一种随钻测量短节的制作方法

本实用新型涉及钻井技术领域，具体涉及一种钻井施工过程中用于测量井筒温度、压力等参数的随钻测量短节。

背景技术：

在钻井过程中，全井筒温度和压力等参数始终是钻井工程师关注的参数。如何快速和准确检测出环空内的温度和压力等参数，对于安全高效钻井具有十分重要的意义。

现有一种随钻测量微球可以快速检测井下的温度和压力数据，微球内部有智能的微芯片、传感器和电池，微球外面用耐高温耐高压复合材料包裹。工作时，微球被投入到钻柱水眼内，随循环泥浆下入到井底，穿过钻头水眼后进入环空，然后和泥浆、岩屑一起返回地面。在这一循环过程中，微球可测量到全井筒的温度和压力数据。但是，微球返回地面的概率与泥浆性能(密度、排量、动静切力、粘度等)和井身结构、井眼规则程度、直井斜井等井型、钻具内是否有螺杆钻具、滤网、钻井液地面流程是否会导致微球丢失等密切相关，尤其在大斜度井和水平井内，微球的回收概率很低，直接影响了微球在这类井中的应用。

技术实现要素：

针对现有技术中所存在的上述技术问题的部分或者全部，本实用新型提出了一种随钻测量短节，其能更好地测量井下温度、压力等参数且能实现对微球的高效回收。

为了实现以上目的，本实用新型提出了以下技术解决方案，提供一种具有以下结构的随钻测量短节，包括能直接连接到钻柱上的短节本体和设在所述短节本体内的测量微球，所述短节本体上设置有通道或通孔，使得所述微球实现井下测量。

在本实用新型中，短节本体能直接连接到钻柱上，可跟随钻柱一起下入和起出，非常方便。同时直接将微球设在短节本体内且在短节本体上设置有通道或通孔使得微球可以与待测量的环境直接接触，从而不仅可以实现对井下温度、压力等参数的快速、准确测量，而且由于微球设在短节本体内，可跟随短节本体一起随钻放入和起出，不容易丢失，容易实现对微球的高效回收。

在实施时，所述短节本体串接在钻柱上，所述短节本体的外径、形状及两端的螺纹与连接的钻具或扶正器相适配。所述钻具包括井下常用的钻铤、钻杆等。相对较容易地就能实现短节本体与钻具或钻柱等的连接，使得短节本体和设在其内的微球可随钻具一起下入和起出。同时短节本体的安装位置不容易受到限制，更好安排。

这是其中的一种具体实施方式，即短节本体作为单独部件与钻具或扶正器一起串接在钻柱上，短节本体的其中一端或两端还可实现与钻具或者扶正器的连接。在另一种实施方式中，短节本体本身也可以是短钻具，这种情形下短节本体外径尺寸、外部形状及两端的螺纹接头与钻铤、钻杆、扶正器等井下工具的规范完全一致。

在实施时，所述短节本体外壁设有至少一个用于安放所述微球的安放槽，每个所述安放槽的外部连接有盖板，所述盖板上设有通孔。这是其中的一种具体实施方式，即直接在短节本体上设置安放槽来安放微球，通过盖板来防止微球掉落，通过通孔实现微球与外界的接触。从而既能保证微球对井筒内压力、温度等参数的准确测量，又能保证微球的高效回收。

在实施时，所述安放槽有多个，且多个所述安放槽周向等间距设置在所述短节本体的外壁。等间距设置安装槽，可以更好地保证微球测量结果的准确性。

优选在实施时，所述安放槽为方形或圆形，每个所述安放槽内放有至少一个所述微球。一般的短节本体均为圆柱状，在圆柱状的短节本体外壁上开设方形或圆形的安放槽，工艺相对简单，能节省加工成本。

在实施时，每个所述安放槽的内部设置有用于对所述微球减震的减震件或减震机构。通过减震件或减震机构来降低微球所受的外界冲击力和碰撞力。从而可更好地保护微球不会因震动和碰撞而被损坏。

在实施时，每个所述安放槽的内部均环绕设置有减震垫。保证受到冲击和碰撞时起到更好的减震效果。

在实施时，设在所述盖板上的通孔为多个，且每个所述通孔的直径均小于微球的直径。在保证微球不容易掉落出来的同时，又保证安放槽内的微球与外部环境的充分接触，从而保证测量结果的准确性。

优选在实施时，所述短节本体由不锈钢材料制成。防止在高温高压环境下的锈蚀变形。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型的随钻测量微球安放短节，可用于任意井眼尺寸、任意井型、任意钻具、任意钻井液类型、任意钻井方式下的带有钻具的井下温度、压力等参数测量以及实现对微球的高效回收。

附图说明

下面将结合附图来对本实用新型的优选实施例进行详细地描述，在图中：

图1显示了根据本实用新型的随钻测量短节的一种实施例的结构示意图；

图2显示了图1中的随钻测量短节的横切面结构示意图；

图3显示了图1中的盖板的结构示意图；

附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

为了使本实用新型的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本实用新型的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。

