專利名稱：隨鉆井眼軌跡檢測儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及鉆井工程領域，具體涉及石油天然氣勘探開發(fā)中的鉆井技術，尤其是適合鉆井監(jiān)督工作需要的一種隨鉆井眼軌跡監(jiān)測技術，即隨鉆井眼軌跡檢測儀。
背景技術：
目前，鉆井投資方要監(jiān)督鉆井施工方還缺乏井監(jiān)督專用的井眼軌跡檢測設備和技術手段。施工方在鉆井時普遍使用電子單多點測斜儀(探管)檢測井眼軌跡或委托鉆井技術服務公司在定向井、水平井施工中利用無線隨鉆測量設備(MWD)在停鉆、停泵條件下進行隨鉆井眼軌跡檢測。投資方需要對施工的井眼軌跡進行核實和監(jiān)督，需要記錄施工方檢測的井眼軌跡參數(shù)，通常投資方委托測井公司，利用測井車等在中完、完鉆前進行井眼軌跡的事后檢查，其實時性不強，指導性差，若鉆井監(jiān)督使用電子單多點測斜儀或無線隨鉆測量設備進行監(jiān)督檢查，則會影響施工方的正常施工，所以，目前投資方?jīng)]有采用任何手段(包括電子單多點測斜儀或無線隨鉆測量設備(MWD)進行檢查。無線隨鉆測量設備(MWD)，其主要技術方案是由電子測量、信號傳輸、電池等部分組成，測量設備置于鉆柱中無磁鉆鋌的水眼中，在停鉆、停泵的條件下進行加速度、磁通量等參數(shù)的測量，通過信號傳輸部分將測得的基本參數(shù)傳到地面，最后通過數(shù)據(jù)處理軟件計算得到井斜角、方位角等參數(shù)。目前，使用無線隨鉆測量設備(MWD)進行鉆井監(jiān)督在井眼軌跡質量控制方面存在以下問題(I)需要將無線隨鉆測量設備置于鉆柱無磁鉆鋌內部在停鉆、停泵的條件下進行測量，占用鉆柱水眼空間，影響鉆井施工單位的測斜、打撈等作業(yè)；
(2)由于測量設備占用鉆柱水眼空間，井眼軌跡的測量適用范圍窄，用于小直徑、小斜度定向井等簡單工藝井施工監(jiān)督過程中經(jīng)濟性差；(3)需要投入較大的人力、物力，其施工成本聞。另外，無論是電子單多點測斜儀(探管)還是無線隨鉆測量設備(MWD)，兩種設備在數(shù)據(jù)獲得上還存在以下問題(4)由于探管設置在無磁鉆鋌的水眼中，探管容易受鉆井液沖蝕破壞，所以對鉆井液性能要求聞；在深井、大斜度井施工中，上述設備設直在水眼中，穩(wěn)定性較差，所以測量數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性不好。

實用新型內容本實用新型提供一種隨鉆井眼軌跡檢測儀，至少解決探管設置在無磁鉆鋌的水眼中容易受鉆井液沖蝕破壞和/或影響鉆井施工單位測斜等作業(yè)的問題。為此，本實用新型提出一種隨鉆井眼軌跡檢測儀，所述隨鉆井眼軌跡檢測儀包括無磁短節(jié)，所述無磁短節(jié)包括中空通道和包圍所述中空通道的側壁，所述中空通道與鉆井液通道連通，所述隨鉆井眼軌跡檢測儀還包括探管，所述探管設置在所述無磁短節(jié)的側壁中。進一步地，所述無磁短節(jié)的側壁中設有第一空腔，所述無磁短節(jié)還包括設置在所述第一空腔中的第一保護筒，所述探管設置在所述第一保護筒中。[0008]進一步地，所述探管通過減振膠墊安裝在所述第一保護筒中。進一步地，所述隨鉆井眼軌跡檢測儀還包括設置在所述第一保護筒端部并將所述第一保護筒密封的密封堵頭。進一步地，所述無磁短節(jié)的側壁中還設有第二空腔，所述無磁短節(jié)還包括設置在所述第二空腔中的第二保護筒，所述第二保護筒設有與所述探管連接的電池。進一步地，所述密封堵頭內設有連接孔，所述連接孔中設有連接探管和電池的導線，進一步地，所述第一保護筒具有外側壁和內側壁，所述第一保護筒的外側壁3453的壁厚大于所述第一保護筒的內側壁的壁厚。