機械結(jié)構(gòu)改進的適于高溫高壓小井眼油氣井探測的測井儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種機械結(jié)構(gòu)改進的適于高溫高壓小井眼油氣井探測的測井儀，包括：儀器外殼，其沿軸向方向具有開口的第一端和第二端；儀器上接頭，其氣密密封地連接到儀器外殼的第一端且其中設(shè)置有第一多芯電接插件；保溫瓶短節(jié)，測井儀的電子線路短節(jié)設(shè)置在其保溫瓶套中且至少與儀器上接頭中的第一多芯電接插件電連接；電源模塊短節(jié)；變壓器短節(jié) ； 和儀器下接頭，其氣密密封地連接到儀器外殼的第二端。保溫瓶短節(jié)、電源模塊短節(jié)、變壓器短節(jié)依次自上而下地串聯(lián)設(shè)置在儀器外殼中。
【專利說明】機械結(jié)構(gòu)改進的適于高溫高壓小井眼油氣井探測的測井儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及地球物理探測技術(shù)，具體地涉及用于油氣井探測的測井儀。

【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，全球能源需求巨大，而且當(dāng)前以及未來相當(dāng)長的一段時間內(nèi)，全球的大部分能源需求仍然必須依靠化石燃料來滿足。因此，油氣行業(yè)需要加強勘探開發(fā)活動來滿足未來的能源需求。
[0003]然而，發(fā)現(xiàn)和開發(fā)新的油氣藏面臨著一系列的挑戰(zhàn)，例如，在目前的油氣勘探開發(fā)過程中，出現(xiàn)的高溫高壓小井眼的超深井越來越多。而這種高溫高壓小井眼的環(huán)境會對油氣藏開發(fā)所需的技術(shù)提出一定的特殊要求。
[0004]當(dāng)前，現(xiàn)有技術(shù)測井儀的外徑通常較大(一般在Φ92πιπι以上)，嚴(yán)重限制了測井儀的使用范圍。這樣的測井儀不但難以完成套損井的測試任務(wù)，且測井前必須經(jīng)作業(yè)取出油管后才可進行測試。在變形嚴(yán)重的井段，這樣的測井儀常常還會受到阻礙，測不到變形點或錄取不到完整的測井資料。而且，這樣的測井儀更加不可能適用于那些具有小井眼的變形井。
[0005]此外，現(xiàn)有技術(shù)的測井儀也由于電子元器件、某些機械材料使用溫度等等的限制，使得它們的最高耐溫通常僅為175°C左右、最大耐壓通常僅為140Mpa左右。這樣的測井儀并不能滿足超高溫、超高壓、小井眼測井施工的需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的一個目的是要提供一種適用于高溫高壓小井眼油氣井探測的測井儀。
[0007]本發(fā)明的一個進一步的目的是要使得測井儀在裝配、維修方面具有一定的簡易性。
[0008]本發(fā)明的一個更進一步的目的是要使得測井儀更加耐用、可靠。
[0009]為此，本發(fā)明提供了一種用于油氣井探測的測井儀，包括:儀器外殼，其沿軸向方向具有開口的第一端和第二端；儀器上接頭，其氣密密封地連接到所述儀器外殼的第一端，且其中設(shè)置有第一多芯電接插件；保溫瓶短節(jié)，所述測井儀的電子線路短節(jié)設(shè)置在所述保溫瓶短節(jié)的保溫瓶套中，且至少與所述儀器上接頭中的第一多芯電接插件電連接；電源模塊短節(jié)；變壓器短節(jié)；和儀器下接頭，其氣密密封地連接到所述儀器外殼的第二端，其中，所述保溫瓶短節(jié)、所述電源模塊短節(jié)、所述變壓器短節(jié)依次自上而下地串聯(lián)設(shè)置在所述儀器外殼中。
[0010]優(yōu)選地，所述保溫瓶短節(jié)、所述電源模塊短節(jié)、所述變壓器短節(jié)的相鄰端部依次套接且通過徑向螺釘固定在一起構(gòu)成一個整體的儀器芯軸。
