遇阻指示仪及测井遇阻操作方法与流程

1.本发明涉及直推式测井技术领域，尤其涉及遇阻指示仪及测井遇阻操作方法。


背景技术：

2.直推式测井设备广泛应用于石油、天然气开采，是重要的勘探设备，现有的直推式测井设备多采用钻具与测井仪器配合使用，钻具设置在测井仪器的前端，测井仪器用于检测地层的各类数据。但现有的直推式测井设备在施工过程中由于井壁塌陷或者异物的堵卡，设备随时面临遇阻的情况，即泥土或者岩石等物质从底壁阻挡深入地下的设备，而由于钻具与测井仪器都深入地下，无法判断遇阻位置是钻具还是测井仪器，为了避免测井仪器受损，只能上提测井仪器，直到钻具通井完毕后，再将测井仪器放入井眼中，但这种测井方式工作效率低，测井成本高。
3.因此，亟需一种遇阻指示仪及测井遇阻操作方法，能够使测井施工顺利进行，提高测井效率。


技术实现要素：

4.本发明的一个目的在于：提供遇阻指示仪及测井遇阻操作方法，能够使测井施工顺利进行，提高测井效率。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案：遇阻指示仪，设置于钻具与仪器之间并与压力检测元件配合使用，所述遇阻指示仪包括：主体，所述主体包括第一段和第二段，所述主体的内部沿轴向贯穿开设有压力通孔，所述压力通孔的侧壁沿轴向间隔设置有若干组泄流孔，所述泄流孔与所述压力通孔相通，所述第一段用于连接所述钻具；芯轴组件，所述芯轴组件的一端活动插设于所述第二段的所述压力通孔中，所述芯轴组件的另一端用于连接所述仪器；剪切销，每组所述泄流孔靠近所述第一段的一侧均设置有所述剪切销，所述剪切销安装于所述主体上，所述剪切销的一端伸入所述压力通孔内。
6.作为一种可选的技术方案，所述泄流孔设置为多组，所述剪切销设置为多组，多组所述泄流孔和多组所述剪切销沿所述第一段指向所述第二段的方向交替设置，每组所述剪切销的剪切强度沿所述第二段指向所述第一段的方向依次递增。
7.作为一种可选的技术方案，每组所述泄流孔设置为多个。
8.作为一种可选的技术方案，同一组的所述泄流孔间隔环绕设置于所述主体的周部。
9.作为一种可选的技术方案，每组所述剪切销设置为多个，同一组的所述剪切销等距环绕设置于所述主体上。
10.作为一种可选的技术方案，所述泄流孔包括第一端口和第二端口，所述第一端口
位于所述主体的外壁且靠近所述第二段的一侧，所述第二端口位于所述主体的内壁且靠近所述第一段的一侧。
11.作为一种可选的技术方案，所述剪切销远离所述压力通孔的一端端面与所述主体的外壁平齐。
12.作为一种可选的技术方案，所述主体上还设置有预定位销，所述预定位销位于所述第二段，所述预定位销的一端伸入所述压力通孔内，所述预定位销远离所述压力通孔的一端端面与所述主体的外壁平齐，所述预定位销用于辅助固定所述芯轴组件。
13.作为一种可选的技术方案，所述芯轴组件包括剪切垫和悬挂主轴，所述剪切垫安装于所述悬挂主轴伸入所述压力通孔的一端的端部。
14.测井遇阻操作方法，所述测井遇阻操作方法采用测井设备实施，所述测井设备包括钻具、仪器、压力检测元件以及如上所述的遇阻指示仪，所述测井遇阻操作方法包括以下步骤：s100、将所述测井设备放入井眼中，使井眼中的泥浆循环流动并流过所述钻具的水眼、所述第一段的所述压力通孔、所述泄流孔以及所述主体的外壁与井眼的内壁之间的间隙；s200、当所述测井设备遇到阻碍时，下压所述钻具预设距离，若所述压力检测元件检测的压力变化速率在第一预设范围内，则判断遇阻位置在所述钻具上，并使所述钻具在井眼继续推进，若所述压力检测元件检测的压力变化速率在第二预设范围内，其中，第二预设范围的最小值大于第一预设范围的最大值，则判断遇阻位置在所述仪器上，并使所述仪器解卡，将所述仪器解卡完毕后将所述测井设备提升离开井眼。
