专利名称：径向钻井系统工作状态监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油钻井及测井技术领域，是一种用于监测径向钻井时井下工作 状态的监测装置。
背景技术：
径向钻井技术能为低渗透、稠油、老油田和边际油气提供一种经济高效地开采途 径。径向钻井技术提高了施工作业效率，能在套管内从垂直转向水平并钻出直径50mm，长度 达IOOm的水平井段。石油径向钻井在石油径向钻井施工中，操作人员非常需要了解套管是否钻穿、井 下马达是否转动，以及绕性管的推进距离等信息。只有掌握井下径向钻井施工信息和参考 数据，才能更好地完成石油井下径向钻井。目前，国内外石油井下径向钻井施工时，尚没有能对井下径向钻井装置工作状态 进行监测的仪器。本发明所解决的就是径向钻井装置工作状态监测问题。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种径向钻井系统工作状态监测装置，使操作人员就 能够监测到井下钻头是否钻穿套管，井下马达是否转动，以及绕性管的推进距离。操作人员 能随时掌握水利射孔装置工作状态，确定下一步的施工步骤。本实用新型采用的技术方案是径向钻井系统工作状态监测装置，包括钻头位置 监测部分、井下马达转动检测部分、绕性管推进距离部分、油管和射孔定向接头。在油管的 下端连接有射孔定向接头，射孔定向接头有一个中心孔和横向孔组成并联通的导向孔。转 动杆的下端连接钻头，钻头在导向孔内并穿过横向孔，转动杆带动钻头转动，钻头能钻穿套 管。其特征在于钻头位置监测部分和井下马达转动检测部分主要由电缆、钻头位置监测 仪、铜套、钻头位置传感器、转动杆、井下马达外壳、转动监测仪、磁钢和转动监测传感器组 成，在射孔定向接头上部中心孔内有铜套，铜套有中心孔，钻头和转动杆能穿过铜套。在铜 套的上部连接井下马达外壳。在射孔定向接头的上端并在油管的外侧固定有钻头位置监测 仪，钻头位置监测仪的上端连接有电缆，钻头位置监测仪下端导线穿过射孔定向接头上的U 形孔连接钻头位置传感器，钻头位置传感器固定在射孔定向接头上部并且在油管与铜套之 间。在射孔定向接头的上端并在油管的外侧固定有转动监测仪，转动监测仪的上端连接有 电缆，转动监测仪下端导线穿过射孔定向接头上的L形孔连接有转动监测传感器，在转动 杆的下端外表面上固定有磁钢。磁钢在转动杆的带动下转动，转动监测传感器能感应到转 动杆和磁钢的转动。通过电缆将探测到的信号送往地面系统。绕性管推进距离部分主要由电缆、绕性管推进距离监测仪、伽马探头和放射源组 成，在射孔定向接头的上端并在油管的外侧固定有绕性管推进距离监测仪，绕性管推进距 离监测仪的上端连接有电缆，在绕性管推进距离监测仪的外壁上固定有伽马探头，在油管 内有绕性管，绕性管的下顶端固定有喷射头，绕性管和喷射头在射孔定向接头的导向孔内并穿过横向孔。在绕性管的外壁上固定有放射源。绕性管和喷射头向下推进时，伽马探头 能监测到放射源向下运动距离。所述的钻头位置传感器采用的是接触开关，当钻头钻穿套管后接触开关接通。所述的转动监测传感器采用的是电磁线圈，当井下马达转动时，固定在转动杆上 的磁钢会使电磁线圈中产生感生电动势，能监测到转动杆转动。所述的绕性管推进距离监测仪采用晶体管和光电倍增管作为传感器。径向钻井系统工作状态监测装置①钻头位置的监测采用了接触开关；②井下马 达转动监测采用了电磁线圈；③绕性管的推进距离采用伽马探头监测；④三种监测状态的 转换采用不同工作电压控制；⑤三种监测信号均采用脉冲信号传输；⑥地面系统对监测信 号的记录采用了音频记录软件。