[實(shí)用新型]一種油氣鉆井井下重復(fù)起震裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220371825.0
• 申請日: 2012-07-30
• 公開（公告）號: CN202832333U
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉剛;周建良;何保生;馬加驥;王平雙;董照顯;武廣璦;于長廣;靳勇;曹硯鋒;文敏
• 申請（專利權(quán)）人: 中國海洋石油總公司;中海油研究總院;中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號: E21B28/00
• 分類號: E21B28/00;E21B47/095
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;關(guān)暢

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種鉆井裝置，特別是關(guān)于一種油氣鉆井井下重復(fù)起震裝置。

背景技術(shù)

在石油開采鉆井中，為了識別地層及鉆頭位置等，需要采用一種在井下重復(fù)起震的裝置，以通過采集這種起震裝置所產(chǎn)生的振動(dòng)信號，達(dá)到識別井下狀態(tài)、地層特性和鉆頭位置等的目的。例如，在叢式井鉆井過程中為防止各井眼之間的碰撞，就需要采用這種工具，來識別鉆頭距風(fēng)險(xiǎn)套管間的距離。因?yàn)榫壑g一旦發(fā)生碰撞，其產(chǎn)生的后果是非常嚴(yán)重，不僅會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)還會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。以往解決防碰問題的主要方法是：采用井眼軌道設(shè)計(jì)、隨鉆測量和防碰掃描等技術(shù)，但在不同的條件下均因存在一定的不足而不能避免將鉆頭打到鄰井套管，因此需要采用一種或多種方式來補(bǔ)充。

現(xiàn)有技術(shù)中，依據(jù)監(jiān)測套管頭振動(dòng)波的防碰監(jiān)測方法已經(jīng)成為一種防碰監(jiān)測的有效手段，它通過安裝在風(fēng)險(xiǎn)鄰井套管頭部位的加速度傳感器，采集和分析由鉆頭破巖時(shí)所產(chǎn)生振動(dòng)波的信號，判斷井眼是否具有碰撞鄰井套管的風(fēng)險(xiǎn)因素，并基于信號傳播規(guī)律，建立井眼防碰模型，計(jì)算鉆頭距鄰井井筒的最近距離。但由于鉆頭信號擴(kuò)散衰減和地層介質(zhì)的吸收衰減作用以及震動(dòng)波在套管中傳播時(shí)的衰減作用，因此在較深層段的鉆頭信號傳遞的距離有限，限制了此項(xiàng)技術(shù)的深層應(yīng)用。無論是地層特征測量還是鉆頭位置測量，都希望能產(chǎn)生一種具有獨(dú)立特征，便于識別而不受或少受外界干擾的信號。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本實(shí)用新型的目的提供一種能夠監(jiān)測井眼之間防碰和能計(jì)算井間距離，并能識別地層特征規(guī)定信號的油氣鉆井井下重復(fù)起震裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案：一種油氣鉆井井下重復(fù)起震裝置，其特征在于：它包括一外筒，所述外筒內(nèi)插設(shè)有一具有中心孔的上接頭，所述上接頭頂部的中心孔設(shè)置有與上部鉆具連接的內(nèi)螺紋，所述上接頭通過螺紋連接在所述外筒的上口；所述上接頭的中部與所述外筒之間套設(shè)有一彈簧，所述彈簧的底部連接一沖擊錘，所述沖擊錘與所述外筒之間滑動(dòng)夾設(shè)有一套筒；所述外筒內(nèi)壁的中部具有一加大內(nèi)徑的臺肩，所述臺肩下方的所述外筒內(nèi)壁滑動(dòng)地設(shè)置有一止推環(huán)，所述止推環(huán)下方的所述外筒內(nèi)壁設(shè)置有一通過外螺紋與其連接的限位環(huán)；所述套筒滑動(dòng)地穿設(shè)在所述限位環(huán)內(nèi)，所述套筒的上部沿周向均布有三個(gè)弧形結(jié)構(gòu)槽，所述套筒外壁的結(jié)構(gòu)槽下方緊密地套設(shè)在一具有漸縮臺肩止推環(huán)內(nèi)；在每一個(gè)所述結(jié)構(gòu)槽內(nèi)均卡設(shè)有一弧形卡，所述套筒內(nèi)徑的中部具有一圈凸出的鐵砧，所述鐵砧的垂向設(shè)置有若干連通孔，所述套筒下半段的內(nèi)徑滑動(dòng)地套設(shè)有一操作套筒，所述操作套筒通過螺紋連接在上接頭的末端；所述操作套筒的上口外緣設(shè)置有控制沖擊錘上行的一圈凸臺；所述套筒下半段的外徑設(shè)置有矩形外花鍵，所述外花鍵滑動(dòng)地套接一內(nèi)花鍵接頭，所述外筒的下口通過若干螺栓固定連接內(nèi)花鍵接頭；所述外花鍵末端通過螺紋連接一下接頭，所述下接頭外壁設(shè)置有用于連接下部鉆具的螺紋。

所述弧形卡的形狀為30°弧形結(jié)構(gòu)；所述結(jié)構(gòu)槽中內(nèi)部開度小于弧形卡的截面直徑。

本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、本實(shí)用新型由于采用彈簧直接連接沖擊錘，而彈簧作為儲能的關(guān)鍵構(gòu)件，通過外筒內(nèi)壁的臺肩與套設(shè)在套筒上的止推環(huán)的漸縮臺肩及沖擊錘的配合擠壓或容納弧形卡，因此可以靈活控制沖擊錘下行擊打套筒的鐵砧。2、本實(shí)用新型由于在操作套筒頂部的外緣設(shè)置有一圈凸臺用于推動(dòng)沖擊錘上行，使壓縮彈簧儲蓄能量，因此使鉆具運(yùn)行更加穩(wěn)定、機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單、可靠、易于實(shí)現(xiàn)起震。3、本實(shí)用新型為了避免弧形卡掉入套筒的內(nèi)腔，在結(jié)構(gòu)槽中采用內(nèi)部開度小于弧形卡的截面直徑，因此使部分弧形卡突出到套筒內(nèi)腔中的三個(gè)卡點(diǎn)承托沖擊錘更加牢固，延長了震動(dòng)裝置的使用壽命。4、本實(shí)用新型由于采用套筒下部的矩形外花鍵結(jié)構(gòu)連接內(nèi)花鍵接頭，因此可以實(shí)現(xiàn)震源內(nèi)使外筒的上、下伸縮行程的同時(shí)增大傳遞上部鉆具的扭矩。5、本實(shí)用新型由于在上接頭與外筒上口、上接頭的末端與操作套筒和套筒與下接頭分別通過細(xì)牙螺紋固定連接，因此可以降低對密封的要求。本實(shí)用新型可以廣泛用于油氣鉆探施工中需要井下重復(fù)起震需要標(biāo)志振動(dòng)信號的作業(yè)之中。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖

圖2是套筒的結(jié)構(gòu)槽結(jié)構(gòu)示意圖

圖3是圖2的剖視示意圖

圖4是弧形卡的結(jié)構(gòu)示意圖

圖5是套筒的結(jié)構(gòu)槽與弧形卡連接狀態(tài)示意圖

圖6是止推環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖

圖7是操作套筒的局部結(jié)構(gòu)示意圖

圖8是套筒與內(nèi)花鍵接頭的連接狀態(tài)示意圖

圖9是彈簧處于鉆具自然狀態(tài)示意圖