用于泵出式测井工艺中的悬挂器组合结构的制作方法

1.本实用新型涉及测井悬挂器技术领域，尤其涉及一种用于泵出式测井工艺中的悬挂器组合结构。


背景技术：

2.随着石油勘探开发水平的提高，超深井、大斜度井、水平井等各式复杂井不断地出现，这些复杂井的出现给裸眼井电缆测井带来了很大的困难。为了应对复杂井的测井环境，降低测井作业成本，控制测井安全风险，提高复杂井的测井时效与测井资料采集率，石油工程技术研究人员研究出了一种新型的测井技术
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泵出式测井技术。泵出式测井与常规测井的最大区别，就是不用电缆，没有“线”把仪器送到目的层位。该技术在测井时将测井仪器装在钻具内部，通过钻杆将测井仪器输送到井底，再通过泥浆脉冲传送指令将测井仪器泵出钻杆，同时利用仪器自带电池短节供电，井下仪器进行数据采集，并将数据存储在仪器自带的存储芯片中，在上提钻杆的过程中完成数据测量，待测井结束后，仪器起至地面将测井数据从存储器中读取并与深度进行匹配后使用。内部携带测井仪器的钻杆需要用悬挂器组件结构进行连接，便于下井输送。
3.目前，请参阅图1至图7所示，传统的泵出式测井工艺中的5寸悬挂器的结构组合为由依次设置的引鞋(1.5米)、第一调整短节(1.09米)、下悬挂器(2.83米)、第二调整短节(1.88米)、第三调整短节(4.12米)、井队钻具、上悬挂(1.68米)、变丝(0.88米)相互连接而成。
4.但是，该传统的悬挂器组合结构存在如下缺陷：1)目前使用的5寸保护套钻杆、悬挂器扣结构冗杂，没有进行统一规范，且刚性强度过大；2)每次入井所需保护套、悬挂器短节7根左右，入井长度长达13.98米；且工具串最大外径161mm的地方较长，比如下悬挂最大外径161mm的地方长达2.1米左右，不利于下钻；3)释放泵出下悬挂泄压水眼需要仪器完全泵出后才能完全起作用，整个仪器释放泵出行程路径期间均受到泵压推送左右，仪器在持续泵送作用力下震动较大，会显著增大仪器受损机率；4)下悬挂引鞋一套没有安装减震装置的空间，仪器释放泵出靠引鞋内部台阶硬遇阻挂接仪器，增大仪器受损机率；5)下悬挂引鞋尾端较长，引导下钻功能有所下降。
5.有鉴于此，有必要设计一种改进的用于泵出式测井工艺中的悬挂器组合结构，以解决上述问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种用于泵出式测井工艺中的悬挂器组合结构。
7.为实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种用于泵出式测井工艺中的悬挂器组合结构，其由顺次设置的下悬挂、井队钻具、泄压短节、井队钻具和上悬挂相互连接而成；
8.所述下悬挂、所述泄压短节和所述上悬挂三者的设计长度总和小于3m。
9.作为本实用新型的进一步改进，所述下悬挂的设计长度为1.2m，接头外径为φ162
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161mm，最小本体外径为125mm；所述下悬挂的扣型为钻具扣，用以直接连接井队钻具。
10.作为本实用新型的进一步改进，所述下悬挂包括加工成圆接头形状的圆头尾端，使其具有引导下钻的功能；所述圆头尾端上设置有导流槽，实现仪器做挂在下悬挂台阶处，泥浆能够通过导流槽泄流。
11.作为本实用新型的进一步改进，所述下悬挂还包括安装于其内部的减震装置，仪器释放泵出坐挂在所述减震装置上，用以降低仪器泵出坐挂瞬间震动量。
12.作为本实用新型的进一步改进，所述泄压短节的设计长度为0.5m，接头外径为φ162mm，扣型为钻具扣；所述泄压短节上还设置有若干个水眼。
13.作为本实用新型的进一步改进，所述泄压短节的水眼的孔眼大小为20mm；所述泄压短节的接入位置为下悬挂和钻具单根上面。
14.作为本实用新型的进一步改进，所述泄压短节中，所述水眼设置有两个，分别位于泄压短节对称两侧，用于判断仪器是否释放，还用于做压力对比。
15.作为本实用新型的进一步改进，所述上悬挂的设计长度为1.0m，接头外径为φ162mm，扣型为钻具扣。
