射孔管柱轉盤的製作方法
2023-06-06 18:33:16
專利名稱：射孔管柱轉盤的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於石油開採領域，主要涉及一種射孔作業使用的輔助裝置，尤其涉
及一種定方位射孔作業前的方位測量及射孔搶定方位時所採用的射孔管柱轉盤。
背景技術：
鑽穿油、氣層時，井軸周圍油、氣層的滲透性並非是各向同性的碳酸巖地層的裂 縫方向、沉積巖地層節理方向、砂礫巖地層沉積時順流方向均為最大地應力方向，其滲透性 遠好於其它方向。如果射孔時能讓射孔彈只朝著滲透性好的兩個方向射，油、氣層的產能將 會明顯增加。 定方位射孔是在射孔槍用油管輸送下井後，將陀螺儀從油管裡下到射孔槍頂部的 定向接頭使陀螺儀下端的導引器與其定方位鍵滑嵌連接而使方位角一致，然後用陀螺儀測 量出定方位鍵的方位角，由於最上面一支槍所裝彈的射向與定方位鍵的方向一致，按射孔 層位最大地應力方位與所測方位角度之差，採用在井口旋轉射孔管柱的辦法讓定方位鍵對 準射孔層位最大地應力方向，就能實現定方位射孔。 在井口旋轉油管，使井下的定方位鍵與射孔層位最大地應力方向一致，在現場操 作時較為困難， 一是只能正轉(反轉油管會退扣)，二是管柱很重，用吊卡坐在井口是轉不 動的，需要將射孔管柱懸提起來轉，要提管柱必需用大鉤，那就得把電纜和陀螺儀從井裡提 出，摘掉天滑輪，或者把天滑輪掛到井架某個地方，騰出大鉤來提管柱。三是管柱很長，油管 在井中與套管有一定的摩擦力，井口轉了一定的角度，井下就不一定也轉這麼大角度。那就 得再測、再轉，反覆多次。不僅增加了井口佔用時間，加大了作業人員的勞動強度，而且還保 證不了定方位的精度。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是，提供一種僅靠人力就能使射孔管柱輕鬆轉動的 射孔管柱轉盤，該轉盤安裝在井口並在用陀螺儀測方位時使用，而且還能提高旋轉管柱調 方位的精度。 為解決上述技術問題，本實用新型提供的射孔管柱轉盤包括下盤、推力軸承、上
盤、安全卡盤、油管接箍和短油管，所述下盤為環形圓盤，其環形上端面帶有支撐所述推力
軸承的第一環形凹槽；所述上盤為中心孔直徑與射孔管柱外徑相匹配的環形圓盤，其下端
面帶有支撐所述第二環形凹槽的推力軸承的第二環形凹槽；所述安全卡盤帶有中心臺階孔
和方向操作圈，臺階小孔的直徑與所述射孔管柱的外徑相匹配，臺階大孔位於安全卡盤的
上端面一側且直徑大於所述油管接箍的外徑；使用時，所述下盤、推力軸承、上盤和安全卡
盤均套在所述射孔管柱的外部，下盤與井口的法蘭固連，所述第一、第二凹槽相對且兩者共
同支撐所述推力軸承，所述射孔管柱的上端通過所述油管接箍與所述短油管固連且油管接
箍的下端面與所述安全卡盤的臺階面接觸並將安全卡盤壓緊在上盤的上環形端面上。 本實用新型還包括一個指針，所述下盤的上環形端面的周邊設有360條刻度線，360條刻線對應著r 360°的角度值，指針的尾部固連在上盤的外側面，指針的頭部指 向所述下盤的刻度線。 本實用新型的有益效果體現在以下幾個方面。( — )本實用新型通過安全卡盤的承載和傳遞作用，將射孔管柱與上盤結合成一 個運動單元，再通過下盤、推力軸承和上盤的結構配合，使得射孔管柱在推力軸承的作用下 能夠跟隨上盤作相對於下盤的同步運動，由此可以實現僅通過人力就可對射孔管柱進行方 位調整的目的。與現有技術相比，本實用新型降低了射孔槍柱定方位操作的難度，大大減化 了定方位射孔槍柱的調向操作步驟，縮短了射孔彈等火工品在井下的停留時間，從而減少 了井下高溫對射孔彈穿透性能的不良影響，同時也提高了定方位射孔作業的安全性。 (二)本實用新型在上盤上安裝指針，在下盤上設有分度值為1°的刻度線，這樣， 當射孔管柱相對下盤運動時，指針可精確的指示出射孔管柱的轉動角度，由此大大提高了 定方位射孔槍柱的調向精度，使射孔彈能更準確的射向地層最大地應力方向，定方位射孔 效果會得以更好的發揮。
