一种适用于垂直井测井仪器下放与回收的传送装置制造方法及图纸

技术编号:24600599 阅读:58 留言:0更新日期:2020-06-21 04:41
一种适用于垂直井测井仪器下放与回收的传送装置,包括:井上系统包括井架、天车、底座、卷扬装置、提拉装置、动力头、给进装置和孔口夹持器,天车固在井架上,提拉装置设在天车上通过钢丝绳与卷扬装置连接;给进装置固在井架上,有一传动机构,连接一驱动机构;动力头通过给进装置与井架固定;井下系统包括支撑管、扁平包、紧固装置和测井节点,支撑管与提拉装置连接;扁平包通过紧固装置与支撑管耦合,在扁平包中设电缆数据线容纳空间和固定结构;测井节点有仪器舱以及测井仪器;仪器舱固在支撑管上;测井仪器的电缆线和数据线汇聚到扁平包中,与井上的控制装置连接。本发明专利技术使钻井与测井一体化且能确保测井仪器在垂直井中安全可靠地下放与回收。

A transport device suitable for vertical well logging tool lowering and recovery

【技术实现步骤摘要】
一种适用于垂直井测井仪器下放与回收的传送装置
本专利技术涉及地球物理测井领域,特别是关于一种适用于垂直井测井仪器下放与回收的传送装置。
技术介绍
地球物理测井技术作为一门新兴技术受到了越来越多的关注,垂直井测井在此形势下得到了快速发展。地球物理学家为了解更多更为精准的地学信息,通常将测井仪器下放至井下指定位置,对井下的地球物理信息进行实时监测,与此同时,由于测井仪器的成本较高,在完成测井工作之后往往需要回收至地面进行二次利用,因此,设计一种适用于垂直井测井仪器下放与回收的传送装置具有深远的意义。在进行地球物理测井之前首先要完成钻井工作,现有技术中,通常钻井工作与测井工作是相互独立的两个过程,即在钻井工作结束后,需将钻井设备撤离,换成与测井相关的设备,这个替换过程不仅增加了测井成本,而且耗费了大量的人力、物力,造成测井效率急剧降低。在测井仪器下放与回收的过程中,为保护测井仪器不因撞击井壁而损坏,需为测井仪器添加相应的保护舱室,现有技术中,大多将测井仪器放置在一个全封闭的舱室中,图16为现有技术中通常采用的全封闭舱室063,这种舱室虽然能对测井仪器050起到一定的保护作用,然而,这种舱室两端没有螺纹结构,不能与支撑管实现螺纹连接,而是通过紧固装置实现其与支撑管的耦合,这就造成舱室的安装难度增加,同时,舱室的全封闭结构也会使得传感器在舱室内部的安装难度变大,而且全封闭的金属舱室对井下的电磁信号会有屏蔽作用,限制了测井仪器对电磁信号的监测。另外,设于全封闭舱室063中的测井仪器050的电缆线和信号线055通过分线器064和集线器在舱室内设置,线缆还需要固定装置056固定,也使得舱室内结构变得杂乱。再有,测井仪器050通过仅仅通过固定装置固定在舱室壁上,稳固性不足。由此可知,全封闭舱室的这些缺陷不仅会增加技术人员的安装难度,还限制了一些测量电磁信号传感器的使用。在测井中,针对一些测量仪器,如地震检波器,如果放置在仪器舱中,井下支撑管的振动会对其测量带来较大的噪声,甚至会完全干扰对目标信号的监测,而推靠装置的应用则可将测井仪器推靠至井壁上,消除振动对其测量的干扰,从而提高仪器的测井精度,因此设计一种适用于垂直井测井的推靠装置意义深远。目前的推靠装置设计方案中,大体存在以下问题:(1)推靠装置中未设计缓冲装置,导致部分方案中仪器与井壁贴靠后容易被挤压而变形,另外的方案中仪器未能确保推靠至井壁上;(2)推靠臂的灵活性较差,不能根据实际的井壁工况调整测井仪器的姿态,这就导致仪器不能与井壁紧密贴合;(3)兼容性较差,推靠装置只能针对特定的测井仪器工作,不能适应不同种类、形状的测井仪器的推靠需求;(4)实用性较差,目前较多的推靠装置设计方案未与实际的测井设备或测井仪器相结合,导致推靠装置不能用于实际的测井项目中。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术中存在的上述问题,提供一种适用于垂直井测井仪器下放与回收的传送装置,该传送装置的结构简单、安装便捷、钻井与测井一体化,且能确保测井仪器在垂直井中安全可靠地下放与回收。为了实现本专利技术的目的,采取如下技术方案:一种适用于垂直井测井仪器下放与回收的传送装置,包括井上系统和井下系统,所述井上系统包括井架、天车、底座、卷扬装置、提拉装置、动力头、给进装置和孔口夹持器,其中,井架、孔口夹持器以及卷扬装置均与底座固定;天车固定在井架上,提拉装置设置在天车上,并通过钢丝绳与卷扬装置连接在一起,以通过卷扬装置而上下起落;给进装置固定在井架上,其包括一传动机构,该传动机构连接一驱动机构;动力头则通过给进装置与井架固定;给进装置为动力头的上行和下行提供动力;所述井下系统包括支撑管、扁平包、紧固装置和测井节点,支撑管与所述提拉装置连接,以实现支撑管在井筒内的上下移动;扁平包通过紧固装置与支撑管耦合在一起在扁平包中设置各种电缆和数据线的容纳空间和固定结构;测井节点包括仪器舱以及测井仪器;仪器舱固定在支撑管上;测井仪器安装在仪器舱的舱室内部,测井仪器的电缆线和数据线汇聚到扁平包中,继而与井上的控制装置连接。优选地,在所述井上系统中,还包括起塔装置,所述井架由上下两部分组成,下部分与底座固定,上部分安装在下部分的滑道上,起塔装置一端连接底座,另一端连接上部分以使得井架可通过起塔装置起落,所述提拉装置、动力头和给进装置安装在所述井架的上部分上。