15.本发明的有益效果在于：本发明提供遇阻指示仪及测井遇阻操作方法，遇阻指示仪设置于测井设备的钻具与仪器之间并与压力检测元件配合使用，以泥浆为介质，通过压力检测元件判断遇卡位置，使得遇阻指示仪能够使测井施工顺利进行，提高测井效率；采用本发明的测井遇阻操作方法进行测井时，遇阻指示仪跟随钻具和仪器一同进入井眼，井眼中的泥浆循环流动，泥浆流过钻具的水眼、第一段的压力通孔、泄流孔以及主体的外壁与井眼的内壁之间的间隙，测井设备遇到阻碍时，缓慢下压钻具一定距离，若压力检测元件检测的压力变化速率在第一预设范围内，则判断遇阻位置在钻具上，由于钻具的强度明显远大于仪器的强度，那么就可以按照钻具解卡方案进行操作，即使钻具在井眼中进行推进，完成遇卡位置的解卡，钻具解卡完毕后仍可继续测井，提高测井效率；若压力检测元件检测的压力变化速率在第二预设范围内，其中，第二预设范围的最小值大于第一预设范围的最大值，则判断遇阻位置在仪器上，需要按照仪器解卡方案执行以使仪器解卡，将仪器解卡完毕后将测井设备提升离开井眼，避免仪器损坏。
附图说明
16.下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明；图1为实施例所述的遇阻指示仪的剖视图；图2为图1中a位置的局部放大图；图3为实施例所述的测井遇阻操作方法的流程图。
17.图中：1、主体；11、第一段；12、第二段；13、压力通孔；14、泄流孔；141、第一端口；142、第二端口；2、芯轴组件；21、剪切垫；22、悬挂主轴；23、转接头；3、剪切销；4、预定位销。
具体实施方式
18.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
20.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
21.于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
22.在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
23.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
24.如图1和图2所示，本实施例提供遇阻指示仪，该遇阻指示仪设置于钻具与仪器之间并与压力检测元件配合使用，遇阻指示仪包括主体1、芯轴组件2以及剪切销3，主体1包括第一段11和第二段12，主体1的内部沿轴向贯穿开设有压力通孔13，压力通孔13的侧壁沿轴向间隔设置有若干组泄流孔14，泄流孔14与压力通孔13相通，第一段11用于连接钻具；芯轴组件2的一端活动插设于第二段12的压力通孔13中，芯轴组件2的另一端用于连接仪器；每组泄流孔14靠近第一段11的一侧均设置有剪切销3，剪切销3安装于主体1上，剪切销3的一端伸入压力通孔13内。
25.本实施例还提供测井设备，测井设备包括钻具、仪器、压力检测元件以及遇阻指示
仪，遇阻指示仪设置于钻具与仪器之间，压力检测元件设置于仪器上。本实施例的压力检测元件为压力传感器或其他压力检测设备，通过压力传感器或者压力检测设备能够显示检测到的压力值，压力检测元件、钻具以及仪器均为现有产品，具体结构和工作原理本实施例不再一一赘述。
26.如图3所示，本实施例还提供测井遇阻操作方法，该测井遇阻操作方法采用如上的测井设备实施，该测井遇阻操作方法包括以下步骤：s100、将测井设备放入井眼中，使井眼中的泥浆循环流动并流过钻具的水眼、第一段11的压力通孔13、泄流孔14以及主体1的外壁与井眼的内壁之间的间隙。
