CN103573248A - 钻井的磁干扰测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钻井的磁干扰测量装置，其中，该磁干扰测量装置包括电子多点探管（1）、内筒（2）、外筒（3）和引鞋（4），所述电子多点探管（1）固定安装在所述内筒（2）内，所述外筒（3）嵌套在所述内筒（2）外，所述引鞋（4）安装在所述外筒（3）的下端。该磁干扰测量装置能够缩短磁干扰测量装置的滞后距至磁干扰测量装置的测量范围内，从而能够准确测量钻井的井底数据，保证钻井施工的顺利进行。

Description

钻井的磁干扰测量装置

技术领域

本发明涉及油田的开采领域，具体地，涉及一种钻井的磁干扰测量装置。

背景技术

由于上世纪七八十年代随钻测量技术的制约，目前很多仍然在生产的老油井的轨道数据存在很大偏差，甚至有的老油井没有轨道数据。在老油井区域进行新的定向井、水平井的施工过程中，新的钻井与邻井的绕障、防碰已经成为钻井施工中的一项关键技术。因为在钻井施工中一旦发生碰套管事故（新钻挖的油井与相邻的老油井发生接触，导致新钻井的钻头与邻井的套管碰撞，导致邻井的套管损坏），不仅会影响老油井的正常生产，甚至导致该井不能生产，而且会减缓钻井的正常施工进度，造成巨大的经济损失。特别是在大斜度的定向井、水平井的施工中，由于油井之间存在交叉防碰点，一旦在最靠近防碰点的位置出现异常情况，即电子多点探管的测量数据异常。为了给地面决策者提供准确的判断依据，即将要发生碰套管的情况或地下出现强磁性的物质（例如磁铁矿等）等，从而达到避免碰套管的目的，因此需要一种快速的检测装置来提供井下的真实信息。

目前，钻井中普遍采用的无线随钻测量装置和多点测量装置，由于其安装位置的限制（通常只能安装在井底上方3m左右的位置，以免受到钻头的磁性干扰），其测量结果都与井底数据存在3m以上的滞后距，即无法准确地提供井底的准确信息，只能测量井底上方3m左右位置的钻井数据。由于现在使用的测量探管探测磁性金属磁干扰的测量范围大约为2m，所以现有的测量装置无法为有交叉防碰点的钻井提供准确的井下信息。当钻井施工过程中到达最靠近防碰点的位置时，在出现慢钻、钻具憋跳等的情况下，无法准确判断井底与邻井的套管之间的距离，导致钻井施工存在很大的风险。因此，需要一种能够解决上述问题的钻井的磁干扰测量装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种钻井的磁干扰测量装置，该磁干扰测量装置能够缩短磁干扰测量装置的滞后距至磁干扰测量装置的测量范围内，从而能够准确测量钻井的井底数据，保证钻井施工的顺利进行。

为了实现上述目的，本发明提供一种钻井的磁干扰测量装置，其中，该磁干扰测量装置包括电子多点探管、内筒、外筒和引鞋，所述电子多点探管固定安装在所述内筒内，所述外筒嵌套在所述内筒外，所述引鞋安装在所述外筒的下端。

优选地，该磁干扰测量装置还包括上挡板和下挡板，所述上挡板设置在所述外筒的上端，所述下挡板设置在所述引鞋内，所述内筒卡接在所述上挡板和所述下挡板之间。

优选地，所述上挡板和所述下挡板上均设置有通孔。

优选地，所述引鞋的下部设置有与所述通孔连通的通道。

优选地，该磁干扰测量装置还包括上堵头和下堵头，该上堵头和下堵头分别设置在所述内筒的两端，并且所述电子多点探管固定安装在所述下堵头上。

优选地，该磁干扰测量装置还包括减震件，该减震件的两端分别与所述电子多点探管和所述下堵头连接。

优选地，所述上堵头和下堵头分别与所述内筒的两端螺纹连接，并且所述减震件与所述下堵头螺纹连接。

优选地，所述内筒、外筒、引鞋、上挡板、下挡板、上堵头和下堵头均采用非磁性材料制成。

优选地，所述内筒、外筒和引鞋采用42CrMo制成，所述上挡板、下挡板、上堵头和下堵头采用铜制成。

优选地，所述引鞋的下端形成有倒角。

优选地，所述引鞋的长度为0.2-1m。

优选地，所述引鞋与所述内筒的下端采用圆锥螺纹连接，所述外筒的上端形成有圆锥螺纹，用于与无磁钻铤螺纹连接。

通过上述技术方案，由于外筒的下端直接安装引鞋，并且引鞋的长度较短，安装在内筒内的电子多点探管能够随着钻头的下入到达井底，从而缩短了磁干扰测量装置的滞后距，使得滞后距在磁干扰测量装置的测量范围内，以能够准确测量钻井的井底数据，保证钻井施工的顺利进行。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的钻井的磁干扰测量装置的剖视图；以及

