內(nèi)置式環(huán)空井底壓力測量裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及油氣田作業(yè)工具【技術(shù)領(lǐng)域】，是一種內(nèi)置式環(huán)空井底壓力測量裝置，其包括外筒、芯軸、傳壓絲堵和測量儀器總成；測量儀器總成包括電源、壓力傳感器和數(shù)據(jù)存儲器；芯軸的軸向內(nèi)部設(shè)有儀器倉，芯軸的上部外側(cè)設(shè)有環(huán)狀突起，環(huán)狀突起的軸向設(shè)有過流孔；環(huán)狀突起的徑向設(shè)有至少一個第一孔，儀器倉內(nèi)部安裝有測量儀器總成，芯軸對接筒與芯軸的下端連接；外筒的側(cè)壁上固定安裝有傳壓絲堵，傳壓絲堵的中心孔與第一孔連通。本發(fā)明通過芯軸密封結(jié)構(gòu)與外筒的緊密配合，有效地隔離了鉆具內(nèi)的鉆井液，并能將環(huán)空鉆井液導(dǎo)入芯軸內(nèi)部的儀器倉，從而進行壓力和溫度的測量，具有安全、省力、簡便、高效的特點。
【專利說明】內(nèi)置式環(huán)空井底壓力測量裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油氣田作業(yè)工具【技術(shù)領(lǐng)域】，是一種內(nèi)置式環(huán)空井底壓力測量裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著低壓地層、低滲地層、深層及復(fù)雜地區(qū)油氣藏勘探、開發(fā)工作量的增加，欠平衡鉆井在儲層保護、快速鉆進等方面的技術(shù)優(yōu)勢得以充分體現(xiàn)。受益于市場環(huán)境的變化以及欠平衡鉆井本身工藝技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，各油田欠平衡鉆井技術(shù)得以快速推廣使用。欠平衡鉆井的成功實施依賴于把井底壓力保持在設(shè)計的壓力窗口范圍內(nèi)。井底壓力計算涉及復(fù)雜的井筒內(nèi)氣液固多相流模擬計算，具有較高的技術(shù)難度，一直是制約欠平衡鉆井技術(shù)發(fā)展的瓶頸。在欠平衡鉆井過程中一旦發(fā)生過平衡，對儲層造成的傷害是不可逆轉(zhuǎn)的，如何提高井底壓力預(yù)測的精確性是保證欠平衡鉆井成功的關(guān)鍵。井底壓力采集技術(shù)也就是在這種迫切需求下產(chǎn)生的。目前，隨著鉆井深度的增加，小尺寸井眼鉆井任務(wù)逐漸增多，因此，如何在小尺寸井眼鉆井中獲取井底壓力及溫度參數(shù)也顯得尤為重要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種內(nèi)置式環(huán)空井底壓力測量裝置，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其能有效解決現(xiàn)有小尺寸井眼鉆井中存在的猶取井底壓力及溫度參數(shù)，費時費力、施工效率較低、精確性不高的問題。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是通過以下措施來實現(xiàn)的:
一種內(nèi)置式環(huán)空井底壓力測量裝置，包括外筒、芯軸、傳壓絲堵、測量儀器總成和芯軸對接筒，外筒的上端內(nèi)壁設(shè)有內(nèi)螺紋，外筒的下端外壁設(shè)有外螺紋；測量儀器總成包括電源、壓力傳感器和數(shù)據(jù)存儲器，壓力傳感器和數(shù)據(jù)存儲器分別通過導(dǎo)線與電源連接，壓力傳感器的信號輸出端與數(shù)據(jù)存儲器的第一信號輸入端連接；芯軸的軸向內(nèi)部設(shè)有儀器倉，儀器倉的開口朝下，芯軸的上部外側(cè)設(shè)有環(huán)狀突起，環(huán)狀突起的軸向設(shè)有至少兩個過流孔；環(huán)狀突起的徑向設(shè)有與儀器倉連通的至少一個第一孔，儀器倉內(nèi)部安裝有測量儀器總成，芯軸對接筒的上端內(nèi)壁與芯軸的下端外壁通過螺紋連接并將儀器倉封閉；芯軸和芯軸對接筒位于外筒的內(nèi)部；外筒的上部內(nèi)壁設(shè)有臺階，環(huán)狀突起的下端座落在臺階上；外筒的側(cè)壁上固定安裝有傳壓絲堵，傳壓絲堵的中心孔與第一孔連通。
