專利名稱：井下重力推進(jìn)撓性測(cè)井電纜水平井測(cè)井送進(jìn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及井下重力推進(jìn)撓性測(cè)井電纜水平井測(cè)井送進(jìn)裝置，屬測(cè)井井下工具類。
背景技術(shù)：
隨著鉆采技術(shù)的發(fā)展，為了提高地下油、氣開采效率，降低生產(chǎn)成本，在油田的開采中，已大量的采用了水平井鉆井及采油工藝技術(shù)，因而較大提高了地下油層的采收率，但是這種水平井鉆采工藝，給油水井的井下測(cè)試造成了很大困難，這是因?yàn)楝F(xiàn)有的測(cè)井技術(shù)，均針對(duì)直井而設(shè)計(jì)，由于井下儀器下井過程中靠自身的懸重向下運(yùn)行，一旦遇到的阻力大于自身懸重，便不能行進(jìn)。眾所周知在下放過程中，測(cè)井電纜所起的作用是拉住井下儀器，控制下放速度，防止井下儀器成為一自由落體，當(dāng)下到預(yù)定測(cè)量井段后，測(cè)井電纜所起到的作用是將井下儀器按一定測(cè)量速度上提，并將所測(cè)信息傳遞到地面，這些作用的實(shí)現(xiàn)，均依靠井下儀器懸重來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而水平井鉆井工藝是先鉆一定深度的直井，而后再按一定曲率半徑向目的油氣層作90°轉(zhuǎn)向，形成水平方向鉆井，所鉆出的水平井眼軌跡與直井成90°角，因此井下儀器在遇有水平段中已喪失自身懸重，在斜度大于50°以上儀器還沒有進(jìn)入水平井段時(shí)，就會(huì)失去懸重而不前行，這時(shí)測(cè)井電纜也不能前進(jìn)，現(xiàn)技術(shù)中為解決水平井的測(cè)井難題，一般采用濕接頭方法，即制作一個(gè)專用的保護(hù)筒，先將井下儀器裝入保護(hù)筒中，再將保護(hù)筒接到鉆具或油管的前端，用鉆機(jī)或作業(yè)機(jī)將井下儀器送入水平井段后，再將測(cè)井電纜和井下儀器從直井段中用專用接頭對(duì)接，一邊起鉆具一邊測(cè)井，井下測(cè)井儀器都是依靠鉆具或油管送入到水平井段然后再進(jìn)行測(cè)量。上述方法，施工工藝復(fù)雜，需要鉆井隊(duì)和測(cè)井隊(duì)的協(xié)作配合，一般測(cè)一口水平井的時(shí)間需一周左右，一次成功率只有85％左右，而一旦井下儀器與接頭對(duì)接失敗，或井下儀器發(fā)生故障，還要重新將鉆具同井下儀器全部從井內(nèi)起出，然后重新下入，因而加大了水平井的測(cè)井成本，據(jù)統(tǒng)計(jì)水平井的測(cè)井價(jià)格一般為直井價(jià)格的6～10倍左右，因此，水平井投產(chǎn)后在采油過程中，如不能及時(shí)的測(cè)量水平井段中的油水動(dòng)態(tài)資料，就無(wú)法調(diào)整開采方案和采取相應(yīng)的工藝措施，便會(huì)造成花費(fèi)上千萬(wàn)元所鉆的水平井因高含水而不能發(fā)揮應(yīng)用作用。另外一些國(guó)家也有采用電動(dòng)拖車辦法帶動(dòng)電纜在水平井段拖動(dòng)，但由于井眼尺寸過小，動(dòng)力不足，無(wú)法拖動(dòng)幾噸重的電纜在水平井內(nèi)移動(dòng)，至今未投入生產(chǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的便是克服上述缺點(diǎn)，而提供的井下重力推進(jìn)撓性測(cè)井電纜水平井測(cè)井送進(jìn)裝置，可以在水平測(cè)井過程中依靠撓性測(cè)井電纜及重力推進(jìn)器和雙向滾珠與井下儀器的組合，不用鉆具和濕接頭方法完成水平測(cè)井，并可快速經(jīng)濟(jì)的實(shí)現(xiàn)水平測(cè)井任務(wù)。