在所述井上系统中,具体地,所述给进装置包括一竖向导轨,动力头可上下和/或横向移动地设置在给进装置的竖向导轨上,给进装置连接的驱动装置驱动动力头沿给进装置中的竖直轨道上下移动,同时动力头内设置驱动装置连接动力旋转头,以使得动力头在供电状态下实现回转功能。在所述井上系统中,具体地,所述给进装置的驱动机构和传动机构为液压装置,包括油缸筒、活塞和活塞杆,动力头通过滑板与油缸筒相固定,活塞和活塞杆构成双层结构,并且活塞杆与活塞为一个整体,活塞设置在油缸筒内,将油缸筒内腔分隔成上腔和下腔,活塞内部设有一内腔,活塞杆为一管体,与活塞的内腔隔绝地设置在活塞内,活塞杆的上管口与上腔连通,下管口连接油路,活塞的内腔通过孔与下腔连通,内腔的另一孔连接油路;所述活塞杆和活塞均与井架底部固定在一起。在井上系统中,具体地,所述孔口夹持器包括底板,在底板的滑动上可相向和相反移动地设置两个卡瓦,该两个卡瓦相对的侧面为弧面形成夹持面,该两个卡瓦连接一驱动装置,两个卡瓦的夹持面之间的最小间距与支撑管的管径相匹配,以箝住该支撑管,最大间距与支撑管的外轮廓尺寸匹配,或者与支撑管上附着部件后的外廓尺寸相匹配,以令其通过孔口夹持器下入井中。通常仪器舱的断面要大于支撑管。在井上系统中,具体地,孔口夹持器包括底板、侧板、夹块、右卡瓦、左卡瓦、上销轴、下销轴、液压缸和顶杆,其中,底板上设置孔口与井口对应,在孔口两侧设置两条平行导轨槽;两侧板相互平行且相对地固定在底板上导轨槽之外;两个夹块成八字形对称布置在两侧板之间,位于孔口两侧,每个夹块通过上销轴和下销轴分别设置在两侧板上相对的竖向长孔和横向长孔中,两个下销轴的一端连接液压缸两端的活塞杆;右卡瓦和左卡瓦底部设有导轨,与底板的导轨槽相配合,在右卡瓦和左卡瓦中下部设有两对称孔,与顶杆相配合,即在右卡瓦的孔中过盈穿设右顶杆的杆身,右顶杆的一端顶杆块抵顶右侧的夹块,另一端顶杆头抵顶左卡瓦,同样地,左卡瓦的孔中过盈穿设左顶杆的杆身,左顶杆的一端顶杆块抵顶左侧的夹块,另一端顶杆头抵顶右卡瓦,以便通过液压缸驱动下销轴而带动两夹块沿底板导轨槽方向移动,再通过两顶杆以实现右卡瓦和左卡瓦夹紧与松开。为了使得和支撑管固定在一起的扁平包也一起通过孔口夹持器,两个所述卡瓦之间的最大间距使得固定在所述支撑管上的所述扁平包一同通过而放入入井和回收。所述顶杆的杆身、顶杆块和顶杆头可拆地连接,;例如通过螺纹连接。在井下系统中,优选地,所述测井节点中还包括推靠装置,该推靠装置包本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种适用于垂直井测井仪器下放与回收的传送装置,其特征在于,包括井上系统和井下系统,/n所述井上系统包括井架(10)、天车(12)、底座(14)、卷扬装置(20)、提拉装置(21)、动力头(30)、给进装置(31)和孔口夹持器(32),其中,/n井架(10)、孔口夹持器(32)以及卷扬装置(20)均与底座(14)固定;/n天车(12)固定在井架上,/n提拉装置(21)设置在天车(12)上,并通过钢丝绳与卷扬装置(20)连接在一起,以通过卷扬装置(20)而上下起落;/n给进装置(31)固定在井架(10)上,其包括一传动机构,该传动机构连接一驱动机构;/n动力头(30)则通过给进装置(31)与井架(10)固定;给进装置(31)为动力头的上行和下行提供动力;/n所述井下系统包括支撑管(40)、扁平包(41)、紧固装置(42)和测井节点(50),/n支撑管(40)与所述提拉装置(21)连接,以实现支撑管(40)在井筒内的上下移动;/n扁平包(41)通过紧固装置(42)与支撑管(40)耦合在一起,在扁平包(41)中设置各种电缆和数据线的容纳空间和固定结构;/n测井节点(50)包括仪器舱以及测井仪器;/n仪器舱固定在支撑管(40)上;测井仪器安装在仪器舱的舱室内部,测井仪器的电缆线和数据线汇聚到扁平包(41)中,继而与井上的控制装置连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种适用于垂直井测井仪器下放与回收的传送装置,其特征在于,包括井上系统和井下系统,
所述井上系统包括井架(10)、天车(12)、底座(14)、卷扬装置(20)、提拉装置(21)、动力头(30)、给进装置(31)和孔口夹持器(32),其中,
井架(10)、孔口夹持器(32)以及卷扬装置(20)均与底座(14)固定;
天车(12)固定在井架上,
提拉装置(21)设置在天车(12)上,并通过钢丝绳与卷扬装置(20)连接在一起,以通过卷扬装置(20)而上下起落;
给进装置(31)固定在井架(10)上,其包括一传动机构,该传动机构连接一驱动机构;
动力头(30)则通过给进装置(31)与井架(10)固定;给进装置(31)为动力头的上行和下行提供动力;
所述井下系统包括支撑管(40)、扁平包(41)、紧固装置(42)和测井节点(50),
支撑管(40)与所述提拉装置(21)连接,以实现支撑管(40)在井筒内的上下移动;
扁平包(41)通过紧固装置(42)与支撑管(40)耦合在一起,在扁平包(41)中设置各种电缆和数据线的容纳空间和固定结构;
测井节点(50)包括仪器舱以及测井仪器;
仪器舱固定在支撑管(40)上;测井仪器安装在仪器舱的舱室内部,测井仪器的电缆线和数据线汇聚到扁平包(41)中,继而与井上的控制装置连接。


