[實用新型]一種基于鉆井液循環的機械式測斜儀器

有效

• 申請號: 201920725872.2
• 申請日: 2019-05-21
• 公開（公告）號: CN211115966U
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 鐘健;陳桂芳;雷本祿;郭其勇;陳建;袁野
• 申請（專利權）人: 自貢中興耐磨新材料有限公司
• 主分類號: E21B47/022
• 分類號: E21B47/022;E21B47/18
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 錢成岑

本實用新型公開了一種基于鉆井液循環的機械式測斜儀器，包括按鉆井液流通方向依次連通的脈沖發生裝置、編碼控制機構、測斜機構、阻尼裝置和與鉆頭連通的底座，所述的底座上設置有包覆阻尼裝置、測斜機構和編碼控制機構的外殼。本實用新型的有益效果是：本方案能夠實現無線隨鉆測斜的功能，在不影響正常鉆井的情況下，實現測量鉆井的參數，避免測量數據存在延遲而導致施工誤差偏大，便于及時對誤差進行糾正處理。

技術領域

本實用新型涉及鉆井技術領域，具體是一種基于鉆井液循環的機械式測斜儀器。

背景技術

井斜問題是油氣鉆井生產中一個非常重要的問題。特別是高陡構造條件下的井斜問題不僅造成機械鉆速低導致鉆井周期長、鉆井成本高而且往往造成井身質量不合格嚴重時導致中途填井重鉆或報廢貽誤建井周期甚至達不到預定的勘探開發目的。從上世紀20年代起工程技術人員和科研工作者對井斜問題及防斜措施進行了理論研究和工具開發提出了多種井斜控制方案研制開發了一些防斜工具。這些理論和工具對控制井斜起到了一定的作用但并不能完全避免井斜的發生。到目前為止所有的油氣井在鉆井過程中都會發生不同程度的井斜。既然井斜問題不可避免就需要測量井斜以保證井斜在許可范圍之內避免發生井下事故。因此井斜的測量是鉆井工程上不可缺少的工作對控制井斜、保證井身質量具有重要意義。

測斜技術就是為了解決油氣井測斜問題而發展起來的,剛開始時主要是為了測量直井的井斜即測量油氣井偏離鉛垂線的大小盡量保證井眼的垂直。后來隨著鉆井技術的進步和復雜油氣藏開采的需要出現了定向井、水平井等特殊工藝井隨之出現了相應的測量儀器。回顧測斜技術的發展歷史可分為三個階段。第一階段是虹吸測斜技術其原理是利用液面始終保持水平的特性來測量井斜它是最初的測斜技術與之相關的儀器是虹吸式測斜儀。這種測斜技術由于操作不方便需要時日長耳靜已基本被淘汰。第二階段是照相測斜技術其基本原理是利用重力和磁性原理通過擺錘和指南針在羅盤上成像測量井斜和方位角。這種技術從世紀年代后期開始發展起來年代在油田廣泛使用口。與照相測斜技術相關的儀器包括照相式單點測斜儀多點測斜儀等。目前照相式單點測斜儀還在使用而照相式多點測斜儀因讀數不方便而被電子多點測斜儀代替。第三階段是電子測斜技術其基本原理是利用地球重力場和地磁場用加速度計感應地球重力場強而測量并斜用磁通門用來感應地球磁場強而測量方位。這種技術在世紀年代末年代初首先從國外引進后來經過我國技術人員的科研攻關相繼研制成功電子單點測斜儀、電子單多點測斜儀等。20世紀70年代切期為滿足定向井、水平井鉆井工藝需要我國開始引進有線隨鉆測量儀器和無線隨鉆測量儀器，并在對關鍵技術進行消化吸收的基礎上開展有線隨鉆和無線隨鉆測斜技術的研究工作開發研制有線隨鉆測量儀器和無線隨鉆測量儀器。目前國內己有多個生產有線隨鉆和無線隨鉆測量儀器的廠家。

機械式無線隨鉆測斜技術集機械、液壓和鉆井液脈沖技術為一體，利用精密機械結構測量井斜。井下儀器為純機械機構，井斜的測量、井斜信息的轉換、脈沖信號的產生等全部通過機械裝置實現。它可以象MWD一樣在下鉆之前安裝到井下鉆具上實現隨鉆測量實時監測井斜。由于機械式無線隨鉆測斜儀具有操作使用方便、不受溫度和井深影響等優點在深井和高溫等特殊直井中得了廣泛應用。

國外在機械式無線隨鉆測斜技術方面的研究工作從20世紀50年代末開始起步,60年代獲得成功。70年代末BJHughes公司研制的機械式無線隨鉆測斜儀商業化開始在現場推廣應用。經過三十多年的研究和改進國外在機械式無線隨鉆測斜技術方面的研究和應用取得了很大的成就，研究設計了多種類型的機械式測斜儀器。

我國在鉆井測斜儀器方面的研究工作己取得了重要的成就但在機械式測斜儀器方面的研究還是空白。國內還沒有對機械式無線隨鉆測斜技術進行過系統的研究也沒有研制和生產機械式測斜儀的單位和廠家。原地質礦產部華東石油地質局于1986年申報的中國發明專利“自調機械式隨鉆測斜儀”中涉及到機械式測斜儀但直沒有產品問世，也沒有相關的研究報道。

實用新型內容

為克服現有技術的不足，本實用新型提供了一種基于鉆井液循環的機械式測斜儀器，能夠實現機械式無線隨鉆測斜以進行測量井斜的工作。