16.作为本实用新型的进一步改进，所述上悬挂上设置有定位销和上悬挂水眼。
17.作为本实用新型的进一步改进，所述减震装置为弹簧减震短节。
18.本实用新型的有益效果是：
19.本实用新型提供的用于泵出式测井工艺中的悬挂器组合结构，通过对现有悬挂器结构工艺进行改进，优化改进之后悬挂器组合结构的连接顺序：下悬挂(1.2米)+井队钻具+泄压短节(0.5米)+井队钻具+上悬挂(1米)，由此，测井入井短节由原来的13.98米变成了2.7米，该优化改进的悬挂器组合结构具备如下优势：
20.1)统一规范了悬挂器的扣型，使得结构优化，增大了适用范围，仅保留功能性短节，在最低成本控制下，无需改动下井仪器构造，只需要3根功能性钻具短节(上悬挂，泄压短节，下悬挂)，其余保护套可以通过钻井队现场使用的5寸加重钻杆封装仪器。相比于传统的悬挂器组合结构(如图1至图7所示)，本实用新型显著减少了入井钻具短节，尤其是可以减少最大外径为161mm的长度3米以上，有效降低测井入井钻具保护套悬挂器的刚性强度，便于井队起下钻；通过缩短悬挂器组合结构，即工具串外径为161mm的地方，从结构上降低卡钻机率，便于钻具起下，有利提高测井井段资料取全率，降低测井遇阻通井概率。
21.2)将下悬挂尾端加工成圆接头形状并同时加工导流槽，提高下钻通过性；在下悬挂的内部安装设置减震装置，仪器释放泵出坐挂在减震装置上，有效降低仪器泵出坐挂瞬间震动量。
22.3)本实用新型中增设了一根泄压短节，泄压短节设置合理大小的水眼孔眼，并调整接入位置，比如上移至一根钻杆长度，距离仪器坐挂位置10米左右，以标准串仪器为例，36.1米长的仪器串，释放时泵出26米左右，泵送压力大部分从泄压短节分流，剩下10米左右行程，可以在较小压力下走完，即使剩压力不足以将仪器完全退出，亦可带泵上提即可完全释放泵出仪器(裸眼段20多米的仪器串摩擦阻力远大于钻具内10来米的仪器摩擦阻力)。
23.4)根据仪器串长度，对悬挂器各组件进行长度优化，合理制定短节长度，控制短节长度1米左右，便于携运，提高工具便携性，无需吊车即可实现工具装运，降低吊车使用成
本。
24.5)通过增加减震装置和调整泄压水眼安装位置，降低仪器泵出坐挂时震动量，减少仪器受损机率，减少仪器维修成本，提高一次测井成功率。
25.6)该优化改进的悬挂器组合结构，能够显著减少保护套的使用，有效降低工具探伤成本，减少入井工具提高井口组装效率，提高测井施工时效，平均每口井可节约时效3个小时。
附图说明
26.图1为传统的用于泵出式测井工艺中的5寸悬挂器的组合结构中的引鞋的结构示意图。
27.图2为传统的用于泵出式测井工艺中的5寸悬挂器的组合结构中的第一调整短节的结构示意图。
28.图3为传统的用于泵出式测井工艺中的5寸悬挂器的组合结构中的下悬挂的结构示意图。
29.图4为传统的用于泵出式测井工艺中的5寸悬挂器的组合结构中的第二调整短节的结构示意图。
30.图5为传统的用于泵出式测井工艺中的5寸悬挂器的组合结构中的第三调整短节的结构示意图。
31.图6为传统的用于泵出式测井工艺中的5寸悬挂器的组合结构中的上悬挂的结构示意图。
32.图7为传统的用于泵出式测井工艺中的5寸悬挂器的组合结构中的变丝的结构示意图。
33.图8为本实用新型提供的用于泵出式测井工艺中的悬挂器组合结构中的下悬挂的结构示意图。
34.图9为本实用新型提供的用于泵出式测井工艺中的悬挂器组合结构中的泄压短节的结构示意图。
35.图10为本实用新型提供的用于泵出式测井工艺中的悬挂器组合结构中的上悬挂的结构示意图。
36.图11为本实用新型提供的用于泵出式测井工艺中的悬挂器组合结构中的导流槽剖面结构示意图。
具体实施方式
37.为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面具体实施例对本实用新型进行详细描述。
38.在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型，在附图中仅仅示出了与本实用新型的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本实用新型关系不大的其他细节。
