井下鉆頭推力測定裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種油氣田開發(fā)用井下工具，尤其是涉及一種井下鉆頭推力測定
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]鉆橋塞或水泥塞是井下作業(yè)常用的一種作業(yè)工序，鉆塞效率的高低與加在鉆頭上的鉆壓有很大關(guān)系?，F(xiàn)有技術(shù)利用井口的負(fù)荷、井斜數(shù)據(jù)、排量、液體密度來估算鉆頭處的推力，由于實(shí)際鉆塞過程中，排量、液體密度都在發(fā)生變化，摩擦系數(shù)需要估算，井筒內(nèi)的溫度變化也影響著估算值，所以鉆頭處的實(shí)際推力和估算值有一定的誤差，尤其是使用連續(xù)油管鉆塞時(shí)，誤差更大，給分析和提高鉆塞效率帶來不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種在鉆塞過程中能夠準(zhǔn)確獲取鉆頭處的推力，為分析鉆塞速度與推力的關(guān)系提供數(shù)據(jù)，以提高鉆塞效率的井下鉆頭推力測定裝置。
[0004]為此，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0005]一種井下鉆頭推力測定裝置，其連接在鉆塞管柱和鉆頭之間，該井下推力測定記錄儀包括帶有上接頭的中心管和帶有下接頭的外筒，所述中心管安裝在外筒內(nèi)，所述上接頭探出外筒外，中心管和外筒能夠沿著中心線方向相對滑動(dòng)；
[0006]在所述外筒腔體內(nèi)的上部、中部和下部分別設(shè)置有筒蓋、活塞和用于防止所述中心管旋轉(zhuǎn)的防轉(zhuǎn)鎖環(huán)，所述筒蓋與外筒內(nèi)壁絲扣連接、與中心管滑動(dòng)連接；所述活塞與中心管通過絲扣連接并能相對于外筒的內(nèi)壁滑動(dòng)；
[0007]所述外筒、中心管、筒蓋和活塞圍成的密閉空間形成壓力油缸，在該壓力油缸內(nèi)裝有液壓油；
[0008]在所述筒蓋上設(shè)有一連接孔，一電子壓力計(jì)穿過該連接孔并與筒蓋絲扣連接，用于測量壓力油缸內(nèi)的油壓。外筒上部與筒蓋圍成的空腔形成壓力計(jì)室，能夠保護(hù)電子壓力計(jì)。電子壓力計(jì)能實(shí)時(shí)記錄壓力的變化，通過鉆頭加壓前后壓力油缸內(nèi)的壓力差與活塞環(huán)形面積的乘積，可以獲得鉆頭處的實(shí)際推力。
[0009]所述防轉(zhuǎn)鎖環(huán)的內(nèi)周面為多邊形或其它非圓形，在所述中心管的外壁上形成有防轉(zhuǎn)鎖塊，防轉(zhuǎn)鎖塊的外周面與防轉(zhuǎn)鎖環(huán)的內(nèi)周面形狀相適應(yīng)，且防轉(zhuǎn)鎖塊的軸向長度大于防轉(zhuǎn)鎖環(huán)的厚度。
[0010]另外，所述中心管下部端口的外周面上還安裝有防落擋環(huán)。所述防落擋環(huán)與中心管通過絲扣連接。
[0011]所述筒蓋與外筒和中心管之間、所述活塞與外筒和中心管之間均形成密封。
[0012]本實(shí)用新型的井下鉆頭推力測定裝置結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，通過鉆頭加壓前后壓力油缸內(nèi)的壓強(qiáng)差與活塞環(huán)形面積的乘積，可以獲得鉆頭處的實(shí)際推力。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型的井下鉆頭推力測定裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是圖1中A-A向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中:
[0016]1.上接頭，2.外筒，3.筒蓋，4.壓力油缸，5.活塞，6.防轉(zhuǎn)鎖環(huán)，7.防轉(zhuǎn)鎖塊，8.防落擋環(huán)，9.下接頭，10.電子壓力計(jì)，11.中心管，12.壓力計(jì)室。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型的井下鉆頭推力測定裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0018]本實(shí)用新型的井下鉆頭推力測定裝置連接在鉆塞管柱和鉆頭之間。參見圖1和圖2，該井下鉆頭推力測定裝置包括帶有上接頭I的中心管11和帶有下接頭9的外筒2，中心管11安裝在外筒2內(nèi)，上接頭I探出外筒2外。
[0019]在外筒2腔體內(nèi)的上部、中部和下部分別設(shè)置有筒蓋3、活塞5和用于防止中心管11旋轉(zhuǎn)的防轉(zhuǎn)鎖環(huán)6。筒蓋3與外筒2內(nèi)壁絲扣連接并形成密封，筒蓋3與中心管11滑動(dòng)連接?；钊?與中心管11通過絲扣連接，活塞5能相對于外筒2的內(nèi)壁自由滑動(dòng)?；钊?與中心管11和外筒2之間分別設(shè)置有密封膠圈。
[0020]外筒2、中心管11、筒蓋3和活塞5圍成的密閉空間形成壓力油缸4，在該壓力油缸4內(nèi)裝有液壓油。在筒蓋3上設(shè)有一連接孔，電子壓力計(jì)10穿過該連接孔并與筒蓋3絲扣連接。電子壓力計(jì)10可以記錄壓力油缸4內(nèi)的壓強(qiáng)，通過鉆頭加壓前后壓力油缸內(nèi)的壓力差與活塞環(huán)形面積的乘積，可以獲得鉆頭處的實(shí)際推力。
[0021]外筒上部與筒蓋圍成的空腔形成壓力計(jì)室12，對電子壓力計(jì)10起到保護(hù)作用。
[0022]具體地說，防轉(zhuǎn)鎖環(huán)6的內(nèi)周面為多邊形，圖2中所示為6邊形。防轉(zhuǎn)鎖環(huán)6的內(nèi)周面還可以是其它非圓形狀。在中心管11的外壁上形成有防轉(zhuǎn)鎖塊7，防轉(zhuǎn)鎖塊7的外周面與防轉(zhuǎn)鎖環(huán)6的內(nèi)周面形狀相適應(yīng)，這種結(jié)構(gòu)可以保證中心管與外筒不發(fā)生相對旋轉(zhuǎn)，同時(shí)對中心管有扶正作用。另外，由于中心管11會(huì)相對于外筒2滑動(dòng)，所以，防轉(zhuǎn)鎖塊7的軸向長度應(yīng)大于防轉(zhuǎn)鎖環(huán)6的厚度。
[0023]另外，在中心管11下部端口的外周面上還安裝有防落擋環(huán)8，防止鉆頭意外脫落。防落擋環(huán)8與中心管11通過絲扣連接。
[0024]下面對本實(shí)用新型的測定裝置的使用方法進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0025]該測定裝置連接在鉆塞管柱與鉆頭或者鉆塞管柱與螺桿鉆之間。上接頭I通過絲扣連接上部鉆塞管柱，下接頭9與鉆頭或者螺桿鉆通過絲扣連接。鉆具在下井過程中，壓力油缸4內(nèi)的壓力會(huì)不斷變化，電子壓力計(jì)10實(shí)時(shí)記錄壓力油缸4內(nèi)的壓力。鉆頭到位后，開始鉆塞前，讓鉆具深度保持不變，等待10分鐘左右，并記錄時(shí)間，作為壓力的初始點(diǎn)，然后加深鉆具，按照常規(guī)方法開始鉆塞。當(dāng)鉆塞管柱加壓時(shí)，推動(dòng)中心管11向下移動(dòng)，活塞5隨中心管11向下移動(dòng)，此時(shí)壓力油缸4內(nèi)的壓力下降，鉆壓越大，壓力油缸4內(nèi)的壓力越小。在鉆塞過程中，電子壓力計(jì)會(huì)自動(dòng)記錄壓力油缸4內(nèi)的壓力。鉆塞完畢后，保持鉆具深度不變，等待10分鐘以上，并記錄時(shí)間，之后起出鉆塞管柱。
