电动投放短节及投放方法与流程

本发明涉及一种电动投放短节及投放方法。

背景技术：

随着油田开发的不断深入，注水结构不断优化，分层分注井占水井总数的比例不断提高，目前已达到95％以上，层内细分的注水井层段数已高达8段。分层测压技术体现出了巨大的优势且越来越受到重视，水井分层测压在油田监测中占的比例越来越大，分层测压资料显示出了独特的优点。

目前油田使用的桥式偏心分层配水器，分层测试时使用偏心分层压力计逐层打捞与投放，投捞工作量很大，而且在投捞过程中无法判断待测地层是否密封可靠，导致测试成功率低。

技术实现要素：

为了解决在分层测压时，投捞分层压力计工作量大并且无法判断密封是否可靠的技术问题，本发明提供一种电动投放短节及投放方法。

本发明的技术解决方案为：

电动投放短节，其特殊之处包括上接头组件、电机组件、测压组件以及下端投放组件，

上接头组件与只读参数测井仪连接，通过地面设备连接控制电机组件的工作电压；

电机组件在地面设备的控制下提供动力；

测压组件测量井下压力；

下端投放组件与被投放仪器连接，在电机组件的所提供动力下实现被投放仪器的投放。

进一步的，所述上接头组件包括上壳体和上接头，

所述电机组件包括控制电路、电机、电机壳体、丝杠和传动杆；

所述测压组件包括测压传感器和测压套筒，所述测压套筒的一端套装在传动杆上；

所述下端投放组件包括中心推杆、下端导压套以及位于下端导压套上的投放仪器锁定组件；

所述上接头与上壳体的一端连接，所述上壳体的另一端与下端导压套的一端固定连接，所述电机组件位于上壳体内；所述测压组件以及中心推杆均位于下端导压套内；

所述电机壳体与上壳体的内壁固定连接；所述电机的输出端与丝杠的一端连接，所述丝杠的另一端与传动杆的一端螺纹连接；

所述测压组件包括测压传感器和测压套筒，所述测压套筒的一端套装在传动杆上，测压套筒的另一端套装在测压传感器上，所述测压套筒的一端与电机壳体固定连接，所述测压传感器的一端与传动杆的另一端连接；

所述测压传感器的另一端位于中心推杆的下压力导压通道内，所述下端导压套与上壳体的另一端固定连接。

进一步的，所述投放仪器锁定组件包括下端锁紧钢球和下端活动锁套，所述下端导压套上设置有钢球安装槽，所述下端锁紧钢球位于钢球安装槽内，所述下端活动锁套套装在下端导压套上，并能够在上轴向移动；所述下端锁紧钢球的直径大于钢球安装槽的深度。

进一步的，所述投放仪器锁定组件还包括设置在下端导压套上的移动限位槽以及销轴，所述销轴上端与下端活动锁套固定连接，所述销轴下端穿过移动限位槽与中心推杆固定连接。

进一步的，所述下端活动锁套包括小径段、变径段和大径段。

进一步的，所述电动投放短节还包括限位组件，所述限位组件包括固定在电机壳体上的上限位开关、下限位开关以及固定在传动杆上的活动挡块，所述活动挡块的行程在上限位开关和下限位开关之间。

进一步的，还包括状态指示霍尔元件，所述状态指示霍尔元件为三个，所述状态指示霍尔原件设置在传动杆上。

进一步的，所述投放仪器锁定组件还包括固定套，所述固定套套装在下端活动锁套上并与下端活动锁套固定连接。

进一步的，所述电动投放方法，包括以下方法：

1)仪器连接：

将待投放的测试短节插入电动投放短节的下端导压套内，将直读参数测井仪与电动投放短节的上接头连接；

2)测试短节与电动投放短节锁定：

开启电源，电机工作，丝杠带动传动杆轴向移动，进而带动测压传感器一起移动，测压传感器带动中心推杆移动，传动杆运动至最上端的状态指示霍尔元件时，给出电动投放短节与测压短节连接及锁定信号，电机自动停止转动，此时电动投放短节的下端锁紧钢球掉入待投放的测试短节的固定槽内，中心推杆与测压短节的中心杆端面紧贴，中心通道相同，测试短节与电动投放短节组成仪器串；

3)测试短节的定位组件打开：

给电机通电，电机继续旋转，中心推杆推动测试短节的中心杆运动，打开测试短节的定位组件，此时，传动杆移动至最下端的霍尔元件位置，给出定位组件打开信号；

4)测试短节的密封组件作用：

给电机供电，电机继续旋转，中心推动推动测试短节的中心杆运动，带动测试短节的密封件胀开，并紧贴于配水器中心孔内，将出水口与油管内部隔开，此时传动杆上的活动挡块运动至下限位开关；

