專利名稱：一種鉆井液測(cè)漏裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鉆井液測(cè)漏裝置，具體的說(shuō)，它涉及一種在鉆井過(guò)程中利用超聲波傳感器探測(cè)鉆井液漏失位置的裝置。
背景技術(shù)：
目前石油鉆井行業(yè)采用的探測(cè)井漏的儀器大致分為兩類一類是物探測(cè)井儀器，如井溫測(cè)井儀、電法測(cè)井儀；另一類是專用測(cè)井儀器，如流量測(cè)量?jī)x、壓力測(cè)量?jī)x。多年來(lái)的使用情況表明上述各種儀器不能準(zhǔn)確地測(cè)出鉆井液漏失位置，而且檢測(cè)時(shí)需要投入大量的人力、物力。
由江漢石油學(xué)院申請(qǐng)的專利號(hào)為98235961.6的“井漏漏失速度和漏失層位測(cè)量?jī)x”專利提出了一種測(cè)量井漏位置的方法，該儀器同時(shí)測(cè)量鉆井液的壓力、溫度和流量，通過(guò)壓力和流量數(shù)據(jù)綜合求算漏失的速度和規(guī)律，通過(guò)溫度和流量數(shù)據(jù)的變化綜合判斷漏失位置。因?yàn)樵搩x器需要同時(shí)測(cè)量鉆井液壓力、溫度和流量三個(gè)物理量，所以結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，并且由于壓力傳感器的敏感面易被鉆井液中沙粒等雜質(zhì)堵塞，從而影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性；另外由于地層溫度隨其離地面的深度而線性變化，受溫度傳播的不實(shí)時(shí)性和漏失量較小時(shí)溫度變化不明顯等因素的影響，因此在實(shí)際應(yīng)用中受到了一定的限制。
由東機(jī)工株式會(huì)社申請(qǐng)的專利號(hào)為89104405.1“渦旋流量計(jì)”專利，提出了一種測(cè)量流體速率的方法，它是利用渦旋發(fā)生器在流體中產(chǎn)生卡門渦旋，導(dǎo)致流體中傳播的超聲波相位發(fā)生改變并通過(guò)檢測(cè)卡門渦旋的發(fā)生來(lái)測(cè)量流體流速的裝置。這種測(cè)量裝置需要安裝一個(gè)渦旋發(fā)生器，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。而且由于受到測(cè)量環(huán)境本身的制約，所使用的流量計(jì)中含有轉(zhuǎn)子等可動(dòng)部件，而可動(dòng)部件極易受到鉆井液中沙粒的影響而造成測(cè)量不可靠或失敗。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種通過(guò)超聲波傳感器測(cè)量鉆井液流速的一種鉆井液測(cè)漏裝置，該裝置能迅速準(zhǔn)確地判斷鉆井液漏失位置，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有很好的實(shí)用性。
實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案是一種鉆井液測(cè)漏裝置，其特征在于含有兩個(gè)與外界隔離的環(huán)形空腔，即上密封套與上接頭之間形成的環(huán)形空腔以及下密封套與下接頭形成的環(huán)形空腔，它們通過(guò)電纜管連通，使流經(jīng)鉆井液測(cè)漏裝置中心孔內(nèi)的鉆井液和外部的鉆井液都無(wú)法進(jìn)入上述兩個(gè)環(huán)形空腔和電纜管；一只超聲波傳感器通過(guò)螺紋連接方式安裝在上密封套的敏感面上，另一只超聲波傳感器通過(guò)螺紋連接方式安裝在下密封套的敏感面上，而且兩只超聲波傳感器的軸線處于同一直線上，即它們的敏感面處于精確的平行狀態(tài)；上接頭與下接頭通過(guò)螺紋連接，在上接頭與下接頭之間有兩個(gè)“O”形密封圈。
