一種有線隨鉆測量工具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種有線隨鉆測量工具，尤其是能滿足旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)或復(fù)合鉆進(jìn)時測量的需要，屬鉆井與測井領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]鉆井技術(shù)的主要特征是地面驅(qū)動裝置連接柱狀空心鉆具，該鉆具的另一頭與鉆頭相連，鉆頭旋轉(zhuǎn)破壞巖石，從地面驅(qū)動裝置內(nèi)注入的泥漿(鉆井夜)流經(jīng)鉆具內(nèi)孔從鉆頭處返出，攜帶鉆碎的巖石從鉆具與鉆頭鉆出的井眼的環(huán)形空間流到地面，通過在鉆臺轉(zhuǎn)盤上一根一根的接入鉆具使井越鉆越深。鉆進(jìn)分為旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)(地面驅(qū)動裝置帶動整個鉆具旋轉(zhuǎn)從而使鉆頭旋轉(zhuǎn)向前)、滑動鉆進(jìn)(在鉆頭和鉆具間連接的螺桿或渦輪鉆具經(jīng)由泥漿驅(qū)動其內(nèi)軸旋轉(zhuǎn)從而使相連的鉆頭旋轉(zhuǎn)破巖，螺桿或渦輪鉆具上部的鉆具不轉(zhuǎn)，僅滑動向前)和復(fù)合鉆進(jìn)(地面驅(qū)動裝置帶動鉆具旋轉(zhuǎn)的同時螺桿或渦輪鉆具也驅(qū)動鉆頭旋轉(zhuǎn))。
[0003]鉆井時實(shí)時獲取反映地層油藏特性和工程狀況的信息，有利于快速準(zhǔn)確決策與控制、降低綜合費(fèi)用，是現(xiàn)代鉆井工程技術(shù)的發(fā)展方向，隨鉆(在鉆井作業(yè)的同時)測量與傳輸(傳輸實(shí)測的信息)是實(shí)現(xiàn)這一目的的技術(shù)手段。隨鉆測量工具由供電、測量和數(shù)據(jù)傳輸三大部分組成，以數(shù)據(jù)傳輸方式的不同分為有線隨鉆測量和無線隨鉆測量兩類。有線隨鉆測量工具的測量儀器放置在距離鉆頭較近的鉆具內(nèi)(或傳感器就安裝在鉆頭上部的鉆具短節(jié)上)，地面車裝或撬裝絞車上的電纜通過安裝在鉆具上部(在鉆臺轉(zhuǎn)盤面以上)的高壓循環(huán)頭或旁通接頭進(jìn)入鉆具內(nèi)與測量儀器相連，電纜是傳輸電力給測量系統(tǒng)并在地面與測量儀器間傳輸信息的通道。
[0004]由于電纜一端與鉆頭上部的鉆具內(nèi)的測量儀器相連，另一端與地面絞車系統(tǒng)相連，因此有線隨鉆測量工具不能在旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)或復(fù)合鉆進(jìn)時使用(否則會扭斷電纜)，只能在滑動鉆進(jìn)時使用。旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、復(fù)合鉆進(jìn)是鉆井的主要工作方式，因此，目前的有線隨鉆測量工具的應(yīng)用得到了很大限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決現(xiàn)有有線隨鉆測量工具不能在旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)或復(fù)合鉆進(jìn)中使用的問題，本發(fā)明提供一種有線隨鉆測量工具，能滿足在各種鉆井工況下工作的需要。
[0006]本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一封閉殼體兩端貫通連接到轉(zhuǎn)盤面以上的鉆具之間，殼體內(nèi)安置一絞車，絞車軸一端穿出殼體外與固定在殼體上電機(jī)的軸傳動連接，電機(jī)或殼體上固定有電池、無線收發(fā)控制器，絞車上的電纜的一端穿過絞車軸心與無線收發(fā)控制器電連接，無線收發(fā)控制器分別與電池、電機(jī)電連接，電纜另一端與一對接器的上部連接，絞車轉(zhuǎn)動驅(qū)動上部對接器與安置在鉆具內(nèi)部的下部對接器電連接或斷開，下部對接器與鉆具內(nèi)電纜連接，鉆具內(nèi)電纜另一端與測量儀器連接，測量儀器位于鉆頭上部的鉆具內(nèi)。通過將絞車微型化放置于殼體內(nèi)部、絞車驅(qū)動部分及無線收發(fā)控制器固定于短節(jié)外部，既解決了常規(guī)有線測量工具旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時電纜扭斷問題，又方便使用；將絕大部分長度的電纜(下部與測量儀器相連)用連接器固定于鉆具內(nèi)，彌補(bǔ)了微型絞車上電纜延伸長度有限的缺點(diǎn)，滿足了深井測量的需要。