本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)方式是這樣的。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型是在測(cè)井電纜魚雷接頭上面通過絲扣依次連結(jié)的撓性測(cè)井電纜以及卡裝在撓性測(cè)井電纜上邊的井下重力推進(jìn)器，上雙向滾珠扶正器組成；所述的撓性測(cè)井電纜由彈簧鋼絲撓成的撓性保護(hù)套裝在測(cè)井電纜外層上；所述的井下重力推進(jìn)器由圓柱狀體外殼及加重芯，用固定螺栓固定在井下重力推進(jìn)器座上面；所述的上雙向滾珠扶正器、下雙向滾珠扶正器外形呈燈籠狀，包括由萬(wàn)向滾珠、彈簧片、彈簧、固定座、連接頭及螺栓組成。
所述的撓性測(cè)井電纜上面的撓性保護(hù)套為環(huán)狀體，采用Φ2～5毫米的彈簧鋼絲加工而成；護(hù)套單個(gè)長(zhǎng)度1～1.5米，其內(nèi)徑應(yīng)大于測(cè)井電纜外徑1～2毫米。
所述的重力推進(jìn)器上面的加重芯材質(zhì)選用鉛、鎢、鋼制作而成。
本實(shí)用新型工作方式測(cè)井時(shí)，將加工制作好的撓性護(hù)套套裝在現(xiàn)用的測(cè)井電纜外層，然后，再用現(xiàn)有的測(cè)井電纜與井下儀器連接，而撓性測(cè)井電纜用魚雷接頭通過撓性護(hù)套與測(cè)井電纜魚雷連接頭卡在一起，然后再將下雙向滾珠扶正器裝在下井儀器上，此時(shí)，邊下井邊將上雙向向滾珠扶正器卡裝在撓性測(cè)井電纜上，下井時(shí)井下雙向滾珠扶正器相鄰之間距離要保持在5～8米范圍，隨后在撓性測(cè)井電纜上面卡裝重力推進(jìn)器固定座，再將多個(gè)井下重力推進(jìn)器卡裝到撓性測(cè)井電纜上面，這時(shí)由于井下重力推進(jìn)器的重力作用會(huì)使撓性護(hù)套變硬，而不易彎曲，帶有雙向滾珠扶正器的井下儀器和撓性測(cè)井電纜在井內(nèi)的水平井段的磨擦力會(huì)降至最小，由于直井段撓性測(cè)井電纜和井下重力推進(jìn)器的重力作用，無(wú)疑增加了直井段的下放力，這樣當(dāng)撓性保護(hù)套傳至水平井段后，便會(huì)使水平方向推力增大，從而更快的加速推動(dòng)井下儀器向前運(yùn)行，另外，由于雙向滾珠扶正器、能橫向轉(zhuǎn)動(dòng)，可使撓性測(cè)井電纜在下放過程中所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力，隨時(shí)可釋放，這就保證了井下儀器和撓性測(cè)井電纜能在水平井段中順利前進(jìn)，從而達(dá)到水平井測(cè)井目的。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有顯著特點(diǎn)。
本實(shí)用新型由于采用了撓性測(cè)井電纜以及井下重力推進(jìn)器和雙向重力推進(jìn)器，在進(jìn)入水平井段測(cè)井時(shí)井下測(cè)井儀能順利通過該段，克服了現(xiàn)技術(shù)測(cè)量水平井時(shí)因采用鉆桿送入儀器，以及使用濕接頭工具所帶來(lái)的施工工藝復(fù)雜，測(cè)井時(shí)效低以及動(dòng)用鉆機(jī)設(shè)備繁瑣的弊端，不但節(jié)約了占用鉆機(jī)費(fèi)用，另外，還克服了水平井投產(chǎn)后的后續(xù)采油過程中因不能及時(shí)測(cè)量水平井段油水動(dòng)態(tài)資料造成無(wú)法對(duì)油田開發(fā)方案動(dòng)態(tài)進(jìn)行調(diào)整的缺陷。


圖1是本實(shí)用新型中撓性測(cè)井電纜結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是撓性護(hù)套結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是井下重力推進(jìn)器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本實(shí)用新型組裝施工示意圖。