在環(huán)形空腔內(nèi)裝有電子線路板和電池，電子線路板下面墊有絕緣板并通過(guò)螺釘安裝在上接頭的外圓表面所銑出的平面上，電池下面墊有絕緣板并通過(guò)螺釘安裝在上接頭的外圓表面所銑出的平面上。
兩只超聲波傳感器的電纜與電子線路板相連，超聲波傳感器的電纜在環(huán)形空腔內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線夾和螺釘與上接頭的下端固定，并經(jīng)電纜管進(jìn)入環(huán)形空腔與電子線路板連接。
電纜管的一端通過(guò)螺紋與下密封套連接，其中“O”形圈起密封作用，另一端采用滑動(dòng)密封結(jié)構(gòu)與上密封套相連，即通過(guò)安裝在電纜管上的“O”形密封圈與上密封套上的電纜管的安裝孔直接相連。
上密封套通過(guò)4個(gè)定位螺釘與上接頭連接，靠近定位螺釘?shù)?個(gè)“O”形密封圈和遠(yuǎn)離定位螺釘?shù)?個(gè)“O”形密封圈實(shí)現(xiàn)了上密封套與上接頭之間的密封，其中上接頭與上密封套之間形成環(huán)形空腔。
下密封套通過(guò)4個(gè)定位螺釘與下接頭連接，靠近定位螺釘?shù)?個(gè)“O”形密封圈實(shí)現(xiàn)了下密封套與下接頭之間的密封，遠(yuǎn)離定位螺釘?shù)?個(gè)“O”形密封圈實(shí)現(xiàn)了下密封套和上接頭之間的密封，其中下接頭與下密封套形成環(huán)形空腔。


圖1為本實(shí)用新型在測(cè)漏時(shí)的工作示意圖。
圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為圖2的A-A的剖視圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，鉆井液測(cè)漏裝置中，電子線路板2和電池3位于環(huán)形空腔25內(nèi)，超聲波傳感器4、5分別安裝在上密封套8與下密封套11的敏感面23與24的對(duì)稱位置上，并直接與鉆井液接觸；工作時(shí)，將整個(gè)儀器置于井筒7內(nèi)，其中上接頭1靠近地面與鉆桿相連，下接頭6靠近井底與鉆頭相連，在鉆桿上提的過(guò)程中，超聲波傳感器與井筒內(nèi)的鉆井液接觸，并測(cè)量出超聲波信號(hào)傳過(guò)兩只傳感器安裝距離內(nèi)的時(shí)間差，從而計(jì)算出鉆井液的流速，并將對(duì)應(yīng)于不同深度的鉆井液流速存儲(chǔ)到電子線路板內(nèi)部的存儲(chǔ)器中。測(cè)試完成后，將存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)傳送到PC機(jī)上，并繪制出鉆井液流速與深度的關(guān)系曲線，由鉆井液流速的變化找出漏失層的位置。
如圖2、圖3所示，本裝置的特征在于上接頭1與下接頭6通過(guò)螺紋22連接，其中位于上接頭1和下接頭6之間的2個(gè)“O”形圈17起密封作用；下密封套11通過(guò)4個(gè)定位螺釘21與下接頭6連接，靠近定位螺釘21的2個(gè)“O”形密封圈18實(shí)現(xiàn)密封套11與下接頭6之間的密封，遠(yuǎn)離定位螺釘21的2個(gè)“O”形密封圈19實(shí)現(xiàn)密封套11與上接頭1之間的密封，其中下接頭6與下密封套11形成環(huán)形空腔26。上密封套8通過(guò)4個(gè)定位螺釘12與上接頭1連接，靠近定位螺釘12的2個(gè)“O”形密封圈13和遠(yuǎn)離定位螺釘12的2個(gè)“O”形密封圈14實(shí)現(xiàn)了上密封套8與上接頭1之間的密封，其中上接頭1與上密封套8之間形成環(huán)形空腔25。