27.s200、当测井设备遇到阻碍时，下压钻具预设距离，若压力检测元件检测的压力变化速率在第一预设范围内，则判断遇阻位置在钻具上，并使钻具在井眼继续推进，若压力检测元件检测的压力变化速率在第二预设范围内，其中，第二预设范围的最小值大于第一预设范围的最大值，则判断遇阻位置在仪器上，并使仪器解卡，将仪器解卡完毕后将测井设备提升离开井眼。
28.在步骤s200中，下压钻具预设距离时，采用预设速度缓慢下压钻具，以避免与钻具连接的遇阻指示仪或仪器移动速度过快而被压坏；若压力变化速率在第一预设范围内，则判断遇阻位置在钻具上，若压力变化速率在第二预设范围内，则判断遇阻位置在仪器上，且第二预设范围的最小值大于第一预设范围的最大值是指，若泥浆的压力没有快速变化，使得压力检测元件检测的压力值没有明显变化，则判断遇阻位置在钻具上，若泥浆的压力快速变化，使得压力检测元件检测的压力值明显变化，则判断遇阻位置在仪器上。
29.具体的，遇阻指示仪设置于测井设备的钻具与仪器之间并与压力检测元件配合使用，以泥浆为介质，通过压力检测元件判断遇卡位置，使得遇阻指示仪能够使测井施工顺利进行，提高测井效率；由于钻具的强度明显远大于仪器的强度，若遇阻位置只在钻具上，那么就可以继续测井；在进行测井时，遇阻指示仪跟随钻具和仪器一同进入井眼，井眼中的泥浆循环流动，泥浆流过钻具的水眼、第一段11的压力通孔13、泄流孔14以及主体1的外壁与井眼的内壁之间的间隙，测井设备遇到阻碍时，操作员在地面上不能直接观察到遇阻的位置，此时缓慢下压钻具一定距离，若操作员观察到压力检测元件没有明显变化，则证明泥浆在第一段11的压力通孔13、泄流孔14以及主体1的外壁与井眼的内壁之间的间隙均没有被阻挡，由此即可判断为钻具遇阻，遇阻位置在钻具上，由于钻具不易损坏，按照钻具解卡方案，完成遇卡位置的解卡，解卡完毕后仍可按原有技术方案继续测井，例如可以将测井设备提升离开井眼，也能够进行进行测井，以提高测井效率，若操作员观察到压力检测元件有明显变化，则证明泥浆在第一段11的压力通孔13、泄流孔14以及主体1的外壁与井眼的内壁之间的间隙等位置至少有一处遇阻，而由于遇阻指示仪的外径明显小于仪器的外径且设置在钻具与仪器之间，应当是主体1的外壁与井眼的内壁之间的间隙被封堵，由此导致第一段11的压力通孔13以及泄流孔14都形成密封空间，因此压力检测元件有明显变化，从而判断遇阻位置在仪器上，则判断遇阻位置在仪器上，需要按照仪器解卡方案，将仪器解卡完毕后提升离开井眼，避免仪器损坏。本实施例的遇阻指示仪设置于钻具与仪器之间，能够使测井施工顺利进行。
30.可选的，泄流孔14设置为多组，剪切销3设置为多组，多组泄流孔14和多组剪切销3沿第一段11指向第二段12的方向交替设置，每组剪切销3的剪切强度沿第二段12指向第一
段11的方向依次递增。在本实施例中，泄流孔14和剪切销3均设置为三组，在其他的一些实施例中，泄流孔14和剪切销3可以设置为两组，或者四组，或者五组，甚至更多，具体数量可以根据实际需要进行设置。在本实施例中，三组泄流孔14沿第一段11指向第二段12的方向依次为第一组泄流孔14、第二组泄流孔14以及第三组泄流孔14，三组剪切销3沿第一段11指向第二段12的方向依次为第一组剪切销3、第二组剪切销3以及第三组剪切销3，第一组剪切销3、第二组剪切销3以及第三组剪切销3按照遇阻切断压力分别设置为第一预设值，第二预设值以及第三预设值，第一预设值大于第二预设值，第二预设值大于第三预设值，即当芯轴组件2对第三组剪切销3伸入压力通孔13的一端施加的压力达到第三预设值时，第三组剪切销3伸入压力通孔13的一端被芯轴组件2切断，在此之后芯轴组件2可越过第三组泄流孔14的位置并封堵第三组泄流孔14，芯轴组件2移动抵接于第二组剪切销3伸入压力通孔13的一端，当芯轴组件2对第二组剪切销3伸入