2.根据权利要求1所述的适用于垂直井测井仪器下放与回收的传送装置,其特征在于:在所述井上系统中,
还包括起塔装置(13),所述井架(10)由上下两部分组成,下部分与底座14固定,上部分安装在下部分的滑道上,起塔装置(13)一端连接底座(14),另一端连接上部分以使得井架(10)的所述上部分可通过起塔装置(13)起落,所述提拉装置(21)、动力头(30)和给进装置(31)安装在所述井架(10)的上部分上。


3.根据权利要求1所述的适用于垂直井测井仪器下放与回收的传送装置,其特征在于:在所述井上系统中,
所述给进装置(31)包括一竖向导轨,动力头(30)可上下和/或横向移动地设置在给进装置(31)的竖向导轨上,给进装置(31)连接的驱动装置驱动动力头(30)沿给进装置(31)中的竖直轨道上下移动,同时动力头(30)内设置驱动装置连接动力旋转头,以使得动力头(30)在供电状态下实现回转功能;和/或,
所述孔口夹持器(32)包括底板(321),在底板(321)上可相向和相反移动地设置两个卡瓦(324,325),该两个卡瓦相对的侧面为弧面形成夹持面,该两个卡瓦连接一驱动装置,两个卡瓦的夹持面之间的最小间距与支撑管(40)的管径相匹配,以箝住该支撑管(40),最大间距与支撑管(40)的外轮廓尺寸匹配,或者与支撑管(40)上附着部件后的外廓尺寸相匹配,以令其通过孔口夹持器下入井中。


