專利名稱：井下分層驗串綜合測井儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種檢驗油井、水井層間串槽準(zhǔn)確位置的井下分層驗串綜合測井 儀。
二背景技術(shù)：
隨著油田開發(fā)不斷深入發(fā)展，油水井的套管腐蝕破損，層間串漏的油水井越來越 多，嚴(yán)重影響了油水井的正常生產(chǎn)，給油田帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，因此如何檢驗油水井層間 串槽、套管外串槽，并能更好地深入開展此項技術(shù)的研究，以較低的成本投入達(dá)到準(zhǔn)確判斷 油水井層間串槽位置，并及時修復(fù)是目前有待要解決的問題。
三、發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種井下分層驗串綜合測井儀，解決準(zhǔn)確驗出油水井層 間串槽的位置為封堵油井或水井層間串槽提供可靠的依據(jù)。本實用新型的技術(shù)方案是通過以下方式實現(xiàn)的本實用新型主要由儀器串和工具串兩大部分組成，其特征在于儀器串的殼體設(shè)在 上部，工具串殼體設(shè)在下部，上下兩部分之間螺紋扣連接，在儀器串殼體的下部到上部逐序 設(shè)有壓力溫度傳感器、伽碼儀、定位儀、電磁流量計，信號傳輸電路、馬龍頭和打撈頭；在工 具串殼體的上部至下部逐序設(shè)有電機(jī)、與電機(jī)相連的減速器、通過轉(zhuǎn)軸、傳導(dǎo)主體、軸承、開 關(guān)盤與減速器相連的轉(zhuǎn)盤，通過軸承與轉(zhuǎn)盤相連的軸承座，通過軸承座、固定螺桿與微型高 壓四柱塞泵相連的密封閥主體，通過密封主體凡爾座、密封頭與密封塞固定套相連的出液 導(dǎo)管、通過拉力套、固定螺套、密封接管、液壓卡瓦中心的泄壓導(dǎo)管與液壓殼體的小液壓缸 和液壓封隔器的大液壓缸套相連相通的密封塞固定套，通過設(shè)在液壓封隔器上內(nèi)部的插針 座與設(shè)在液壓封隔器內(nèi)中部的電路板相聯(lián)的且設(shè)在液壓封隔器下部的外壓力溫度傳感器 和內(nèi)壓力傳感器。工具串的殼體由上部的電機(jī)外護(hù)套和下部四柱塞泵的外護(hù)套組成，兩者通過傳導(dǎo) 主體螺紋連接。傳導(dǎo)主體設(shè)為圓柱形，上部和下部設(shè)有公螺紋，上與電機(jī)護(hù)套螺紋連接，下與微型 四柱塞泵的外護(hù)套連接，中心主要設(shè)有減速器的扭力套孔和轉(zhuǎn)軸孔及推力軸承，中心孔上 部設(shè)有通兩端的連通孔，連通孔中下部設(shè)有單流密封塞；中心孔下部設(shè)有中心線與中心孔 平行的由小滾輪、滑輪銷、小滾輪支架、扭簧、固定銷開關(guān)塊和密封塞組成的泄壓傳動機(jī)構(gòu)， 開關(guān)盤設(shè)為圓型，與轉(zhuǎn)軸鍵槽連接，與泄壓傳動機(jī)構(gòu)的小滾輪配合。轉(zhuǎn)盤設(shè)為凸型，與轉(zhuǎn)軸螺栓連接，在轉(zhuǎn)盤上部外周用螺栓固定有滑動軸承。