一種鑽井過程中井下信息上傳裝置的製作方法
2023-05-28 01:12:11 1
專利名稱：一種鑽井過程中井下信息上傳裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鑽井過程中井下信息上傳裝置，一種地質鑽探過程中井下信 息上傳裝置，本實用新型屬井下工具類技術領域。
背景技術：
在地質鑽探過程中，經常會遇到高陡構造或地應力異常地層，在鑽壓的作用下，鑽 頭會偏離垂直軸線造成井眼偏斜，使鑽井過程中的鑽具摩阻增加、卡鑽風險加大，套管下入 困難等事故出現的機率大大增加。因此在鑽井過程中實時了解和掌握井斜的變化情況是 非常必要地，只有實時了解和掌握井斜的變化，才能通過各種防斜打直手段來實現對井身 質量的控制，保證鑽井施工的安全。目前對井斜的實時監測手段有以下幾種(1)利用電子 單、多點井斜測量儀測量井斜；(2)機械式MWD測量井斜；(3)泥漿脈衝MWD測量井斜；(4) 電磁脈衝MWD測量井斜。上述4種測量方式各具有不同的特點和不足，如電子單、多點井斜 測量儀監測井斜的變化具有成本和使用費用低，可對井斜實施精確測量，但無法實現快速、 連續的測量，測量費時並嚴重影響了機械鑽速；機械式MWD測量井斜具有成本低，可實時監 測的特點，但精度偏低，可靠性差；泥漿脈衝MWD和電磁脈衝MWD測量井斜，具有精度高、可 實時監測井斜的變化，但高昂的配置成本和使用費用嚴重製約了該項技術的應用。因此，現 場急需一種既可以實現高精度、實時監測井斜變化，又具有費用較低，使用方便的井斜監測 工具。同時與其他相關傳感器的結合，還可實現如井下溫度、壓力等參數的測量。
發明內容鑑於上述問題，本實用新型的目的在於提供一種鑽井過程中井下信息上傳裝置。一種鑽井過程中井下信息上傳裝置，包括本體、上接頭、定位環、密封圈、動力活 塞、復位彈簧、下密封、擊錘、儲能彈簧、鎖環、膠囊、艙蓋密封；上接頭和本體通過錐形螺紋 連接成組成一個整體；上接頭的內腔中有動力活塞和復位彈簧，本體內腔中安裝有擊錘，擊 錘的下端開有環形凹槽；在擊錘上套裝有儲能彈簧、鎖環和膠囊；本體的下端有儀器艙，艙 內分別安裝有控制導線、測控裝置、電池設備；電磁閥油路接口的一端與膠囊的油嘴密封連 接，另一端與電磁閥艙連通。擊錘是由直徑不同的圓柱體組成，圓柱體的軸心有液流通道，中部有一凸臺，凸臺 的直徑均大於其兩端的圓柱體直徑。在擊錘的下端開有環形凹槽，凹槽的尺寸與鎖環鎖片 端部凸臺的尺寸相配合。下部筒體上開有導流槽21。在擊錘凸臺的一端套裝有儲能彈簧。在擊錘凸臺一端套裝有儲能彈簧的一側，套裝有鎖環和膠囊。鎖環一端有一平臺，平臺的外環面上有連接螺紋，鎖環的另一端為一薄壁圓環，薄 壁圓環端部外表面上有凸臺，並且沿薄壁圓環的軸向開有多條窄縫。膠囊的形狀為環形，一端有導油嘴，並且導油嘴的連接端有固定螺紋。本體下端開有凹槽，凹槽的上端面有蓋板，蓋板與本體之間有密封圈。