地面系统将井下仪器输出的脉冲信号处理为调幅信号并送 入计算机的音频输入端进行记录。本实用新型的有益效果本实用新型径向钻井系统工作状态监测装置，在井下放 置监测仪，在水力射孔施工中地面能实时监测钻头是否套管、井下马达是否转动和绕性管 的推进距离。当水力射孔装置工作时三种传感器探测到的状态通过电路处理后由电缆送入 地面仪器。这样在地面就可以观察到水力射孔装置在井下的工作状态。从而使操作人员随 时了解水利射孔装置工作状态，确定下一步的施工步骤。
图1是本实用新型径向钻井系统工作状态监测装置结构剖面示意图。表示钻头13 位置监测及井下马达外壳8旋转监测。图2是本实用新型径向钻井系统工作状态监测装置结构剖面示意图。表示绕性管 15推进距离监测。图中，1.电缆，2.套管，3.钻头位置监测仪，4.铜套，5.钻头位置传感器，6.射孔 定向接头，7.转动杆，8.井下马达，9.油管，10.转动监测仪，11.磁钢，12.转动监测传感 器，13.钻头，14.绕性管推进距离监测仪，15.绕性管，16.放射源，17.伽马探头，18.喷射 头。
具体实施方式
实施例1 以一个径向钻井系统工作状态监测装置为例，对本实用新型作进一步 详细说明。参阅图1。本实用新型径向钻井系统工作状态监测装置，包括钻头位置监测部分、 井下马达转动检测部分、绕性管推进距离部分、油管9和射孔定向接头6。在油管9的下端 连接有射孔定向接头6，射孔定向接头6有一个中心孔和横向孔组成并联通的导向孔。转动 杆7的下端连接钻头13，钻头13在导向孔内并穿过横向孔，转动杆7带动钻头13转动，钻 头13能钻穿套管2。钻头位置监测部分和井下马达转动检测部分主要由电缆1、钻头位置 监测仪3、铜套4、钻头位置传感器5、转动杆7、井下马达外壳8、转动监测仪10、磁钢11和 转动监测传感器12组成，在射孔定向接头6上部中心孔内有铜套4，铜套4有中心孔，钻头 13和转动杆7能穿过铜套4。在铜套4的上部连接井下马达外壳8。在射孔定向接头6的 上端并在油管9的外侧固定有钻头位置监测仪3，钻头位置监测仪3的上端连接有电缆1， 钻头位置监测仪3下端导线穿过射孔定向接头6上的U形孔连接钻头位置传感器5，钻头位 置传感器5采用的是接触开关，当钻头13钻穿套管2后接触开关接通。钻头位置传感器5固定在射孔定向接头6上部并且在油管9与铜套4之间。在射孔定向接头6的上端并在油 管9的外侧固定有转动监测仪10，转动监测仪10的上端连接有电缆1，转动监测仪10下端 导线穿过射孔定向接头6上的L形孔连接有转动监测传感器12，转动监测传感器12采用的 是电磁线圈，当井下马达转动时，固定在转动杆7上的磁钢11会使电磁线圈中产生感生电 动势，能监测到转动杆7转动。在转动杆7的下端外表面上固定有磁钢11。磁钢11在转 动杆7的带动下转动，转动监测传感器12能感应到转动杆7和磁钢11的转动。通过电缆 1将探测到的信号送往地面系统。 参阅图2。绕性管推进距离部分主要由电缆1、绕性管推进距离监测仪14、伽马探 头17和放射源16组成，在射孔定向接头6的上端并在油管9的外侧固定有绕性管推进距 离监测仪14，绕性管推进距离监测仪14采用晶体管和光电倍增管作为传感器。绕性管推进 距离监测仪14的上端连接有电缆1，在绕性管推进距离监测仪14的外壁上固定有伽马探头 17，在油管9内有绕性管15，绕性管15的下顶端固定有喷射头18，绕性管15和喷射头18 在射孔定向接头6的导向孔内并穿过横向孔。在绕性管15的外壁上固定有放射源16。绕 性管15和喷射头18向下推进时，伽马探头17能监测到放射源16向下运动距离。
