋转避阻的缓冲短节，其特征在于，所述避阻接头(50)上设置有外凸块(52)，所述外凸块(52)位于所述外壳(30)中，且所述外凸块(52)的外径大于所述中接头(40)的内环套(43)的内径。