微型四柱塞泵主要由軸承座、液壓缸固定座、壓簧、活塞、單流閥、小液壓缸、固定 螺桿、密封閥主體和凡爾座組成，液壓缸固定座設(shè)為圓柱型，上端部設(shè)為轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動腔，在轉(zhuǎn) 盤轉(zhuǎn)動腔下部從外周向內(nèi)對稱鑲嵌四個導(dǎo)向鍵，導(dǎo)向鍵向內(nèi)設(shè)有對應(yīng)的四個上端面為弧形 的弧形推力塊，弧形推力塊內(nèi)表面安裝有軸承座，在軸承座下部與弧形推力塊下端對應(yīng)的位置上設(shè)有四個液壓缸，液壓缸內(nèi)設(shè)有由壓簧限位的四個活塞，在每個液壓缸下端連接一 個小液壓缸，小液壓缸上部為活塞的缸套，下部各自安裝一個一進(jìn)一出的單流閥，進(jìn)口與微 型四柱柱塞泵的外護(hù)套內(nèi)的液壓油相通，出口通過密封閥主體、凡爾座和出液導(dǎo)管與下面 的液壓卡瓦的小液壓缸和液壓封隔器的大缸套相通，出口通過密封閥主體凡爾座和出液導(dǎo) 管與下面的液壓卡瓦的小液壓缸和液壓封隔器的大缸套相通。液壓卡瓦主要由卡瓦主體、套在卡瓦主體下部外周的擋環(huán)、大壓塞、活塞、套在活 塞上部外周的卡瓦連接套、套在活塞下部的小缸套和設(shè)在卡瓦主體上部的卡瓦連接塊、扭 簧、對稱設(shè)計在卡瓦主體卡瓦槽內(nèi)的四個卡瓦片和套在卡瓦主體中心孔的并連接一體的密 封接管及泄壓導(dǎo)管組成。液壓封隔器主要由上端與卡瓦主體連接，下端與雙層密封頭連接的中心管，套在 中心管外周的封隔器內(nèi)套，套在封隔器內(nèi)套上部和小缸套外周的大缸套，套在封隔器內(nèi)套 下部膠筒和擋環(huán)組成，大缸套與泄壓導(dǎo)管相通。電路板設(shè)在中心管的中心部，外周套有電路板護(hù)套，電路板上端設(shè)有滑環(huán)、壓環(huán)和 與電路板護(hù)套連接的滑針座，滑針座上部中心設(shè)有的密封塞座和四芯密封塞，在四芯密封 塞上部設(shè)有的插針座，在電路板下端設(shè)有電路板支架，在電路板支架下部設(shè)有與電路板護(hù) 套連接的傳感器座護(hù)套，在傳感器座護(hù)套內(nèi)設(shè)有內(nèi)壓傳感器和外壓傳感器，并由下螺套限 位在傳感器座護(hù)套上。本實用新型與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點1、定位深度準(zhǔn)確。應(yīng)用磁定位CCL、自然伽嗎兩參數(shù)校正測井深度，準(zhǔn)確度高。解 決了作業(yè)隊用管住封隔器驗漏工藝深度定位準(zhǔn)確度差的問題。2、實現(xiàn)了地面數(shù)字化處理。對油水井層間串通、套管漏失，并驗證漏失位置和具體 漏失量，資料解釋準(zhǔn)確度高。解決了井溫法驗串方法以及用存儲三參數(shù)驗串找漏方法只能 在不使用封隔器，無壓差狀態(tài)下進(jìn)行，對串漏情況只能做到定性判斷分析的問題。
四
圖1-本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖圖2-電動微型高壓四柱塞泵的結(jié)構(gòu)示意圖圖3-液壓封隔器和電動液壓卡瓦結(jié)構(gòu)示意圖圖中01-下鏍套02-傳感器固定座03-外壓傳感器[0021]04-隔套05-內(nèi)壓傳感器06-內(nèi)壓傳感器座[0022]07-雙成密封頭08-電路板支架09-擋環(huán)[0023]10-中心管11-擋環(huán)12-滑環(huán)[0024]13-壓環(huán)14-大缸套15-封隔器內(nèi)套[0025]16-插針座17-密封鏍塞18-活塞[0026]19-小缸套20-大壓簧21-卡瓦聯(lián)接套[0027]22-擋環(huán)23-扭簧24-卡瓦聯(lián)接塊[0028]25-扭簧26-卡瓦片27-卡瓦主體[0029]28-剪切銷釘29-拉力套30-聯(lián)接鏍套[0030]31-固定銷釘32--固定螺套33-膠筒固定座[0031]34-密封塞固定套35--出液導(dǎo)管36-密封頭[0032]37-密封閥主體38--凡爾座39-單流閥[0033]40-固定鏍桿41--小壓簧42-活塞環(huán)[0034]43-活塞44--壓簧45-弧形推力塊[0035]46-導(dǎo)向鍵47--滑動軸承48-擋墊[0036]49-螺栓50--轉(zhuǎn)盤51-開關(guān)盤[0037]52-204、804 