專利名稱：徑向鉆井系統(tǒng)工作狀態(tài)監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石油鉆井及測井技術(shù)領(lǐng)域，是一種用于監(jiān)測徑向鉆井時(shí)井下工作 狀態(tài)的監(jiān)測裝置。
背景技術(shù)：
徑向鉆井技術(shù)能為低滲透、稠油、老油田和邊際油氣提供一種經(jīng)濟(jì)高效地開采途 徑。徑向鉆井技術(shù)提高了施工作業(yè)效率，能在套管內(nèi)從垂直轉(zhuǎn)向水平并鉆出直徑50mm，長度 達(dá)IOOm的水平井段。石油徑向鉆井在石油徑向鉆井施工中，操作人員非常需要了解套管是否鉆穿、井 下馬達(dá)是否轉(zhuǎn)動(dòng)，以及繞性管的推進(jìn)距離等信息。只有掌握井下徑向鉆井施工信息和參考 數(shù)據(jù)，才能更好地完成石油井下徑向鉆井。目前，國內(nèi)外石油井下徑向鉆井施工時(shí)，尚沒有能對井下徑向鉆井裝置工作狀態(tài) 進(jìn)行監(jiān)測的儀器。本發(fā)明所解決的就是徑向鉆井裝置工作狀態(tài)監(jiān)測問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種徑向鉆井系統(tǒng)工作狀態(tài)監(jiān)測裝置，使操作人員就 能夠監(jiān)測到井下鉆頭是否鉆穿套管，井下馬達(dá)是否轉(zhuǎn)動(dòng)，以及繞性管的推進(jìn)距離。操作人員 能隨時(shí)掌握水利射孔裝置工作狀態(tài)，確定下一步的施工步驟。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是徑向鉆井系統(tǒng)工作狀態(tài)監(jiān)測裝置，包括鉆頭位置 監(jiān)測部分、井下馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)檢測部分、繞性管推進(jìn)距離部分、油管和射孔定向接頭。在油管的 下端連接有射孔定向接頭，射孔定向接頭有一個(gè)中心孔和橫向孔組成并聯(lián)通的導(dǎo)向孔。轉(zhuǎn) 動(dòng)桿的下端連接鉆頭，鉆頭在導(dǎo)向孔內(nèi)并穿過橫向孔，轉(zhuǎn)動(dòng)桿帶動(dòng)鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)，鉆頭能鉆穿套 管。其特征在于鉆頭位置監(jiān)測部分和井下馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)檢測部分主要由電纜、鉆頭位置監(jiān)測 儀、銅套、鉆頭位置傳感器、轉(zhuǎn)動(dòng)桿、井下馬達(dá)外殼、轉(zhuǎn)動(dòng)監(jiān)測儀、磁鋼和轉(zhuǎn)動(dòng)監(jiān)測傳感器組 成，在射孔定向接頭上部中心孔內(nèi)有銅套，銅套有中心孔，鉆頭和轉(zhuǎn)動(dòng)桿能穿過銅套。在銅 套的上部連接井下馬達(dá)外殼。在射孔定向接頭的上端并在油管的外側(cè)固定有鉆頭位置監(jiān)測 儀，鉆頭位置監(jiān)測儀的上端連接有電纜，鉆頭位置監(jiān)測儀下端導(dǎo)線穿過射孔定向接頭上的U 形孔連接鉆頭位置傳感器，鉆頭位置傳感器固定在射孔定向接頭上部并且在油管與銅套之 間。在射孔定向接頭的上端并在油管的外側(cè)固定有轉(zhuǎn)動(dòng)監(jiān)測儀，轉(zhuǎn)動(dòng)監(jiān)測儀的上端連接有 電纜，轉(zhuǎn)動(dòng)監(jiān)測儀下端導(dǎo)線穿過射孔定向接頭上的L形孔連接有轉(zhuǎn)動(dòng)監(jiān)測傳感器，在轉(zhuǎn)動(dòng) 桿的下端外表面上固定有磁鋼。磁鋼在轉(zhuǎn)動(dòng)桿的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)監(jiān)測傳感器能感應(yīng)到轉(zhuǎn) 動(dòng)桿和磁鋼的轉(zhuǎn)動(dòng)。通過電纜將探測到的信號(hào)送往地面系統(tǒng)。