[0011]優(yōu)選地，所述儀器下接頭通過螺紋與所述儀器外殼旋緊連接；而且所述儀器上接頭通過螺紋與所述儀器外殼旋緊連接，且所述儀器上接頭的一部分伸入所述儀器外殼中，抵壓住所述儀器芯軸。
[0012]優(yōu)選地，所述保溫瓶套內(nèi)設(shè)置有一個整體的保溫瓶短節(jié)芯軸，所述保溫瓶短節(jié)芯軸包括依次固定地連接在一起的隔熱簧、上吸熱體、電子線路短節(jié)、多芯插頭、多芯插座和下吸熱體；所述保溫瓶短節(jié)芯軸的下端通過所述下吸熱體上的外螺紋旋緊在所述保溫瓶套中；而且所述保溫瓶套的上端由螺紋端帽端接，所述螺紋端帽的一部分伸入所述保溫瓶套中，抵壓住所述保溫瓶短節(jié)芯軸。
[0013]優(yōu)選地，所述變壓器短節(jié)的下端裝有彈簧座和變壓器下接頭，所述彈簧座與所述變壓器下接頭之間設(shè)置有軸向壓縮彈簧。
[0014]優(yōu)選地，所述彈簧座具有向下延伸的中心延伸軸；所述軸向壓縮彈簧圍繞所述中心延伸軸設(shè)置；而且所述中心延伸軸與所述變壓器下接頭的內(nèi)底壁之間至少在所述軸向壓縮彈簧處于自然狀態(tài)時具有間距。
[0015]優(yōu)選地，所述變壓器下接頭的軸向延伸的側(cè)壁上開有兩個徑向相對的、軸向延伸的滑槽；而且所述變壓器下接頭通過徑向地穿過所述滑槽的螺卷銷可滑動地連接到所述彈簧座的中心延伸軸的末端部分。
[0016]優(yōu)選地，所述變壓器下接頭的外側(cè)壁上設(shè)置有軸向延伸的定位鍵；所述儀器下接頭的內(nèi)孔壁上設(shè)置有定位鍵槽；而且所述變壓器下接頭上的定位鍵與所述儀器下接頭上的定位鍵槽相配合。
[0017]優(yōu)選地，所述儀器下接頭中設(shè)置有第二多芯電接插件。
[0018]本發(fā)明的測井儀由于采用了新穎的機械結(jié)構(gòu)，大大提升了測井儀的耐溫耐壓指標(biāo)，使其能夠滿足高溫高壓甚至是超高溫超高壓小井眼油氣井的測井施工作業(yè)需求。具體地，本發(fā)明測井僅的最聞耐溫可聞達220 C，最聞耐壓可聞達175Mpa,并可適用于井徑在110mm以下的小井眼油氣井。
[0019]而且，本發(fā)明的測井儀不但易于裝配和維修，而且能夠有效消除或改善測井儀在高溫環(huán)境中出現(xiàn)熱脹變形導(dǎo)致的損壞和/或拆裝困難問題，使得本發(fā)明的測井儀更加可靠、耐用。
[0020]根據(jù)下文結(jié)合附圖對本發(fā)明優(yōu)選實施例的詳細(xì)描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將更加明了本發(fā)明的上述以及其他目的、優(yōu)點和特征。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]后文將會參照附圖并以示例性而非限制性方式對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細(xì)描述，附圖中相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示了相同或類似的部件或部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，附圖未必是按實際比例繪制的。附圖中:
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于油氣井探測的測井儀的示意性透視圖；
圖2是圖1所示測井儀的上接頭的示意性側(cè)視圖；
圖3是沿剖切線1-Ι獲取的圖2所示上接頭的示意性剖視圖；
圖4是圖1所示測井儀的下接頭的示意性側(cè)視圖；
圖5是沿剖切線I1-1I獲取的圖4所示下接頭的示意性剖視圖；
圖6是圖1所示測井儀的保溫瓶短節(jié)的示意性分解透視圖；
圖7是圖1所示測井儀的變壓器短節(jié)的示意性透視圖；
圖8是圖7所示變壓器短節(jié)下端的彈簧座及變壓器下接頭組件的示意性透視圖。

【具體實施方式】
