一种存储式测井仪器串的下入及释放装置的制作方法

1.本实用新型属于测井仪器技术领域，尤其涉及一种存储式测井仪器串的下入及释放装置。


背景技术：

2.传统的油气井测井方式采用电缆把仪器串下入井底，随着电缆的向上移动，完成测井数据的采集。对于直井来说，这种方式在井况较好的情况下，应用效果完全符合用户预期。但对于斜井(尤其水平井)来说，电缆下入的方式遇到了很大的技术瓶颈。申请号202020392611.6的中国专利公开了一种井下测量仪器的投测式安全送入装置，采用缓冲弹簧和液压阻尼缓冲相配合的两级缓冲功能以及涡轮减速节和伸缩扶正支架相配合的两级减速功能，可以保证将井下参数采集仪器以投测式方法安全送至井底，适用于钻井和测试专业中单一、简单的测试项目(比如钻杆测试、钢丝测试等)，不适合测井仪器串的下入及测量。申请号201510226929.0的中国专利公开了水平井杆管输送动态测井方法，采用电缆湿接头配合杆管输送工具串，是传统的电缆湿接头水平井从裸眼测井向生产测井的延伸，此法只适合电缆测井方式，不仅工艺复杂、施工难度大，而且湿接头对接的成功率很难达到100％。如何设计一种操作简单、高效且适用于存储式测井仪器串的下入及释放装置，是目前急需解决的技术问题。