軸承53-轉(zhuǎn)軸54-傳導(dǎo)主體[0038]55-密封塞座56--鍵57-下溫度傳感器[0039]58-傳感器座護(hù)筒59--電路板60-電路板護(hù)筒[0040]61-滑針座62--密封塞座63-四芯密封塞[0041]64-泄壓導(dǎo)管65--固定銷子66-密封接管[0042]67-膠筒68--外護(hù)套69-密封塞[0043]70-泄壓閥桿71--壓簧72-聯(lián)接塊[0044]73-出液密封接頭74--導(dǎo)桿75-缸套[0045]76-液壓缸固定座77--軸承座78-軸承[0046]79-銷子80--小滾輪81-滾輪銷[0047]82-小滾輪支架83--扭簧84-固定銷[0048]85-開關(guān)塊86--密封塞87-扭力套筒[0049]88-電機(jī)固定銷89--電機(jī)頂套90-電機(jī)外護(hù)套[0050]91-減速器92--電機(jī)93-上部轉(zhuǎn)接頭[0051]94-壓力溫度傳感器95-伽碼儀器96-磁定召[0052]97-電磁流量計98-信號傳輸電路99-馬龍鄉(xiāng)
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五具體實施方式
_為進(jìn)一步公開本實用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合說明書附圖通過實例做詳細(xì)說 明本實用新型由下鏍套01、傳感器固定座02、外壓傳感器03、隔套04、內(nèi)壓傳感器 05、內(nèi)壓傳感器座06、雙成密封頭07、電路板支架08、擋環(huán)09中心管10、擋環(huán)11、滑環(huán)12、 壓環(huán)13、大缸套14、封隔器內(nèi)套15、插針座16、密封鏍塞17、活塞18、小缸套19、大壓簧20、 卡瓦聯(lián)接套21、擋環(huán)22、扭簧23、卡瓦聯(lián)接塊24、扭簧25、卡瓦片26、卡瓦主體27、剪切銷釘 28、拉力套29、聯(lián)接鏍套30、固定銷釘31、固定螺套32、膠筒固定座33、密封塞固定套34、出 液導(dǎo)管35、密封頭36、密封閥主體37、凡爾座38、單流閥39、固定鏍桿40、小壓簧41、活塞 環(huán)42、活塞43、壓簧44、弧形推力塊45、導(dǎo)向鍵46、滑動軸承47、擋墊48、螺栓49、轉(zhuǎn)盤50、 開關(guān)盤51、204、804軸承52、轉(zhuǎn)軸53、傳導(dǎo)主體54、密封塞座55、鍵56、下溫度傳感器57、傳 感器座護(hù)筒58、電路板59、電路板護(hù)筒60、滑針座61、密封塞座62、四芯密封塞63、泄壓導(dǎo) 管64、固定銷子65、密封接管66、膠筒67、外護(hù)套68、密封塞69、泄壓閥桿70、壓簧71、聯(lián)接 塊72、出液密封接頭73、導(dǎo)桿74、缸套75、液壓缸固定座76、軸承座77、軸承78、銷子79、小 滾輪80、滾輪銷81、小滾輪支架82、扭簧83、固定銷84、開關(guān)塊85、密封塞86、扭力套筒87、電機(jī)固定銷88、電機(jī)頂套89、電機(jī)外護(hù)套90、減速器91、電機(jī)92、上部轉(zhuǎn)接頭93、壓力溫度 