[0022]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于油氣井探測的測井儀10?？傮w而言，測井儀10包括儀器外殼110、儀器上接頭120、保溫瓶短節(jié)130、電源模塊短節(jié)140、變壓器短節(jié)150和儀器下接頭160。其中，保溫瓶短節(jié)130、電源模塊短節(jié)140、變壓器短節(jié)150依次自上而下地串聯(lián)設(shè)置在儀器外殼110中。優(yōu)選地，保溫瓶短節(jié)130、電源模塊短節(jié)140和變壓器短節(jié)150的相鄰端部依次套接且通過徑向螺釘固定在一起構(gòu)成一個整體的儀器芯軸容裝在儀器外殼110內(nèi)。
[0023]儀器外殼110例如可為一個中空的圓筒形抗壓外殼，其優(yōu)選具有140Mpa、175Mpa抗壓能力。儀器外殼110沿軸向方向具有開口的第一端111和第二端112。在一個實施例中，儀器外殼110的外直徑被優(yōu)選設(shè)置成92mm、76mm。為便于儀器上接頭120和儀器下接頭160分別氣密密封地端接到儀器外殼110的第一端111和第二端112，儀器上接頭120和儀器下接頭160優(yōu)選均通過螺紋與儀器外殼110旋緊連接，且至少儀器上接頭120的一部分伸入儀器外殼110中，抵壓住儀器芯軸。例如，這可通過在儀器外殼110鄰近第一端111和第二端112的內(nèi)壁表面上形成內(nèi)螺紋，在儀器上接頭120和儀器下接頭160的外表面區(qū)段上形成相應(yīng)的外螺紋來實現(xiàn)。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可認(rèn)識到也可在儀器上接頭120和儀器下接頭160的外表面的某些區(qū)段上設(shè)置容納0形密封圈的凹槽，以便更好地實現(xiàn)密封。
[0024]參見圖2和圖3，為了便于測井儀10與地面系統(tǒng)或所處測井儀器串中其上方的其它儀器的電連接(包括電氣和信號連接)，儀器上接頭120中優(yōu)選設(shè)置有第一多芯電接插件121，例如一個常壓28芯插座。儀器上接頭120上優(yōu)選還提供有一個可相對于儀器上接頭120轉(zhuǎn)動的螺套拉環(huán)122。該螺套拉環(huán)122的上側(cè)區(qū)段123上設(shè)置有外螺紋。當(dāng)測井儀10與其他儀器對接時，可以只靠旋動螺套拉環(huán)122來實現(xiàn)對接，增加了本發(fā)明測井儀使用的簡便性。
[0025]參見圖4和圖5，儀器下接頭160中優(yōu)選設(shè)置有第二多芯電接插件161，例如一個常壓28芯插頭，以便提供測井儀10與所處測井儀器串中其它下方測井儀器的電連接。
[0026]圖6是測井儀10的保溫瓶短節(jié)130的示意性分解透視圖。測井儀10的電子線路短節(jié)設(shè)置在保溫瓶短節(jié)130的保溫瓶套131中且至少與儀器上接頭120中的第一多芯電接插件121電連接。
[0027]保溫瓶套131內(nèi)設(shè)置有一個整體的保溫瓶短節(jié)芯軸。該保溫瓶短節(jié)芯軸包括隔熱簧133、上吸熱體134、電子線路短節(jié)135、多芯插頭136、多芯插座137和下吸熱體138，這些部件依次固定地連接在一起，例如通過將相鄰端部套接后用徑向螺釘固定。這個保溫瓶短節(jié)芯軸的下端可通過下吸熱體138上的外螺紋旋緊在保溫瓶套131的底部。保溫瓶套131的上端可由螺紋端帽132端接。螺紋端帽132的一部分伸入保溫瓶套131中，抵壓住保溫瓶短節(jié)芯軸，使其在保溫瓶套131內(nèi)壓緊固定。在保溫瓶短節(jié)芯軸中設(shè)置的多芯插頭136和多芯插座137避免了將電子線路短節(jié)135的線束穿過保溫瓶短節(jié)130直接與電源模塊短節(jié)140連接，方便了電子線路短節(jié)135的電裝與維修。在一個實施例中，多芯插頭136和多芯插座137可以分別是常壓29芯插頭和插座。