技术实现要素：

3.为解决现有的问题，本实用新型提供了一种存储式测井仪器串的下入及释放装置。
4.本实用新型是通过以下技术方案予以实现：
5.一种存储式测井仪器串的下入及释放装置，用于将仪器串从井口下入并释放至目标位置，与钻具串配合使用，包括：下入及释放工具串和解锁工具；
6.下入及释放工具串包括：外套组件、锁紧装置和滑套，外套组件包括依序连接的：第一单向阀、第一仪器串外套、第二单向阀、锁紧装置外套、第二仪器串外套和坐落装置外套，锁紧装置外套的内表面设有第一台阶，坐落装置外套内设有仪器坐落装置，坐落装置外套的底部设有第二台阶；仪器串与锁紧装置固定连接，滑套的上部设置于锁紧装置外套的内表面并被第一台阶限位卡紧、下部与锁紧装置锁紧；
7.第一单向阀与钻具串的底部连接，钻具串带动外套组件到达目标位置后，解锁工具自井口下入、穿过钻具串后靠近并作用于锁紧装置使锁紧装置从滑套解锁，之后解锁工具带动锁紧装置及仪器串进入坐落装置外套并通过仪器坐落装置被第二台阶限位卡紧。
8.优选的，锁紧装置包括：接头组件、阻流密封件、锁紧装置泥浆孔、两个翅状锁键、销钉和拉环，阻流密封件设置于接头组件外周，锁紧装置泥浆孔开设于接头组件上，翅状锁键包括：首端和尾端，拉环包括：连接段和卡合段，销钉位于接头组件内且固定于两个翅状锁键之间，销钉通过连接段与卡合段连接，滑套上设有用于首端卡入的开槽，卡合段与两个
尾端卡合使得两个首端伸向接头组件外并落入开槽内与滑套实现卡合，卡合段脱离两个尾端后两个翅状锁键的首端脱离开槽。
9.进一步优选的，阻流密封件为中空的平顶圆锥形橡胶圈；接头组件包括：第一接头、第二接头和第三接头，第一接头包括：第一接头本体和缩径段，阻流密封件环设于缩径段的外周面，锁紧装置泥浆孔设于第二接头表面且位于拉环的前方。
10.进一步优选的，解锁工具包括：解锁工具本体、过流密封件和弹性棘爪，解锁工具本体包括：中空圆柱体、设于中空圆柱体一端的手柄及设于中空圆柱体另一端的中空圆锥体，过流密封件和弹性棘爪设置于中空圆柱体的外周，中空圆锥体上开设有解锁工具泥浆孔。
11.进一步优选的，过流密封件由两个对称设置且中空的平顶圆锥体构成，平顶圆锥体上设有过流孔。
12.更为优选的，弹性棘爪包括：棘爪安装座、舌簧和棘爪本体，棘爪安装座固定于中空圆柱体的外周面，棘爪安装座上设有沟槽，棘爪本体通过销轴与棘爪安装座可转动连接，舌簧的一端与沟槽滑动连接、另一端与棘爪本体固定连接。
13.进一步优选的，过流密封件和弹性棘爪的个数均为两个，两个过流密封件位于中空圆柱体的中部，两个弹性棘爪分布于过流密封件的外侧。
14.最为优选的，仪器坐落装置包括弹簧和子母卡套，坐落装置外套两端开口，弹簧和子母卡套自由设置于坐落装置外套内，子母卡套设于弹簧的后方，子母卡套包括：母套和子套，母套内壁上环设有两个卡槽，子套外周设有卡箍，卡箍与卡槽配合实现子套与母套的连接。
15.与现有技术相比，本实用新型专为钻后钻具带入存储式测井方式设计，下入及释放成功率可达100％，整个下入及释放过程操作简单、安全、高效，结构设计科学、紧凑。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1是本实用新型的结构框图；
18.图2为图1中锁紧装置的结构示意图；
19.图3为图2中接头组件的结构示意图；
20.图4为图1中解锁工具的结构示意图；
21.图5为图4中解锁工具本体的结构示意图；
22.图6为图1中仪器坐落装置的结构示意图；
23.图7为图6中母套与子套的结构示意图。
24.其中：a、仪器串；a01、第一仪器串外套；a02、第二仪器串外套；b、锁紧装置；b0、锁紧装置外套；b01、第一台阶；b1、接头组件；b11、第一接头；b111、第一接头本体；b112、缩径段；b12、第二接头；b13、第三接头；b2、阻流密封件；b3、锁紧装置泥浆孔；b4、翅状锁键；b5、销钉；b6、拉环；c、解锁工具；c1、解锁工具本体；c11、手柄；c12、中空圆柱体；c13、中空圆锥
体；c131、解锁工具泥浆孔；c2、过流密封件；c3、弹性棘爪；c31、棘爪安装座；c32、舌簧；c33、棘爪本体；d、仪器坐落装置；d1、坐落装置外套；d11、第二台阶；d2、弹簧；d3、母套；d31、卡槽；d4、子套；d5、卡箍；e、钻具串；f、第一单向阀；g、第二单向阀；h、滑套；h1、开槽。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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，都属于本实用新型保护的范围。
26.如图1所示：一种存储式测井仪器串的下入及释放装置，用于将仪器串a从井口下入并释放至目标位置，与钻具串e配合使用，包括：下入及释放工具串和解锁工具c；
27.下入及释放工具串包括：外套组件、锁紧装置b和滑套h，外套组件包括依序连接的：第一单向阀f、第一仪器串外套a01、第二单向阀g、锁紧装置外套b0、第二仪器串外套a02和坐落装置外套d1，锁紧装置外套b0的内表面设有第一台阶b01，坐落装置外套d1内设有仪器坐落装置d(图1中未示出)，坐落装置外套d1的底部设有第二台阶d11；仪器串a与锁紧装置b固定连接，滑套h的上部设置于锁紧装置外套b0的内表面并被第一台阶b01限位卡紧、下部与锁紧装置b锁紧；
28.第一单向阀f与钻具串e的底部连接，钻具串e带动外套组件到达目标位置后，解锁工具c自井口下入、穿过钻具串e后靠近并作用于锁紧装置b使锁紧装置b从滑套h解锁，之后解锁工具c带动锁紧装置b及仪器串a进入坐落装置外套d1并通过仪器坐落装置d被第二台阶d11限位卡紧。
29.使用时：