傳感器94、伽碼儀器95、磁定位儀96、電磁流量計97、信號傳輸電路98、馬龍頭及打撈頭99 組成，其特征在于儀器中的殼體設(shè)在上部，工具串的殼體設(shè)在下部，上下部分之間螺紋扣連 接，在儀器串殼體的下部到上部逐序設(shè)有壓力溫度傳感器94、伽碼儀95、定位儀96、電磁流 量計97，信號傳輸電路98和馬龍頭及打撈頭99;在工具串殼體的上部至下部逐序設(shè)有電機(jī) 92、與電機(jī)相連的減速器91、通過軸承座77、固定螺桿40與微型高壓四柱塞泵相連的密封 閥主體37通過密封主體凡爾座38、密封頭36與密封塞固定套34相連的出液導(dǎo)管35、通過 拉力套29、固定螺套32、密封接管66、液壓卡瓦中心的泄壓導(dǎo)管64與液壓的小缸套19和液 壓封隔器的大缸套14連相通的密封塞固定套34，通過設(shè)在液壓封隔器上內(nèi)部的滑針座61 與設(shè)在液壓封隔器內(nèi)部的與電路板59相聯(lián)的且設(shè)在液壓封隔器下部的外壓力溫度傳感器 3和內(nèi)壓力傳感器5。 當(dāng)井下分層驗串綜合測井儀下入井內(nèi)，到達(dá)井下預(yù)訂測量井段時，地面數(shù)控先向 井下直流調(diào)速電機(jī)92供電、電機(jī)轉(zhuǎn)動、帶動井下微型高壓四柱塞泵工作，整個微型四柱塞 高壓泵浸在液壓油中。高壓微型四柱塞泵將自帶液壓油打向液壓卡瓦和液壓封隔器中的 小缸套19和大缸套14中，在高壓油的作用下液壓油推動大缸套壓向封隔器膠筒迫使膠筒 變形，將儀器與套管的環(huán)形空間封住，同時液壓卡瓦在小缸套19的推動下，迫使卡瓦片沿 斜面向上運動，壓向卡瓦片26和套管環(huán)形空間與套管卡住，使儀器串整體固定在所卡封的 位置，這時根據(jù)儀器串內(nèi)的壓力信號達(dá)到規(guī)定壓力時，就停止向電機(jī)供電，使電機(jī)停止工 作。由于單流閥39的作用，液壓油停止流動，保證液壓封隔器和液壓卡瓦處于正常工作狀 態(tài)。液壓封隔器和液壓卡瓦被鎖定后，這時向井下儀器串供電，檢查封隔器上下儀器各參數(shù) 工作是否正常。如正常，再通過地面向井桶筒內(nèi)加壓。加壓可采用三種方式，一是用高壓空 壓機(jī)向井內(nèi)加壓；二是用高壓泵車向井內(nèi)注水；三是利用注水泵站向井筒內(nèi)注水。其目的 都是給井筒內(nèi)加壓，推動井筒內(nèi)液柱下降，在液柱下降過程中，上壓傳感器和上溫度傳感器 94都會測到不同的壓力和不同的溫度，上電磁流量計97是用于監(jiān)測封隔器的密封狀態(tài)，如 有流量顯示，則證明卡封不好或卡封位置不當(dāng)，需要重新卡封。磁定位儀CCL96、自然伽嗎 儀95兩參數(shù)用于校正測井深度，確定儀器正確的深度位置。如封隔器坐封良好，電磁流量 計無流量顯示，向井內(nèi)打壓(井口必須密封，不漏氣)，加至5MPa IOMPa時憋壓，上下壓 力計壓力會上升，上溫度計則顯示溫度下降。如果被驗油層無串通或無管外串通時，則下壓 力計壓力保持不變或略微有變化，下溫度計溫度無變化或略微有變化。當(dāng)出現(xiàn)層間互串出 時或管外串時，則上下兩組壓力、溫度都會隨井口壓力的變化出現(xiàn)升降。資料錄取后，對電 機(jī)供反向電壓，直流調(diào)速電機(jī)反轉(zhuǎn)，在高壓微型四柱塞泵體開關(guān)盤51下面裝有一個反碰開 關(guān)，這個反碰開關(guān)當(dāng)開關(guān)盤正向轉(zhuǎn)動時將克服扭簧83的扭力，迫使傳壓機(jī)構(gòu)中的小滾輪80 及小滾輪支架82向一邊傾斜。