進一步地，所述第二保護筒均有外側壁和內側壁，所述第二保護筒的外側壁的壁厚大于所述第二保護筒的內側壁的壁厚。進一步地，所述無磁短節(jié)的橫截面的輪廓為四邊形，所述第一保護筒和所述第二保護筒分別位于所述四邊形的兩個對角上。進一步地，所述隨鉆井眼軌跡檢測儀連接在下端的無磁鉆鋌和上端的無磁鉆鋌之間，所述下端的無磁鉆鋌連接鉆頭，所述上端的無磁鉆鋌連接鉆桿柱。由于本實用新型將探管設置在無磁短節(jié)的側壁中，探管在工作中，與鉆井液不接觸，所以避免了鉆井液的沖蝕和腐蝕。另外，由于探管沒有設置在鉆井液通道中，所以，探管的下放和取出無需投撈，不會影響鉆井施工單位的測斜、打撈等作業(yè)，鉆井技術服務單位的無線隨鉆測量設備可以同時在鉆柱內部進行必要參數(shù)的測量，也減少了人力、物力，降低了施工成本。此外，探管密封而且固定在無磁短節(jié)的側壁中，穩(wěn)定性比設置在鉆井液通道高，尤其在深井、大斜度井施工中，優(yōu)勢更為明顯、測量精度更高。

圖1為具有根據(jù)本實用新型實施例的隨鉆井眼軌跡檢測儀的第一種井下管柱結構示意圖；圖2為根據(jù)實用新型實施例的數(shù)據(jù)處理裝置結構示意圖；圖3為根據(jù)本實用新型實施例的隨鉆井眼軌跡檢測儀的結構示意圖；圖4圖3中A-A處剖面結構示意圖；圖5為根據(jù)本實用新型實施例的第一保護筒的結構示意圖；圖6為具有根據(jù)本實用新型實施例的隨鉆井眼軌跡檢測儀的第二種井下管柱結構示意圖。附圖標號說明1-鉆桿柱，2-上端的無磁鉆鋌，5-下端的無磁鉆鋌，3-隨鉆井眼軌跡檢測儀，4-無線隨鉆測量設備(MWD)，6-雙母接頭，7-鉆頭，8-數(shù)據(jù)線，9-數(shù)據(jù)處理裝置15-鉆井液通道31-無磁短節(jié)，32-固定塊，33-固定螺釘，34-保護筒，35-探管，36-密封堵頭，37-壓蓋，38-減振膠墊，310-減振膠墊，39-電池，311-銷釘，312-頂絲315-中空通道317-無磁短節(jié)的側壁341-突出的方塊342-偏心空腔345-第一保護筒347-第二保護筒3451-第一保護筒的內側壁3453-第一保護筒的外側壁3471-第二保護筒的內側壁3473-第二保護筒的外側壁具體實施方式
為了對本實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖說明本實用新型的具體實施方式
。如圖1、圖6和圖3所示，根據(jù)實用新型實施例的隨鉆井眼軌跡檢測儀3包括無磁短節(jié)31，所述無磁短節(jié)31可以為圓管狀，為井眼軌跡檢測提供無磁干擾的測量環(huán)境，無磁短節(jié)31包括中空通道315和包圍所述中空通道的側壁317，所述中空通道315與鉆井液通道連通，例如，如圖1和圖6所示，中空通道315與鉆桿柱的鉆井液通道15(水眼)連通，以在不影響鉆井時鉆井液的流通，所述隨鉆井眼軌跡檢測儀還包括探管35，所述探管35設置在所述無磁短節(jié)的側壁317中。本實用新型與現(xiàn)有技術的最大區(qū)別就是現(xiàn)有技術的探管設置在中空通道315中，而本實用新型的探管35設置在所述無磁短節(jié)的側壁317中，降低了探管需要承受的鉆井液柱外壓力作用，探管35已是成熟產品，可以采用現(xiàn)有的各種合適結構和類型，由于在本實用新型中不承受鉆井液的沖蝕破壞，探管35可以選擇成本低廉的殼體材料。