圖5是雙向滾珠扶正器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中由1、撓性測(cè)井電纜，2、撓性護(hù)套，3、測(cè)井電纜，4、下雙向滾珠扶正器，5、上雙向滾珠扶正器，6、萬(wàn)向滾珠，7、彈簧鋼片，8、彈簧片固定座，9、連接頭，10、螺栓，11、井下重力推進(jìn)器，12、外殼，13、加重芯，14、螺栓孔，15、重力推進(jìn)器座，16、魚雷接頭，17、下井儀器組成。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型由以下實(shí)施例給出。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述。
圖1中撓性測(cè)井電纜1外層包括有一個(gè)撓性護(hù)套2，該護(hù)套(圖2)是用彈簧鋼絲繞制而成，然后，再將現(xiàn)用的測(cè)井電纜穿入到鋼絲彈簧圈內(nèi)，該電纜結(jié)構(gòu)形式能在井內(nèi)提高運(yùn)移速度及減少運(yùn)移阻力，從而使電纜進(jìn)入水平井段后更易克服磨擦阻力。施工時(shí)，該電纜與測(cè)井電纜1彼此用魚雷接頭16連接在一起。
圖3中的重力推進(jìn)器的外殼12為長(zhǎng)條圓柱狀體，中間有孔道，用來(lái)穿電纜，端頭為錐形體在重力推進(jìn)器座15兩側(cè)各鉆有7個(gè)孔眼，通過螺栓用來(lái)固定中間的加重芯13，加重芯13外形與圓柱狀體座相同，采用鉛、鎢、鋼材質(zhì)制作而成放置在體座中，最后，用螺栓予以固定在圓柱狀體的座上面。
圖5中的上雙向滾珠扶正器是在一圓管彈簧固定座8上邊固定著四個(gè)用彈簧片7制作的燈籠狀扶正器，扶正器最大直徑處的每根彈簧片上裝有兩個(gè)萬(wàn)向滾珠，這樣可使扶正器在井內(nèi)更好的滑動(dòng)，接頭9通過螺栓10用來(lái)固定穿插在扶正器內(nèi)的電纜或下井儀器，為方便下井特把扶正器的接頭9兩端制作成錐體狀。
圖4中展示了該實(shí)用新型組裝后的工作示意施工時(shí)通過測(cè)井絞車將本裝置下入油井內(nèi)，帶有撓性護(hù)套2的撓性測(cè)井電纜1，通過魚雷接頭16與測(cè)井電纜3連在一起。
然后，將井下雙向滾珠扶正器4，裝在井下儀器17上，然后根據(jù)井下水平井段的長(zhǎng)度邊下井邊將多個(gè)井下上雙向滾珠扶正器5卡裝在撓性測(cè)井電纜1上，上雙向滾珠扶正器的相隔距離一般為5～8米，在測(cè)生產(chǎn)時(shí)，該段長(zhǎng)度要小于或大于一根套管的長(zhǎng)度，套裝井下上雙向滾珠扶正器5的撓性測(cè)井電纜1的長(zhǎng)度應(yīng)大于水平井段加造斜曲率半徑1/2以上，而帶有井下儀器的撓性測(cè)井電纜1下入深度要等于水平井段加造斜曲率半徑長(zhǎng)度(井斜5°以內(nèi))然后，在撓性測(cè)井電纜1上卡裝重力推進(jìn)器固定座15，最后再將多個(gè)井下重力推進(jìn)器11按設(shè)計(jì)要求重量卡裝到撓性測(cè)井電纜1上，因?yàn)榫畠?nèi)水平井的直井段大于水平井段，這樣進(jìn)入水平井段的撓性測(cè)井電纜1會(huì)在井下重力的推進(jìn)器的作用下，撓性護(hù)套2像彈性鋼管一樣不彎曲，使帶有井下雙向滾珠扶正器4、5的井下儀器和撓性測(cè)井電纜1在水平井段的磨擦力降至最小，加之在直井段撓性測(cè)井電纜1和井下重力推進(jìn)器11的重力作用，使又會(huì)增加的直井段的垂直下放力經(jīng)撓性護(hù)套2傳至水平井段，轉(zhuǎn)換為水平方向的前進(jìn)力，這樣能更好的推動(dòng)井下儀器向前行進(jìn)，由于雙向滾珠扶正器4、5可以橫向轉(zhuǎn)動(dòng)，撓性測(cè)