[0026]到地面后，拆下電子壓力計(jì)10，把壓力計(jì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)回放出來，根據(jù)鉆塞記錄的時(shí)間，找到鉆塞過程壓力曲線，利用壓強(qiáng)數(shù)值和活塞面積的乘積換算成鉆塞的實(shí)際推力。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種井下鉆頭推力測定裝置，其連接在鉆塞管柱和鉆頭之間，其特征在于，該井下推力測定記錄儀包括帶有上接頭(I)的中心管(11)和帶有下接頭(9)的外筒(2)，所述中心管(11)安裝在外筒(2)內(nèi)，所述上接頭⑴探出外筒(2)外， 在所述外筒(2)腔體內(nèi)的上部、中部和下部分別設(shè)置有筒蓋(3)、活塞(5)和用于防止所述中心管(11)旋轉(zhuǎn)的防轉(zhuǎn)鎖環(huán)(6)，所述筒蓋(3)與外筒⑵內(nèi)壁絲扣連接、與中心管(11)滑動(dòng)連接；所述活塞(5)與中心管(11)通過絲扣連接并能相對于外筒(2)的內(nèi)壁滑動(dòng)； 所述外筒(2)、中心管(11)、筒蓋(3)和活塞(5)圍成的密閉空間形成壓力油缸⑷，在該壓力油缸(4)內(nèi)裝有液壓油； 在所述筒蓋(3)上設(shè)有一連接孔，一電子壓力計(jì)(10)穿過該連接孔并與筒蓋(3)絲扣連接，用于測量壓力油缸(4)內(nèi)的油壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下鉆頭推力測定裝置，其特征在于:所述防轉(zhuǎn)鎖環(huán)(6)的內(nèi)周面為多邊形，在所述中心管(11)的外壁上形成有防轉(zhuǎn)鎖塊(7)，防轉(zhuǎn)鎖塊(7)的外周面與防轉(zhuǎn)鎖環(huán)(6)的內(nèi)周面形狀相適應(yīng)，且防轉(zhuǎn)鎖塊(7)的軸向長度大于防轉(zhuǎn)鎖環(huán)(6)的厚度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下鉆頭推力測定裝置，其特征在于:所述中心管(11)下部端口的外周面上還安裝有防落擋環(huán)(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的井下鉆頭推力測定裝置，其特征在于:所述防落擋環(huán)(8)與中心管(11)通過絲扣連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種井下鉆頭推力測定裝置，其連接在鉆塞管柱和鉆頭之間，該測定裝置包括帶有上接頭的中心管和帶有下接頭的外筒，中心管安裝在外筒內(nèi)，上接頭探出外筒外；在外筒腔體內(nèi)的上部、中部和下部分別設(shè)置有筒蓋、活塞和用于防止中心管旋轉(zhuǎn)的防轉(zhuǎn)鎖環(huán)，筒蓋與外筒內(nèi)壁絲扣連接、與中心管滑動(dòng)連接；活塞與中心管通過絲扣連接并能相對于外筒內(nèi)壁滑動(dòng)；外筒、中心管、筒蓋和活塞圍成的密閉空間形成壓力油缸，在壓力油缸內(nèi)裝有液壓油；在筒蓋上安裝有一電子壓力計(jì)，用于測量壓力油缸內(nèi)的油壓。本實(shí)用新型的井下鉆頭推力測定裝置結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，通過鉆頭加壓前后壓力油缸內(nèi)的壓強(qiáng)差與活塞環(huán)形面積的乘積，能獲得鉆頭處的實(shí)際推力。
【IPC分類】E21B47-00
【公開號】CN204571967
【申請?zhí)枴緾N201520248996
【發(fā)明人】王林, 黃德輝, 高鵬越, 李楠, 鄒鵬, 尹光偉, 趙增權(quán)
【申請人】中國石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年4月22日