专利名称：石油测井用井口射弹连接器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种石油测井用的井口射弹连接器，属于石油开采中的油井液面检测技术。
在产油井套管内液面高低、井底压力、井底活动数据及泵的运行状况等检测中，利用声弹产生的声信号，向油井套管内发射，利用声纳测井探声仪对其回声信号进行探测记录。本发明的石油测井用的井口射弹连接器，它既是声源发生器，又是测量时的油井套管和声纳测井探声仪之间的连接附件。
现有的油井状态参数检测中采用的射弹油井连接附件，如我国油田使用的美国键石发展公司(Keystone Development Corporation)的D6B2型射弹油井连接附件，是只有一个弹膛的射弹油井连接附件，安装一次射弹油井连接附件，只能发射一发声弹，测出一条可供计算的油井状态曲线。该装置使用发射口径-10的声弹或者口径-45的声弹。它由密封体、带有一个弹膛的弹架、击针、手柄、放气阀、微音器、记录仪和连接箍等组成。当把射弹油井连接附件结合到石油井口套管上时，关闭放气阀，取下密封体，将一发声弹装入弹膛，再装上密封体，然后连接箍连接密封体与弹架，放开套管阀门，将记录仪上信号线与微音器连接，同时起动记录仪，顺时针转动手柄，使击针解脱击发，微音器接收声弹发射的声信号和油井反射的声信号，并将其转换成电信号。记录仪即可记录上述的声信号曲线。然后关闭套管阀门，打开放气阀，重复上述动作再进行下一次测量。上述这种射弹油井连接附件的不足之处是一次只能发射一发声弹，测出一条油井状态曲线，再测量时需要重复上述拆装过程，操作不方便，测试周期长，使用口径-10或者口径-45的声弹在套压低于0.2MPa时，反射声信号弱，微音器接收不到回波信号，因而影响油井液面等状达参数的计算。
本发明的目的是提出一种新的石油测井用的井口射弹连接器，关闭一次套管阀门，可连续测出多条油井状态曲线，如六条;提高声场发射信号强度，可实现油井套压低于0.2MPa时的检测。
本发明的目的是这样实现的在我国油田广泛使用的美国键石发展公司的射弹油井连接附件的基础上，对其结构作了改进，把原来只有一个弹膛的弹架改用具有多个弹膛，如二到八个弹膛的转轮式弹架，增加了拨动转轮的转动机构;转轮上的弹膛改用56式冲锋枪的弹膛结构，以56式冲锋枪的枪弹做成的声弹代替发射口径-10的声弹或者口径-45的声弹，提高声场信号强度。并增设了可直接观察井口压力的压力表，为简化操作、连续测试提供了方便条件。
本发明的优点是开闭一次套管阀门，就可测得多条，如二到八条可供计算油井液面状态等参数曲线。测试两条油井状态曲线的时间仅为我国油田广泛使用的射弹油井连接附件的三分之一左右，缩短了测试周期。由于采用56式普通冲锋枪枪弹，并经过优选装药做成的声弹，使发出的声信号距膛口两米处的声压达150分贝，因此在0.2MPa以下的低压井所发出的声波也能使微音器接收到清析的液面回波。适用于各种压力的油井测试要求，为适时掌握油层分布规律提供依据。
本发明的附图有
图1 石油测井用的井口射弹连接器结构示意图。
图2 石油测井用的井口射弹连接器转轮结构示意图。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
本发明的石油测井用的井口射弹连接器如图1所示。它包括转轮1、转轮座2、芯柱3、密封体4、密封垫5、凸轮6、凸轮轴7、密封圈8、手柄9、击针10、击针簧11、拨轮钩12、杠杆13、连接箍14、放气阀15、压力表16和微音器17等组成。转轮1的外形呈圆柱型，直径为590mm左右，圆柱内均匀分布二到八个弹膛18，本实施例选用六个56式冲锋枪弹的弹膛18(见图2)，转轮1的圆柱中心有一芯柱孔19，转轮1的一端有与弹膛18相配合的拨齿20，还一个定位碰珠21。转轮座2为阶梯式圆柱壳体，转轮座2中间的轴向有一芯柱3，转轮1位于转轮座2后方，使转轮1装入转轮座2后套入芯柱3上，并与转轮座2内侧的台阶接触，转轮1与转轮座2的芯柱3成活动连接。转轮座2的前端安装在油井口的套管上，转轮座2的中部下方有放气阀15和压力表16，上方有微音器17，均与转轮座2用螺纹连接。密封体4为筒形，它的前端与转轮座2的尾端用连接箍14以螺纹连接。密封体4内侧有击针孔23，其内前有击针10、后有击针簧11，击针10可在击针孔23内运动，击针10上有凸体24。密封体4的尾端是封闭的，中间有一轴孔，击针簧11的一端顶住击针10，另一端顶住密封体4的尾端。凸轮6、拨轮钩12、杠杆13和密封垫5等装于密封体4内。凸轮6的尾端有凸轮轴25，它穿出密封体4的尾端的轴孔，手柄9装在凸轮轴25上。凸轮轴25与密封体4之间有密封圈8，使凸轮轴25既能转动，又能保证密封体4的良好密封。凸轮6上有相通的螺旋槽27和直槽28，凸体24可在凸轮6上的螺旋槽27和直槽28内运动。凸轮6前部的凸轮面保留圆周的四分之三，其余四分之一挖空，形成杠杆13的定位槽29。拨轮钩12的一端插入密封体4的前端面定位槽30内，另一端与杠杆13的铰链轴31实现铰链连接，其端部钩住拨齿20的一个齿，杠杆13的中间与密封体4用杠杆轴26连接，杠杆13的尾端与凸轮6的前部凸轮面接触。密封垫5安装在转轮1和凸轮6之间，密封垫5上带有允许击针10通过的击针孔23，还有供拨轮钩12和杠杆13移动的空间，与转轮1接触的端面上有沿圆周均匀分布的二到八个定位坑，本实施例选用六个定位坑。