发明人在实用新型过程中注意到，在大斜度井和水平井内，微球的回收概率很低，直接影响了微球在这类井中的应用。

针对以上不足，本实用新型的实施例提出了一种随钻测量短节，下面结合附图进行详细说明。

图1显示了本实用新型的随钻测量短节的其中一种实施结构。在该示意图中，本实用新型的随钻测量短节主要包括短节本体100和设在短节本体100内的微球200。微球200的结构及工作原理为现有技术，简单地说，微球200内部有智能的微芯片、传感器和电池，微球200外面用耐高温耐高压复合材料包裹，被投入井下时，可以快速检测井下的温度和压力数据。为了检测数据准确，短节本体100上设置有通道或通孔，使得设在短节本体100内的微球200能与待测环境直接接触，从而实现对井下温度和压力的快速测量。

在一个实施例中，短节本体100串接在钻柱上。短节本体100的外径、形状及两端的螺纹与连接的钻具或扶正器相适配。其中的钻具包括井下常用的钻铤、钻杆等。这种情形下，相对较容易地就能实现短节本体100与钻具或钻柱等的连接，使得短节本体100和设在其内的微球200可随钻具一起下入和起出。同时短节本体的安装位置不容易受到限制，更方便安排。换句话说，这是其中的一种具体实施方式，即短节本体100作为单独部件与钻具或扶正器一起串接在钻柱上，短节本体100的其中一端或两端还能连接钻具或者扶正器。

在另一个实施例中，短节本体100本身也可以是短钻具，这种情形下短节本体100的外径尺寸、外部形状及两端的螺纹接头与钻铤、钻杆、扶正器等井下工具的规范完全一致。且短节本体100可根据需要串接在钻柱上，并随钻柱一起下入井内。

以上两种实施方式中，短节本体100均能实现随钻下入井内和随钻起出地面。在该放入、起出过程中，放置在短节本体100内的微球200可持续测量井筒的温度和压力等数据。因此，本实用新型的随钻测量短节可用于任意井眼尺寸、任意井型、任意钻具、任意钻井液类型、任意钻井方式下的带有钻具的井下温度、压力等参数测量。而且由于微球200不容易丢失或卡在某个放入、起出阶段，也能更好地实现对全井筒温度和压力等参数的全过程、全面测量。同时由于微球200一直跟随短节本体100下入和起出，不仅受到短节本体100的保护，而且不容易因为环境的变化导致丢球，从而可实现对微球200的高效回收。

在一个优选的实施例中，该短节本体100优选为由不锈钢材料制作而成的钻铤短节。不锈钢材料制作的短节本体100不容易受到井下液体等的腐蚀。同时短节本体100兼做钻铤短节，也可以减少钻具数量。

在一个实施例中，在该短节本体100的外侧面(或外壁面)开设有多个安放槽101。该安放槽101不与短节本体100的内壁连通，且每一安放槽101的上面设有盖板102。

在一个实施例中，盖板102上设有若干个通孔301(如图3所示)，通孔301使得安放槽101与盖板102外部形成连通。也就是，井筒内的流体压力和温度等只能通过通孔301传递给安放槽101内的微球200。同时由于该安放槽101不与短节本体100的内壁连通，微球200只受到通过通孔301的流体的影响，不容易受到钻柱摩擦等因素的影响，从而更好地保证测量结果的准确性。

可以理解的是，通孔301的尺寸小于微球200的尺寸，因而不仅可实现放置在安放槽101内的微球200与盖板102外部的连通，而且微球200不容易从短节本体100的安放槽101内掉出。

在一个优选的实施例中，多个安放槽101周向等间距设置在短节本体100的外壁上。由于短节本体100一般为圆柱状，安放槽101的结构一般选择为方形或圆形，方形或圆形的安放槽101加工工艺相对简单，也能节省加工成本。

在一个实施例中，每个安放槽101内均设置有减震件或减震机构。在微球200进入安放槽101内，安放槽101内的减震件或减震机构可降低微球200受到的外界冲击力和碰撞力。

具体实施时，该减震件或减震机构可以是一体的，也可以是分开的。例如，减震件或减震机构可以是一整块环绕安放槽101设置的减震垫。也可以是多个连接在安放槽101内的减震块。

另外，在一个未示出的实施例中，不管设置在安放槽101内的减震件或减震机构的形状、结构以及与安放槽101的连接方式如何，只要能够实现对放置在安放槽101内的微球200起到减震作用，就可以理解为包含在本实用新型的保护范围内。因而，可以理解的是，安放槽101内的减震件或减震机构可以采用本领域或相近的领域现有公开的一些减震件或减震机构。

在一个优选的实施例中，如图2所示，安放槽101为方槽状，微球200均依靠自带的电池工作，每个安放槽101内均可放置3至6个微球200。

在一个实施例中，在放入微球200后，盖板102与相对应的安放槽101的口部之间通过螺钉或螺丝等紧固件固定连接。因而，即便受到震动和摇晃等外力作用，微球200受到盖板102的阻拦作用，也不易被震出。

综上，本实用新型的随钻测量短节在随钻下入井内和起出过程中，由于微球200不容易丢失，可以对井筒内的压力和温度实现全过程持续测量，从而更好地为井上操作人员了解井筒内的工作环境以及选择钻具等提供参考。另外，由于本实用新型的微球200不易丢失，大大降低了测量成本，可以进行大范围推广应用。而且不容易受到大斜度井和水平井内等环境因素的影响，提供了一种很好的、低成本的测量大斜度井和水平井内的温度、压力等参数的方式，有利于后续的推广应用。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。因此，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和/或修改，根据本实用新型的实施例作出的变更和/或修改都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。