一种井下落物打捞判断装置的制作方法

本发明涉及一种井下落物打捞判断装置，属于井下监测工具。

背景技术：

1、目前，常采用指重表直观判断法对井下物件进行打捞，然而由于地面指重表量程大，且存在井内摩阻等因素，因此对于井下小物件(如1t以内的落鱼)难以准确判定捞获与否、打捞难度大、成功率低。对此，现场经验通常是重复打捞次数(依据工具强度和井况等打捞负荷由低到高依次尝试)以提高打捞成功率，但多次的尝试性打捞会造成打捞成本的增加，如起下钻次数增多、人员劳动强度增加、工具和鱼顶会有一定程度的损坏、不利于稳产、增产和提速增效长期发展目标的实现等。

2、此外，活动落鱼打捞通常通过泵压、下探、扭矩等方法判断，遇卡落鱼打捞通常通过吨位、泵压、下探、扭矩等方法判断，因此，活动、质量轻、小卡阻落鱼很难断定捞获与否，且打捞过程中工具损坏、鱼顶破坏、井下复杂化等时有发生，制约了高效生产。其中，泵压判断法只适合井下落鱼有节流或截流器件井况，老井通常有漏失，增加了捞获落鱼判定难度。下探判定法，通常落鱼是悬空锚定于井筒指定位置，打捞时易发生落鱼被推开而滑落井底的情况，地面不能判断捞获与否。扭矩判定法只适合井内摩阻小且特殊工具，大斜度井、大摩阻井、井内工具扭矩限制井都不能使用。

3、因此综上所述，目前现有技术难以在地面直观地判断是否捞获落鱼、落鱼有没有再次滑落、落鱼中途有没有脱落等情况，造成打捞成本居高不下，不利于油、气田健康可持续发展，抑制了油气田快速高质量发展。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种能够直观判断落物捞获与否、从而提高打捞成功率、降低打捞成本的井下落物打捞判断装置。

2、为实现上述目的，本发明中的井下落物打捞判断装置采用如下技术方案：

3、一种井下落物打捞判断装置，包括井下伸缩机构、发声机构和地面接收机构；井下伸缩机构包括轴线沿上下方向延伸的中心管和伸缩芯管，伸缩芯管的上部位于中心管内且与中心管之间形成环形空间，伸缩芯管的下接头用于连接打捞工具，所述环形空间内于伸缩芯管的顶端和中心管的底端之间顶装有弹性件，以使伸缩芯管具有打捞工具未捞获落物时的上位以及打捞工具捞获落物后带动伸缩芯管下行并压缩弹性件的下位；发声机构设置于中心管内且位于伸缩芯管的上方，发声机构包括发条、与发条传动配合的齿轮组、与齿轮组的末端齿轮连接的转动件、固定在中心管内壁上且用于与转动件接触配合以发声的发音体；伸缩芯管的顶端设置有限位结构，限位结构在伸缩芯管处于上位时与所述转动件限位配合、以阻止转动件旋转，限位结构在伸缩芯管处于下位时远离所述转动件、以使转动件在发条和齿轮组的作用下旋转并与发音体接触配合；地面接收机构包括用于固定在地面以上油管上的固定环，固定环上安装有用于接收所述发音体发出的声波并对声波进行转化处理的声波转化处理装置，声波转化处理装置上连接有用于将处理后的信号以光的形式发出的发光器和/或用于将处理后的信号以声的形式发出的扬声器。

4、上述技术方案的有益效果在于：井下伸缩机构包括中心管、伸缩芯管和弹性件，由于弹性件顶装在伸缩芯管顶端和中心管底端之间，因此在打捞工具未捞获落物时，伸缩芯管在弹性件的作用力下处于上位，而当打捞工具捞获落物后，落物在重力作用下带动伸缩芯管下行并压缩弹性件，从而使伸缩芯管处于下位。

5、发声机构包括发条、齿轮组、转动件及发音体，通过发条储存的能量可以带动齿轮组运动，进而由齿轮组的末端齿轮带动转动件旋转，转动件旋转的过程中会与发音体接触配合，使发音体发出声音。同时，伸缩芯管顶端的限位结构在伸缩芯管处于上位时与转动件限位配合、阻止转动件旋转，也就是说当打捞工具未捞获落物时，限位结构会阻止转动件旋转，进而阻止转动件与发音体接触，发音体无法发出声音；限位结构在伸缩芯管处于下位时远离转动件、以使转动件在发条和齿轮组的作用下旋转并与发音体接触配合，也就是说当打捞工具捞获落物后，伸缩芯管下行，从而带动限位结构下行远离转动件，这样转动件就可以在发条和齿轮组的作用下旋转并与发音体接触配合，发音体能够发出声音。