图2是图1所示的钻井的磁干扰测量装置的I处的局部放大图。

附图标记说明

1    电子多点探管  2    内筒

3    外筒          4    引鞋

5    上挡板        6    下挡板

7    通孔          8    通道

9    上堵头        10   下堵头

11    减震件    12    无磁钻铤

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指钻铤在钻井中运动的较高位置或较低位置。

如图1所示，本发明的具体实施方式提供一种钻井的磁干扰测量装置，其中，该磁干扰测量装置包括电子多点探管1、内筒2、外筒3和引鞋4，所述电子多点探管1固定安装在所述内筒2内，所述外筒3嵌套在所述内筒2外，所述引鞋4安装在所述外筒3的下端。

由于外筒3的下端直接安装引鞋4，并且引鞋4的长度较短，安装在内筒2内的电子多点探管1能够随着钻头的下入到达井底，从而缩短了磁干扰测量装置的滞后距，使得滞后距在磁干扰测量装置的测量范围内，以能够准确测量钻井的井底数据，保证钻井施工的顺利进行。

具体地，本发明的磁干扰测量装置的滞后距小于2m，一般可达到0.8m，即电子多点探管1能够测量钻井的最低点上方0.8m位置的井底数据，而电子多点探管1能够探测到2m范围内的磁干扰，显然井底包括在此测量范围之内。因此，当钻井施工的过程中出现异常情况时，例如慢钻、钻具别跳，地面操作者能够根据电子多点探管1的测量数据准确分析井底的磁干扰，从而判断钻头是否已到达最靠近防碰点的位置，即反推判断邻井的套管与新井的井底的距离是否在2m以内，以避免与临井之间出现碰套管的情况，保证施工顺利进行。

为了保证内筒2在外筒3中的位置固定，如图1所示，优选地，该磁干扰测量装置还包括上挡板5和下挡板6，所述上挡板5设置在所述外筒3的上端，所述下挡板6设置在所述引鞋4内，所述内筒2卡接在所述上挡板5和所述下挡板6之间。可以在外筒3的上端和引鞋4内分别加工台阶面，以安装上挡板5和下挡板6，并且保证上挡板5和下挡板6之间的距离与内筒2的长度基本相等，从而内筒2能够固定在它们之间而稳固地保持在外筒3中，使得钻井的过程中内筒2不会发生晃动并且高度位置不会发生变化。

如图2所示，为了保证磁干扰测量装置中的流体流通，优选地，所述上挡板5和所述下挡板6上均设置有通孔7。通孔7通常设置多个，从无磁钻铤12流到外筒3内的流体（例如泥浆、钻井液等）通过上挡板5上的通孔7流入外筒3和内筒2之间的环形通道内，然后再通过下挡板6上的通孔7流出引鞋4而到达钻井中，从而形成流体循环，保证钻井施工的顺利进行。

为了更方便流体的流通，如图2所示，优选地，所述引鞋4的下部设置有与所述通孔7连通的通道8。通道8从下挡板6的位置向下贯通引鞋4的下部而与磁干扰测量装置的外部空间连通，从而流过下挡板6上的通孔7的流体能够通过通道8流到外部空间，形成流体通路，保证钻井施工的顺利进行。

由于磁干扰测量装置进行测量的过程中，需要保证电子多点探管1的位置固定，以保证测量数据的准确。如图1所示，优选地，该磁干扰测量装置还包括上堵头9和下堵头10，该上堵头9和下堵头10分别设置在所述内筒2的两端，并且所述电子多点探管1固定安装在所述下堵头10上。通过上堵头9和下堵头10将电子多点探管1封闭在内筒2中，以形成耐高压的封闭空间，并且电子多点探管1的下端与下堵头10固定连接，以保证电子多点探管1沿内筒2的轴向延伸而不会发生较大的运动，使得磁干扰测量装置的测量数据准确。

如图1和图2所示，在磁干扰测量装置使用的过程中，为了避免碰撞等对电子多点探管1造成损伤，优选地，该磁干扰测量装置还包括减震件11，该减震件11的两端分别与所述电子多点探管1和所述下堵头10连接。减震件11可以采用具有一定弹性的材料制成，例如橡胶等，从而在磁干扰测量装置发生碰撞时起到缓冲冲击的作用，防止电子多点探管1受到撞击而损坏，对其起到保护作用。

为了方便安装和连接，如图1和图2所示，优选地，所述上堵头9和下堵头10分别与所述内筒2的两端螺纹连接，并且所述减震件11与所述下堵头10螺纹连接。上堵头9和下堵头10与内筒2之间可以采用各种连接方式，例如铆接、卡接等合适的方式，采用螺纹连接使得上堵头9和下堵头10的连接牢固，拆装方便，配合紧密。另外，上堵头9和下堵头10与内筒2之间还可以设置密封圈，以保证内筒2的密封性。