當(dāng)給電機(jī)供反向電壓時，則電機(jī)帶動傳壓機(jī)構(gòu)反轉(zhuǎn)，小滾輪 及小滾輪支架在扭簧的作用下被彈起，當(dāng)遇到開關(guān)盤中的缺口時，則被開關(guān)盤帶動泄壓開 關(guān)中的小滾輪及小滾輪支架和開關(guān)塊85 —起向上運動，開關(guān)塊則又推動導(dǎo)桿74向上運動， 導(dǎo)桿又推動泄壓閥桿70，泄壓閥桿又將密封塞69打開，在液壓缸回位彈簧和井內(nèi)液體壓力 共同作用下，使液壓油流回到膠筒內(nèi)，使液壓卡瓦和液壓封隔器膠筒收回到初始狀態(tài)，解除 儀器的卡封的固定狀態(tài)，這時可將儀器移動到其他需要驗證的串漏位置或?qū)游?，在重?fù)上 述驗串的過程。
權(quán)利要求一種井下分層驗串綜合測井儀，主要由儀器串和工具串兩大部分組成，其特征在于儀器串的殼體設(shè)在上部，工具串殼體設(shè)在下部，上下兩部分之間螺紋扣連接，在儀器串殼體的下部到上部逐序設(shè)有壓力溫度傳感器、伽碼儀、定位儀、電磁流量計，信號傳輸電路、馬龍頭和打撈頭；在工具串殼體的上部至下部逐序設(shè)有電機(jī)、與電機(jī)相連的減速器、通過轉(zhuǎn)軸、傳導(dǎo)主體、軸承、開關(guān)盤與減速器相連的轉(zhuǎn)盤，通過軸承與轉(zhuǎn)盤相連的軸承座，通過軸承座、固定螺桿與微型高壓四柱塞泵相連的密封閥主體，通過密封主體凡爾座、密封頭與密封塞固定套相連的出液導(dǎo)管、通過拉力套、固定螺套、密封接管、液壓卡瓦中心的泄壓導(dǎo)管與液壓殼體的小液壓缸和液壓封隔器的大液壓缸套相連相通的密封塞固定套，通過設(shè)在液壓封隔器上內(nèi)部的插針座與設(shè)在液壓封隔器內(nèi)中部的電路板相聯(lián)的且設(shè)在液壓封隔器下部的外壓力溫度傳感器和內(nèi)壓力傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下分層驗串綜合測井儀，其特征在于工具串的殼體由上部 的電機(jī)外護(hù)套和下部四柱塞泵的外護(hù)套組成，兩者通過傳導(dǎo)主體螺紋連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下分層驗串綜合測井儀，其特征在于傳導(dǎo)主體設(shè)為圓柱 形，上部和下部設(shè)有公螺紋，上與電機(jī)護(hù)套螺紋連接，下與微型四柱塞泵的外護(hù)套連接，中 心主要設(shè)有減速器的扭力套孔和轉(zhuǎn)軸孔及推力軸承，中心孔上部設(shè)有通兩端的連通孔，連 通孔中下部設(shè)有單流密封塞；中心孔下部設(shè)有中心線與中心孔平行的由小滾輪、滑輪銷、小 滾輪支架、扭簧、固定銷開關(guān)塊和密封塞組成的泄壓傳動機(jī)構(gòu)，開關(guān)盤設(shè)為圓型，與轉(zhuǎn)軸鍵 槽連接，與泄壓傳動機(jī)構(gòu)的小滾輪配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下分層驗串綜合測井儀，其特征在于轉(zhuǎn)盤設(shè)為凸型，與轉(zhuǎn) 軸螺栓連接，在轉(zhuǎn)盤上部外周用螺栓固定有滑動軸承。