球悬挂式可回收钻井井眼轨迹测量仪器下入工具的制作方法
【专利摘要】本实用新型为泡沫、气体钻井时测量仪器的下入提供了一种球悬挂式可回收钻井井眼轨迹测量仪器下入工具。主要由丢手上弹性抓，球悬挂弹簧，球悬挂套，钢球，下弹性抓弹簧，弹簧套，下弹簧锁紧套，下弹簧压套，下弹性抓，球悬挂，下接头组成。丢手上弹性抓插入球悬挂套上端内孔槽内，球悬挂上端插入丢手上弹性抓的孔内，钢球装在球悬挂套外侧喇叭形通孔内，然后装入弹簧套孔内。球悬挂弹簧装在弹簧套上端孔内，上锁紧帽与弹簧套通过螺纹连接后压紧球悬挂弹簧和球悬挂套，定位套装在弹簧套上端孔内。该工具下入中途遇阻可随时上提，不会提前丢手，仪器丢手及回收时震动很小，避免了仪器因震击损坏。
【专利说明】球悬挂式可回收钻井井眼轨迹测量仪器下入工具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于石油、天然气勘探开发专用工具领域，特别是泡沫、气体钻井时井眼轨迹测量仪器下入工具。
【背景技术】
[0002]目前石油、天然气勘探开发领域泡沫、气体钻井时由于井眼轨迹测量仪器无法采用液体钻井时的投测方式来测量井眼轨迹，通常采用电缆将仪器下入钻具内。ZL200820233730.6披露了一种用于气体钻井测量仪器的投放工具，采用剪切销钉悬挂，通过销钉剪切实现仪器丢手，操作时需要配合震击器使用，结构和操作较为复杂，每次需要更换剪切销钉，并且容易导致仪器震击损坏。200810138830.5披露了一种适用于气体钻井的电子单多点测量仪器送放及打捞工具，采用棘爪悬挂测量仪器下入，并通过棘爪回收，采用此结构下入测量仪器中途如果遇阻，棘爪有可能提前使仪器丢手，导致仪器坠落损坏。
实用新型内容
[0003]为了解决泡沫、气体钻井时采用电缆下入仪器过程中仪器提前丢手和震击损坏的问题，本实用新型提供了一种球悬挂式可回收钻井井眼轨迹测量仪器下入工具。该工具在下入过程中如果遇阻、遇卡，可以随时上提，不存在仪器提前丢手的问题，只有下入到位后上提电缆才可以实现仪器丢手，上提丢手时震动非常小，确保了仪器安全丢手。
[0004]本实用新型的技术方案包括:
[0005]球悬挂式可回收钻井井眼轨迹测量仪器下入工具，包括丢手上弹性抓3、上锁紧帽
5、球悬挂弹簧7、球悬挂套8、刚性球9、下弹性抓弹簧10、弹簧套11、下弹簧锁紧套12、下弹簧压套13、下弹性抓14、球悬挂15和下接头16，其中:丢手上弹性抓3上部设有上接头，下部设有周向分布、轴向开槽的弹性抓，弹性抓的下端外置锥形上挂钩；上锁紧帽5自上而下呈阶梯式扩径结构，其上部与丢手上弹性抓3构成滑动密封配合，并在其上端部外周边设有锥形下挂钩，下部扩径后与丢手上弹性抓3形成环形间隙；球悬挂套8上部套入上锁紧帽5与丢手上弹性抓3形成环形间隙内，并在其内壁设有与丢手上弹性抓3下端外置的锥形上挂钩配合的环形槽，球悬挂套8下部套在球悬挂15的上端部，并径向分布有数个刚性球通孔，刚性球通孔内置刚性球9 ;球悬挂15上端部设有与丢手上弹性抓3的弹性抓部分插接配合的缩径凸头，与球悬挂套8下部结合部设有环状凹槽，该环状凹槽与球悬挂套8内的刚性球9形成阻挡配合，在环状凹槽下方的球悬挂15上设置环形凸沿，该环形凸沿与球悬挂套8的底端形成阻挡配合；弹簧套11上部与上锁紧帽5连接，下部与下弹簧锁紧套12连接，其内壁中间设置环形凸台，环形凸台与球悬挂套8下部带有刚性球通孔部分构成轴向滑动配合，弹簧套11上部与球悬挂套8上部形成轴向间隙，球悬挂弹簧7套入该轴向间隙内；下弹簧压套13套在球悬挂15和下弹簧锁紧套12之间，其上端设置的外凸沿与下弹簧锁紧套12形成轴向阻挡配合；下弹性抓弹簧10置入由下弹簧压套13、弹簧套11和球悬挂15外壁组成的环形空腔内；下弹性抓14上部与下弹簧压套13连接，下部设有周向分布、轴向开槽的弹性抓，在弹性抓的下端外置锥形上挂钩；下接头16连接在球悬挂15的下端，其上端部设置为锥面，并与下弹性抓14形成轴向滑动配合。
[0006]上述方案还包括:在弹簧套11上端部内壁设置定位套6，定位套6下端与下方的球悬挂套8的外凸沿构成行程阻挡配合。
[0007]在上锁紧帽5的上部设有与其螺纹连接配合的解锁套4。
[0008]上述方案进一步包括:球悬挂套8上设置的刚性球通孔为喇叭形通孔，与之对应的球悬挂15环状凹槽为环形弧形槽。
[0009]球悬挂套8上设置的刚性球通孔数量为2-6个，与之配套的刚性球也为对应的2-6个。
[0010]弹簧套11与上锁紧帽5和下弹簧锁紧套12均采用螺纹连接，下弹簧压套13与下弹性抓14、球悬挂15与下接头16均采用螺纹连接。
[0011]本实用新型的工具在使用时，丢手短节随钻具下入井内，安装在无磁钻铤上部，丢手短节内装有定位套，定位套采用锁紧螺钉固定。当需要下入测量仪器时，将测量仪器的上端与仪器下入工具的下接头连接，此时球悬挂通过装入槽内的刚性球实现了悬挂测量仪器的功能，下入工具的上端通过电缆接头与电缆连接后下入钻具内。当仪器下入到无磁钻铤内时，仪器下入工具的下弹性抓能够插入定位套内就位，此时上提电缆，电缆头牵引丢手上弹性抓上行一定距离后，球悬挂槽内的刚性球能够由槽内脱出，之后在重力的作用下，测量仪器牵引下接头和球悬挂下行一定距离后，上接头丢手就能够由下入工具内孔脱开并随电缆接头一起提出，其他部分与仪器一起留在无磁钻铤内。当需要回收仪器时，将回收矛与电缆接头连接后下入钻具内，回收矛到达送入工具的上锁紧帽上端后，回收弹性抓通过变形抓取上锁紧帽上端，之后上提电缆就可以回收仪器。
[0012]本实用新型的突出优点是避免了泡沫、气体钻井时采用电缆下入仪器过程中仪器提前丢手和震击损坏的问题，其结构简单、可靠，现场操作方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是一种球悬挂式可回收钻井井眼轨迹测量仪器下入工具的结构示意图。
[0014]图2是一种球悬挂式可回收钻井井眼轨迹测量仪器下入工具在下入丢手短节内就位时构示意图。
[0015]图3是一种球悬挂式可回收钻井井眼轨迹测量仪器下入工具在下入丢手短节内就位以后构不意图。
[0016]图4是一种球悬挂式可回收钻井井眼轨迹测量仪器下入工具在上提丢手时结构不意O
[0017]图5是一种球悬挂式可回收钻井井眼轨迹测量仪器下入工具在上提丢手以后结构示意。
[0018]图中1.电缆，2.电缆接头，3.丢手上弹性抓，4.解锁套，5.上锁紧帽，6.定位套，7.球悬挂弹簧，8.球悬挂套，9.刚性球，10.下弹性抓弹簧，11.弹簧套，12.下弹簧锁紧套，13.下弹簧压套，14.下弹性抓，15.球悬挂，16.下接头，17.测量仪器，18.丢手短节，19.定位套，20.锁紧螺钉。【具体实施方式】
