試油氣井場井架繃繩坑定位方法及裝置製造方法
2023-06-25 06:11:11
試油氣井場井架繃繩坑定位方法及裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及試油氣井場井架繃繩坑定位方法及裝置，該方法的過程是：1）依次將方位圓盤、測距儀固定在井口支架上；2）確定繃繩坑定位中心線；3）轉動方位圓盤使其中線與繃繩坑定位中心線重合；4）確定繃繩坑的位置；5）旋轉測距儀使其與其餘方位孔對齊，重複步驟4），依次確定其餘繃繩坑的位置。其裝置包括測距儀、方位圓盤、支架和設置在支架外部的標杆，方位圓盤水平固定在測距儀的底座上，支架豎直穿透方位圓盤和測距儀的底座，標杆配合測距儀和方位圓盤進行定位。本發明應用便捷、準確，為解決試油氣技術員確定井架繃繩坑不規範的問題提供了有效方法，明顯降低現場施工事故率，為井下施工單位節約了成本，是實現油田高效開發的必需技術。
【專利說明】試油氣井場井架繃繩坑定位方法及裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及油氣田勘探和開發領域，涉及一種試油氣井場井架繃繩坑定位方法及
>J-U ρ?α裝直。
【背景技術】
[0002]目前，油氣井現場試油氣工作中，使用的井架都是依靠前後繃繩進行固定的，特別是後繃繩，幾乎要承擔井口作業的所有重量。如果井架繃繩坑分布不均勻、不對稱，那麼左右兩邊各道繃繩的受力就不平衡，井架在施工過程中就會向左或向右傾斜，導致井架遊動滑車偏離井口或者側翻。繃繩坑位置是否準確，直接決定著井口作業是否能夠安全進行，特別是在處理卡鑽等事故時，有時候需要在一定承載範圍內上提鑽具，拉力較大，井架繃繩坑的規範確定就可以避免次生事故的發生了。因此，方便、快速、準確的確定繃繩坑位置是至關重要的。
[0003]但在油氣田開發井場現場實際中，多採用步量或工具粗略丈量法確定繃繩坑位置，其結果是無法按標準要求精確確定繃繩坑位置。特別是對於沒有現場經驗的施工操作者而言，粗糙的丈量方法以及受現場器具擺放遮擋的影響，是根本是無法精確繃繩坑的距離和方位的。這樣難免就會經常導致現場起下鑽作業時，中心線兩邊對應的繃繩受力不均，久而久之，井架發生側斜，遊動滑車偏離井口，致使油管偏磨封井器，無法正常起下鑽；嚴重時，甚至導致井架側翻事故的發生。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是根據油氣田開發試油氣作業現場的實際需要，解決試油氣現場確定井架繃繩坑位置不規範、不精確的問題，提供一種試油氣井場井架繃繩坑定位方法及裝置。
[0005]為此，本發明提供了一種試油氣井場井架繃繩坑定位方法，包含以下步驟:
步驟一，依次將方位圓盤、測距儀固定在井口支架上，並調節好方位圓盤的高度； 步驟二，確定繃繩坑定位中心線:根據井場設備分布情況和日後對施工場地的需要確定好前後井場區域，以井口為中心確定繃繩坑定位中心線，將整個井場的位置一分為二 ； 步驟三，轉動方位圓盤，使方位圓盤上的中線與繃繩坑定位中心線重合；
步驟四，旋轉測距儀使其瞄準筒與方位圓盤上的一個方位孔對齊，根據繃繩坑到井口的行業定值距離d調整好測距儀上標塊在刻度尺上的刻度C，通過測距儀瞄準筒進行瞄準，測距儀與標杆配合確定繃繩坑的位置。
[0006]步驟五，改變測距儀所指方位，重複步驟四，依次將其餘的繃繩坑位置進行確定。
[0007]步驟四中所述的測距儀上標塊在刻度尺上的刻度c通過以下方法確定:
1)測量測距儀標塊的高度a與標杆的長度b；
2)根據三角形相似原理，b/a=d/c計算出測距儀上標塊在刻度尺上的刻度C。
[0008]步驟四中所述的測距儀與標杆配合確定繃繩坑的位置，按如下過程:測距儀瞄準筒方位確定後，用測距儀瞄準筒進行瞄準，同時通過前後移動標杆，當測距儀標塊準星與標杆中線共線時，標杆所在位置確定為繃繩坑的位置。