[0005]下面是對上述發(fā)明技術(shù)方案的進一步優(yōu)化或/和改進:
上述傳壓絲堵的上下兩側(cè)的環(huán)形突起的外壁上分別設(shè)有不少于一道的密封圈，傳壓絲堵的上下兩側(cè)的環(huán)形突起的外壁上分別設(shè)有兩道密封圈。
[0006]上述芯軸對接筒的上端與芯軸的下端的連接處設(shè)有密封圈。
[0007]上述測量儀器總成還包括溫度傳感器，溫度傳感器通過導(dǎo)線與電源連接，溫度傳感器的信號輸出端與數(shù)據(jù)存儲器的第二信號輸入端連接。
[0008]上述芯軸的上端為圓錐形，芯軸對接筒的下端為圓錐形。
[0009]上述環(huán)狀突起的軸向設(shè)有均布的三個過流孔。
[0010]本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理而緊湊，使用方便，其通過芯軸密封結(jié)構(gòu)與外筒的緊密配合，有效地隔離了鉆具內(nèi)的鉆井液，并能將環(huán)空鉆井液導(dǎo)入芯軸內(nèi)部的儀器倉，從而進行壓力和溫度的測量，測得的環(huán)空井底壓力和溫度值存儲在數(shù)據(jù)存儲器中，待鉆井工作完畢后，從鉆具上拆下外筒，取出芯軸，拆下芯軸對接筒，取出測量儀器總成，將數(shù)據(jù)存儲器取下并讀取數(shù)據(jù)，即可獲得環(huán)空井底壓力和溫度；結(jié)構(gòu)簡單，可以快速、便捷地安裝或取出測量儀器總成；環(huán)形突起上設(shè)計的三個過流孔最大程度地減少鉆井液流經(jīng)該內(nèi)置式環(huán)空井底壓力測量裝置時產(chǎn)生的壓耗，具有安全、省力、簡便、高效的特點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]附圖1為本發(fā)明最佳實施例的主視局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]附圖2為附圖1中在A-A處的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]附圖3為附圖1中測量儀器總成的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]附圖中的編碼分別為:1為外筒，2為芯軸，3為傳壓絲堵，4為測量儀器總成，5為芯軸對接筒，6為儀器倉，7為環(huán)狀突起，8為第一孔，9為傳壓絲堵的中心孔，10為密封圈，11為過流孔，12為電源，13為壓力傳感器，14為數(shù)據(jù)存儲器，15為溫度傳感器。

【具體實施方式】
[0015]本發(fā)明不受下述實施例的限制，可根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案與實際情況來確定具體的實施方式。
[0016]在本發(fā)明中，為了便于描述，各部件的相對位置關(guān)系的描述均是根據(jù)說明書附圖1的布圖方式來進行描述的，如:前、后、上、下、左、右等的位置關(guān)系是依據(jù)說明書附圖1的布圖方向來確定的。
[0017]下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步描述:
如附圖1、2、3所示，該內(nèi)置式環(huán)空井底壓力測量裝置包括外筒1、芯軸2、傳壓絲堵3、測量儀器總成4和芯軸對接筒5，外筒I的上端內(nèi)壁設(shè)有內(nèi)螺紋，外筒I的下端外壁設(shè)有外螺紋；測量儀器總成4包括電源12、壓力傳感器13和數(shù)據(jù)存儲器14，壓力傳感器13和數(shù)據(jù)存儲器14分別通過導(dǎo)線與電源12連接，壓力傳感器13的信號輸出端與數(shù)據(jù)存儲器14的第一信號輸入端連接；芯軸2的軸向內(nèi)部設(shè)有儀器倉6,儀器倉6的開口朝下,芯軸2的上部外側(cè)設(shè)有環(huán)狀突起7，環(huán)狀突起7的軸向設(shè)有至少兩個過流孔11 ;環(huán)狀突起7的徑向設(shè)有與儀器倉6連通的至少一個第一孔8，儀器倉6內(nèi)部安裝有測量儀器總成4，芯軸對接筒5的上端內(nèi)壁與芯軸2的下端外壁通過螺紋連接并將儀器倉6封閉；芯軸2和芯軸對接筒5位于外筒I的內(nèi)部；外筒I的上部內(nèi)壁設(shè)有臺階，環(huán)狀突起7的下端座落在臺階上；外筒I的側(cè)壁上固定安裝有傳壓絲堵3，傳壓絲堵3的中心孔9與第一孔8連通。