由于探管35設置在所述無磁短節(jié)的側壁317中，本實用新型的投資方在施工方正常施工的條件下，無需停泵和停鉆，不影響正常的投撈等施工工作就可以測量和記錄下隨鉆井眼軌跡的數(shù)據(jù)，等到施工停止時，將探管35所獲得的數(shù)據(jù)拿到地面輸出來。進一步地，如圖3和圖4所示，所述無磁短節(jié)的側壁317中設有第一空腔(圖中未標示)，所述無磁短節(jié)31還包括設置在所述第一空腔中的第一保護筒345，第一保護筒345的材質為價格相對較低的無磁鋼，所述探管35設置在所述第一保護筒345中，同目前常用的鈦合金保護筒相比其成本更低廉。第一保護筒345為筒狀，用來容納和保護探管35。如圖3和圖4中，第一空腔為開槽，這樣，便于在側向安裝第一保護筒345。進一步地，如圖3所示，所述探管35通過位于第一保護筒345兩端的減振膠墊38和減振膠墊310安裝在所述第一保護筒345中，用來降低鉆柱振動對探管35的影響，進一步地，如圖3所示，所述隨鉆井眼軌跡檢測儀3還包括設置在所述第一保護筒345端部并將所述第一保護筒345密封的密封堵頭36。第一保護筒345連接密封堵頭36組成密封保護單元，通過固定塊32、固定螺釘33、壓蓋37、頂絲312進行鎖緊固定。第一保護筒345與密封堵頭36采用螺紋連接，保訃鉆井液不會進入第一保護筒影響探管35工作。所述密封堵頭36與頂絲312通過螺紋連接，頂絲的螺柱部分加工一通孔，用來穿過銷釘311，起限位固定作用防止在劇烈振動條件下螺紋松動。進一步地，如圖3和圖4所示，所述無磁短節(jié)的側壁中還設有第二空腔(圖中未標示)，所述無磁短節(jié)3還包括設置在所述第二空腔中的第二保護筒347，所述第二保護筒347設有與所述探管35連接的電池39。探管35與電池39分開設置，便于利用井下狹窄空間，尤其對于小直徑井，由于不受無磁鉆鋌的水眼(鉆井液通道)的限制，可以充分利用水眼之外的空間分別放置探管35與電池39。第二保護筒347的結構可以與第一保護筒345相同，如同第一保護筒345，第二保護筒347也連接密封堵頭36組成密封保護單元，通過固定塊32、固定螺釘33、壓蓋37、頂絲312進行鎖緊固定。進一步地，如圖3所示，所述密封堵頭36內設有連接孔36’，所述連接孔中設有連接探管35和電池39的導線，導線從無磁短節(jié)的側壁317走線，無磁短節(jié)的側壁設置導線的走線通道，利用的是中空通道315之外的空間，沒有與鉆井液接觸的機會，不會受侵蝕和漏電。進一步地，所述第一保護筒345具有外側壁和內側壁，第一保護筒的外側壁3453與所述中空通道的距離大于第一保護筒的內側壁3451與所述中空通道的距離，即遠離中空通道315的側壁為外側壁，靠近空通道315的側壁為內側壁，所述第一保護筒的外側壁3453的壁厚大于所述第一保護筒的內側壁3451的壁厚。上述第一保護筒345的結構，保證承受磨損的外部具有較大的壁厚，以提高第一保護筒的強度和抗磨能力。進一步地，所述第二保護筒347有外側壁和內側壁，遠離中空通道315的側壁為外側壁，靠近空通道315的側壁為內側壁，所述第二保護筒的外側壁3473的壁厚大于所述第二保護筒的內側壁3471的壁厚。上述第二保護筒347的結構，保訃承受磨損的外部具有較大的壁厚，以提高第二保護筒的強度和抗磨能力。進一步地，如圖4所示，所述無磁短節(jié)31的橫截面的輪廓為四邊形，例如為四角為圓角的正方形或近似正方形，所述第一保護筒345和所述第二保護筒347分別位于所述四邊形的兩個對角上，能夠保持無磁短節(jié)31的平衡，另外兩個角為實心的，可以增加儀器的整體強度，同時增加了電池與探管的距離，增強了對電磁干擾的屏蔽性能，降低了現(xiàn)有技術中電池對探管測量的電磁干擾。