权利要求一种径向钻井系统工作状态监测装置，包括钻头位置监测部分、井下马达转动检测部分、绕性管推进距离部分、油管(9)和射孔定向接头(6)，在油管(9)的下端连接有射孔定向接头(6)，射孔定向接头(6)有一个中心孔和横向孔组成并联通的导向孔，转动杆(7)的下端连接钻头(13)，钻头(13)在导向孔内并穿过横向孔；其特征在于钻头位置监测部分和井下马达转动检测部分主要由电缆(1)、钻头位置监测仪(3)、铜套(4)、钻头位置传感器(5)、转动杆(7)、井下马达外壳(8)、转动监测仪(10)、磁钢(11)和转动监测传感器(12)组成，在射孔定向接头(6)上部中心孔内有铜套(4)，铜套(4)有中心孔，在铜套(4)的上部连接井下马达外壳(8)，在射孔定向接头(6)的上端并在油管(9)的外侧固定有钻头位置监测仪(3)，钻头位置监测仪(3)的上端连接有电缆(1)，钻头位置监测仪(3)下端导线穿过射孔定向接头(6)上的U形孔连接钻头位置传感器(5)，钻头位置传感器(5)固定在射孔定向接头(6)上部并且在油管(9)与铜套(4)之间，在射孔定向接头(6)的上端并在油管(9)的外侧固定有转动监测仪(10)，转动监测仪(10)的上端连接有电缆(1)，转动监测仪(10)下端导线穿过射孔定向接头(6)上的L形孔连接有转动监测传感器(12)，在转动杆(7)的下端外表面上固定有磁钢(11)；绕性管推进距离部分主要由电缆(1)、绕性管推进距离监测仪(14)、伽马探头(17)和放射源(16)组成，在射孔定向接头(6)的上端并在油管(9)的外侧固定有绕性管推进距离监测仪(14)，绕性管推进距离监测仪(14)的上端连接有电缆(1)，在绕性管推进距离监测仪(14)的外壁上固定有伽马探头(17)，在油管(9)内有绕性管(15)，绕性管(15)的下顶端固定有喷射头(18)，绕性管(15)和喷射头(18)在射孔定向接头(6)的导向孔内并穿过横向孔，在绕性管(15)的外壁上固定有放射源(16)。
2.根据权利要求1所述的径向钻井系统工作状态监测装置，其特征是所述的钻头位 置传感器(5)采用的是接触开关。
3.根据权利要求1所述的径向钻井系统工作状态监测装置，其特征是所述的转动监 测传感器(12)采用的是电磁线圈。
4.根据权利要求1所述的径向钻井系统工作状态监测装置，其特征是所述的绕性管 推进距离监测仪(14)采用晶体管和光电倍增管作为传感器。
专利摘要径向钻井系统工作状态监测装置，应用于石油钻井及测井，监测径向钻井时井下工作状态。包括钻头位置监测和井下马达转动检测，主要由电缆、钻头位置监测仪、铜套、钻头位置传感器、转动杆、井下马达外壳、转动监测仪、磁钢和转动监测传感器组成，在射孔定向接头的上端并在油管的外侧固定有钻头位置监测仪，钻头位置传感器固定在射孔定向接头上部并且在油管与铜套之间。转动监测仪下端导线穿过射孔定向接头上的L形孔连接有转动监测传感器。在射孔定向接头的上端并在油管的外侧固定有绕性管推进距离监测仪，在绕性管的外壁上固定有放射源。效果是使操作人员随时了解水利射孔装置工作状态，确定下一步的施工步骤。
文档编号E21B47/12GK201679493SQ20102014713
公开日2010年12月22日 申请日期2010年4月1日 优先权日2010年4月1日
发明者李东梅, 温建英, 邢承智, 邢金山, 陈永昌, 陈辉 申请人:陈永昌