一种新型电子多点测量系统的制作方法

1.本发明涉及石油钻井领域的一种井斜方位电子测量系统，尤其是一种用于定向井、水平井施工过程中的新型电子多点测量系统。


背景技术：

2.定向井施工过程中轨迹的测量精度直接影响定向施工的精度甚至直接影响工程质量，特别是对密集丛式井组以及老区井网密集的区域施工，目前提高轨迹测量精度的主要方法是采用mwd和电子多点两种测量方式互相验证的方式，但是目前要开展两种方式测量必须要起钻取出mwd之后再下钻到井底然后投测电子多点，这样完成测量就需要起钻两次，一方面增加了钻井周期另一方面起下钻次数增加对井眼质量和井筒安全不利。
3.目前较常见的电子多点投放杆件系统是下部加重杆上部是抗压筒和测量仪器，顶端是打捞头，加重杆下部是金属加重头与之连接的是减震弹簧，在测量时需要在无磁钻具底部安置专门的测斜挡板，以抵抗杆件的冲击，如果直接投放到mwd上部势必会对仪器造成严重损伤，近年来也出现了可直接投放在mwd上部的电子多点测量装置，主要是将加重头改为缓冲棒，将下减震弹簧改为上悬挂，但这种方式测量探管距离无磁顶端过近，极易造成上部钻具对测量探管的磁干扰，影响数据的准确性。


技术实现要素：

4.本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种新型电子多点测量系统。适用于定向井和水平井钻井工程，在钻井过程中可直接投放到mwd仪器上端时，克服了上部钻具对测量探管的磁干扰，能够减少起下钻次数，节约钻井周期。
5.其技术方案如下：一种新型电子多点测量系统，由缓冲棒、抗压筒、加重杆、减震弹簧、电子多点探管、前接头和后接头组成。前接头一端与缓冲棒固定连接，另一端与抗压筒密封连接。抗压筒内部装有减震弹簧和电子多点探管，电子多点探管通过减震弹簧连接前接头。后接头一端与加重杆固定连接，另一端通过密封螺纹机构与抗压筒密封连接。
6.减震弹簧全部杆件采用无磁材质。缓冲棒直径在48mm左右，长度为0.2-0.3m，所用材质为低密度、高弹性、高抗温的橡胶，直接连接在抗压筒下部前接头上。前接头直径为48mm，长度0.1-0.2m，前接头上端装有减震弹簧，减震弹簧上端装有连接扣与电子多点探管接口配合，前接头与抗压筒连接，抗压筒直径为48mm，长度比电子多点探管长0.6-0.7m，抗压筒上端通过后接头连接加重杆，后接头直径48mm左右，长度0.1-0.2m，加重杆直径为48mm，长度为0.5-1.0m，加重杆上部安装打捞头，打捞头直径48mm，长度0.1m。测量前首先连接好缓冲棒、前接头和减震弹簧，然后连接好抗压筒、加重杆和打捞头，下井前设定好电子多点探管后，将探管连接在减震弹簧上，连接好全部杆件，直接投测，测量系统落在mwd仪器之上，直接起钻测量。
7.本发明的有益效果是：
（1）本发明测量时无需起钻，测量系统可直接投放到mwd仪器上部，减少了一次起下钻，节约了钻井周期；（2）本发明免去了一次起下钻，减少了泥浆静止时间，从而减少了井筒事故发生的概率；（3）由于直接投测无需加测斜挡板，从而在井下发生复杂情况时，可直接将电子多点系统和mwd系统打捞出钻具内；（4）共用一根无磁钻具，减少了钻具供井和无磁钻具储备，节约了大量成本。
附图说明
8.图1为本发明的一种新型电子多点测量系统的结构示意图。
9.图中：1.缓冲棒，2.抗压筒，3.加重杆，4.打捞头，5.减震弹簧，6.电子多点探管，7.前接头，8.后接头。
具体实施方式
10.下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。
11.参照说明书附图1，本发明的一种新型电子多点测量系统，由缓冲棒1、抗压筒2、加重杆3、打捞头4、前接头7和后接头8组成。抗压筒内部装有减震弹簧5，减震弹簧5连接电子多点探管6，缓冲棒1与抗压筒2通过前接头7连接，抗压筒2与加重杆3通过后接头8连接，全部杆件采用无磁材质，从而保证电子多点探管不受磁干扰，保证磁方位的测量准确性；缓冲棒1直径在48mm左右，长度为0.2-0.3m，所用材质为低密度、高弹性、高抗温的橡胶，装配时直接连接在抗压筒2下部前接头7上，缓冲棒1主要起减震和缓冲作用，从而保护抗压筒内的电子多点仪器。
12.前接头7直接连接抗压筒2与缓冲棒1，所述前接头7一段设有凸起插入缓冲棒1，使缓冲棒1与前接头7可靠连接，可采用粘结、热熔等方式固定连接；前接头7另一端固定连接有减震弹簧5，直径为48mm左右，长度0.1-0.2m，材质为无磁金属，前接头7上端加工有密封螺纹结构和密封圈卡槽。在工作时，前接头7一端与缓冲棒1固定连接，承载减震弹簧5和电子多点探管6，另一端通过密封螺纹机构与抗压筒2密封连接，再配合密封圈共同作用，保证抗压筒2内的电子多点探管6不受钻井液损坏。
13.抗压筒2内部装有电子多点探管6，抗压筒2比电子多点探管6长0.6-0.7m，抗压筒2直径为48mm左右，材质为无磁金属，抗压筒2两端加工有密封螺纹结构，工作时，主要作用是承受钻井液压力和保持内部密封，保护内部电子多点探管6工作正常。
14.后接头8直接与抗压筒2与加重杆3连接，后接头8直径48mm左右，长度0.1-0.2m，材质为无磁金属。后接头8工作时主要作用是承载上部加重杆3，后接头8上加工有密封螺纹结构，后接头8一端与加重杆3固定连接，另一端通过密封螺纹机构与抗压筒2密封连接，再配合密封圈共同作用，保持与抗压筒2密封连接，保护抗压筒2内的电子多点探管6不受钻井液损坏。
15.加重杆3连接在后接头8上部，直径为48mm，长度为0.5-1.0m，加重杆3上部安装打捞头4，加重杆采用实心的无磁金属，工作时主要是克服钻井液的浮力保证测量系统杆件以合适的速度（300m/min左右）下落至测量位置。
16.打捞头4上端为方便打捞的球形结构，打捞头4本体直径48mm左右，球体直径10mm左右，长度0.2m，材质为无磁金属，主要作用是在遇到卡钻等井下事故时，及时通过专门的打捞工具将整个电子多点测量系统从钻柱内取出，降低损失。
17.具体工作时，在测量前首先连接好缓冲棒1和前接头7以及减震弹簧5并上紧组成下连接体，然后连接好抗压筒2、加重杆3和打捞头4并上紧，组成上连接体。下井前设定好电子多点探管6定时启动时间后，将电子多点探管6连接在减震弹簧5上，送入上连接体的抗压筒2内部，然后将上下连接体中间前接头7与抗压筒2的连接螺纹上好，打紧，完成系统的地面组装。然后将新型电子多点测量系统直接投测到钻柱内部，待测量系统落在mwd仪器之上定时启动并工作1分钟以上后，开始起钻，直至系统随钻柱起出。拆卸过程与连接过程相反，首先卸开前接头7与抗压筒2的连接螺纹，取出电子多点探管6数据，然后将各连接部件依次拆开，完成一次测量。