圖1是本實用新型射孔管柱轉盤的結構組成及安裝關係示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖及優選實施例對本實用新型作進一步的詳述。 正如圖1所示，本實用新型優選實施例包括下盤1、推力軸承2、上盤3、指針4和安 全卡盤5、油管接箍7和短油管8。下盤1為金屬材料製作的環形圓盤，其上端面帶有支撐 推力軸承2的第一環形凹槽和360條刻度線，360條刻度線對應著r 360°的角度值，全 部刻度線均布在下盤1上環形端面的周邊。推力軸承2是根據射孔管柱油管規範選用的標 準件，即推力調心滾子軸承29420。上盤3也是由金屬材料製作的環形圓盤，其中心孔尺寸 與射孔管柱6的外徑相匹配，下端面帶有支撐推力軸承2的第二環形凹槽，外側面帶有固定 指針的兩個螺孔。為了在現場安裝方便，可將上盤3平分成兩個半環圓盤。指針4由金屬 材料製作，其尾部固連在上盤3的外側面。安全卡盤5採用中國專利2005201444222公開 的安全卡盤結構，即安全卡盤帶有中心臺階孔和方向操作圈，臺階小孔的直徑與所述射孔 管柱6的外徑相匹配，臺階大孔位於安全卡盤5的上端面一側且直徑大於油管接箍7的外 徑，方向操作圈安裝在安全卡盤5的外側壁上。安全卡盤5的厚度為下盤1或上盤3厚度 兩倍左右。短油管8為2-7/8〃平式扣油管。油管接箍7屬於井隊和射孔常規配用件。 再參見圖1，在定方位射孔現場作業時，下盤1、推力軸承2、上盤3和安全卡盤5均 套在射孔管柱6外部，下盤1的下端面與井口的法蘭固連，推力軸承2的兩端分別位於下盤 1的第一環形凹槽和上盤3的第二環形凹槽中，指針4的頭部剛好指向下盤1的刻度線；安 全卡盤5的下環形端面與上盤3的上環形端面完全接觸，油管接箍7將射孔管柱6的頂端 與短油管8連接在一起，油管接箍7的下端面定位在安全卡盤5的臺階面上。此時，射孔管 柱6的全部重量通過安全卡盤5而全部壓在了上盤3上，由於安全卡盤5和上盤3的內孔 均與射孔管柱6的外徑相匹配，因此，當人力推動安全卡盤5的操作圈時上盤3會跟隨安全 卡盤5 —起轉動，並且還通過推力軸承2帶動射孔管柱6同步轉動，這時指針4就指向另外
4的刻度線，而轉動前和轉動後指針4所指的刻度值之差就是射孔管柱6轉動的方位角。因 為推力軸承4選用的是推力調心滾子軸承，其基本額定載荷為778KN，而每千米2-7/8〃不 加厚射孔管柱6的重量不到1. 1噸，故本實用新型用於3500米以內的井在承重上是沒有問 題的。
權利要求一種射孔管柱轉盤，包括安全卡盤[5]、油管接箍[7]和短油管[8]，其特徵在於還包括下盤[1]、推力軸承[2]和上盤[3]，所述下盤[1]為環形圓盤，其環形上端面帶有支撐所述推力軸承[2]的第一環形凹槽；所述上盤[3]為中心孔直徑與射孔管柱[6]外徑相匹配的環形圓盤，其下端面帶有支撐所述第二環形凹槽的推力軸承[2]的第二環形凹槽；所述安全卡盤[5]帶有中心臺階孔和方向操作圈，臺階小孔的直徑與所述射孔管柱[6]的外徑相匹配，臺階大孔位於安全卡盤[5]的上端面一側且直徑大於所述油管接箍[7]的外徑；使用時，所述下盤[1]、推力軸承[2]、上盤[3]和安全卡盤[5]均套在所述射孔管柱[6]的外部，下盤[1]與井口的法蘭固連，所述第一、第二凹槽相對且兩者共同支撐所述推力軸承[2]，所述射孔管柱[6]的上端通過所述油管接箍[7]與所述短油管[8]固連且油管接箍[7]的下端面與所述安全卡盤[5]的臺階面接觸並將安全卡盤[5]壓緊在上盤[3]的上環形端面上。
2. 根據權利要求1所述的射孔管柱轉盤，其特徵在於還包括一個指針[4]，所述下盤 [1]的上環形端面的周邊設有360條刻度線，360條刻線對應著r 360°的角度值，指針 [4]的尾部固連在上盤[3]的外側面，指針[4]的頭部指向所述下盤[1]的刻度線。
專利摘要本實用新型公開了一種射孔管柱轉盤，包括下盤、推力軸承、上盤、指針、安全卡盤、油管接箍和短油管，下盤上環形端面帶有360條刻度線，上盤的中心孔直徑與射孔管柱外徑相匹配，指針固連在上盤的外側面。在用陀螺儀測方位時，推力軸承支撐在上、下盤之間，下盤與井口的法蘭固連，射孔管柱的上端通過油管接箍與短油管固連，油管接箍的下端面與安全卡盤的臺階面接觸並將安全卡盤壓緊在上盤上，指針指向下盤的刻度線。本實用新型使定方位射孔槍柱的調向操作大大減化，並提高了定方位射孔槍柱的調向精度，縮短了射孔彈在井下的停留時間，從而使射孔彈能更準確的射向地層最大地應力方向，定方位射孔效果得以更好的發揮。
文檔編號E21B43/116GK201507297SQ20092003488
公開日2010年6月16日 申請日期2009年10月9日 優先權日2009年10月9日
發明者刁林濤, 周曌, 崔淑娟, 張少程, 張建峰, 朱琦, 李勇 申請人:中國兵器工業第二一三研究所