本发明的特征在于用带二到八个弹膛18的转轮1代替一个弹膛的弹架，拨齿20、拨轮钩12和杠杆13组成的拨齿机构，该机构与凸轮6的前部凸轮面相配合，当手柄9旋转一周时，转轮1转动的角度正好为360°与弹膛18个数之比，本实施例选用六个弹膛18，则手柄9旋转一周，转轮1转动60°。
弹膛18的分布可以根据不同油井状态检测要求，布置适合于各种锥形或柱形或其它形状声弹的弹膛18。本实施例采用56式弹壳制造的声弹，再经过优选装药，使其发出的声波的回波较强。因此，不但适用于中高压油井检测，而且也适用于介质密度较小的低压油井检测。
本石油测井用井口射弹连接器的工作过程如下
把石油测井用的井口射弹连接器接合到石油井口的套箍上，关闭放气阀15，拧动连接箍14，卸下密封体4，取出转轮1，把六发声弹依次装入转轮1的弹膛18内，然后把转轮1装入转轮座2，把密封体4前端放入转轮座2的尾端;拧紧连接箍14。装上微音器17与记录仪的连线，放开油井上的套管阀门。当顺时针转动手柄9时，手柄9通过凸轮轴25带动凸轮6转动，凸轮6上的螺旋槽27迫使击针10上的凸体24沿其移动，此时击针10在密封体4的击针孔23内向后直线移动，并压缩击针簧11，同时凸轮6的前部凸轮面拨动杠杆13转动，杠杆13带动拨轮钩12，拨动转轮1上的拨齿20，使转轮1转动，凸体24沿螺旋槽27移动到接近直槽28时，即凸轮6的前部凸轮面带动杠杆13接近走完四分三凸轮面时，转轮1转动了60°，定位碰珠21进入密封垫5的一个定位坑内，使弹膛18到位，此时声弹底火对准击针孔23。继续转动手柄9，杠杆13和拨轮钩12退回到凸轮6的前方定位槽29和密封体4的定位槽30内，并在拉簧22的作用下复位，使拨轮钩12进入转轮1的拨齿20下一个待拨位置。当转到击针10的凸体24进入凸轮6的直槽28时，失去凸轮6对凸体24的限制，在击针簧11的作用下将声弹击发，这时手柄9正好旋转一周。微音器17将接收到的信号依次传给记录仪，记录仪便绘出油井状态曲线。再顺时针转动手柄9一周，可测得下一条油井状态曲线。依次可连续测得六条油井状态曲线。测后，关闭套管阀门，打开放气阀15，待井口射弹连接器内的气体释放完后，将密封体4取下，取出转轮1，用起子将转轮1内的六个空弹壳取出。再装入新的声弹就可继续测量。
权利要求
1.一种石油测井用的井口射弹连接器，通常包括带有弹膛18的圆柱形转轮1、带有阶梯的圆柱形壳体转轮座2、芯柱3、筒形密封体4、密封垫5、凸轮6、凸轮轴7、密封圈8、手柄9、带有凸体24的击针10、击针簧11、连接箍14、放气阀15和微音器17，转轮1的圆柱中心有一芯柱孔19，转轮座2中间的轴向有一芯柱22，转轮1装入转轮座2后套在芯柱22上，转轮座2的下方有放气阀15，上方有微音器17，密封体4的内侧有击针孔23，其前有击针10、后有击针簧11，密封体4的尾端是封闭的，中间有一轴孔、击针簧11的一端顶住击针10，另一端顶住密封体4的尾端，凸轮6的尾端有凸轮轴25，它穿出密封体4的尾端轴孔，手柄9在密封体4外，安装在凸轮轴25上，凸轮6上有相通的螺旋槽27和直槽28，本发明的特征在于转轮1内有二到八个弹膛18，转轮1的圆柱中心有一芯柱孔19，转轮1的一端有与弹膛18相配合的拨齿20，还有一个定位碰珠21，拨齿20、拨轮钩12和杠杆13组成拨齿机构，拨轮钩12一端插入密封体4的前端面定位槽30内，另一端与杠杆13的铰链轴31成铰链连接，其端部钩住拨齿20的一个齿，杠杆13的中间与密封体4用杠杆轴32连接，杠杆13的尾端与凸轮6的前部凸轮面相接触，凸轮6前部的凸轮面保留圆周的四分之三，其余四分之一挖空。
2.根据权利要求1所述的石油测井用的井口射弹连接器，其特征在于转轮1在直径为590mm左右的圆周内均匀分布六个56式冲锋枪弹膛，转轮1的六个弹膛18同时一次装入六发声弹，手柄9转动一周，转轮1转动60°。
3.根据权利要求1所述的石油测井用的井口射弹连接器，其特征在于上述转轮1采用发出声波较强的56式冲锋枪弹壳制造的声弹。
全文摘要
本发明公开了一种石油测井用的井口射弹连接器，其特征在于转轮1内有二到八个弹膛18，中心有一芯柱孔19，装入转轮座2，转轮1一端有与弹膛18相配合的拨齿20，拨齿20与拨轮钩12和杠杆13组成拨齿机构，拨齿机构受凸轮6控制，凸轮6旋转一周，转轮1前进一个弹膛。转轮1在直径为590mm的圆周内均匀分布二到八个56式冲锋枪弹膛，同时一次装入六发声弹。
文档编号E21B47/04GK1059013SQ90106819
公开日1992年2月26日 申请日期1990年8月14日 优先权日1990年8月14日
发明者杨学军 申请人:中国人民解放军八九八七二部队