一种用于无电缆测井系统的无线传输装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于无电缆测井系统的无线传输装置，包括钻具组合(1)和设置在钻具组合(1)内部的释放缓冲脉冲器组合(2)，释放缓冲脉冲组合(2)包括依次连接的释放缓冲器(21)、干簧管(22)、脉冲发生器(23)、下缓冲(24)和仪器接口(25)。本发明专利技术提供的一种用于无电缆测井系统的无线传输装置，能够有效的监控仪器的释放，避免了泵出测井操作的盲目性，有效的保护了仪器，提高了测井成功率和工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于无电缆测井系统的无线传输装置
本专利技术涉及石油测井领域，具体涉及一种用于无电缆测井系统的无线传输装置。
技术介绍
目前的无电缆测井系统采用原钻杆输送泵出存储式，由位于外部的钻具保护套和位于保护套内的释放器及仪器组成。外部的钻具保护套主要由上悬挂、下悬挂等构成，它主要作用是将仪器与钻具相连，悬挂并固定仪器，使仪器在下放过程中固定在钻杆中保持不动，防止仪器从钻杆中脱出。保护套内挂有机械释放器及仪器串组合。释放器作用是当仪器到达井底时，通过地面投球，可使释放器与钻具上悬挂脱离，达到释放仪器的目的。仪器位于保护套内，可使仪器与地层不接触，从而实现对仪器起保护作用。但存在以下问题：首先是在仪器下放过程中，若剪切销因某种原因提前被剪断，造成仪器提前释放，而地面仍然不知道，继续下放将造成仪器损毁。其次是释放投球后，剪切销是否已剪断，仪器是否从钻具中成功泵出，仅从地面根据泥浆压力的变化来判断是否成功剪切和泵出，仍然不能得到肯定的结论；比如当剪切销剪断的瞬间，泥浆柱压力会急骤上升，在地面理应看到明显的压力变化但是由于憋压和剪切是在瞬间发生，时间仅有数毫秒，而软件采集压力值时，为每秒几十次，很可能在采集的间隙中，高压尖峰已经结束，而采集到的次峰可能会淹没在背景杂波中。另一方面，随着井深增加，脉冲会随井深衰减，如此窄的脉宽，可能在上传途中就已衰减完了，所以能捕捉到尖峰的概率并不大。还有就是仪器泵出后打的对比压力，由于水眼开放前后环空的变化不是太明显，压力变化也不十分显著，所以常常是仪器已经泵出了，但是依然按未泵出的程序继续加大泵压，直到泵压最高，并循环相当一段时间，以确保仪器泵出，因而造成仪器受到的推力太大，实际中操作时常常发生仪器折断的情况。再其次是在仪器下放过程中或仪器泵出结束时，由于震动冲击或其它原因，仪器可能已经不能正常工作了，但地面人员无法判断仪器是否正常，仍然按正常进行测井操作，浪费了宝贵时间。
技术实现思路
本专利技术是为了克服现有技术中无电缆测井系统使用过程中产生的信号失真的问题，提供一种用于无电缆测井系统的无线传输装置，能够有效的监控仪器的释放，避免了泵出测井操作的盲目性，有效的保护了仪器，提高了测井成功率和工作效率。本专利技术提供一种用于无电缆测井系统的无线传输装置，包括钻具组合和设置在钻具组合内部的释放缓冲脉冲器组合，释放缓冲脉冲组合包括依次连接的释放缓冲器、干簧管、脉冲发生器、下缓冲和仪器接口。释放缓冲脉冲器组合是将释放缓冲器和脉冲发生器有机地组合在一起，当仪器向井下输送时，它能将仪器固定悬挂在钻具中，当仪器到达井底时，通过地面投球，将释放缓冲器的剪切销剪断，可使释放缓冲器与钻具上悬挂脱离，既起到悬挂仪器又起到释放仪器的作用；它有上下两处缓冲装置，上部缓冲弹簧用来缓冲剪切销剪切时，泥浆憋压的后释放的冲击力，下部缓冲装置用来缓冲释放器在下悬挂着陆时的冲击力，两处的缓冲装置起到缓冲、保护仪器的作用；干簧管是用作接近开关，当它经过钻具上的永磁体附近时，产生一个信号，用来判断仪器已经释放成功，再通过脉冲发生器向地面发送泥浆脉冲信号通知地面：仪器已经释放成功。下座键脉冲发生器能在仪器向下输送的过程中、以及仪器到达井底释放前和释放后都能发送脉冲信号，脉冲器是由驱动电路驱动电磁伺服阀，通过小阀推大阀，改变钻具水眼中泥浆流过的环空截面积，产生泥浆压力脉冲信号，将仪器状态及释放是否成功信息上传到地面，为地面操作提供重要信息。仪器接口用于连接仪串，它构成仪器与脉冲发生器的机械和电路接口。