[0019]实施例1
[0020]下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
[0021]在图1中，一种球悬挂式可回收钻井井眼轨迹测量仪器下入工具上端的丢手上弹性抓3，通过螺纹与电缆接头2连接，由电缆1，下入钻具内。丢手上弹性抓3插入球悬挂套8上端内孔槽内，球悬挂15上端插入丢手上弹性抓3的抓内，使丢手上弹性抓3与球悬挂套8连接在一起。刚性球9放入球悬挂套8外侧圆周均布的喇叭形通孔内，同时在弹簧套11的约束下使刚性球9能够嵌入球悬挂15上部的槽内，这样就能够使球悬挂15与球悬挂套8连接在一起。球悬挂弹簧7装在弹簧套11上端孔内，上锁紧帽5与弹簧套11螺纹连接，压紧球悬挂弹簧7和球悬挂套8。定位套6装在弹簧套11上端孔内，能够限定球悬挂弹簧7的最大压缩量。电缆I在一定拉力作用下，能够使丢手上弹性抓3带动球悬挂套8向上运动，压缩球悬挂弹簧7。下弹簧锁紧套12与弹簧套11下端通过螺纹连接后压紧弹簧套11下端孔内的下弹性抓弹簧10和下弹簧压套13。下弹性抓14与下弹簧压套13通过螺纹连接。下弹性抓14在一定向上的推力作用下，能够带动下弹簧压套13压缩下弹性抓弹簧10向上运动。球悬挂15下端通过螺纹与下接头16连接，下接头16下端通过螺纹与测量仪器17连接。
[0022]图2中，丢手短节18上、下端通过螺纹分别与钻杆和无磁钻铤连接，定位套19装在丢手短节18孔内，通过锁紧螺钉20固定。测量仪器17由钻杆21内下至丢手短节18内，下弹性抓14下端外径大于定位套19的内孔直径，被挡住。在测量仪器17重力作用下，球悬挂15、下接头16下行，与下弹簧压套13、下弹性抓14发生相对运动，并压缩下弹性抓弹簧10。相对运动一定距离后，下弹性抓14与下接头16能够分离，此时下弹性抓14能够在定位套19上端喇叭口的作用下收缩，在测量仪器17重力作用下下弹性抓14下行进入定位套19孔内。
[0023]图3中，下弹性抓14随测量仪器17继续下行，下端进入定位套19孔内下端大直径的部位，当下弹簧锁紧套12到达定位套19上端喇叭口内后，测量仪器成功就位。
[0024]图4中，上提电缆1，使电缆接头2、丢手上弹性抓3带动球悬挂套8、球悬挂15、下接头16、测量仪器17开始上行，并压缩球悬挂弹簧7，此时下弹性抓14在定位套19内孔台阶和下接头16的限制，无法从定位套19内脱出。上行一定距离后，刚性球9到达弹簧套11孔上端的大直径处，此时刚性球9从球悬挂15的槽内脱出，悬挂作用失效，在重力作用下，球悬挂15随仪器17 —起下行。
[0025]图5中，球悬挂15随仪器17 —起下行到一定距离后，丢手上弹性抓3的下端与球悬挂15上端接头分离，丢手上弹性抓3下端收缩，由球悬挂套8的上端内孔槽内脱出，最终球悬挂15上部的台阶面落到下弹簧压套13的上端，丢手成功。
[0026]需要回收测量仪器时，将回收矛与电缆接头连接后由电缆下入钻杆内。回收弹性抓与回收矛通过螺纹连接，在重力作用下，弹性抓下端与上锁紧帽的上端锥面相接触后向外扩张，继续下行弹性抓下端内侧倒钩经过锁紧帽的上端锥面后在在弹性的作用下收缩回复原样，此时上提电缆，就能将测量仪器回收成功。