39.另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且
还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
40.请参阅图8至图10所示，本实用新型提供了一种用于泵出式测井工艺中的悬挂器组合结构，其由顺次设置的下悬挂、井队钻具、泄压短节、井队钻具和上悬挂相互连接而成；所述下悬挂、所述泄压短节和所述上悬挂三者的设计长度总和小于3m。
41.在本实施方式中，所述下悬挂的设计长度为1.2m，接头外径为φ162
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161mm，最小本体外径为125mm；所述下悬挂的扣型为钻具扣，用以连接钻井队钻杆(如图8所示)。所述下悬挂包括加工成圆接头形状的圆头尾端和安装于其内部的减震装置(图中未示出)。所述圆头尾端上设置有导流槽(导流槽剖面形状，如图11所示)；所述导流槽剖面形状为6个对称的槽结构，导流槽作用在于仪器做挂在下悬挂台阶处，泥浆能够通过导流槽泄流。
42.在本实施方式中，所述泄压短节的设计长度为0.5m，接头外径为φ162mm，扣型为钻具扣；所述泄压短节上还设置有两个水眼。所述泄压短节的水眼的孔眼大小为20mm，分别位于分别位于泄压短节对称两侧，其作用：一是判断仪器是否释放，二是做压力对比(如图9所示)。所述泄压短节的接入位置为下悬挂和钻具单根上面。
43.在本实施方式中，所述上悬挂的设计长度为1.0m，接头外径为φ162mm，扣型为钻具扣。所述上悬挂上设置有定位销和水眼(如图10所示)；其中，定位销作用：固定仪器，防止剪切套(装仪器上面)随意转动；水眼的作用：方便井队循环泥浆，便于做压力对比确定仪器是否成功释放。
44.实施例1
45.请参阅图1至图7所示，传统的泵出式测井工艺中的5寸悬挂器的结构组合为由依次设置的引鞋(1.5米)、第一调整短节(1.09米)、下悬挂器(2.83米)、第二调整短节(1.88米)、第三调整短节(4.12米)、井队钻具、上悬挂(1.68米)、变丝(0.88米)相互连接而成。
46.其中，如图1所示，引鞋长度为1.5m，其接头外径为φ162
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161mm，最小本体外径为125mm，内部通径引鞋为65mm，其他均为75mm。该外径161mm的长度为56cm。
47.如图2所示，调整短节1的长度为1.09m，扣型为平扣，其接头外径为φ162mm，最小本体外径为125mm。
48.如图3所示，下悬挂的长度为2.83m，扣型为平扣。
49.如图4所示，调整短节2的长度为1.88m，扣型为nc50钻具扣，其接头外径为φ162mm，最小本体外径为125mm。
50.如图5所示，调整短节3的长度为4.12m，扣型为nc50钻具扣，其接头外径为φ162mm，最小本体外径为125mm。
51.如图6所示，上悬挂的长度为1.68m，扣型为nc50钻具扣，其接头外径为φ162mm，最小本体外径为125mm。
52.如图7所示，变丝的长度为0.88m，扣型为平扣，其接头外径为φ162mm，最小本体外径为125mm。
53.但是，上述传统的悬挂器组合结构组件复杂，入井长度长达13.98米，最大外径161mm的长度总和长达3.1m，导致该悬挂器组合结构的刚性过大，不利于下钻。同时，该悬挂器组合中，引鞋存在不能正常循环泥浆，引鞋底部容易被井内砂子堵塞，导致仪器释放失败的缺陷，下悬挂存在刚性长度过大，结构复杂，非标准扣型的缺陷，上悬挂存在非标准扣型，
结构复杂，刚性强度过大的缺陷。而且其还使用了三种不同规格的调整短节，增大了该悬挂器组合结构的刚性强度。
54.基于上述传统悬挂器组合结构中存在的缺陷，请参阅图8至图10所示，本实用新型实施例1提供了一种用于泵出式测井工艺中的悬挂器组合结构，其由顺次设置的下悬挂、井队钻具、泄压短节、井队钻具和上悬挂相互连接而成。