[0009]步驟四中所述的方位圓盤上的方位孔通過以下過程確定:首先根據井場現場需要的繃繩坑的分布確定每個繃繩坑與繃繩坑定位中心線的夾角a，然後在方位圓盤的某一個同心圓上，根據夾角a鑽上方位孔。
[0010]本發明還提供了實現該方法的試油氣井場井架繃繩坑定位組合裝置，包括測距儀、方位圓盤、支架和設置在支架外部的標杆，方位圓盤水平固定在測距儀的底座上，支架豎直穿透方位圓盤和測距儀的底座，標杆配合測距儀和方位圓盤進行定位。
[0011]所述方位圓盤上制有通孔圓心，所述支架的上端穿過該通孔圓心與測距儀的底座固定連接。
[0012]所述方位圓盤的一同心圓上設有偶數個方位孔，所述方位孔對稱分布在方位圓盤上並且位於測距儀的兩側。
[0013]所述標杆上端制有一用於瞄準的豎直方向標識線。
[0014]所述支架由套杆、內杆和底座組成，內杆的外徑等於方位圓盤的通孔圓心的內徑，內杆的上端穿接在方位圓盤的通孔圓心中，內杆的下端套接在套杆中，套杆的下端固定在所述底座上，所述套杆外製有一螺紋孔，該螺紋孔內穿有螺栓將內杆下端固定在套杆內。
[0015]本發明操作簡便易行，應用便捷、準確，實現了井架繃繩坑位置的精確定位，為解決試油技術員確定井架繃繩坑不規範的問題提供了一個有效的方法，同時使得現場施工事故率明顯降低，為井下施工單位節約了成本，是實現油田高效開發的必需技術，具有良好的推廣前景。
[0016]以下將結合附圖對本發明做進一步詳細說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明井架繃繩坑定位示意圖；
圖2是本發明原理示意圖；
圖3是井架繃繩坑定位組合裝置示意圖；
圖4是方向圓盤不意圖；
圖5為標杆結構示意圖。
[0018]圖中:1、井架；2、井口 ；3、中心線；4、棚繩坑；5> IU井場區域；6、後井場區域；7、方位孔；8、同心圓；9、標塊；10、標杆；11、瞄準筒；12、刻度尺；13、測距儀；14、方位圓盤；15、支架；16、內杆；17、套杆；18、標識線；19、套管頭20、蝶形螺母。
【具體實施方式】
[0019]為了解決試油氣現場確定井架繃繩坑位置不規範、不精確的問題，本實施例提供了如圖1所示的一種試油氣井場井架繃繩坑定位方法，包含以下步驟:
步驟一，依次將方位圓盤14、測距儀13固定在井口 2支架15上，支架15如圖3所示；步驟二，確定繃繩坑定位中心線3:根據井場設備分布情況和日後對施工場地的需要確定好前井場區域5、後井場區域6，以井口 2為中心確定繃繩坑4定位中心線3，將整個井場的位置一分為二； 步驟三，轉動方位圓盤14，使方位圓盤14上的中線與繃繩坑定位中心線3重合；步驟四，旋轉測距儀13使其瞄準筒11與方位圓盤14上的一個方位孔7對齊，根據繃繩坑4到井口 2的行業定值距離d調整好測距儀13上標塊9在刻度尺12上的刻度C，通過測距儀13瞄準筒11進行瞄準，測距儀13與標杆10配合確定繃繩坑4的位置。
[0020]步驟四中所述的測距儀13上標塊9在刻度尺12上的刻度c通過以下方法確定:
1)測量測距儀13標塊9的高度a與標杆10的長度b；
2)根據三角形相似原理，b/a=d/c計算出測距儀13上標塊9在刻度尺12上的刻度C。
[0021]測距儀13與標杆10配合確定繃繩坑4的位置，按如下過程:測距儀13瞄準筒11方位確定後，用測距儀13瞄準筒11進行瞄準，同時通過前後移動標杆10，當測距儀13標塊9準星與標杆10中線共線時，標杆10所在位置確定為繃繩坑4的位置。
[0022]步驟五，改變測距儀13所指方位，重複步驟四，依次將其餘的繃繩坑4位置進行確定。