[0018]這樣，外筒I的上下兩端通過螺紋安裝在鉆具上，鉆具內(nèi)的鉆井液可通過環(huán)狀突起7上的過流孔11通過，并抵達(dá)鉆頭；測量儀器總成4位于芯軸2內(nèi)部的儀器倉6內(nèi)，有效地隔離鉆具內(nèi)鉆井液；通過傳壓絲堵3將環(huán)空鉆井液導(dǎo)入芯軸2的儀器倉6內(nèi)，壓力傳感器13可以測量環(huán)空井底壓力，并將采集到的環(huán)空井底壓力輸送到數(shù)據(jù)存儲器14內(nèi)；待鉆進工作完畢起鉆后，從鉆具上拆下外筒1，取出芯軸2，清洗干凈，卸開芯軸對接筒5，取出測量儀器總成4，擦拭干凈，拆開測量儀器總成4，卸下電源12，將數(shù)據(jù)存儲器14與計算機連接，讀取內(nèi)部存儲的環(huán)空井底壓力；結(jié)構(gòu)簡單，可以快速、便捷地安裝或取出測量儀器總成。
[0019]可根據(jù)實際需要，對上述內(nèi)置式環(huán)空井底壓力測量裝置作進一步優(yōu)化或/和改進:
如附圖3所示，上述測量儀器總成還包括溫度傳感器15，溫度傳感器15通過導(dǎo)線與電源12連接，溫度傳感器15的信號輸出端與數(shù)據(jù)存儲器14的第二信號輸入端連接。這樣，可以在測量環(huán)空井底壓力的同時，測得環(huán)空鉆井液的溫度，為鉆進作業(yè)提供數(shù)據(jù)支持。
[0020]如附圖1所示，上述芯軸2的上端為圓錐形，芯軸對接筒5的下端為圓錐形。這樣，芯軸2和芯軸對接筒5可以起到導(dǎo)流的作用，同時，這樣也能減小鉆井液流經(jīng)外筒I內(nèi)部的芯軸2、芯軸對接筒5時產(chǎn)生的壓耗，提高測量精度。
[0021]如附圖1所示，上述傳壓絲堵3的上下兩側(cè)的環(huán)狀突起7的外壁上分別設(shè)有不少于一道的密封圈10。這樣，可以提高芯軸2和外筒I內(nèi)壁之間的密封性，防止鉆具內(nèi)的鉆井液進入儀器倉，避免鉆具內(nèi)的鉆井液對測量造成干擾，提高測量準(zhǔn)確度。
[0022]如附圖1所示，上述傳壓絲堵3的上下兩側(cè)的環(huán)狀突起7的外壁上分別設(shè)有兩道密封圈10。
[0023]如附圖1所示，上述芯軸對接筒5的上端與芯軸2的下端的連接處設(shè)有密封圈10。這樣，可以提高芯軸對接筒5和芯軸2連接處的密封性，防止鉆具內(nèi)的鉆井液進入儀器倉，避免鉆具內(nèi)的鉆井液對測量造成干擾，提高測量準(zhǔn)確度。
[0024]如附圖1、2所示，上述環(huán)狀突起7的軸向設(shè)有均布的三個過流孔11。這樣，最大程度地減少鉆井液流經(jīng)外筒I內(nèi)部的芯軸2時產(chǎn)生的壓耗。
[0025]以上技術(shù)特征構(gòu)成了本發(fā)明的最佳實施例，其具有較強的適應(yīng)性和最佳實施效果，可根據(jù)實際需要增減非必要的技術(shù)特征，來滿足不同情況的需求。
[0026]本發(fā)明最佳實施例的使用過程:
首先，組裝測量儀器總成4，壓力傳感器13、溫度傳感器15和數(shù)據(jù)存儲器14分別通過導(dǎo)線與電源12連接，壓力傳感器13的信號輸出端與數(shù)據(jù)存儲器14的第一信號輸入端連接，溫度傳感器15的信號輸出端與數(shù)據(jù)存儲器14的第二信號輸入端連接。將測量儀器總成4插入芯軸2內(nèi)部的儀器倉6內(nèi)。在芯軸2下端螺紋及密封圈10出均勻涂抹硅脂，連接芯軸對接筒5。
[0027]接著，在芯軸2的環(huán)裝突起上安裝四道密封圈10，并在密封圈10處均勻涂抹硅脂，將芯軸2小心地自外筒I的上端插入，用銅棒輕敲，使其安裝到位，然后連接在鉆具上的指定位置，隨鉆具一起入井進行壓力和溫度的測量；