[0028]電源模塊短節(jié)140相鄰于保溫瓶短節(jié)130設(shè)置在儀器外殼110內(nèi)。在本發(fā)明的各種實施例中，可選用各種適當(dāng)?shù)碾娫茨K短節(jié)。電源模塊短節(jié)的具體結(jié)構(gòu)、電路連接和功能作用等是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，本文對其不作進一步的贅述。
[0029]圖7是測井儀10的變壓器短節(jié)150的示意性透視圖。變壓器短節(jié)150相鄰于電源模塊短節(jié)140設(shè)置在儀器外殼110內(nèi)。變壓器短節(jié)的總體結(jié)構(gòu)、電路連接、基本功能等也是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，本文對此不作進一步的贅述。在此，需要注意的是，本發(fā)明對變壓器短節(jié)下端的結(jié)構(gòu)作了特別的改進。
[0030]參見圖8，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，變壓器短節(jié)150的下端優(yōu)選裝有彈簧座151和變壓器下接頭154。彈簧座151與變壓器下接頭154之間設(shè)置有軸向壓縮彈簧152。彈簧座151具有向下延伸的中心延伸軸153。軸向壓縮彈簧152圍繞中心延伸軸153設(shè)置。中心延伸軸153與變壓器下接頭154的內(nèi)底壁之間至少在軸向壓縮彈簧152處于自然狀態(tài)時具有間距。變壓器下接頭154的軸向延伸的側(cè)壁上開有兩個徑向相對的、軸向延伸的滑槽155，其優(yōu)選為矩圓形。變壓器下接頭154通過徑向地穿過滑槽155的螺卷銷157可滑動地連接到彈簧座151的中心延伸軸153的末端部分，從而允許彈簧座151與變壓器下接頭154之間沿軸向方向進行相對的位置滑動。這樣，在測井儀10的下井過程中，組裝成整體的儀器芯軸高溫膨脹時便會壓縮彈簧152，在彈簧座151與變壓器下接頭154之間出現(xiàn)相對的位置滑動，因而可避免整個儀器芯軸受熱變長，不會導(dǎo)致儀器上接頭120與儀器芯軸之間的壓接力太大，出現(xiàn)拆卸困難甚至變形損壞的問題。另外，初始裝配時，優(yōu)選將彈簧152設(shè)置成具有一定的預(yù)壓縮量，這可對儀器上接頭120起到一定的防松作用。
[0031]在一個優(yōu)選實施例中，變壓器下接頭154的外側(cè)壁上設(shè)置有軸向延伸的定位鍵156，而儀器下接頭160的內(nèi)孔壁上設(shè)置有可與該定位鍵156配合的定位鍵槽162 (參見圖5)。在該例中，當(dāng)將整體的儀器芯軸裝配進儀器外殼110時，變壓器下接頭154上的這一定位鍵156被插入儀器下接頭160的定位鍵槽162中，從而可防止儀器芯軸在儀器外殼110內(nèi)出現(xiàn)周向轉(zhuǎn)動。
[0032]此外，如圖1所示，測井儀10還可包括兩個護帽170，以便在測井儀10不作業(yè)時(例如在運輸過程中或存放時)分別可拆卸地套裝(例如通過螺紋連接或其它適當(dāng)?shù)倪B接方式)在儀器上接頭120和儀器下接頭160上進行防護。護帽170上可提供適當(dāng)?shù)牡跹b環(huán)以便于測井儀10的搬運或吊裝。
[0033]至此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，雖然本文已詳盡地示出和描述了多個示例性優(yōu)選實施例，但是，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，仍可根據(jù)本申請公開的內(nèi)容直接確定或推導(dǎo)出符合本發(fā)明原理的許多其他變型或修改。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)被理解和認(rèn)定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。