[0023]本發明是通過一種如圖3、4、5所示的試油氣井場井架繃繩坑定位組合裝置進行定位，該組合裝置包括測距儀13，方位圓盤14、支架15和設置在支架15外部的標杆10，方位圓盤14上方安裝有測距儀13，為了避開井口凌亂擺放的東西和前井場的油管，也為了方便進行瞄準、測量，在井口用一個可以隨意調節高度的支架15來固定測距儀13，支架15由套杆17和內杆16組成，內杆16的外徑等於通孔圓心的內徑，該套杆17外製有一螺紋孔，內杆16設於套杆17內，套杆17上螺紋孔通過螺栓與內杆16固定連接，內杆16可以上下活動；考慮到井口有套管頭19，支架15下部制有和套管頭19內螺紋相吻合的螺紋，使用時直接擰在套管頭19上固定。
[0024]方位圓盤14上制有通孔圓心，支架15的內杆16上端制有螺紋，支架15的內杆16上端依次穿過方位圓盤14的通孔圓心、測距儀13的底座，用蝶形螺母20固定連接；在方位圓盤14的一同心圓上設有偶數個方位孔7，對稱分布在水平徑向的直徑兩側。
[0025]測距儀13主要是測量繃繩坑到井口的距離，由瞄準筒11和標塊9組成，標塊9的長度為一個確定值，標塊9可以在刻度尺12上移動來選擇需要測定的距離，同時為了保證繃繩坑不偏離固定在方位圓盤14上的測距儀13所指的方位，而在標塊9上特定設計了用來瞄準的準星，同時在瞄準筒11的玻璃片上刻上了一個「十字架」，瞄準時用三點一線來精確指定繃繩坑4的具體位置。
[0026]方位圓盤14主要用來確定繃繩坑4的方位,在方位圓盤14上的某一個同心圓8上，根據要確定的繃繩坑4的分布對應的不同夾角a，鑽上方位孔7，用測距儀13進行瞄準定位時，將測距儀13旋轉分別與每一個方位孔7對齊就可以準確的指出每一個繃繩坑的方位。
[0027]標杆10主要是配合測距儀13和方位圓盤14進行定位，在用測距儀13測量繃繩坑到井口的距離時，需要一個參照物，為了測量的精確設置了標杆10，其長度為一個確定值，標杆10上端塗上紅漆，紅色部分中間有一根豎直方向標識線18，使用時前後移動標杆10，直至標杆10紅色部分恰好被標塊9擋住，且瞄準筒11上的十字架、標塊9準星以及標杆10標識線18共線時，標杆10所在位置就是繃繩坑的位置了。
[0028]本實施例是以18m井架I為例，在充分考慮井場設備分布情況和日後施工對場地的需要等因素確定中心線後，用測距儀進行瞄準定位，將測距儀分別固定在每一個方位孔8上就可以準確的指出每一個繃繩坑4的方位，方位圓盤上的一個同心圓8上有八個方位孔8，根據計算出的不同夾角a確定八個方位孔，如圖4所示，以確定八個繃繩坑4的方位，同時保證中心線3左右兩邊對應的繃繩坑4連線與中心線3垂直；如圖2所示，根據三角形相似原理，因為Λ ABE A⑶，所以⑶/BE=AC/AB其中BE為測距儀標塊9的高度，⑶的長度為標杆10的高度，均為已知值，那麼⑶/BE就是一個定值，設為λ，即λ =AC/AB,而AC為行業定值，因此，不同的行業定值通過上式可對應得到標塊9在刻度尺12上所對應的刻度。
[0029]如此，通過測距儀瞄準筒11、標塊9在刻度尺12上的刻度，如圖5所示，直至標杆10紅色部分恰好被標塊9擋住，且十字架、標塊9準星以及標杆10中線共線時，標杆10所在位置就是繃繩坑4的位置。
[0030]依次將測距儀分別固定在各餘7個方位孔上，重複上述操作就能準確地指出每一個繃繩坑4的具體位置。
[0031]以上例舉僅僅是對本發明的舉例說明，並不構成對本發明的保護範圍的限制，凡是與本發明相同或相似的設計均屬於本發明的保護範圍之內。
[0032]本實施例沒有詳細敘述的部件和結構屬本行業的公知部件和常用結構或常用手段，這裡不一一敘述。
【權利要求】