技术特征：
1.一种新型电子多点测量系统，其特征在于：包括缓冲棒、抗压筒、加重杆、减震弹簧、电子多点探管、前接头和后接头；所述前接头一端与缓冲棒固定连接，另一端与抗压筒密封连接；所述抗压筒内部装有减震弹簧和电子多点探管，电子多点探管通过减震弹簧连接前接头；所述后接头一端与加重杆固定连接，另一端与抗压筒密封连接。2.根据权利要求 1 所述的新型电子多点测量系统，其特征在于：还包括与加重杆连接的打捞头。3.根据权利要求 1所述的新型电子多点测量系统，其特征在于：所述抗压筒、加重杆、减震弹簧和后接头采用无磁材质。4.根据权利要求 1所述的新型电子多点测量系统，其特征在于：所述前接头与抗压筒螺纹密封连接。5.根据权利要求 1所述的新型电子多点测量系统，其特征在于：所述后接头与抗压筒螺纹密封连接。6.根据权利要求 1所述的新型电子多点测量系统，其特征在于：所述缓冲棒所用材质为低密度、高弹性、高抗温的橡胶。7.根据权利要求 1-6任一所述的新型电子多点测量系统，其特征在于：所述直径在48mm左右，长度为0.2-0.3m。8.根据权利要求 1-6任一 所述的新型电子多点测量系统，其特征在于：所述前接头直径为48mm左右，长度0.1-0.2m。9.根据权利要求 1-6任一 所述的新型电子多点测量系统，其特征在于：所述抗压筒长度比电子多点探管长0.6-0.7m，抗压筒直径为48mm左右。10.根据权利要求 1-6任一 所述的新型电子多点测量系统，其特征在于：所述加重杆直径为48mm，长度为0.5-1.0m，材质为无磁金属。

技术总结
本发明公开了一种用于定向井、水平井施工过程中的新型电子多点测量系统，包括缓冲棒、抗压筒、加重杆、前接头和后接头，采用缓冲棒作为缓冲和减震，中间采用抗压筒，其中放置测量探管，测量探管采用下连接，前端连接减震弹簧，后端为加重杆，采用下轻上重的模式，并且全部杆件采用无磁材质，尽量减少测量仪器距离MWD仪器的距离，以减少磁干扰。本发明具有结构简单、操作简便、节约钻井周期、降低井下风险等特点，用于油气钻井特别是定向井和水平井施工过程中不起钻直接投测电子多点。程中不起钻直接投测电子多点。程中不起钻直接投测电子多点。


技术研发人员：马永乾 唐洪林 徐云龙 张晓明 董志辉 顾家龙 曹向峰 牛洪波 董广华 邵茹 吴明波 刘晓兰 毕研涛 祝靖
受保护的技术使用者：中石化胜利石油工程有限公司 中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院
技术研发日：2020.07.26
技术公布日：2022/1/28