4.根据权利要求3所述的适用于垂直井测井仪器下放与回收的传送装置,其特征在于:在所述井上系统中,
所述给进装置(31)的驱动机构和传动机构为液压装置,包括油缸筒(313)、活塞(311)和活塞杆(310),动力头(30)通过滑板(312)与油缸筒(313)相固定,活塞(311)和活塞杆(310)构成双层结构,并且活塞杆(310)与活塞(311)为一个整体,活塞(311)设置在油缸筒(313)内,将油缸筒内腔分隔成上腔(317)和下腔(318),活塞(311)内部设有一内腔(319),活塞杆(310)为一管体,与活塞(311)的内腔(319)隔绝地设置在活塞内,活塞杆的上管口与上腔(317)连通,下管口(b)连接油路,活塞的内腔(319)通过孔(c)与下腔(318)连通,内腔(319)的另一孔(a)连接油路;所述活塞杆(310)和活塞(311)均与井架(10)底部固定在一起;和/或,
所述孔口夹持器包括底板(321)、侧板(322)、夹块(323)、右卡瓦(324)、左卡瓦(325)、上销轴(326)、下销轴(327)、液压缸(328)和顶杆(329),
其中,
底板(321)上设置孔口(320)与井口对应,在孔口两侧设置两条平行导轨槽;
两侧板(322)相互平行且相对地固定在底板(321)上导轨槽之外;
两个夹块(323)成八字形对称布置在两侧板之间,位于孔口(320)两侧,每个夹块通过上销轴(326)和下销轴(327)分别设置在两侧板上相对的竖向长孔和横向长孔中,两个下销轴的一端连接液压缸两端的活塞杆;
右卡瓦(324)和左卡瓦(325)的底部设有导轨,与底板(321)的导轨槽相配合,在右卡瓦(324)和左卡瓦(325)中下部设有两孔(a),与顶杆(329)相配合,即在右卡瓦(324)的孔(a)中过盈穿设右顶杆329的杆身(3291),右顶杆的一端顶杆头(3293)抵顶右侧的夹块,另一端顶杆块(3292)抵顶左卡瓦,同样地,左卡瓦的孔(a)中过盈穿设左顶杆的杆身,左顶杆的一端顶杆头抵顶左侧的夹块,另一端顶杆块抵顶右卡瓦,以便通过液压缸驱动下销轴(327)而带动两夹块(323)沿底板(321)导轨槽方向移动,再通过两顶杆(329)以实现右卡瓦(324)和左卡瓦(325)夹紧与松开;和/或,
所述顶杆的杆身、顶杆块和顶杆头可拆地连接;和/或,
两个所述卡瓦(323)之间的最大间距使得固定在所述支撑管(40)上的所述扁平包一同通过而放入入井和回收。


5.根据权利要求1所述的适用于垂直井测井仪器下放与回收的传送装置,其特征在于:在井下系统中,
所述测井节点(50)中还包括推靠装置(53),
该推靠装置(53)包括驱动装置(530)、传动机构(531)和固定装置(532),驱动装置(530)固定在支撑管(40)上,固定装置(532)通过传动机构(531)与驱动装置(530)连接,固定装置(532)上设有箝位固定装置以固定仪器,该传动机构(531)通过驱动装置(530),以使得固定在所述固定装置(532)上的仪器被推向井壁和收回;和/或,
所述支撑管(40)的两端分别有内外螺纹,以使得任意两根支撑管(40)通过内外螺纹用所述动力头(30)和给进装置(31)旋合在一起;和/或,
所述测井仪器的线缆(55)穿过仪器舱的舱室外壳(63)上端的穿孔接入扁平包(41)中,经扁平包(41)与地面通信系统建立联系,实现对测井仪器状态的实时监测;和/或,
固定在推靠装置(53)上的仪器上的线缆接入扁平包。


6.根据权利要求1至5之一所述的适用于垂直井测井仪器下放与回收的传送装置,其特征在于:在井下系统中,
支撑管(40)和扁平包通过紧固装置(42)耦合在一起,紧固装置包括键一(421)、键二(422)和键三(423),
键一和键二通过螺栓连接,两者相邻的侧面各有一凹陷,连...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨义勇姚奇张应帅
申请(专利权)人:中国地质大学北京
类型:发明
国别省市:北京;11

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