[0027]上述实施例给出的是一种典型实施例，参照说明书实用新型内容部分给出的技术方案还可以进一步简化。如:[0028]实施例2
[0029]一种球悬挂式可回收钻井井眼轨迹测量仪器下入工具，包括丢手上弹性抓3、上锁紧帽5、球悬挂弹簧7、球悬挂套8、刚性球9、下弹性抓弹簧10、弹簧套11、下弹簧锁紧套12、下弹簧压套13、下弹性抓14、球悬挂15和下接头16，其中:丢手上弹性抓3上部设有上接头，下部设有周向分布、轴向开槽的弹性抓，弹性抓的下端外置锥形上挂钩；上锁紧帽5自上而下呈阶梯式扩径结构，其上部与丢手上弹性抓3构成滑动密封配合，并在其上端部外周边设有锥形下挂钩，下部扩径后与丢手上弹性抓3形成环形间隙；球悬挂套8上部套入上锁紧帽5与丢手上弹性抓3形成环形间隙内，并在其内壁设有与丢手上弹性抓3下端外置的锥形上挂钩配合的环形槽，球悬挂套8下部套在球悬挂15的上端部，并径向分布有数个刚性球通孔，刚性球通孔内置刚性球9 ;球悬挂15上端部设有与丢手上弹性抓3的弹性抓部分插接配合的缩径凸头，与球悬挂套8下部结合部设有环状凹槽，该环状凹槽与球悬挂套8内的刚性球9形成阻挡配合，在环状凹槽下方的球悬挂15上设置环形凸沿，该环形凸沿与球悬挂套8的底端形成阻挡配合；弹簧套11上部与上锁紧帽5连接，下部与下弹簧锁紧套12连接，其内壁中间设置环形凸台，环形凸台与球悬挂套8下部带有刚性球通孔部分构成轴向滑动配合，弹簧套11上部与球悬挂套8上部形成轴向间隙，球悬挂弹簧7套入该轴向间隙内；下弹簧压套13套在球悬挂15和下弹簧锁紧套12之间，其上端设置的外凸沿与下弹簧锁紧套12形成轴向阻挡配合；下弹性抓弹簧10置入由下弹簧压套13、弹簧套11和球悬挂15外壁组成的环形空腔内；下弹性抓14上部与下弹簧压套13连接，下部设有周向分布、轴向开槽的弹性抓，在弹性抓的下端外置锥形上挂钩；下接头16连接在球悬挂15的下端，其上端部设置为锥面，并与下弹性抓14形成轴向滑动配合。
[0030]实施例3
[0031]在实施例2的基础上，在弹簧套11上端部内壁设置定位套6，定位套6下端与下方的球悬挂套8的外凸沿构成行程阻挡配合。
[0032]实施例4
[0033]在实施例3的基础上，在上锁紧帽5的上部设有与其螺纹连接配合的解锁套4。
[0034]上述实施例的方案进一步包括:球悬挂套8上设置的刚性球通孔为喇叭形通孔，与之对应的球悬挂15环状凹槽为环形弧形槽。
[0035]球悬挂套8上设置的刚性球通孔数量为2-6个，与之配套的刚性球也为对应的2-6个。
[0036]弹簧套11与上锁紧帽5和下弹簧锁紧套12均采用螺纹连接，下弹簧压套13与下弹性抓14、球悬挂15与下接头16均采用螺纹连接。
【权利要求】
