一种用于单芯电缆射孔的磁性定位仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种用于单芯电缆射孔的磁性定位仪，属于石油天然气勘探开发中射孔【技术领域】。所述用于单芯电缆射孔的磁性定位仪包括钛钢外壳，其一端连接有上接头，另一端连接有下接头；在所述钛钢外壳内设有中心通孔，在该中心通孔中安装有线圈总程，线圈总程上的导线的一端为定位仪信号线，另一端为定位仪地线；在线圈总程的上、下两个端面均设有橡胶块；在上端面的橡胶块的一端开有大孔，另一端开有小孔，所述大孔端直接与线圈总程的上端对接，在所述小孔内装有二极管；所述二极管的上端连接有贯通线。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于石油天然气勘探开发中射孔【技术领域】，具体涉及一种用于单芯电 缆射孔的磁性定位仪，用于石油天然气井中射孔校深。 一种用于单芯电缆射孔的磁性定位仪
【背景技术】
[0002] 非常规天然气的快速发展正在改变着世界能源格局，并成为全球的热点，目前全 球天然气以突破3万亿立方米，其中非常规天然气产量查过3500亿立方米。非常规天然气 泛指地质条件和开采条件有别于常规天然气，通过常规开采手段不能得到经济产量的天然 气资源，主要包括致密气、煤层气、页岩气等。国内外大量实践证明，水平井分段压裂是页岩 气及致密气获得产能的关键，而采用套管完井后通过桥塞与射孔联作实现分段封堵为压裂 提供条件是主要改造工艺手段。
[0003] 桥塞与射孔联作技术是通过水力推送复合桥塞与射孔联作管串到指定位置，然后 通过桥塞坐封工具坐封桥塞并丢手，然后再利用多级射孔装置实现分段射孔。管串的定位 是桥塞与射孔联作作业的关键技术，射孔深度需要采用磁性定位仪测量套管接箍信号或油 管接箍信号的方法来确定井下射孔枪串的深度，以便精确射孔。常规单芯电缆磁性定位 仪在运用时存在以下问题：（1)点火贯通线和磁性定位仪信号线共用一根电缆缆芯，射孔 点火后点贯通线可能搭地，对校深定位仪信号有干扰；（2)在磁性定位仪外壳外连接接地 线不方便操作，对于直径小的磁性定位仪不能采用外接地线方法，而单触点内接地线方法 不可靠，常常造成接地失败；（3)抗震性能不佳，射孔瞬间产生的震动影响其使用效果和寿 命。
[0004] 常规油气井射孔施工时，也需要采用磁性定位仪进行定位。
[0005] 专利"CN101509370A基于磁定位信号特征识别的油井套管接箍检测方法"解决了 水平井测井时油井套管接箍的传统检测方法无法对被噪声淹没的磁定位信号进行准确特 征提取的问题，专利"CN103412343A数字套管接箍磁定位测井仪"解决了模拟信号传输噪声 干扰造成的丢接箍现象，减轻地面计算机工作负荷，有效提高了测井深度测量的可靠性。二 者都没有讲述关于磁性定位仪的抗震设计，没有指出导线连接可靠性和接地可靠性设计。 实用新型内容
[0006] 本实用新型的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种用于单芯电缆 射孔的磁性定位仪，解决单芯电缆的缆芯在同时做点火贯通线和校深定位信号线时互不干 扰，校深定位仪不通过外接地线而可靠接地，校深定位仪抗震性能不佳等问题。
[0007] 本实用新型是通过以下技术方案实现的：
[0008] -种用于单芯电缆射孔的磁性定位仪，包括钛钢外壳，其一端连接有上接头，另一 端连接有下接头；
[0009] 在所述钛钢外壳内设有中心通孔，在该中心通孔中安装有线圈总程，线圈总程上 的导线的一端为定位仪信号线，另一端为定位仪地线；
[0010] 在线圈总程的上、下两个端面均设有橡胶块；
[0011] 在上端面的橡胶块的一端开有大孔，另一端开有小孔，所述大孔端直接与线圈总 程的上端对接，在所述小孔内装有二极管；所述二极管的上端连接有贯通线；
[0012] 所述定位仪信号线穿过上端的橡胶块与二极管的下端连接。
[0013] 在所述二极管外设有二极管护套，所述二极管护套7与上端的橡胶块直接对接；
[0014] 所述二极管护套7的外形为圆柱状，在其一端开有大孔，所述二极管8安装在此大 孔中，在另一端开有小孔，为过线孔。
[0015] 在线圈总程的两端的保护壳上均安装有接地触片。
[0016] 所述接地触片在径向上以60°夹角均布。