1.試油氣井場井架繃繩坑定位方法，其特徵在於:包含以下步驟， 步驟一，依次將方位圓盤(14)、測距儀(13)固定在井口(2)支架(15)上； 步驟二，確定繃繩坑定位中心線(3): 根據井場設備分布情況和日後對施工場地的需要確定好前井場區域(5)、後井場區域(6)，以井口(2)為中心確定棚繩坑定位中心線(3)，將整個井場一分為二；步驟三，轉動方位圓盤(14)，使方位圓盤(14)上的中線與繃繩坑定位中心線(3)重合；步驟四，旋轉測距儀(13)使其瞄準筒(11)與方位圓盤(14)上的一個方位孔(7)對齊，根據繃繩坑(4)到井口(2)的行業定值距離d調整好測距儀(13)上標塊(9)在刻度尺(12)上的刻度c，通過測距儀(13)瞄準筒(11)進行瞄準，測距儀(13)與標杆(10)配合確定繃繩坑(4)的位置； 步驟五，旋轉測距儀(13)使其與其餘方位孔(7)對齊，重複步驟四，依次將其餘的繃繩坑(4)位置進行確定。
2.根據權利要求1所述的試油氣井場井架繃繩坑定位方法，其特徵在於:步驟四中所述的測距儀(13)上標塊(9)在刻度尺(12)上的刻度c通過以下方法確定: O測量測距儀(13)上標塊(9)的聞度a與標杆(10)的長度b ； 2)根據三角形相似原理，b/a=d/c計算出測距儀(13)上標塊(9)在刻度尺(12)上的刻度C。
3.根據權利要求1所述的試油氣井場井架繃繩坑定位方法，其特徵在於:步驟四中所述的測距儀(13)與標杆(10)配合確定繃繩坑(4)的位置，按如下過程:測距儀(13)瞄準筒(11)方位確定後，用測距儀(13)瞄準筒(11)進行瞄準，同時通過前後移動標杆(10)，當測距儀標塊(9)準星與標杆(10)中線共線時，標杆(10)所在位置確定為繃繩坑(4)的位置。
4.根據權利要求1所述的試油氣井場井架繃繩坑定位方法，其特徵在於:步驟四中所述的方位圓盤(14)上的方位孔(7)通過以下過程確定:首先根據井場現場需要的繃繩坑(4)的分布確定每個繃繩坑(4)與繃繩坑定位中心線(3)的夾角a，然後在方位圓盤(14)的一個同心圓(8)上，根據夾角a鑽上方位孔(7)。
5.試油氣井場井架繃繩坑定位組合裝置，其特徵在於:包括測距儀(13)、方位圓盤(14)、支架(15)和設置在支架(15)外部的標杆(10)，方位圓盤(14)水平固定在測距儀(13)的底座上，支架(15)豎直穿透方位圓盤(14)和測距儀(13)的底座，標杆(10)配合測距儀(13)和方位圓盤(14)進行定位。
6.根據權利要求5所述的試油氣井場井架繃繩坑定位組合裝置，其特徵在於:所述方位圓盤(14)上制有通孔圓心，所述支架(15)的上端穿過該通孔圓心與測距儀(13)的底座固定連接。
7.根據權利要求5所述的試油氣井場井架繃繩坑定位組合裝置，其特徵在於:所述方位圓盤(14)的一同心圓上設有偶數個方位孔(7)，所述方位孔(7)對稱分布在方位圓盤(14)上並且位於測距儀(13)的兩側。
8.根據權利要求5所述的試油氣井場井架繃繩坑定位組合裝置，其特徵在於:所述標杆(10)上端制有一用於貓準的豎直方向標識線(18)。
9. 根據權利要求6所述的試油氣井場井架繃繩坑定位組合裝置，其特徵在於:所述支架(15)由套杆(17)、內杆(16)和底座組成，內杆(16)的外徑等於方位圓盤(14)的通孔圓心的內徑，內杆(16)的上端穿接在方位圓盤(14)的通孔圓心中，內杆(16)的下端套接在套杆(17)中，套杆(17)的下端固定在所述底座上，所述套杆(17)外製有一螺紋孔，該螺紋孔內穿有螺栓將內杆(1 6)下端固定在套杆(17)內。
【文檔編號】G01C15/00GK104075697SQ201410287185
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月25日 優先權日:2014年6月25日
【發明者】王金剛, 任斌, 姚蘭, 尹俊祿, 來亞軍, 楊曉峰, 張曉祥, 楊建平, 周曉濤, 毛金金, 陳恆, 陶長州, 朱建紅, 劉志堯 申請人:中國石油集團川慶鑽探工程有限公司長慶井下技術作業公司