由于磁干扰测量装置是通过探测到磁性物质的磁干扰来进行数据采集和分析，因此，为了避免磁干扰测量装置本身的各个部件对其测量结果的干扰，优选地，所述内筒2、外筒3、引鞋4、上挡板5、下挡板6、上堵头9和下堵头10均采用非磁性材料制成。非磁性材料可以为不锈钢、铜、铝等，其不具有磁性且不易被磁化，因此由非磁性材料制成的内筒2、外筒3、引鞋4、上挡板5、下挡板6、上堵头9和下堵头10不会对电子多点探管1的测量造成磁干扰，保证测量数据的准确性。

进一步优选地，所述内筒2、外筒3和引鞋4采用42CrMo制成，所述上挡板5、下挡板6、上堵头9和下堵头10采用铜制成。42CrMo为超高强度钢，具有较高的强度和韧性，使得内筒2（其长度约为2.5m）、外筒3和引鞋4有较高的疲劳强度和抗冲击能力，机械性能较好，适于钻井的井下作业。铜具有较好的加工性，并且价格低廉，使得上挡板5、下挡板6、上堵头9和下堵头10的制造和加工简单。

由于引鞋4安装在外筒3的下端，如图1所示，优选地，所述引鞋4的下端形成有倒角。倒角优选为45°，从而在下钻的过程中能够很好的发挥引导作用，减小钻井过程中的阻力。

为了尽可能地缩短磁干扰测量装置的滞后距，从而保证测量数据的准确。优选地，所述引鞋4的长度为0.2-1m，使得磁干扰测量装置的滞后距为0.8-1.5m，在磁干扰测量装置的测量范围内，从而能够准确检测到附近的磁干扰。

为了保证引鞋4和内筒2之间以及外筒3和无磁钻铤12之间的连接紧固，如图1所示，优选地，所述引鞋4与所述内筒2的下端采用圆锥螺纹连接，所述外筒3的上端形成有圆锥螺纹，用于与无磁钻铤12螺纹连接。引鞋4和内筒2之间的圆锥螺纹连接的扣型为4A10，外筒3和无磁钻铤12之间的圆锥螺纹连接的扣型为4A11×4A10，使得引鞋4和内筒2之间以及外筒3和无磁钻铤12之间的连接牢固，密封性好，结构稳固。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (12)

1.一种钻井的磁干扰测量装置，其特征在于，该磁干扰测量装置包括电子多点探管（1）、内筒（2）、外筒（3）和引鞋（4），所述电子多点探管（1）固定安装在所述内筒（2）内，所述外筒（3）嵌套在所述内筒（2）外，所述引鞋（4）安装在所述外筒（3）的下端。

2.根据权利要求1所述的钻井的磁干扰测量装置，其特征在于，该磁干扰测量装置还包括上挡板（5）和下挡板（6），所述上挡板（5）设置在所述外筒（3）的上端，所述下挡板（6）设置在所述引鞋（4）内，所述内筒（2）卡接在所述上挡板（5）和所述下挡板（6）之间。

3.根据权利要求2所述的钻井的磁干扰测量装置，其特征在于，所述上挡板（5）和所述下挡板（6）上均设置有通孔（7）。

4.根据权利要求3所述的钻井的磁干扰测量装置，其特征在于，所述引鞋（4）的下部设置有与所述通孔（7）连通的通道（8）。

5.根据权利要求1所述的钻井的磁干扰测量装置，其特征在于，该磁干扰测量装置还包括上堵头（9）和下堵头（10），该上堵头（9）和下堵头（10）分别设置在所述内筒（2）的两端，并且所述电子多点探管（1）固定安装在所述下堵头（10）上。

6.根据权利要求5所述的钻井的磁干扰测量装置，其特征在于，该磁干扰测量装置还包括减震件（11），该减震件（11）的两端分别与所述电子多点探管（1）和所述下堵头（10）连接。

7.根据权利要求6所述的钻井的磁干扰测量装置，其特征在于，所述上堵头（9）和下堵头（10）分别与所述内筒（2）的两端螺纹连接，并且所述减震件（11）与所述下堵头（10）螺纹连接。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的钻井的磁干扰测量装置，其特征在于，所述内筒（2）、外筒（3）、引鞋（4）、上挡板（5）、下挡板（6）、上堵头（9）和下堵头（10）均采用非磁性材料制成。

9.根据权利要求8所述的钻井的磁干扰测量装置，其特征在于，所述内筒（2）、外筒（3）和引鞋（4）采用42CrMo制成，所述上挡板（5）、下挡板（6）、上堵头（9）和下堵头（10）采用铜制成。

10.根据权利要求1所述的钻井的磁干扰测量装置，其特征在于，所述引鞋（4）的下端形成有倒角。

11.根据权利要求1所述的钻井的磁干扰测量装置，其特征在于，所述引鞋（4）的长度为0.2-1m。

12.根据权利要求1所述的钻井的磁干扰测量装置，其特征在于，所述引鞋（4）与所述内筒（2）的下端采用圆锥螺纹连接，所述外筒（3）的上端形成有圆锥螺纹，用于与无磁钻铤（12）螺纹连接。

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