繞性管推進(jìn)距離部分主要由電纜、繞性管推進(jìn)距離監(jiān)測儀、伽馬探頭和放射源組 成，在射孔定向接頭的上端并在油管的外側(cè)固定有繞性管推進(jìn)距離監(jiān)測儀，繞性管推進(jìn)距 離監(jiān)測儀的上端連接有電纜，在繞性管推進(jìn)距離監(jiān)測儀的外壁上固定有伽馬探頭，在油管 內(nèi)有繞性管，繞性管的下頂端固定有噴射頭，繞性管和噴射頭在射孔定向接頭的導(dǎo)向孔內(nèi)并穿過橫向孔。在繞性管的外壁上固定有放射源。繞性管和噴射頭向下推進(jìn)時(shí)，伽馬探頭 能監(jiān)測到放射源向下運(yùn)動(dòng)距離。所述的鉆頭位置傳感器采用的是接觸開關(guān)，當(dāng)鉆頭鉆穿套管后接觸開關(guān)接通。所述的轉(zhuǎn)動(dòng)監(jiān)測傳感器采用的是電磁線圈，當(dāng)井下馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，固定在轉(zhuǎn)動(dòng)桿上 的磁鋼會(huì)使電磁線圈中產(chǎn)生感生電動(dòng)勢，能監(jiān)測到轉(zhuǎn)動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)。所述的繞性管推進(jìn)距離監(jiān)測儀采用晶體管和光電倍增管作為傳感器。徑向鉆井系統(tǒng)工作狀態(tài)監(jiān)測裝置①鉆頭位置的監(jiān)測采用了接觸開關(guān)；②井下馬 達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)監(jiān)測采用了電磁線圈；③繞性管的推進(jìn)距離采用伽馬探頭監(jiān)測；④三種監(jiān)測狀態(tài)的 轉(zhuǎn)換采用不同工作電壓控制；⑤三種監(jiān)測信號(hào)均采用脈沖信號(hào)傳輸；⑥地面系統(tǒng)對監(jiān)測信 號(hào)的記錄采用了音頻記錄軟件。地面系統(tǒng)將井下儀器輸出的脈沖信號(hào)處理為調(diào)幅信號(hào)并送 入計(jì)算機(jī)的音頻輸入端進(jìn)行記錄。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型徑向鉆井系統(tǒng)工作狀態(tài)監(jiān)測裝置，在井下放 置監(jiān)測儀，在水力射孔施工中地面能實(shí)時(shí)監(jiān)測鉆頭是否套管、井下馬達(dá)是否轉(zhuǎn)動(dòng)和繞性管 的推進(jìn)距離。當(dāng)水力射孔裝置工作時(shí)三種傳感器探測到的狀態(tài)通過電路處理后由電纜送入 地面儀器。這樣在地面就可以觀察到水力射孔裝置在井下的工作狀態(tài)。從而使操作人員隨 時(shí)了解水利射孔裝置工作狀態(tài)，確定下一步的施工步驟。
圖1是本實(shí)用新型徑向鉆井系統(tǒng)工作狀態(tài)監(jiān)測裝置結(jié)構(gòu)剖面示意圖。表示鉆頭13 位置監(jiān)測及井下馬達(dá)外殼8旋轉(zhuǎn)監(jiān)測。圖2是本實(shí)用新型徑向鉆井系統(tǒng)工作狀態(tài)監(jiān)測裝置結(jié)構(gòu)剖面示意圖。表示繞性管 15推進(jìn)距離監(jiān)測。圖中，1.電纜，2.套管，3.鉆頭位置監(jiān)測儀，4.銅套，5.鉆頭位置傳感器，6.射孔 定向接頭，7.轉(zhuǎn)動(dòng)桿，8.井下馬達(dá)，9.油管，10.轉(zhuǎn)動(dòng)監(jiān)測儀，11.磁鋼，12.轉(zhuǎn)動(dòng)監(jiān)測傳感 器，13.鉆頭，14.繞性管推進(jìn)距離監(jiān)測儀，15.繞性管，16.放射源，17.伽馬探頭，18.噴射 頭。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 以一個(gè)徑向鉆井系統(tǒng)工作狀態(tài)監(jiān)測裝置為例，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步 詳細(xì)說明。參閱圖1。本實(shí)用新型徑向鉆井系統(tǒng)工作狀態(tài)監(jiān)測裝置，包括鉆頭位置監(jiān)測部分、 井下馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)檢測部分、繞性管推進(jìn)距離部分、油管9和射孔定向接頭6。在油管9的下端 連接有射孔定向接頭6，射孔定向接頭6有一個(gè)中心孔和橫向孔組成并聯(lián)通的導(dǎo)向孔。