3[0011]在安裝有電磁閥的凹槽內，與膠囊臨近的側壁上有通孔20。閥倉蓋板有液缸，液缸內安裝有平衡活塞。本體下端的凹槽內安裝有測控裝置，該裝置可與傾斜傳感器、加速度計、溫度傳感 器、壓力傳感器等不同傳感器相連接，本實用新型所涉及的是一種地質鑽探過程中井下信息上傳裝置，其目的在於利 用鑽井液的內外壓差使彈簧儲能，由井斜測量裝置輸出編碼信號，控制電磁閥和鎖定機構 (鎖定機構由鎖環和密閉膠囊組成)，將彈簧儲存的能量傳遞給擊錘，使擊錘產生脈衝信 號，該信號通過鑽柱傳至地面，由接收裝置接收後進行解碼，即可實現對井斜的實時監測。 該井下信息上傳裝置不僅具有可實時進行高精度井斜測量的優點，而且測量效率高，時間 很短(幾分鐘)，還具有成本和使用費用低的優勢，因此非常符合現場需求，具有很好的應 用前景。
當結合附圖考慮時，通過參照下面的詳細描述，能夠更完整更好地理解本實用新 型以及容易得知其中許多伴隨的優點，但此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一 步理解，構成本實用新型的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用於解釋本實用 新型，並不構成對本實用新型的不當限定，其中圖1為本實用新型井下信息傳輸裝置的結構示意圖；圖2是本實用新型的A-A截面示意圖。
具體實施方式
參照圖1至圖2對本實用新型的實施例進行說明。實施例本實用新型一種鑽井過程中井下信息上傳裝置，是由上接頭1、定位環2、密封圈 3、動力活塞4、復位彈簧5、下密封6、擊錘7、儲能彈簧8、鎖環9、膠囊10、艙蓋密封11等組 成的。上接頭1和本體19通過錐形螺紋連接成組成一個整體。在上接頭1的內腔中安裝有動力活塞4和復位彈簧5，動力活塞4的上下兩端分別 安裝有密封圈3，並且由定位環2對動力活塞4進行限位。本體19的內腔中安裝有擊錘7，其下端開有環形凹槽，環形凹槽的尺寸與鎖環9鎖 片端部凸臺的尺寸相配合。在擊錘7上套裝有儲能彈簧8、鎖環9和膠囊10。在本體19的下端有儀器艙，儀 器艙內分別安裝有控制導線12、測控裝置13、電池14、平衡活塞17和電磁閥18。測控裝置13通過控制導線12與電磁閥18連通，電磁閥18的油路一端與膠囊10 的油嘴密封連接，另一端與電磁閥艙連通。鎖環9利用螺紋固定連接在本體19上。本實用新型井下信息上傳裝置的功能是這樣實現的在下井工作時，通常將本裝 置安裝在近鑽頭的位置。開泵後動力活塞4在鑽柱內壓差的推動下，壓縮復位彈簧5和推動擊錘7下行，並同時壓縮儲能彈簧8儲能。擊錘7繼續下行，由於電磁閥18處於打開狀態，因此鎖環9的鎖片在擊錘7的推 動下向外張開，閥倉蓋板16上的平衡活塞17，可以補償膠囊10變形引起的容積變化。當擊錘7下行到最底部時，鎖環9鎖片端部的凸臺落入擊錘7下端的環形凹槽內， 這時電磁閥18關閉，導致鎖環9的鎖片無法張開，因此實現了對擊錘7的鎖定。當需要進行井斜測量時，只需停泵由測控裝置13對井斜進行測量後，通過控制導 線12輸出編碼控制信號驅動電磁閥18打開膠囊10的油路，使鎖環9鎖片張開後解除對擊 錘7的鎖定，擊錘7在儲能彈簧8的推動下高速上行，撞擊本體19產生脈衝信號，該信號通 過鑽柱傳至地面。顯然，本領域技術人員基於本實用新型的宗旨所做的許多修改和變化屬於本實用 新型的保護範圍。如上所述，對本實用新型的實施例進行了詳細地說明，但是只要實質上沒有脫離 本實用新型的發明點及效果可以有很多的變形，這對本領域的技術人員來說是顯而易見 的。