環(huán)形空腔25內(nèi)裝有電子線路板2和電池3，電子線路板2下面墊有絕緣板30并通過(guò)螺釘31安裝在上接頭1的外圓表面所銑出的平面35上，電池3下面墊有絕緣板34并通過(guò)螺釘32安裝在上接頭1的外圓表面所銑出的平面36上；超聲波傳感器4、5通過(guò)螺紋連接方式分別安裝在上密封套8和下密封套11的敏感面23和24上，螺紋連接處分別用支撐密封圈16和10密封；超聲波傳感器4的電纜33與電子線路板2相連，超聲波傳感器5的電纜27在環(huán)形空腔26內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線夾28和螺釘29與上接頭1的下端固定，并經(jīng)電纜管9進(jìn)入環(huán)形空腔25與電子線路板2連接；電纜管9的一端通過(guò)螺紋與下密封套11連接，其中“O”形圈20起密封作用，另一端采用滑動(dòng)密封結(jié)構(gòu)與上密封套8相連，即通過(guò)安裝在電纜管9上的“O”形密封圈15與上密封套8上的電纜管9的安裝孔直接相連。
本實(shí)用新型含有兩個(gè)與外界隔離的環(huán)形空腔，即上密封套8與上接頭1之間形成的環(huán)形空間25以及下接頭6與下密封套11之間形成的環(huán)形空腔26，它們通過(guò)電纜管9連通。其中位于上接頭1和下接頭6之間的兩個(gè)“O”形圈17起密封作用，使流經(jīng)上接頭1和下接頭6中心孔處的鉆井液不能進(jìn)入環(huán)形空腔26內(nèi)；靠近定位螺釘12的兩個(gè)“O”形密封圈13和遠(yuǎn)離定位螺釘12的兩個(gè)“O”形密封圈14實(shí)現(xiàn)了上密封套8與上接頭1之間的密封，從而保證了短節(jié)外部的鉆井液不能進(jìn)入環(huán)形空間25內(nèi)。
如圖2所示，本實(shí)用新型包含兩個(gè)交替發(fā)送和接收超聲波信號(hào)的超聲波傳感器4、5，為了在結(jié)構(gòu)上保證兩只超聲波傳感器處于同一軸線上，即它們的敏感面24、23處于精確的平行狀態(tài)，可采取如下具體措施上接頭1和下接頭6靠螺紋連接，結(jié)合面為定位面，即上接頭1和下接頭6通過(guò)螺紋22處于完全擰緊狀態(tài)，從而保證了上接頭1和下接頭6之間的定位關(guān)系；下密封套11和下接頭6之間采用定位螺釘21定位，從而固定了它們之間裝配時(shí)的位置，而超聲波傳感器5在下密封套11上的位置是固定不動(dòng)的，所以只要將下密封套11定位后，超聲波傳感器5的位置也就固定了；同理，上密封套8和上接頭1之間采用定位螺釘12定位，從而也固定了超聲波傳感器4的位置，保證了超聲波傳感器4、5處于同一軸線上。
權(quán)利要求1.一種鉆井液測(cè)漏裝置，其特征在于含有兩個(gè)與外界隔離的環(huán)形空腔，即上密封套(8)與上接頭(1)之間形成的環(huán)形空腔(25)以及下密封套(11)與下接頭(6)形成的環(huán)形空腔(26)，它們通過(guò)電纜管(9)連通，使流經(jīng)鉆井液測(cè)漏裝置中心孔內(nèi)的鉆井液和外部的鉆井液都無(wú)法進(jìn)入上述兩個(gè)環(huán)形空腔(25)、(26)和電纜管(9)；超聲波傳感器(4)通過(guò)螺紋連接方式安裝在上密封套(8)的敏感面(23)上，超聲波傳感器(5)通過(guò)螺紋連接方式安裝在下密封套(11)的敏感面(24)上，而且兩只超聲波傳感器的軸線處于同一直線上，即它們的敏感面(23)和(24)處于精確的平行狀態(tài)；上接頭(1)與下接頭(6)通過(guò)螺紋(22)連接，在上接頭(1)與下接頭(6)之間有兩個(gè)“O”形密封圈(17)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井液測(cè)漏裝置，其特征在于環(huán)形空間(25)內(