30.第一步，将仪器坐落装置d放入坐落装置外套d1；将坐落装置外套d1连接至井口；依次把第二仪器串外套a02和锁紧装置外套b0连接至坐落装置外套d1上部；把预先连接在一起的锁紧装置b、仪器串a以及滑套h的组合体吊入锁紧装置外套b0并卡挂在第一台阶b01上，再依序接好第二单向阀g、第一仪器串外套a01、第一单向阀f，最后将第一单向阀f与钻具串e的底部连接；
31.第二步，钻具串e带动下入及释放工具串和仪器串a到达目标位置；
32.第三步，在井口，将解锁工具c下入钻具串e内；
33.第四步，开启泥浆泵循环泥浆，并逐步将泥浆压力提升到预期数值；
34.第五步，将具有一定压力的泥浆注入钻具串e内，解锁工具c在自身重力和泥浆推力的共同作用下逐渐靠近并作用于锁紧装置b使锁紧装置b从滑套h解锁，之后在自身重力和泥浆推力的作用下，解锁工具c带动锁紧装置b及仪器串a向下移动进入坐落装置外套d1并被第二台阶d11限位后卡紧在坐落装置外套d1内，在推动锁紧装置b与仪器串a下行的同时，解锁工具c也重新定位，其重新定位完成后将仪器串a从下入及释放工具串外套中泵出至裸眼井段，锁紧装置部分则卡紧在解锁工具c与第二台阶d11之间，使得仪器串a在测井过程中平稳运行。
35.如图2和图3共同所示：作为一种优选的技术方案，本实用新型的再一实施例，锁紧装置b包括：接头组件b1、阻流密封件b2、锁紧装置泥浆孔b3、两个翅状锁键b4、销钉b5和拉
环b6，阻流密封件b2设置于接头组件b1外周，锁紧装置泥浆孔b3开设于接头组件b1上，翅状锁键b4包括：首端和尾端，拉环b6包括：连接段和卡合段，销钉b5位于接头组件b1内且固定于两个翅状锁键b4之间，销钉b5通过连接段与卡合段连接，滑套h上设有用于首端卡入的开槽h1，卡合段与两个尾端卡合使得两个首端伸出接头组件b1外并与落入开槽h1内与滑套h实现卡合，卡合段脱离两个尾端后两个翅状锁键b4的首端则离开开槽h1。
36.在销钉b5的支撑及拉环b6的卡合段的作用下，两个翅状锁键b4的首端伸出接头组件b1并通过开槽h1与滑套h卡合，实现锁紧装置b与滑套h的锁紧；两个翅状锁键b4与锁紧装置b可转动连接或者不连接，当销钉b5受到破坏，导致拉环b6释放，尾端失去拉环b6的束缚，翅状锁键b4转动(在泥浆的冲击作用下)或者掉落使得翅状锁键b4的首端离开滑套h，实现锁紧装置b与滑套h的解锁。图2所示仅为示意图，并不用于限制各个部件的具体连接方式，任何能满足上述功能要求的其他连接方式均可以。
37.解锁后，泥浆作用于锁紧装置b时，阻流密封件b2起到阻流助力的作用，锁紧装置泥浆孔b3形成锁紧装置b的内外通道，使得泥浆从接头组件b1内腔流出，形成泥浆循环通道。
38.具体来说，阻流密封件b2为中空的平顶圆锥形橡胶圈，平顶圆锥形橡胶圈的小头端朝向前进方向；接头组件b1包括：第一接头b11、第二接头b12和第三接头b13，第一接头b11包括：第一接头本体b111和缩径段b112，阻流密封件b2环设于缩径段b112的外周面，锁紧装置泥浆孔b3设于第二接头b12表面且位于拉环b6的前方。
39.如图4和图5共同所示：作为一种优选的技术方案，本实用新型的另一实施例，解锁工具c包括：解锁工具本体c1、过流密封件c2和弹性棘爪c3，解锁工具本体c1包括：中空圆柱体c12、设于中空圆柱体c12一端的手柄c11及设于中空圆柱体c12另一端的中空圆锥体c13，过流密封件c2和弹性棘爪c3设置于中空圆柱体c12的外周，中空圆锥体c13上开设有解锁工具泥浆孔c131。解锁时，中空圆锥体c13的尖部在泥浆推力下撞击销钉b5，销钉b5折断后拉环b6被释放，失去拉环b6约束后翅状锁键b4的首端离开滑套h，使得锁紧装置b与滑套h解锁。解锁工具泥浆孔c131形成了解锁工具本体c1的内外通道，有助于保持压力平衡。
40.作为一种优选的技术方案，本实用新型的再一实施例，过流密封件c2由两个对称设置且中空的平顶圆锥体背对背扣合在一起，平顶圆锥体上设有过流孔，过流密封件c2在形成推力的同时构建了泥浆循环通道。
41.作为一种优选的技术方案，本实用新型的又一实施例，弹性棘爪c3包括：棘爪安装座c31、舌簧c32和棘爪本体c33，棘爪安装座c31固定于中空圆柱体c12的外周面，棘爪安装座c31上设有沟槽，棘爪本体c33通过销轴与棘爪安装座c31可转动连接，舌簧c32的一端与沟槽滑动连接、另一端与棘爪本体c33固定连接。解锁后，解锁工具c下行将仪器串a带至目标位置后，舌簧c32在沟槽内滑动带动棘爪本体c33张合，实现解锁工具c重新定位。
42.为了增大泥浆推力并改善解锁工具c重新定位后的稳定性，作为一种优选的技术方案，本实用新型的另一实施例，过流密封件c2和弹性棘爪c3的个数均为两个，两个过流密封件c2位于中空圆柱体c12的中部，两个弹性棘爪c3分布于过流密封件c2的外侧。
43.如图6所示：作为一种优选的技术方案，本实用新型的再一实施例，仪器坐落装置d包括弹簧d2和子母卡套，坐落装置外套d1两端开口，弹簧d2和子母卡套自由设置于坐落装置外套d1内，子母卡套设于弹簧d2的后方，子母卡套包括：母套d3和子套d4，母套d3内壁上
环设有两个卡槽d31，子套d4外周设有卡箍d5，卡箍d5与卡槽d31配合实现子套d4与母套d3的连接。第一步中，弹簧d2与子母卡套预先设置在坐落装置外套d1内，当锁紧装置b与滑套h解锁后，解锁装置c、锁紧装置b及仪器串a下行的冲力使得卡槽d31脱离卡箍d5，如此母套d3下移并套在子套d4的外面，最终子母卡套通过第二台阶d11卡在坐落装置外套d1的底部，仪器串a的测试端伸向坐落装置外套d1外，至此，仪器串a被释放到裸眼井段。
44.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。本实用新型未详细叙述的部件结构或连接方式均为现有技术。