6、而地面接收机构包括用于固定在地面以上油管上的固定环，固定环上安装有用于接收发音体发出的声波并对声波进行转化处理的声波转化处理装置，也就是说发音体发出的声波能够通过油管甚至是油管内的液体传递到地面上，并被声波转化处理装置接收和转化处理。

7、最后，由于声波转化处理装置上连接有发光器和/或扬声器，可以将处理后的信号以光的形式和/或以声的形式发出，这样地面上的操作人员通过观察和/或聆听就可以直观地判断落物捞获与否，若捞获，则会有声音和/或光亮发出，反之则没有，判断十分方便，可以提高打捞成功率、降低打捞成本。并且在打捞过程中，一旦发生落鱼再次滑落或中途脱落等情况，伸缩芯管即可在弹性件的作用下恢复至上位，再次阻止转动件旋转，进而发音体不会再发声，地面接收机构也接收不到声波，当然发光器和/或扬声器也不会有反应，因此可以快速做出判断，以便及时调整。

8、进一步地，伸缩芯管的顶端设置有沿径向向外延伸的外环板，中心管的底端设置有沿径向向内延伸的内环板，所述弹性件的上下两端分别顶压在外环板和内环板上。

9、上述技术方案的有益效果在于：结构简单，方便加工制造和装配。

10、进一步地，伸缩芯管呈阶梯状，伸缩芯管包括上方的小径段和下方的大径段，所述外环板位于小径段的顶端，小径段和大径段之间形成有用于与内环板的底面挡止配合的台阶面。

11、上述技术方案的有益效果在于：阶梯状的伸缩芯管形成了台阶面，可以与内环板的底面挡止配合，从而限制伸缩芯管向上移动的极限位置。

12、进一步地，所述转动件为摆杆，摆杆的端部设置有敲击球，所述发音体为音叉。

13、上述技术方案的有益效果在于：结构简单，方便加工制造和装配，并且发声效果好。

14、进一步地，所述音叉沿中心管的周向间隔设置有多个，且各个音叉的长度不相同，各个音叉远离中心管的一端位于同一个偏心圆周上，摆杆的旋转中心为偏心圆周的中心。

15、上述技术方案的有益效果在于：长短音叉偏心设计可以产生强弱声，更便于信号的识别和捕捉。

16、进一步地，所述限位结构为固定在伸缩芯管上端面上的限位销，限位销有多个且沿周向间隔布置。

17、上述技术方案的有益效果在于：限位结构为限位销，结构简单，方便加工制造，并且限位销有多个且沿周向间隔布置，方便限位销与摆杆限位配合。

18、进一步地，中心管的内壁上于所述发条的上方固定设置有固定管，固定管的内孔为上大下小的锥形孔，锥形孔构成喇叭口。

19、上述技术方案的有益效果在于：锥形孔形成的喇叭口能增强定向传输作用、放大声音的传播效果。

20、进一步地，发条具有外壳，固定管的下端面顶压在外壳的上端面上，所述中心管包括螺纹连接在一起的上中心管和下中心管，上中心管的下端面和固定管的上端面之间挤压设置有胶圈。

21、上述技术方案的有益效果在于：方便固定管的装配，同时胶圈可以对发声机构起到稳定、减震、保护作用。

22、进一步地，固定环上设置有聚音凹坑，所述声波转化处理装置包括选波接收器、接收转换器及声光处理器，选波接收器设置在聚音凹坑内，接收转换器、声光处理器位于固定环外部。

23、上述技术方案的有益效果在于：聚音凹坑有利于声音信号聚集，选波接收器设置在聚音凹坑内，便于信号的接收。

24、进一步地，声波转化处理装置包括壳体，接收转换器及声光处理器均设置在壳体内，壳体内还设置有用于向选波接收器、接收转换器、声光处理器、发光器和/或扬声器供电的电池，壳体上设置有与电池连接的充电口，充电口内安装有防爆胶塞。

25、上述技术方案的有益效果在于：通过设置电池和充电口，便于对地面接收机构各部件供电，防爆胶塞对地面接收机构进行防爆密封处理、优化，方便井下落物打捞判断装置的使用。