最后，待鉆進工作完畢起鉆后，從鉆具上拆下外筒1，取出芯軸2，清洗干凈，卸開芯軸對接筒5，取出測量儀器總成4，擦拭干凈，拆開測量儀器總成4，卸下電源12，將數(shù)據(jù)存儲器14與計算機連接，讀取內(nèi)部存儲的環(huán)空井底壓力和溫度數(shù)據(jù)。
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)置式環(huán)空井底壓力測量裝置，其特征在于包括外筒、芯軸、傳壓絲堵、測量儀器總成和芯軸對接筒，外筒的上端內(nèi)壁設(shè)有內(nèi)螺紋，外筒的下端外壁設(shè)有外螺紋；測量儀器總成包括電源、壓力傳感器和數(shù)據(jù)存儲器，壓力傳感器和數(shù)據(jù)存儲器分別通過導(dǎo)線與電源連接，壓力傳感器的信號輸出端與數(shù)據(jù)存儲器的第一信號輸入端連接；芯軸的軸向內(nèi)部設(shè)有儀器倉，儀器倉的開口朝下，芯軸的上部外側(cè)設(shè)有環(huán)狀突起，環(huán)狀突起的軸向設(shè)有至少兩個過流孔；環(huán)狀突起的徑向設(shè)有與儀器倉連通的至少一個第一孔，儀器倉內(nèi)部安裝有測量儀器總成，芯軸對接筒的上端內(nèi)壁與芯軸的下端外壁通過螺紋連接并將儀器倉封閉；芯軸和芯軸對接筒位于外筒的內(nèi)部；外筒的上部內(nèi)壁設(shè)有臺階，環(huán)狀突起的下端座落在臺階上；外筒的側(cè)壁上固定安裝有傳壓絲堵，傳壓絲堵的中心孔與第一孔連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置式環(huán)空井底壓力測量裝置，其特征在于傳壓絲堵的上下兩側(cè)的環(huán)形突起的外壁上分別設(shè)有不少于一道的密封圈，芯軸對接筒的上端與芯軸的下端的連接處設(shè)有密封圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)置式環(huán)空井底壓力測量裝置，其特征在于傳壓絲堵的上下兩側(cè)的環(huán)形突起的外壁上分別設(shè)有兩道密封圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的內(nèi)置式環(huán)空井底壓力測量裝置，其特征在于測量儀器總成還包括溫度傳感器，溫度傳感器通過導(dǎo)線與電源連接，溫度傳感器的信號輸出端與數(shù)據(jù)存儲器的第二信號輸入端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的內(nèi)置式環(huán)空井底壓力測量裝置，其特征在于芯軸的上端為圓錐形，芯軸對接筒的下端為圓錐形。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)置式環(huán)空井底壓力測量裝置，其特征在于芯軸的上端為圓錐形，芯軸對接筒的下端為圓錐形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的內(nèi)置式環(huán)空井底壓力測量裝置，其特征在于環(huán)狀突起的軸向設(shè)有均布的三個過流孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)置式環(huán)空井底壓力測量裝置，其特征在于環(huán)狀突起的軸向設(shè)有均布的三個過流孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)置式環(huán)空井底壓力測量裝置，其特征在于環(huán)狀突起的軸向設(shè)有均布的三個過流孔。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)置式環(huán)空井底壓力測量裝置，其特征在于環(huán)狀突起的軸向設(shè)有均布的三個過流孔。
【文檔編號】E21B47/06GK104358562SQ201410585891
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月28日
【發(fā)明者】羅維, 周強, 周琳, 唐亮, 劉琛, 孫鵬, 馬紅濱 申請人:中國石油集團西部鉆探工程有限公司