[0007]當(dāng)下鉆到井底、鉆具坐在轉(zhuǎn)盤上后，把底端與上部對接器或測量儀器連接，頂端與下部對接器連接的電纜下入鉆具內(nèi)；在與鉆頭上部的下部對接器對接或坐掛儀器后，電纜頂部的下部對接器坐掛于鉆具內(nèi)表面上，下部對接器上設(shè)置的卡瓦可防止其在鉆具內(nèi)滑移。將連接有上述殼體的鉆具與坐在轉(zhuǎn)盤上的井內(nèi)鉆具連接，當(dāng)不需要測井時，控制無線收發(fā)控制器啟動電磁開關(guān)斷開無線收發(fā)控制器與軸上電纜觸頭的電連接，以避免在對接器斷開狀態(tài)因接觸泥漿短路以及電機(jī)轉(zhuǎn)動導(dǎo)致的電磁開關(guān)與軸上電纜觸頭的磨損。當(dāng)需要測井時，控制無線收發(fā)控制器給電機(jī)供電驅(qū)動絞車使電纜下放，當(dāng)絞車上電纜端部的上部對接器與井內(nèi)鉆具里的下部對接器對接后，通過無線收發(fā)控制器停止電機(jī)轉(zhuǎn)動并啟動電磁開關(guān)使井內(nèi)電纜與無線收發(fā)控制器電連接以給井下儀器提供電力、測井并交換信息，測井期間鉆具可以旋轉(zhuǎn)或鉆進(jìn)。測井結(jié)束或因井深增加需要加入鉆桿(鉆具)時，通過無線收發(fā)控制器啟動電磁開關(guān)斷開無線收發(fā)控制器與軸上電纜觸頭的電連接，然后通過無線收發(fā)控制器給電機(jī)供電驅(qū)動絞車使電纜上提，當(dāng)上部連接器與下部連接器斷開并進(jìn)入殼體之內(nèi)即可開展后續(xù)工作。
[0008]絞車上電纜的一端穿過絞車軸心也可不通過電磁開關(guān)而與無線收發(fā)控制器直接電連接，該無線收發(fā)控制器與電池電連接并固定在一托盤上，托盤固定在軸上。由于無線收發(fā)控制器與電池會隨絞車一起轉(zhuǎn)動，因此，需要給電機(jī)單獨(dú)配置另一電池與無線控制器以實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的控制。
[0009]本發(fā)明的有益效果是，該有線隨鉆測量工具不僅能在滑動鉆進(jìn)時使用，也能在旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)或復(fù)合鉆進(jìn)中使用，將該集成有微型絞車系統(tǒng)的短節(jié)(殼體)安裝在頂驅(qū)上或大鉤之下吊卡之上還能在起下鉆作業(yè)時測井；由于是電纜傳輸測量數(shù)據(jù)，可靠性高速度快，可以在井下鉆具上加裝更多的測量模塊，以獲取更多井下實(shí)時數(shù)據(jù)。
【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0011]圖1是有線隨鉆測量工具實(shí)施例1中短節(jié)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是圖1中絞車軸與短節(jié)密封部位剖面結(jié)構(gòu)的局部放大圖。
[0013]圖3是鉆具內(nèi)電纜與測井儀器連接以及絞車驅(qū)動的電纜與鉆具內(nèi)電纜連接示意圖。
[0014]圖4是有線隨鉆測量工具實(shí)施例2中短節(jié)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖5是圖4中絞車軸與短節(jié)密封部位剖面結(jié)構(gòu)的局部放大圖。
[0016]圖6是有線隨鉆測量工具實(shí)施例3中短節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中1.短節(jié)，2.無線收發(fā)控制器，3.電池，4.電機(jī)，5.絞車輪盤，6.可密封裝配孔，7.螺桿，8.絞車，9.排繩器，10.電纜，11.濕接頭上部分，12.連接盤，13.電磁開關(guān)，14.內(nèi)壁絕緣金屬環(huán)，15.密封部件，16.絞車軸，17.絞車軸中電纜，18.絞車輪轂，19.鉆具內(nèi)電纜，20.濕接頭下部分，21.鉆具，22.測井儀器，23.另一電池，24.無線控制器，25.—電池，26.電源觸頭，27.托盤，28.齒輪。
【具體實(shí)施方式】
[0018]在圖3中，該有線隨鉆測量工具由接入轉(zhuǎn)盤面以上鉆具(21)中的短節(jié)(I)和用濕接頭下部分(20)固定于井內(nèi)鉆具(21)內(nèi)的電纜(19)及與其相連接的測井儀器(22)兩部分組成。濕接頭下部分(20)設(shè)有卡瓦以咬合鉆具(21)內(nèi)表面，鉆具(21)內(nèi)的電纜(19)與測量儀器(22)間的連接為濕接頭對接連接或直接連接。短節(jié)(I)兩端具有與鉆具(21)相同的連接類型，短節(jié)(I)內(nèi)部設(shè)置有絞車(8)，絞車軸(16) —端限定于短節(jié)(I)內(nèi)一端通過密封部件(15)穿出短節(jié)(I)。絞車輪轂(18)徑向布置有螺孔可通過殼體上可密封裝配孔(6 )安裝螺桿(7 )以延長絞車輪盤(5 )的直徑使絞車(8 )容納更多的電纜(10 )，絞車(8 )上布置有排繩