干簧管也称磁性开关可作为接近开关使用，在释放缓冲器后安装一干簧管，而在接近下悬挂的钻具上装入永磁体，作为磁性开关的触发装置，当仪器未释放时，磁性开关处于常开状态，当仪器释放成功后，泥浆推动释放缓冲器向下悬挂方向运动，经过装有永磁体的钻具时，磁性开关闭合，产生一个释放成功的信号。干簧管按触点可分为A、B、C三种型式：A型：属于经常开离型簧片开关。在施加外部磁场时接点才闭合，而在平常时，保持开离状态。B型：属于经常闭合型簧片开关。在施加外部磁场时接点才开离，而在平常时，保持闭合状态。C型：转接开关型。干簧管按机能可分为：非自行保持型：具有可依外部磁场之有无而起作用之特征(单稳定型)。自行保持型：一但起作用以后，即使除掉外部磁场，仍可保持原来状态（双稳定型）。本专利技术选用中干簧管选A型自行保持型。为了实现干簧管发出信号的传输，在释放缓冲器和仪器之间增加脉冲发生器，同时为了减少缓冲簧对泥浆脉冲信号的衰减，将释放缓冲器的下缓冲和悬挂下移到脉冲发生器和仪器之间。脉冲发生器将仪器是否处于正常状态的信号，以及释放是否成功的信号，通过编码用泥浆脉冲压力信号传给地面，这样地面就可以实时掌握井下仪器状态，和确定泵出是否成功，从而决定下一步的操作。本专利技术所述的一种用于无电缆测井系统的无线传输装置，作为优选方式，钻具组合包括依次连接的上悬挂组件、钻杆保护套、磁性短节和下悬挂组件；上悬挂组件包括依次连接的上悬挂上和上悬挂下，在上悬挂上的上端设有与井队钻杆连接的API螺纹，在上悬挂上设有一用于对释放缓冲器进行轴向定位的定位台阶，在上悬挂上侧面设有用于安装定位螺钉的定位孔，定位螺钉用于对释放缓冲器进行径向定位；下悬挂组件包括依次相连的下悬挂上、下悬挂中和下悬挂下，下悬挂上与钻杆保护套相连，在下悬挂中的侧面设有用于泥浆循环通道出口的泄流孔，在下悬挂下上设有一防止仪器落井的台阶。上悬挂上内孔有一定位台阶，它的作用是将释放缓冲器及仪器悬挂在这个台阶面上，使仪器在下放过程中轴向位置保持不动，防止仪器从钻杆中脱出；上悬挂上的侧面还开有两个定位孔，用于安装定位螺钉，对释放器进行径向定位，防止释放器转动。上悬挂下的内径还与脉冲发生器密封配合，以实现脉冲信号发送。钻杆保护套作用是容纳仪器，连接下悬挂等钻具，数量可根据仪器长度增减，仪器位于保护套内，可使仪器与地层不接触，从而实现对仪器起保护作用。磁性短节是装有永久磁铁的短钻杆，是用来给干簧管产生触发信号的。下悬挂组合分下悬挂上、下悬挂中、下悬挂下。下悬挂上用来连接钻具保护套，下悬挂中的内径也有一台阶与脉冲发生器密封配合，以确保仪器释放后脉冲信号传输，下悬挂中侧面开有四个泄流孔，作为泥浆循环通道的出口。下悬挂下的主要作用是：起钻具导向作用，是钻具最前端，当仪器释放后它的内台阶是仪器悬挂面，下缓冲轴的大径也不能从此台阶通过，防止仪器落井。本专利技术所述的一种用于无电缆测井系统的无线传输装置，作为优选方式，释放缓冲器包括与钻具组合配合的吊装套，设置在所述吊装套一端的球，与所述吊装套另一端相连的悬挂座，设置在悬挂座内部的连接轴，设置在连接轴一侧的剪切销，与连接轴另一端相连的缓冲套，套设在缓冲套另一端的上缓冲轴，设置在上缓冲轴外侧的上缓冲簧和设置在上缓冲轴另一端的分流轴。吊装套用于起吊释放缓冲器组件；剪切销用于切断连接启动释放；连接轴用于密封憋压，在剪切销切断后连接轴活动仪器释放；悬挂座用于将仪器串及释放器脉冲器组合悬挂在悬挂座端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于无电缆测井系统的无线传输装置，其特征在于：包括钻具组合（1）和设置在所述钻具组合（1）内部的释放缓冲脉冲器组合（2），所述释放缓冲脉冲组合（2）包括依次连接的释放缓冲器（21）、干簧管（22）、脉冲发生器（23）、下缓冲（24）和仪器接口（25）。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于无电缆测井系统的无线传输装置，其特征在于：包括钻具组合（1）和设置在所述钻具组合（1）内部的释放缓冲脉冲器组合（2），所述释放缓冲脉冲组合（2）包括依次连接的释放缓冲器（21）、干簧管（22）、脉冲发生器（23）、下缓冲（24）和仪器接口（25）。