nèi)裝有電子線路板(2)和電池(3)，電子線路板(2)下面墊有絕緣板(30)并通過(guò)螺釘(31)安裝在上接頭(1)的外圓表面所銑出的平面(35)上，電池(3)下面墊有絕緣板(34)并通過(guò)螺釘(32)安裝在上接頭(1)的外圓表面所銑出的平面(36)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井液測(cè)漏裝置，其特征在于超聲波傳感器(4)的電纜(33)與電子線路板(2)相連，超聲波傳感器(5)的電纜(27)在環(huán)形空腔(26)內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線夾(28)和螺釘(29)與上接頭(1)的下端固定，并經(jīng)電纜管(9)進(jìn)入環(huán)形空腔(25)與電子線路板(2)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井液測(cè)漏裝置，其特征在于電纜管(9)的一端通過(guò)螺紋與下密封套(11)連接，其中“O”形圈(20)起密封作用，另一端采用滑動(dòng)密封結(jié)構(gòu)與上密封套(8)相連，即通過(guò)安裝在電纜管(9)上的“O”形密封圈(15)與上密封套(8)上的電纜管(9)的安裝孔直接相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井液測(cè)漏裝置，其特征在于上密封套(8)通過(guò)4個(gè)定位螺釘(12)與上接頭(1)連接，靠近定位螺釘(12)的2個(gè)“O”形密封圈(13)和遠(yuǎn)離定位螺釘(12)的2個(gè)“O”形密封圈(14)實(shí)現(xiàn)了上密封套(8)與上接頭(1)之間的密封，其中上接頭(1)與上密封套(8)之間形成環(huán)形空腔(25)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井液測(cè)漏裝置，其特征在于下密封套(11)通過(guò)4個(gè)定位螺釘(21)與下接頭(6)連接，靠近定位螺釘(21)的2個(gè)“O”形密封圈(18)實(shí)現(xiàn)了下密封套(11)與下接頭(6)之間的密封，遠(yuǎn)離定位螺釘(21)的2個(gè)“O”形密封圈(19)實(shí)現(xiàn)了下密封套(11)和上接頭(1)之間的密封，其中下接頭(6)與下密封套(11)形成環(huán)形空腔(26)。
專利摘要一種鉆井液測(cè)漏裝置，含有兩個(gè)與外界隔離的環(huán)形空腔，使流經(jīng)鉆井液測(cè)漏裝置中心孔內(nèi)的鉆井液和外部的鉆井液都無(wú)法進(jìn)入上述兩個(gè)環(huán)形空腔和電纜管內(nèi)；超聲波傳感器安裝在上密封套的敏感面上，超聲波傳感器安裝在下密封套的敏感面上，而且兩只超聲波傳感器的軸線處于同一直線上，即它們的敏感面處于精確的平行狀態(tài)，電子線路板和電池位于上接頭和上密封套形成的環(huán)形空腔內(nèi)。工作時(shí)，將鉆井液測(cè)漏裝置置于井筒內(nèi)，其中上接頭靠近地面與鉆桿相連，下接頭靠近井底與鉆頭相連，在鉆桿上提的過(guò)程中，超聲波傳感器與井筒內(nèi)的鉆井液接觸，并測(cè)量出超聲波信號(hào)傳過(guò)兩只傳感器安裝距離內(nèi)的時(shí)間差，從而計(jì)算出鉆井液的流速，快速準(zhǔn)確地判斷漏失位置。
文檔編號(hào)E21B47/10GK2760228SQ20042008584
公開(kāi)日2006年2月22日 申請(qǐng)日期2004年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月20日
發(fā)明者黨瑞榮, 謝雁, 高國(guó)旺 申請(qǐng)人:西安石油大學(xué)