[0017] 所述接地触片为拱形金属片；
[0018] 在所述接地触片的两端均开有小孔，通过压紧螺钉将接地触片固定在线圈总程 上，并能够与钛钢外壳充分接触。
[0019] 在下端的橡胶块的一端设有备紧环，备紧环通过细扣固定在钛钢外壳上，所述备 紧环的一端顶住下端的橡胶块，另一端顶住所述下接头。
[0020] 所述备紧环为导电体；
[0021] 所述定位仪地线分为三股，其中两股分别与线圈总程两端的接地触片连接，另一 股连接在备紧环上。
[0022] 在所述上接头内开有阶梯通孔，该阶梯通孔的一端插有密封插针，另一端与上端 的橡胶块连接；所述贯通线穿过该阶梯通孔后与所述密封插针4的下端连接；
[0023] 所述上接头与马笼头连接，在所述马笼头内开有插孔，密封插针的另一端插入到 该插孔内。
[0024] 所述下接头3与射孔枪头连接。
[0025] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
[0026] (1)单芯电缆的缆芯在同时做点火贯通线和校深定位信号线时互不干扰。该仪器 通过二极管8的高阻截止，过压保护，既保证定位仪信号向地面仪器方面传导，同时射孔枪 点火后，点火线虽搭地，但不干扰定位仪信号传输。
[0027] (2)该仪器多方式、多点可靠接地。一种方式是通过接地触片13(共6片）多点接 地；另一种方式是通过备紧环15压紧接地，该仪器接地可靠。
[0028] (3)该仪器减震性能优良。橡胶块9和备紧环15的配合使用，橡胶块受挤压径向 膨胀后，防止线圈总程10在径向和轴向上的运动，抵抗射孔枪起爆时的震动带来的影响。
【专利附图】
【附图说明】
[0029] 图1是本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0030] 下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述：
[0031] 如图1所示，本实用新型由定位仪上接头1、钛钢外壳2、定位仪下接头3、密封插 针4、插孔5、贯通线6、二极管护套7、二极管8、橡胶块9、线圈总程10 (通用的，包括线圈、 线圈骨架、磁钢等）、定位仪信号线11、定位仪地线12、接地触片13、压紧螺钉14、备紧环15 等部件组成。其中定位仪上接头1和定位仪下接头3均起连接作用，上接头1与马笼头16 连接（马笼头下端和上接头是同一扣型的公母扣，直接连接），下接头3与射孔枪头17连接 (扣型相同的公母扣，直接连接）；钛钢外壳2内孔放置各种定位仪部件（包括7至15)，起 保护作用；密封插针4起到内密封作用和导电作用；插孔5配合密封插针起到紧密连接的 导电作用；贯通线6是指输送到定位仪以下的导线；二极管护套7起到保护二极管作用，同 时防止咬线；二极管8起到高阻截止，过压保护电路的作用；橡胶块9起到减震和扶正线圈 总程10作用；线圈总程10在通过套管节箍时，产生感应电动势；定位仪信号线11、定位仪 地线12与地面仪器构成回路，根据线圈总程10产生的感应电动势，以电流形式传导给地面 仪器；接地触片13具有优质弹性和导电性能，共6片，分别安装在线圈总程10两端保护壳 上（线圈总程的每端安装3片，共6片），并在径向上以60°夹角均布，定位仪地线12接在 接地触片13,再通过接地触片13与钛钢外壳2多点可靠接触；压紧螺钉14起压紧作用；备 紧环15通过细扣固定在外壳上
[0032] 在钛钢外壳2上，一方面，起到备紧橡胶块9,使其径向膨胀，以产生更好扶正减震 作用；另一方面，备紧环为导电体，与定位仪地线12连接，使其再次良好接地。
[0033] 所述二极管护套7外形为圆柱状，一端开大孔，为二极管提供放置空间；一端开小 孔，为过线孔。
[0034] 所述接地触片13是线圈地线与外壳连接的介质。是一个长方形金属材料，制造成 "拱形"，即在"拱形"法向上具备弹性，可以与外壳充分接触。"拱形"接地触片两端开小孔， 用螺钉可将接地触片固定在线圈总程10上。
[0035] 所述备紧环15是为了充分挤压橡胶块9,使橡胶块9产生径向变形，橡胶块9与外 壳挤压充分后，可使该仪器减震性能更佳；另一个目的，备紧环采用导电材料，地线可引一 条和备紧环相接，增加接地性能。