【權(quán)利要求】
1.一種用于油氣井探測的測井儀，其特征在于包括: 儀器外殼，其沿軸向方向具有開口的第一端和第二端； 儀器上接頭，其氣密密封地連接到所述儀器外殼的第一端，且其中設(shè)置有第一多芯電接插件； 保溫瓶短節(jié)，所述測井儀的電子線路短節(jié)設(shè)置在所述保溫瓶短節(jié)的保溫瓶套中，且至少與所述儀器上接頭中的第一多芯電接插件電連接； 電源模塊短節(jié)； 變壓器短節(jié)；和 儀器下接頭，其氣密密封地連接到所述儀器外殼的第二端， 其中，所述保溫瓶短節(jié)、所述電源模塊短節(jié)、所述變壓器短節(jié)依次自上而下地串聯(lián)設(shè)置在所述儀器外殼中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測井儀，其特征在于， 所述保溫瓶短節(jié)、所述電源模塊短節(jié)、所述變壓器短節(jié)的相鄰端部依次套接且通過徑向螺釘固定在一起構(gòu)成一個整體的儀器芯軸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測井儀，其特征在于， 所述儀器下接頭通過螺紋與所述儀器外殼旋緊連接；而且 所述儀器上接頭通過螺紋與所述儀器外殼旋緊連接，且所述儀器上接頭的一部分伸入所述儀器外殼中，抵壓住所述儀器芯軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測井儀，其特征在于， 所述保溫瓶套內(nèi)設(shè)置有一個整體的保溫瓶短節(jié)芯軸，所述保溫瓶短節(jié)芯軸包括依次固定地連接在一起的隔熱簧、上吸熱體、電子線路短節(jié)、多芯插頭、多芯插座和下吸熱體； 所述保溫瓶短節(jié)芯軸的下端通過所述下吸熱體上的外螺紋旋緊在所述保溫瓶套中；而且 所述保溫瓶套的上端由螺紋端帽端接，所述螺紋端帽的一部分伸入所述保溫瓶套中，抵壓住所述保溫瓶短節(jié)芯軸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測井儀，其特征在于， 所述變壓器短節(jié)的下端裝有彈簧座和變壓器下接頭，所述彈簧座與所述變壓器下接頭之間設(shè)置有軸向壓縮彈簧。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測井儀，其特征在于， 所述彈簧座具有向下延伸的中心延伸軸； 所述軸向壓縮彈簧圍繞所述中心延伸軸設(shè)置；而且 所述中心延伸軸與所述變壓器下接頭的內(nèi)底壁之間至少在所述軸向壓縮彈簧處于自然狀態(tài)時具有間距。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測井儀，其特征在于， 所述變壓器下接頭的軸向延伸的側(cè)壁上開有兩個徑向相對的、軸向延伸的滑槽；而且所述變壓器下接頭通過徑向地穿過所述滑槽的螺卷銷可滑動地連接到所述彈簧座的中心延伸軸的末端部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測井儀，其特征在于， 所述變壓器下接頭的外側(cè)壁上設(shè)置有軸向延伸的定位鍵；所述儀器下接頭的內(nèi)孔壁上設(shè)置有定位鍵槽；而且所述變壓器下接頭上的定位鍵與所述儀器下接頭上的定位鍵槽相配合。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測井儀，其特征在于，所述儀器下接頭中設(shè)置有第二多芯電接插件。
【文檔編號】E21B47/00GK104420863SQ201310399148
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月5日
【發(fā)明者】袁彩華, 于昊, 謝昱北 申請人:中國石油集團長城鉆探工程有限公司