進一步地，如圖1所示，所述隨鉆井眼軌跡檢測儀3連接在下端的無磁鉆鋌5和上端的無磁鉆鋌2之間，所述下端的無磁鉆鋌5連接雙母接頭6和鉆頭7并且所述下端的無磁鉆鋌5中可以同時設有無線隨鉆測量設備4(MWD)，所述上端的無磁鉆鋌2連接鉆桿柱I。雙母接頭6通過兩端的螺紋連接鉆頭7和下端的無磁鉆鋌5，無線隨鉆測量設備4設置在鉆井液通道中。通過上述連接，可以使得隨鉆井眼軌跡檢測儀3與鉆頭和鉆桿柱形成具有根據(jù)隨鉆井眼軌跡檢測儀的井下管柱。隨鉆井眼軌跡檢測儀3連接在下端的無磁鉆鋌5和上端的無磁鉆鋌2之間，保訃隨鉆井眼軌跡檢測儀3的無磁檢測環(huán)境，以及距鉆頭7的間距合理，同時對于下有無線隨鉆測量設備4 (MWD)的管柱結構，隨鉆井眼軌跡檢測儀3的探管35應避開無線隨鉆測量設備4(MWD)的電池部分，以保訃有效測量井眼軌跡參數(shù)數(shù)據(jù)。對于一些特殊工藝井，如水平井、大位移井，鉆井施工過程中還使用無線隨鉆測量設備(MWD等)，本實用新型在探管測量并記錄的過程中，可以同時使用無線隨鉆測量設備以在鉆柱內部通過無線隨鉆測量設備4進行參數(shù)測量，不影響鉆井施工單位的正常生產。本實用新型的較佳實施例采用第二保護筒347的結構與第一保護筒345相同，如圖5所示，以第一保護筒345為例，第一保護筒345上端部加工成突出的方塊341，在安裝時起到控制安裝方向的作用，其內部加工偏心圓形空腔342，容納探管。下面介紹一下本實用新型的實施過程在所述隨鉆井眼軌跡檢測儀3組裝時，首先在各保護筒的上端部分別安裝I個減振膠墊310，然后在兩保護筒內分別裝入探管35電池39，然后在各保護筒的下端部分別安裝I個減振膠墊310，通過旋緊密封堵頭36將所述的探管35電池39固定在保護筒34的偏心空腔342內部。將減振膠墊38套在突出的方塊341的根部，連接頂絲312與密封堵頭36，將保護筒組合體通過突出的方塊341定位安置于無磁短節(jié)31的空腔內，倒旋頂絲312將保護筒組合體軸向固定在無磁短節(jié)空腔內，將銷釘311穿過頂絲312的通孔，連接探管35與電池39，最后通過固定塊32、壓蓋37和固定螺釘33將上述組合體固定在無磁短節(jié)31上。隨鉆井眼軌跡檢測儀3安裝到井下管柱前，合理預先設置探管35的延時工作時間、測量間隔及內部時鐘等工作參數(shù)，一切測量準備完畢后，按照圖1所示的井下管柱結構進行安裝，將隨鉆井眼軌跡檢測儀3安裝在管柱的兩根無磁鉆鋌2和5之間，保訃隨鉆井眼軌跡檢測儀3的無磁檢測環(huán)境，以及距鉆頭7的間距合理，同時對于下有無線隨鉆測量設備4(MWD)等的管柱結構，隨鉆井眼軌跡檢測儀3的探管35應避開無線隨鉆測量設備4(MWD)等的電池部分，以保訃有效測量井眼軌跡參數(shù)數(shù)據(jù)。到達設定的時間節(jié)點后，探管自動開始按預先設置連續(xù)地測量并記錄井眼軌跡計算所需的原始參數(shù)。在隨鉆井眼軌跡監(jiān)測過程中地面操作人員根據(jù)工程施工情況和測量需要，用秒表記錄停鉆測量時間和當時井深，以此同探管測量的參數(shù)進行復核對應。在此測量過程中，如圖1所示，鉆井施工方或鉆井技術服務公司的井眼軌跡測量等(如使用無線隨鉆測量設備4(MWD)測量)可以在鉆柱內部照常進行。當然，如圖6所示，本實用新型也可以單獨用隨鉆井眼軌跡檢測儀3進行測量和記錄(監(jiān)督)，無需在鉆柱內使用無線隨鉆測量設備4的情況下測量和記錄。最后，起鉆將隨鉆井眼軌跡檢測儀3起出，按照圖2通過數(shù)據(jù)線8連接探管35和數(shù)據(jù)處理裝置9 (例如為計算機、單片機)，導出測量的參數(shù)數(shù)據(jù)，通過將地面記錄的測量時間和井深輸入計算機程序篩選出需要的準確測量數(shù)據(jù)，進行后期處理形成井眼軌跡曲線等指導鉆井監(jiān)督工作。本實用新型的井眼軌跡監(jiān)測方法可以實現(xiàn)隨鉆井眼軌跡的檢測和記錄，不會影響井隊的正常施工，不會增加施工方的額外工作量，測量方法簡便，施工成本低廉，使用維護方便，適合鉆井監(jiān)督工作需要。以上所述僅為本實用新型示意性的具體實施方式