2.根据权利要求1所述的一种用于无电缆测井系统的无线传输装置，其特征在于：所述钻具组合（1）包括依次连接的上悬挂组件（11）、钻杆保护套（12）、磁性短节（13）和下悬挂组件（14）；所述上悬挂组件（11）包括依次连接的上悬挂上（111）和上悬挂下（112），在所述上悬挂上（111）的上端设有与井队钻杆连接的API螺纹，在所述上悬挂上（111）设有一用于对所述释放缓冲器（21）进行轴向定位的定位台阶（113），在所述上悬挂上（111）侧面设有用于安装定位螺钉的定位孔，所述定位螺钉用于对所述释放缓冲器进行径向定位；所述下悬挂组件（14）包括依次相连的下悬挂上（141）、下悬挂中（142）和下悬挂下（143），所述下悬挂上（141）与所述磁性短节（13）相连，所述磁性短节（13）与所述钻杆保护套（12）相连，在所述下悬挂中（142）的侧面设有用于泥浆循环通道出口的泄流孔（144），在所述下悬挂下（143）上设有一防止仪器落井的台阶（145）。


3.根据权利要求1所述的一种用于无电缆测井系统的无线传输装置，其特征在于：所述释放缓冲器（21）包括与所述钻具组合相连的吊装套（211），设置在所述吊装套（211）一端的球（212），与所述吊装套（211）另一端相连的悬挂座（213），设置在所述悬挂座（213）内部的连接轴（214），设置在所述连接轴（214）一侧的剪切销（215），与所述连接轴（214）另一端相连的缓冲套（216），套设在所述缓冲套（216）另一端的上缓冲轴（217），设置在所述上缓冲轴（217）外侧的上缓冲簧（218）和设置在所述上缓冲轴（217）另一端的分流轴（219）。


4.根据权利要求1所述的一种用于无电缆测井系统的无线传输装置，其特征在于：所述脉冲发生器（23）包括与所述释放缓冲器（21）连接的固定座（231），设置在所述固定座（231）上的驱动电路（232），设置在所述驱动电路（232）另一端的电磁伺服阀组（233），设置在所述电磁伺服阀组（233）另一端与泥浆接触的主阀（234）和设置在所述驱动电路（232）、所述电磁伺服阀组（233）和所述主阀（234）外侧的壳体（235）；所述电磁伺服阀组（233）包括依次相连的励磁装置（2331）、小阀活塞（2332）和小阀（2333），所述励磁装置（2331）与所述驱动电路（232）相连，所述小阀（2333）与主阀（234）相连；所述主阀（234）包括与所述小阀（2333）相连的阀筒（2341），与所述阀筒（2341）另一端相连的主阀活塞（2342），与所述主阀活塞（2342）另一端相连的主阀杆（2343），设置在所述阀筒（2341）外侧的主阀弹簧（2344），设置在所述主阀杆（2343）外侧的斜口导向套（2345）和设置在所述斜口导向套（2345）外侧的循环套（2346）。


5.根据权利要求4所述的一种用于无电缆测井系统的无线传输装置，其特征在于：所述下缓冲（24）包括与所述循环套（2346）相连的下缓冲轴（241），依次套设在所述下缓冲轴（241）上的橡胶垫（242）、下缓冲簧（243）、悬挂套（244）和设置在所述下缓冲轴（241）与所述仪器接口（25）之间的密封圈（245）。


6.根据权利要求1所述的一种用于无电缆测井系统的无线传输装置，其特征在于：所述无线传输装置还包括设置在所述脉冲发生器（23）外侧的供电走线装置。


7.根据权利要求6...

【专利技术属性】
技术研发人员：高秦群，郭宝左，马刊创，李英波，刘金柱，
申请(专利权)人：北京环鼎科技有限责任公司，河北环鼎石油设备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11