因此，這樣的變形例也全部包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種鑽井過程中井下信息上傳裝置，包括本體、上接頭、定位環、密封圈、動力活塞、 復位彈簧、下密封、擊錘、儲能彈簧、鎖環、膠囊、艙蓋密封；其特徵在於上接頭和本體通過 錐形螺紋連接成組成一個整體；上接頭的內腔中有動力活塞和復位彈簧，本體內腔中安裝 有擊錘，擊錘的下端開有環形凹槽；在擊錘上套裝有儲能彈簧、鎖環和膠囊；本體的下端有 儀器艙，儀器艙內分別安裝有控制導線、測控裝置、電池設備；電磁閥油路接口的一端與膠 囊的油嘴密封連接，另一端與電磁閥艙連通。
2.根據權利要求1所述的一種鑽井過程中井下信息上傳裝置，其特徵是擊錘是由直 徑不同的圓柱體組成，圓柱體的軸心有液流通道，中部有一凸臺，凸臺的直徑均大於其兩端 的圓柱體直徑；在擊錘的下端開有環形凹槽，環形凹槽的尺寸與鎖環鎖片端部凸臺的尺寸 相配合；下部筒體上開有導流槽。
3.根據權利要求1所述的一種鑽井過程中井下信息上傳裝置，其特徵是在擊錘凸臺 的一端套裝有儲能彈簧。
4.根據權利要求1所述的一種鑽井過程中井下信息上傳裝置，其特徵是在擊錘凸臺 一端套裝有儲能彈簧的一側，套裝有鎖環和膠囊。
5.根據權利要求1所述的一種鑽井過程中井下信息上傳裝置，其特徵是鎖環一端有 一平臺，平臺的外環面上有連接螺紋，鎖環的另一端為一薄壁圓環，薄壁圓環端部外表面上 有凸臺，並且沿薄壁圓環的軸向開有多條窄縫。
6.根據權利要求1所述的一種鑽井過程中井下信息上傳裝置，其特徵是膠囊的形狀 為環形，一端有導油嘴，並且導油嘴的連接端有固定螺紋。
7.根據權利要求1所述的一種鑽井過程中井下信息上傳裝置，其特徵是本體下端開 有凹槽，凹槽的上端面有蓋板，蓋板與本體之間有密封圈。
8.根據權利要求1所述的一種鑽井過程中井下信息上傳裝置，其特徵是在安裝有電 磁閥的凹槽內，與膠囊臨近的側壁上有通孔。
9.根據權利要求1所述的一種鑽井過程中井下信息上傳裝置，其特徵是閥倉蓋板有 液缸，液缸內安裝有平衡活塞。
10.根據權利要求1所述的一種鑽井過程中井下信息上傳裝置，其特徵是本體下端的 凹槽內安裝有測控裝置，與傾斜傳感器、加速度計、溫度傳感器或壓力傳感器相連接。
專利摘要一種鑽井過程中井下信息上傳裝置，由上接頭、動力活塞、復位彈簧、擊錘、儲能彈簧、鎖環、膠囊、測控裝置和電磁閥等組成的。上接頭和本體通過錐形螺紋連接成組成一個整體；上接頭的內腔中有動力活塞和復位彈簧，本體內腔中安裝有擊錘，擊錘的下端開有環形凹槽；在擊錘上套裝有儲能彈簧、鎖環和膠囊；本體的下端有儀器艙，儀器艙內分別安裝有控制導線、測控裝置、電池設備；電磁閥油路接口的一端與膠囊的油嘴密封連接，另一端與電磁閥艙連通。該井下信息上傳裝置不僅具有可實時進行高精度井斜測量的優點，而且測量效率高，時間很短(幾分鐘)，還具有成本和使用費用低的優勢，因此非常符合現場需求，具有很好的應用前景。
文檔編號E21B47/12GK201818302SQ201020509638
公開日2011年5月4日 申請日期2010年8月30日 優先權日2010年8月30日
發明者惠卉, 李熠 申請人:惠卉, 李熠