1.一种球悬挂式可回收钻井井眼轨迹测量仪器下入工具，其特征是包括丢手上弹性抓(3)、上锁紧帽(5)、球悬挂弹簧(7)、球悬挂套(8)、刚性球(9)、下弹性抓弹簧(10)、弹簧套(11)、下弹簧锁紧套(12)、下弹簧压套(13)、下弹性抓(14)、球悬挂(15)和下接头(16)，其中:丢手上弹性抓(3)上部设有上接头，下部设有周向分布、轴向开槽的弹性抓，弹性抓的下端外置锥形上挂钩；上锁紧帽(5)自上而下呈阶梯式扩径结构，其上部与丢手上弹性抓(3)构成滑动密封配合，并在其上端部外周边设有锥形下挂钩，下部扩径后与丢手上弹性抓(3)形成环形间隙；球悬挂套(8)上部套入上锁紧帽(5)与丢手上弹性抓(3)形成环形间隙内，并在其内壁设有与丢手上弹性抓(3)下端外置的锥形上挂钩配合的环形槽，球悬挂套(8)下部套在球悬挂(15)的上端部，并径向分布有数个刚性球通孔，刚性球通孔内置刚性球(9);球悬挂(15)上端部设有与丢手上弹性抓(3)的弹性抓部分插接配合的缩径凸头，与球悬挂套(8)下部结合部设有环状凹槽，该环状凹槽与球悬挂套(8)内的刚性球(9)形成阻挡配合，在环状凹槽下方的球悬挂(15)上设置环形凸沿，该环形凸沿与球悬挂套(8)的底端形成阻挡配合；弹簧套(11)上部与上锁紧帽(5)连接，下部与下弹簧锁紧套(12)连接，其内壁中间设置环形凸台，环形凸台与球悬挂套(8)下部带有刚性球通孔部分构成轴向滑动配合，弹簧套(11)上部与球悬挂套(8)上部形成轴向间隙，球悬挂弹簧(7)套入该轴向间隙内；下弹簧压套(13)套在球悬挂(15)和下弹簧锁紧套(12)之间，其上端设置的外凸沿与下弹簧锁紧套(12)形成轴向阻挡配合；下弹性抓弹簧(10)置入由下弹簧压套(13)、弹簧套(11)和球悬挂(15)外壁组成的环形空腔内；下弹性抓(14)上部与下弹簧压套(13)连接，下部设有周向分布、轴向开槽的弹性抓，在弹性抓的下端外置锥形上挂钩；下接头(16)连接在球悬挂(15)的下端，其上端部设置为锥面，并与下弹性抓(14)形成轴向滑动配合。
2.根据权利要求1所述的球悬挂式可回收钻井井眼轨迹测量仪器下入工具，其特征在是:在弹簧套(11)上端部内壁设置定位套(6 )，定位套(6 )下端与下方的球悬挂套(8 )的外凸沿构成行程阻挡配合。
3.根据权利要求1或2所述的球悬挂式可回收钻井井眼轨迹测量仪器下入工具，其特征在是:在上锁紧帽(5)的上部设有与其螺纹连接配合的解锁套(4)。
4.根据权利要求3所述的球悬挂式可回收钻井井眼轨迹测量仪器下入工具，其特征在是:球悬挂套(8)上设置的刚性球通孔为喇叭形通孔，与之对应的球悬挂(15)环状凹槽为环形弧形槽。
5.根据权利要求4所述的球悬挂式可回收钻井井眼轨迹测量仪器下入工具，其特征在是:球悬挂套(8)上设置的刚性球通孔数量为2-6个，与之配套的刚性球也为对应的2-6个。
6.根据权利要求4所述的球悬挂式可回收钻井井眼轨迹测量仪器下入工具，其特征在是:弹簧套(11)与上锁紧帽(5)和下弹簧锁紧套(12)均采用螺纹连接，下弹簧压套(13)与下弹性抓(14)、球悬挂(15)与下接头(16)均采用螺纹连接。
【文档编号】E21B47/00GK203614066SQ201320663345
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年10月27日 优先权日:2013年10月27日
【发明者】聂云飞, 张俊杰, 张辉, 韩通, 裴学良, 周鹏, 曹向峰, 朱杰然, 左灵, 任红, 张锐, 孙艳军, 庄伟 , 孙磊, 宁仁磊 申请人:中国石油化工集团公司, 中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院