[0036] 该仪器通过二极管8的高阻截止，过压保护，既保证定位仪信号向地面仪器方面 传导，同时射孔枪点火后，点火线虽搭地，但不干扰定位仪信号传输，实现了单芯电缆的缆 芯在同时做点火贯通线和校深定位信号线时互不干扰的目的。
[0037] 在装配过程中，接地触片13(共6片）首先连接定位仪地线后，均布在线圈总程10 上，并与钛钢外壳2可靠接触；然后将备紧环15带紧在钛钢外壳2上，再将定位仪地线压紧 在备紧环15上，通过接地触片13和备紧环15,实现了定位仪多方式、多点可靠接地。
[0038] 橡胶块9开孔大端与线圈总程10上面直接对接；橡胶块9开孔小端是为了将二极 管8的放置在其中。当把二极管8连好线后，并把多余的线堆在该空间内，再把二极管护套 直接带在橡胶块9上，防止在上接头1和钛钢外壳2时对接挤紧时，连接线被咬破。二极管 和二极管护套只在磁定位上端有，下端没有。
[0039] 橡胶块9和备紧环15的配合使用，橡胶块受挤压径向膨胀后，防止线圈总程10在 径向和轴向上的运动，抵抗射孔枪起爆时的震动带来的影响，使该仪器具有良好的抗震性 能。
[0040] 上述技术方案只是本实用新型的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言， 在本实用新型公开了原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本实 用新型上述具体实施例所描述的结构，因此前面描述的只是优选的，而并不具有限制性的 意义。
【权利要求】
1. 一种用于单芯电缆射孔的磁性定位仪，其特征在于： 所述用于单芯电缆射孔的磁性定位仪，包括钛钢外壳，其一端连接有上接头，另一端连 接有下接头； 在所述钛钢外壳内设有中心通孔，在该中心通孔中安装有线圈总程，线圈总程上的导 线的一端为定位仪信号线，另一端为定位仪地线； 在线圈总程的上、下两个端面均设有橡胶块； 在上端面的橡胶块的一端开有大孔，另一端开有小孔，所述大孔端直接与线圈总程的 上端对接，在所述小孔内装有二极管；所述二极管的上端连接有贯通线； 所述定位仪信号线穿过上端的橡胶块与二极管的下端连接。
2. 根据权利要求1所述的用于单芯电缆射孔的磁性定位仪，其特征在于： 在所述二极管外设有二极管护套，所述二极管护套与上端的橡胶块直接对接； 所述二极管护套的外形为圆柱状，在其一端开有大孔，所述二极管安装在此大孔中，在 另一端开有小孔，为过线孔。
3. 根据权利要求1所述的用于单芯电缆射孔的磁性定位仪，其特征在于： 在线圈总程的两端的保护壳上均安装有接地触片。
4. 根据权利要求3所述的用于单芯电缆射孔的磁性定位仪，其特征在于： 所述接地触片在径向上以60°夹角均布。
5. 根据权利要求4所述的用于单芯电缆射孔的磁性定位仪，其特征在于： 所述接地触片为拱形金属片； 在所述接地触片的两端均开有小孔，通过压紧螺钉将接地触片固定在线圈总程上，并 能够与钛钢外壳充分接触。
6. 根据权利要求5所述的用于单芯电缆射孔的磁性定位仪，其特征在于： 在下端的橡胶块的一端设有备紧环，备紧环通过细扣固定在钛钢外壳上，所述备紧环 的一端顶住下端的橡胶块，另一端顶住所述下接头。
7. 根据权利要求6所述的用于单芯电缆射孔的磁性定位仪，其特征在于： 所述备紧环为导电体； 所述定位仪地线分为三股，其中两股分别与线圈总程两端的接地触片连接，另一股连 接在备紧环上。
8. 根据权利要求1所述的用于单芯电缆射孔的磁性定位仪，其特征在于： 在所述上接头内开有阶梯通孔，该阶梯通孔的一端插有密封插针，另一端与上端的橡 胶块连接；所述贯通线穿过该阶梯通孔后与所述密封插针的下端连接； 所述上接头与马笼头连接，在所述马笼头内开有插孔，密封插针的另一端插入到该插 孔内。
9. 根据权利要求1所述的用于单芯电缆射孔的磁性定位仪，其特征在于： 所述下接头与射孔枪头连接。
【文档编号】E21B43/119GK203847082SQ201420290819
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月3日 优先权日:2014年6月3日
【发明者】李真祥, 郭旭升, 李文锦, 赵开良, 刘虎, 彭昕, 代俊清, 孙坤忠, 段华 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司勘探南方分公司, 中石化中原石油工程有限公司地球物理测井公司