5)判断密封件是否密封可靠：

观察测压传感器的压力变化，同时与直读参数测井仪上的压力进行对比，若测压传感器与直读四参数上的压力相同，则表明密封不可靠；

若两个压力变化出现差别时表明密封可靠，可将测试短节留于井内进行测试工作，则执行步骤6)；

6)给电机供电，电机反向旋转，传动杆带动压力传感器和中心推杆缩回，传动杆运动至上限位开关位置时，电机自动停止旋转；上提电缆，将电动投放短节提出地面。

本发明所具有的有益效果：

1、本发明电动投放短节与现有现场采用的直读四点参数配合工作，将井下同心密封测试短节逐级投放于对应测试层的配水器的中心管测试部位进行地层压力的分层测试，通过电机控制投放，投放效率高。

2、本发明的电动投放短节通过测压传感器与直读四点参数的压力比较，能够判断出测试短节是否密封可靠，提高测压的成功率。

附图说明

图1为本发明电动投放短节的外形图；

图2为本发明电动投放短节的外形图；

图3为本发明电动投放短节的剖视图。

具体实施方式

实施例1：电动投放短节，包括上接头组件5、电机组件6、测压组件7以及下端投放组件8，上接头组件与只读参数测井仪连接，通过地面设备连接控制电机组件的工作电压；电机组件在地面设备的控制下提供动力；测压组件测量井下压力；下端投放组件与被投放仪器连接，在电机组件的所提供动力下实现被投放仪器的投放。

实施例2：上接头组件包括上壳体501和上接头502，上接头502为英制单芯接口，与四参数短节连接，通过地面控制供电电压(缆头电压)，大于55vdc时，投放电机内部的电机工作，供电为-50vdc时电机反转。电机组件包括控制电路601、电机602、电机壳体603、丝杠604和传动杆605；测压组件7包括测压传感器701和测压套筒702，测压套筒702的一端套装在传动杆605上；下端投放组件8包括中心推杆801、下端导压套802以及位于下端导压套上的投放仪器锁定组件；上壳体501的另一端与下端导压套802的一端固定连接，所述电机组件位于上壳体501内；测压组件7以及中心推杆801均位于下端导压套802内；电机壳体603与上壳体501的内壁固定连接；电机602的输出端与丝杠604的一端连接，丝杠604的另一端与传动杆605的一端螺纹连接；

投放时，将待投放的井下测试短节插入电动投放短节的下端导压套802内。

实施例3：投放仪器锁定组件包括下端锁紧钢球804和下端活动锁套805，所述下端导压套802上设置有钢球安装槽，所述下端锁紧钢球804位于钢球安装槽内，所述下端活动锁套805套装在下端导压套802上，并能够在下端导压套802上轴向移动；下端锁紧钢球804的直径大于钢球安装槽的深度。

开启电源，当供电电压大于55vdc时，电机工作，丝杠604带动传动杆605轴向移动，进而带动测压传感器701一起移动，测压传感器701带动中心推杆801移动，下端锁紧钢球804掉入待投放的井下测试短节的打捞头上的固定组件(即打捞头上的钢球槽)，此时下端锁紧钢球804掉入打捞头的钢球槽内。

实施例4：投放仪器锁定组件还包括设置在下端导压套802上的移动限位槽806以及销轴807，销轴上端与下端活动锁套805固定连接，销轴下端穿过移动限位槽806与中心推杆801固定连接。所述下端活动锁套805包括小径段、变径段和大径段。

在中心推杆801的作用下，销轴与下端活动锁套一起移动，此时下端锁紧钢球804的顶部正对下端活动锁套805的小径段，电动投放短节与待投放的测试短节通过锁定组件完全锁定。

实施例5：电动投放短节还包括限位组件、状态指示霍尔元件，限位组件包括固定在电机壳体上的上限位开关606、下限位开关607以及固定在传动杆605上的活动挡块608，所述活动挡块608的行程在上限位开关606和下限位开关607之间。状态指示霍尔元件为两个个，所述状态指示霍尔原件设置在电机壳体上。

传动杆605运动至最上端的霍尔开关位置，给出仪器连接及锁定信号，电机自动停止转动。此时钢球锁紧于打捞头上的定位槽内，中心推杆801端面与带投放测压短节的打捞中心杆端面紧贴，中心通道相通，能够将井下地层压力通过中心通道传递到测压传感器，这时仪器串可以进行下井作业。

根据要投放的配水器深度，在配水器上方5米左右距离处，给电机通电(按上述仪器缆头电压+55vdc)，电机继续旋转，中心推杆801推动井下测试短节的中心杆运动，测试短节的定位部件打开，测试短节支撑于配水器的定位台阶上，传动杆605运动至最下端霍尔元件位置，给出定位部件打开信号。

给电机供电(调整电压至+55vdc)，电机继续旋转，推动中心杆带动测试短节的密封件胀开，并紧贴于配水器中心孔内，将出水口与油管内部隔开。此时，传动杆605上的活动挡块608运动至下限位开关607。

观察测压传感器的压力变化，同时与直读参数测井仪的压力进行对比，两个压力变化出现差别时表明上下皮碗密封可靠，可将井下同心密封测试短节留于井内进行测试工作。

给电机供电-50vdc，电动投放短节电机反向旋转，电动投放短节中心推杆缩回，至上限位开关606位置时，电机自动停止旋转(电机电流自动变为0ma)，这时上提电缆，将四参数短节和电动投放短节一起提出地面。