井電纜1在下放過程中所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力可隨時(shí)被釋放，當(dāng)下至目的層段后，用測(cè)井絞車上提進(jìn)行測(cè)井作業(yè)，測(cè)井作業(yè)完成后，即可將井下重力推進(jìn)器11、雙向滾珠扶正器5起至井口后拆除，因此，此方法在測(cè)水平井時(shí)不動(dòng)用鉆具和油管，因而，方便了現(xiàn)場(chǎng)施工，并使測(cè)井時(shí)效提高，而測(cè)井費(fèi)用比原有方法減少50％以上，占用井口時(shí)間減少60％以上，還可根據(jù)需要還可隨時(shí)對(duì)生產(chǎn)中水平井進(jìn)行測(cè)試。
權(quán)利要求1.井下重力推進(jìn)撓性測(cè)井電纜水平井測(cè)井送進(jìn)裝置，是由測(cè)井電纜魚雷接頭(16)通過絲扣依次連結(jié)的撓性測(cè)井電纜(1)以及卡裝在撓性測(cè)井電纜上邊的井下重力推進(jìn)器(11)、上雙向滾珠扶正器(5)和下井儀器(17)外層的下雙向滾珠扶正器(4)組成，其特征在于所述的撓性測(cè)井電纜(1)采用了彈簧鋼絲撓成的撓性護(hù)套(2)套裝在測(cè)井電纜外層上面制作而成；所述的井下重力推進(jìn)器(11)，由圓柱狀體外殼(12)及加重芯(13)，用固定螺栓(14)固定在井下重力推進(jìn)器座(15)上面制作而成；所述的上雙向滾珠扶正器(5)、下雙向滾珠扶正器(4)外形為燈籠狀，是由萬(wàn)向滾珠(6)、彈簧片(7)、彈簧固定座(8)、連接頭(9)及螺栓(10)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下重力推進(jìn)撓性測(cè)井電纜水平井測(cè)井送進(jìn)裝置，其特征在于撓性測(cè)井電纜(1)上邊的撓性護(hù)套(2)為環(huán)狀采用Φ2～5毫米的彈簧鋼絲加工而成，護(hù)套單個(gè)長(zhǎng)度1～1.5米，而內(nèi)徑應(yīng)大于測(cè)井電纜外徑1～2毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下重力推進(jìn)撓性測(cè)井電纜水平井測(cè)井送進(jìn)裝置，其特征在于井下重力推進(jìn)器(11)上面的加重芯(13)材質(zhì)選用鉛、鎢、鋼制作。
專利摘要本實(shí)用新型涉及井下重力推進(jìn)撓性測(cè)井電纜水平井測(cè)井送進(jìn)裝置，屬測(cè)井井下工具類。油田開發(fā)過程中，定向水平井的測(cè)井通常采用鉆桿及專用保護(hù)筒，電動(dòng)拖動(dòng)工具將測(cè)井儀與電纜從井內(nèi)垂直井段送入到水平井段，不但動(dòng)用鉆具起下而且還由于工具拖動(dòng)力小，不能使井下儀器完全進(jìn)入水平井段之中，造成測(cè)井施工失敗、無(wú)法取得油田地下動(dòng)態(tài)測(cè)井資料，本裝置為此目的，采用了在測(cè)井電纜外層包裹撓性護(hù)套方法并在下井電纜處安裝井下重力推進(jìn)器，雙向滾珠扶正器等辦法，使電纜從垂直井段下入井內(nèi)，而后進(jìn)入水平井段進(jìn)行測(cè)井，不但解決了測(cè)井動(dòng)用鉆具設(shè)備因此帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)更較大限度地提高了時(shí)效與經(jīng)濟(jì)效益，該裝置不但可應(yīng)用于套管井，還可在裸眼井內(nèi)推廣使用。
文檔編號(hào)E21B47/12GK2851572SQ20052009301
公開日2006年12月27日 申請(qǐng)日期2005年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月24日
發(fā)明者徐凌堂 申請(qǐng)人:徐凌堂