轉(zhuǎn)動(dòng) 桿7的下端連接鉆頭13，鉆頭13在導(dǎo)向孔內(nèi)并穿過橫向孔，轉(zhuǎn)動(dòng)桿7帶動(dòng)鉆頭13轉(zhuǎn)動(dòng)，鉆 頭13能鉆穿套管2。鉆頭位置監(jiān)測部分和井下馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)檢測部分主要由電纜1、鉆頭位置 監(jiān)測儀3、銅套4、鉆頭位置傳感器5、轉(zhuǎn)動(dòng)桿7、井下馬達(dá)外殼8、轉(zhuǎn)動(dòng)監(jiān)測儀10、磁鋼11和 轉(zhuǎn)動(dòng)監(jiān)測傳感器12組成，在射孔定向接頭6上部中心孔內(nèi)有銅套4，銅套4有中心孔，鉆頭 13和轉(zhuǎn)動(dòng)桿7能穿過銅套4。在銅套4的上部連接井下馬達(dá)外殼8。在射孔定向接頭6的 上端并在油管9的外側(cè)固定有鉆頭位置監(jiān)測儀3，鉆頭位置監(jiān)測儀3的上端連接有電纜1， 鉆頭位置監(jiān)測儀3下端導(dǎo)線穿過射孔定向接頭6上的U形孔連接鉆頭位置傳感器5，鉆頭位 置傳感器5采用的是接觸開關(guān)，當(dāng)鉆頭13鉆穿套管2后接觸開關(guān)接通。鉆頭位置傳感器5固定在射孔定向接頭6上部并且在油管9與銅套4之間。在射孔定向接頭6的上端并在油 管9的外側(cè)固定有轉(zhuǎn)動(dòng)監(jiān)測儀10，轉(zhuǎn)動(dòng)監(jiān)測儀10的上端連接有電纜1，轉(zhuǎn)動(dòng)監(jiān)測儀10下端 導(dǎo)線穿過射孔定向接頭6上的L形孔連接有轉(zhuǎn)動(dòng)監(jiān)測傳感器12，轉(zhuǎn)動(dòng)監(jiān)測傳感器12采用的 是電磁線圈，當(dāng)井下馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，固定在轉(zhuǎn)動(dòng)桿7上的磁鋼11會(huì)使電磁線圈中產(chǎn)生感生電 動(dòng)勢，能監(jiān)測到轉(zhuǎn)動(dòng)桿7轉(zhuǎn)動(dòng)。在轉(zhuǎn)動(dòng)桿7的下端外表面上固定有磁鋼11。磁鋼11在轉(zhuǎn) 動(dòng)桿7的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)監(jiān)測傳感器12能感應(yīng)到轉(zhuǎn)動(dòng)桿7和磁鋼11的轉(zhuǎn)動(dòng)。通過電纜 1將探測到的信號(hào)送往地面系統(tǒng)。 參閱圖2。繞性管推進(jìn)距離部分主要由電纜1、繞性管推進(jìn)距離監(jiān)測儀14、伽馬探 頭17和放射源16組成，在射孔定向接頭6的上端并在油管9的外側(cè)固定有繞性管推進(jìn)距 離監(jiān)測儀14，繞性管推進(jìn)距離監(jiān)測儀14采用晶體管和光電倍增管作為傳感器。繞性管推進(jìn) 距離監(jiān)測儀14的上端連接有電纜1，在繞性管推進(jìn)距離監(jiān)測儀14的外壁上固定有伽馬探頭 17，在油管9內(nèi)有繞性管15，繞性管15的下頂端固定有噴射頭18，繞性管15和噴射頭18 在射孔定向接頭6的導(dǎo)向孔內(nèi)并穿過橫向孔。在繞性管15的外壁上固定有放射源16。繞 性管15和噴射頭18向下推進(jìn)時(shí)，伽馬探頭17能監(jiān)測到放射源16向下運(yùn)動(dòng)距離。
權(quán)利要求一種徑向鉆井系統(tǒng)工作狀態(tài)監(jiān)測裝置，包括鉆頭位置監(jiān)測部分、井下馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)檢測部分、繞性管推進(jìn)距離部分、油管(9)和射孔定向接頭(6)，在油管(9)的下端連接有射孔定向接頭(6)，射孔定向接頭(6)有一個(gè)中心孔和橫向孔組成并聯(lián)通的導(dǎo)向孔，轉(zhuǎn)動(dòng)桿(7)的下端連接鉆頭(13)，鉆頭(13)在導(dǎo)向孔內(nèi)并穿過橫向孔；其特征在于鉆頭位置監(jiān)測部分和井下馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)檢測部分主要由電纜(1)、鉆頭位置監(jiān)測儀(3)、銅套(4)、鉆頭位置傳感器(5)、轉(zhuǎn)動(dòng)桿(7)、井下馬達(dá)外殼(8)、轉(zhuǎn)動(dòng)監(jiān)測儀(10)、磁鋼(11)和轉(zhuǎn)動(dòng)監(jiān)測傳感器(12)組成，在射孔定向接頭(6)上部中心孔內(nèi)有銅套(4)，銅套(4)有中心孔，在銅套(4)的上部連接井下馬達(dá)外殼(8)，在射孔定向接頭(6)的上端并在油管(9)的外側(cè)固定有鉆頭位置監(jiān)測儀(3)，鉆頭位置監(jiān)測儀(3)的上端連接有電纜(1)，鉆頭位置監(jiān)測儀(3)下端導(dǎo)線穿過射孔定向接頭(6)上的U形孔連接鉆頭位置傳感器(5)，鉆頭位置傳感器(5)固定在射孔定向接頭(6)上部并且在油管(9)與銅套(4)之間，在射孔定向接頭(6)的上端并在油管(9)的外側(cè)固定有轉(zhuǎn)動(dòng)監(jiān)測儀(10)，轉(zhuǎn)動(dòng)監(jiān)測儀(10)的上端連接有電纜(1)，轉(zhuǎn)動(dòng)監(jiān)測儀(10)下端導(dǎo)線穿過射孔定向接頭(6)上的L形孔連接有轉(zhuǎn)動(dòng)監(jiān)測傳感器(12)，在轉(zhuǎn)動(dòng)桿(7)的下端外表面上固定有磁鋼(11)；繞性管推進(jìn)距離部分主要由電纜(1)、繞性管推進(jìn)距離監(jiān)測儀(14)、伽馬探頭(17)和放射源(16)組成，在射孔定向接頭(6)的上端并在油管(9)的外側(cè)固定有繞性管推進(jìn)距離監(jiān)測儀(14)，繞性管推進(jìn)距離監(jiān)測儀(14)的上端連接有電纜(1)，在繞性管推進(jìn)距離監(jiān)測儀(14)的外壁上固定有伽馬探頭(17)，在油管(9)內(nèi)有繞性管(15)，繞性管(15)的下頂端固定有噴射頭(18)，繞性管(15)和噴射頭(18)在射孔定向接頭(6)的導(dǎo)向孔內(nèi)并穿過橫向孔，在繞性管(15)的外壁上固定有放射源(16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的徑向鉆井系統(tǒng)工作狀態(tài)監(jiān)測裝置，其特征是所述的鉆頭位 置傳感器(5)采用的是接觸開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的徑向鉆井系統(tǒng)工作狀態(tài)監(jiān)測裝置，其特征是所述的轉(zhuǎn)動(dòng)監(jiān) 測傳感器(12)采用的是電磁線圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的徑向鉆井系統(tǒng)工作狀態(tài)監(jiān)測裝置，其特征是所述的繞性管 推進(jìn)距離監(jiān)測儀(14)采用晶體管和光電倍增管作為傳感器。
專利摘要徑向鉆井系統(tǒng)工作狀態(tài)監(jiān)測裝置，應(yīng)用于石油鉆井及測井，監(jiān)測徑向鉆井時(shí)井下工作狀態(tài)。包括鉆頭位置監(jiān)測和井下馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)檢測，主要由電纜、鉆頭位置監(jiān)測儀、銅套、鉆頭位置傳感器、轉(zhuǎn)動(dòng)桿、井下馬達(dá)外殼、轉(zhuǎn)動(dòng)監(jiān)測儀、磁鋼和轉(zhuǎn)動(dòng)監(jiān)測傳感器組成，在射孔定向接頭的上端并在油管的外側(cè)固定有鉆頭位置監(jiān)測儀，鉆頭位置傳感器固定在射孔定向接頭上部并且在油管與銅套之間。轉(zhuǎn)動(dòng)監(jiān)測儀下端導(dǎo)線穿過射孔定向接頭上的L形孔連接有轉(zhuǎn)動(dòng)監(jiān)測傳感器。在射孔定向接頭的上端并在油管的外側(cè)固定有繞性管推進(jìn)距離監(jiān)測儀，在繞性管的外壁上固定有放射源。效果是使操作人員隨時(shí)了解水利射孔裝置工作狀態(tài)，確定下一步的施工步驟。
文檔編號(hào)E21B47/12GK201679493SQ20102014713
公開日2010年12月22日 申請日期2010年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月1日
發(fā)明者李東梅, 溫建英, 邢承智, 邢金山, 陳永昌, 陳輝 申請人:陳永昌