55.请参阅图8所示，本实用新型中将传统悬挂器组合结构中的引鞋改造成了下悬挂，所述下悬挂的设计长度为1.2m，接头外径为φ162
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161mm，最小本体外径为125mm。
56.所述下悬挂的扣型由传统引鞋的平扣转化为钻具扣，用以连接钻井队钻杆。所述下悬挂包括加工成圆接头形状的圆头尾端和安装于其内部的减震装置。
57.在本实施方式中，所述下悬挂的圆头尾端上设置有导流槽；所述导流槽剖面形状为6个对称的槽结构，导流槽作用在于：导流泥浆，在仪器释放时候更利于泥浆的排放保护仪器。
58.所述减震装置弹簧减震短节。在测井过程中，仪器释放泵出坐挂在该下悬挂的减震装置上，用以降低仪器泵出坐挂瞬间震动量。
59.请参阅图9所示，本实用新型提供的用于泵出式测井工艺中的悬挂器组合结构中，新增设了一根泄压短节，所述泄压短节的设计长度为0.5m，接头外径为φ162mm。该泄压短节的扣型为钻具扣，型号为nc40(母扣)nc41(公扣)；所述泄压短节上还设置有2个水眼，如图9所示，其中，第一个水眼距离母扣为30cm；第二个水眼距离母扣为40cm。两个水眼之间的距离10cm。
60.在本实施方式中，所述泄压短节的水眼的孔眼大小为20mm；所述泄压短节的接入位置为下悬挂和钻具单根上面(从下至上)。
61.请参阅图10所示，本实用新型提供的用于泵出式测井工艺中的悬挂器组合结构中，重新优化改进设计了上悬挂的结构，所述上悬挂的设计长度为1.0m，接头外径φ162mm，扣型为钻具扣。所述上悬挂上设置有定位销和水眼，如图10所示。其中，定位销距离母扣为28cm；水眼距离母扣为57cm。
62.本实用新型中，将传统的引鞋(1.5米)+调整短节(1.09米)+下悬挂器(2.83米)+调整短节(1.88米)+调整短节(4.12米)+井队钻具+上悬挂(1.68米)+变丝(0.88米)的7根悬挂器短节，优化设计成仅需要3根功能性钻具短节(上悬挂，泄压短节，下悬挂)，其余保护套可以通过钻井队现场使用的5寸加重钻杆封装仪器。本实用新型中，测井入井短节由传统悬挂器组合结构的13.98米变成了2.7米，大大减少了入井钻具短节的数量和长度，尤其是可以减少最大外径为161mm的长度3米以上，降低钻具底部的刚性强度，便于下钻；能够有效减少通井重测井几率，给钻井队节约大量时效。
63.同时，在该优化改进的悬挂器组合结构中，将下悬挂尾端加工成圆接头形状并同时加工导流槽，显著提高下钻通过性；在下悬挂的内部安装设置减震装置，仪器释放泵出坐挂在减震装置上，显著降低仪器泵出坐挂瞬间震动量。通过增加下悬挂的减震装置和调整泄压短节中的泄压水眼安装位置，降低仪器泵出坐挂时震动量，减少仪器受损机率，减少仪器维修成本，提高一次测井成功率。并且，根据仪器串长度，合理制定短节长度，控制短节长度1米左右，便于携带和搬运，提高工具便携性，无需吊车即可实现工具装运，降低吊车使用成本。由此，该优化改进的悬挂器组合结构中，能够显著减少保护套的使用，降低工具探伤
成本，减少入井工具提高井口组装效率，提高测井施工时效，平均每口井可节约时效3个小时。
64.综上所述，本实用新型提供了一种用于泵出式测井工艺中的悬挂器组合结构。该悬挂器组合结构由顺次设置的下悬挂、井队钻具、泄压短节、井队钻具和上悬挂相互连接而成；该下悬挂、泄压短节和上悬挂三者的设计长度总和由传统悬挂器组合结构的13.98米变成了2.7米。该悬挂器组合结构能够显著降低测井入井钻具保护套悬挂器的刚性强度，便于井队起下钻，缩短工具串外径为161mm的结构长度，从结构上降低卡钻机率，降低测井遇阻通井概率。同时，通过增加减震装置和调整泄压水眼安装位置，降低仪器泵出坐挂时震动量，减少仪器受损机率，减少仪器维修成本，提高一次测井成功率。而且通过悬挂器各组件的结构改进，增加了其便携性，无需吊车即可实现工具装运，降低吊车使用成本。
65.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。