压力通孔13的一端施加的压力达到第二预设值时，第二组剪切销3伸入压力通孔13的一端被芯轴组件2切断，在此之后芯轴组件2可越过第二组泄流孔14的位置并封堵第二组泄流孔14，芯轴组件2移动抵接于第一组剪切销3伸入压力通孔13的一端，当芯轴组件2对第一组剪切销3伸入压力通孔13的一端施加的压力达到第一预设值时，第一组剪切销3伸入压力通孔13的一端被芯轴组件2切断，在此之后芯轴组件2可越过第一组泄流孔14的位置并封堵第一组泄流孔14；当仪器遇阻时，缓慢下压钻具，芯轴组件2在压力通孔13内滑动靠向钻具，依次剪切第三组剪切销3、第二组剪切销3以及第一组剪切销3，使钻具的水眼形成相应的阶次压力差值，便于地面上的操作员通过压力检测元件判断是否继续进行测井工作。
31.可选的，将第一组剪切销3、第二组剪切销3以及第三组剪切销3按照遇阻切断压力分别设置为第一预设值，第二预设值以及第三预设值，可通过设置数量、直径大小以及制造工艺等方法实现，例如在其他条件相同的情况下，第一组剪切销3的数量大于第二组剪切销3的数量，第二组剪切销3的数量大于第三组剪切销3的数量，或者，第一组剪切销3的直径大于第二组剪切销3的直径，第二组剪切销3的直径大于第三组剪切销3的直径，或者，第一组剪切销3的剪切强度大于第二组剪切销3的剪切强度，第二组剪切销3的剪切强度大于第三组剪切销3的剪切强度。
32.可选的，每组泄流孔14的泄流面积总和大于钻具的水眼的面积，多组间隔设置的泄流孔14形成多阶压差，例如，设置两组泄流孔14则形成二阶压差，设置三组泄流孔14则形成三阶压差，设置四组泄流孔14则形成四阶压差。芯轴组件2在压力通孔13内滑动依次封堵泄流孔14时，压力检测元件获取压差数据。
33.可选的，每组泄流孔14设置为多个。每组泄流孔14的数量可以根据实际需要进行设置，例如两个，或者三个，或者四个，甚至更多。
34.可选的，同一组的泄流孔14间隔环绕设置于主体1的周部。
35.可选的，每组剪切销3设置为多个，同一组的剪切销3等距环绕设置于主体1上。每组剪切销3的数量可以根据实际需要进行设置，例如两个，或者三个，或者四个，甚至更多。
36.可选的，泄流孔14包括第一端口141和第二端口142，第一端口141位于主体1的外壁且靠近第二段12的一侧，第二端口142位于主体1的内壁且靠近第一段11的一侧。泄流孔14倾斜开设于主体1上，泥浆的流动路径是从压力通孔13内穿出泄流孔14，且芯轴组件2的移动方向是朝钻具一侧移动，因此，对泄流孔14的倾斜方向的设置，能够有利于泥浆的流
动，提高检测精度。
37.可选的，剪切销3远离压力通孔13的一端端面与主体1的外壁平齐，避免剪切销3影响遇阻指示仪的移动，例如，避免剪切销3抵接到井眼的内壁上。
38.可选的，主体1上还设置有预定位销4，预定位销4位于第二段12，预定位销4的一端伸入压力通孔13内，预定位销4远离压力通孔13的一端端面与主体1的外壁平齐，预定位销4用于辅助固定芯轴组件2。
39.具体的，预定位销4和剪切销3均作为消耗品，切断后即报废，下一次测井更换新产品即可。预定位销4作为辅助定位使用，以对芯轴组件2预定位。
40.可选的，芯轴组件2包括剪切垫21和悬挂主轴22，剪切垫21安装于悬挂主轴22伸入压力通孔13的一端的端部。剪切垫21采用高强度材料制得，例如高强度钢，保证能够顺利切断剪切销3。
41.可选的，剪切垫21与悬挂主轴22转动连接，当剪切垫21使用时间达到预设年限之后即可更换。
42.可选的，芯轴组件2还包括转接头23，转接头23设置于悬挂主轴22远离剪切垫21的一端，转接头23用于与仪器连接。
43.此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。