，并非用以限定本實用新型的范圍。為本實用新型的各組成部分在不沖突的條件下可以相互組合，任何本領域的技術人員，在不脫離本實用新型的構思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應屬于本實用新型保護的范圍。
權利要求1.一種隨鉆井眼軌跡檢測儀，所述隨鉆井眼軌跡檢測儀包括無磁短節(jié)，所述無磁短節(jié)包括中空通道和包圍所述中空通道的側壁，所述中空通道與鉆井液通道連通，所述隨鉆井眼軌跡檢測儀還包括探管，其特征在于，所述探管設置在所述無磁短節(jié)的側壁中。
2.如權利要求1所述的隨鉆井眼軌跡檢測儀，其特征在于，所述無磁短節(jié)的側壁中設有第一空腔，所述無磁短節(jié)還包括設置在所述第一空腔中的第一保護筒，所述探管設置在所述第一保護筒中。
3.如權利要求2所述的隨鉆井眼軌跡檢測儀，其特征在于，所述探管通過減振膠墊安裝在所述第一保護筒中。
4.如權利要求2所述的隨鉆井眼軌跡檢測儀，其特征在于，所述隨鉆井眼軌跡檢測儀還包括設置在所述第一保護筒端部并將所述第一保護筒密封的密封堵頭。
5.如權利要求4所述的隨鉆井眼軌跡檢測儀，其特征在于，所述無磁短節(jié)的側壁中還設有第二空腔，所述無磁短節(jié)還包括設置在所述第二空腔中的第二保護筒，所述第二保護筒設有與所述探管連接的電池。
6.如權利要求5所述的隨鉆井眼軌跡檢測儀，其特征在于，所述密封堵頭內設有連接孔，所述連接孔中設有連接探管和電池的導線。
7.如權利要求5所述的隨鉆井眼軌跡檢測儀，其特征在于，所述第一保護筒具有外側壁和內側壁，所述第一保護筒的外側壁的壁厚大于所述第一保護筒的內側壁的壁厚，所述第二保護筒均有外側壁和內側壁，所述第二保護筒的外側壁的壁厚大于所述第二保護筒的內側壁的壁厚。
8.如權利要求7所述的隨鉆井眼軌跡檢測儀，其特征在于，所述無磁短節(jié)的橫截面的輪廓為四邊形，所述第一保護筒和所述第二保護筒分別位于所述四邊形的兩個對角上。
9.如權利要求5所述的隨鉆井眼軌跡檢測儀，其特征在于，所述隨鉆井眼軌跡檢測儀連接在下端的無磁鉆鋌和上端的無磁鉆鋌之間，所述下端的無磁鉆鋌連接鉆頭，所述上端的無磁鉆鋌連接鉆桿柱。
專利摘要本實用新型提出一種隨鉆井眼軌跡檢測儀，所述隨鉆井眼軌跡檢測儀包括無磁短節(jié)，所述無磁短節(jié)包括中空通道和包圍所述中空通道的側壁，所述中空通道與鉆井液通道連通，所述隨鉆井眼軌跡檢測儀還包括探管，所述探管設置在所述無磁短節(jié)的側壁中。本實用新型的隨鉆井眼軌跡檢測儀可以進行隨鉆井眼軌跡檢測和記錄，不影響鉆井施工方和鉆井技術服務單位的井眼軌跡檢測工作，不會增加施工方的額外工作量，測量方法簡便，施工成本低廉，使用維護方便，適合鉆井監(jiān)督工作需要。
文檔編號E21B47/022GK202832502SQ20122044519
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月3日 優(yōu)先權日2012年9月3日
發(fā)明者佟德水, 吳俊林, 郭紅峰, 張海明, 吳國軍, 尹玲, 蘇慶國, 王占勝, 翟栓記, 李娟娟, 李宏遠, 陶丹, 楊冬霞, 杜惠紅, 楊楊, 鄧紅濤, 趙景春 申請人:中國石油天然氣股份有限公司