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下分層驗串綜合測井儀，其特征在于微型四柱塞泵主要 由軸承座、液壓缸固定座、壓簧、活塞、單流閥、小液壓缸、固定螺桿、密封閥主體和凡爾座組 成，液壓缸固定座設(shè)為圓柱型，上端部設(shè)為轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動腔，在轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動腔下部從外周向內(nèi)對稱 鑲嵌四個導(dǎo)向鍵，導(dǎo)向鍵向內(nèi)設(shè)有對應(yīng)的四個上端面為弧形的弧形推力塊，弧形推力塊內(nèi) 表面安裝有軸承座，在軸承座下部與弧形推力塊下端對應(yīng)的位置上設(shè)有四個液壓缸，液壓 缸內(nèi)設(shè)有由壓簧限位的四個活塞，在每個液壓缸下端連接一個小液壓缸，小液壓缸上部為 活塞的缸套，下部各自安裝一個一進(jìn)一出的單流閥，進(jìn)口與微型四柱柱塞泵的外護(hù)套內(nèi)的 液壓油相通，出口通過密封閥主體、凡爾座和出液導(dǎo)管與下面的液壓卡瓦的小液壓缸和液 壓封隔器的大缸套相通，出口通過密封閥主體凡爾座和出液導(dǎo)管與下面的液壓卡瓦的小液 壓缸和液壓封隔器的大缸套相通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下分層驗串綜合測井儀，其特征在于液壓卡瓦主要由卡瓦 主體、套在卡瓦主體下部外周的擋環(huán)、大壓塞、活塞、套在活塞上部外周的卡瓦連接套、套在 活塞下部的小缸套和設(shè)在卡瓦主體上部的卡瓦連接塊、扭簧、對稱設(shè)計在卡瓦主體卡瓦槽 內(nèi)的四個卡瓦片和套在卡瓦主體中心孔的并連接一體的密封接管及泄壓導(dǎo)管組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下分層驗串綜合測井儀，其特征在于液壓封隔器主要由上 端與卡瓦主體連接，下端與雙層密封頭連接的中心管，套在中心管外周的封隔器內(nèi)套，套在 封隔器內(nèi)套上部和小缸套外周的大缸套，套在封隔器內(nèi)套下部膠筒和擋環(huán)組成，大缸套與 泄壓導(dǎo)管相通。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下分層驗串綜合測井儀，其特征在于電路板設(shè)在中心管的中心部，外周套有電路板護(hù)套，電路板上端設(shè)有滑環(huán)、壓環(huán)和與電路板護(hù)套連接的滑針座， 滑針座上部中心設(shè)有的密封塞座和四芯密封塞，在四芯密封塞上部設(shè)有的插針座，在電路 板下端設(shè)有電路板支架，在電路板支架下部設(shè)有與電路板護(hù)套連接的傳感器座護(hù)套，在傳 感器座護(hù)套內(nèi)設(shè)有內(nèi)壓傳感器和外壓傳感器，并由下螺套限位在傳感器座護(hù)套上。
專利摘要一種井下分層驗串綜合測井儀，主要由儀器串和工具串兩大部分組成，儀器串的殼體設(shè)在上部，工具串殼體設(shè)在下部，上下兩部分之間螺紋扣連接，該測井儀實現(xiàn)了地面數(shù)字化處理，對油水井的層間串槽，套管漏失位置檢驗準(zhǔn)確，用磁定位、自然伽碼兩儀器定位準(zhǔn)確，解決了用井溫法驗串及用存儲三參數(shù)驗串找漏方法存在的只能定性判斷不能準(zhǔn)確定位套管漏失和層間串槽方位的問題。
文檔編號E21B47/00GK201730608SQ20102013121
公開日2011年2月2日 申請日期2010年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月9日
發(fā)明者付吉平, 余江蘭, 姜成泉, 張振芳, 徐金嶺, 楊紅兵, 王京彬, 肖輝昌, 趙玉華, 郗傳亮, 馬澤永, 馬濤 申請人:付吉平