CN113700468A - 一种井下压力计悬挂装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于油气田开发工程技术领域，公开了一种井下压力计悬挂装置，包括顺次连接的丢手工具、防上移工具、压力计托筒、导流工具和接箍***。该井下压力计悬挂装置使用时下放到井下，并坐落卡定在油管接箍处，不得向上或向下移动；采用油管接箍的卡定方式能实现大斜度井段的轻松投放和安全打捞，由于测试位置更加接近产层使采集的数据更具有真实性。同时导流工具和防上移工具的配合使用，可以完成压力恢复、产能测试、干扰试井等多类型测试任务。

Description

一种井下压力计悬挂装置

技术领域

本发明属于油气田开发工程技术领域，具体涉及一种井下压力计悬挂装置。

背景技术

目前本行业主要在用的有卡瓦式压力计悬挂装置和电子式压力计悬挂装置。卡瓦式压力计悬挂装置是通过自然下垂状态的卡瓦和工具锥体之间突然产生相对运动而实现油管壁坐挂，座放过程中较困难且存在一定的不确定因素。电子式压力计悬挂装置分为电子脱手工具和卡定装置两部分，通过机械勾爪相连接，必须在提前设置的时间前送达井下指定深度，等待电子仪器自动脱手，勾抓松开完成座放，下放过程中必须确保油管通过性且无法控制座放时机。

但是，在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

卡瓦式压力计悬挂装置对作业人员操作技能要求较高，操作不当容易出现落井事故。卡瓦对油管壁的过度咬合以及无法排除油管接箍位置座放，极易造成后期打捞失败，更无法满足大斜度井段的测试作业要求。同时由于未设计有防上顶机构无法完成产能、井间干扰等多种类型测试。卡瓦式悬挂结构特点不能更好提供压力测试要求的流体过流面积比，不适应大产量下的压力测试。

电子式压力计悬挂装置其电池和电路板局限于耐温耐压能力，只能在浅层使用、不能下入足够的井深，从而无法满足高温大斜度井段的测试要求。其座卡方式依靠井下微电机驱动机械勾爪完成，容易造成向上或向下的较大幅度偏移，甚至掉井。由于未设计防上顶机构无法完成产能、井间干扰等多种测试类型。工具无中空流动通道不能更好提供压力测试要求的流体过流面积比。打捞过程中悬挂装置支撑轮始终保持和油管壁的紧密贴合，在井口采油树、井下安全阀等内径变大位置，支撑轮无限度撑开容易卡死，存在较大安全隐患和风险。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。为此，本发明目的在于提供一种井下压力计悬挂装置。

本发明所采用的技术方案为：

一种井下压力计悬挂装置，包括顺次连接的丢手工具、压力计托筒、导流工具和接箍***；所述导流工具包括第四筒体，第四筒体的两端分别与上接头和连接爪相连，连接爪包括圆周分布在第四筒体上的多个爪子，爪子的相对面上凸设有爪勾，第四筒体的侧壁上开设有导流孔，第四筒体上凹设有第一螺旋槽，第一螺旋槽的一端与导流孔相连，另一端延伸至第四筒体的端部。

优选地，所述上接头位于第四筒体内的一端为球面，导流孔位于球面的一侧。

优选地，所述导流孔为多个，每个导流孔与一条第一螺旋槽相连。

优选地，所述上接头与第四筒体为螺纹连接，上接头上设有与第四筒体抵接的凸台，凸台上设有与第一螺旋槽连通的第二螺旋槽。

优选地，所述压力计托筒包括第三筒体，第三筒体的两端分别与第一接头和第二接头相连，第三筒体内滑动安装有第一弹簧座和第二弹簧座，第一弹簧座和第一接头之间设有上弹簧，第二弹簧座和第二接头之间设有下弹簧；第三筒体的侧壁上开设有上流通孔和下流通孔，上流通孔位于上弹簧的一侧，下流通孔位于下弹簧的一侧。

优选地，所述第一弹簧座朝向第二弹簧座的一端上设有第一沉孔，第一弹簧座的另一端上设有第二沉孔，第一沉孔和第二沉孔连通，上弹簧安装在第二沉孔内。

优选地，所述第二弹簧座朝向第一弹簧座的一端上设有第三沉孔，第二弹簧座的另一端上设有第四沉孔，第三沉孔和第四沉孔连通，下弹簧安装在第四沉孔内。

优选地，所述丢手工具包括第一筒体，第一筒体的一端设有第一打捞颈，第一筒体内滑动设有滑块，滑块与下接头相连，滑块上设有第一销钉，第一筒体的内壁上开设有条形孔，第一销钉滑动安装在条形孔内，滑块和第一打捞颈之间设有第一弹簧；下接头上设有导向销，第一筒体的内壁上开设有滑道，导向销滑动安装在滑道内；滑道包括顺着第一筒体轴线设置的长滑道以及与长滑道倾斜相连的短滑道。

优选地，所述丢手工具和压力计托筒之间设有防上移工具；所述防上移工具包括第二筒体，第二筒体内安装有一对支撑爪，支撑爪通过转动销与第二筒体转动相连，两个支撑爪之间设有第二弹簧；第二筒体内滑动设有芯轴，芯轴与第一锥帽相连，第一锥帽与两个支撑爪的相对面接触；转动销位于第二弹簧和第一锥帽之间；芯轴和第二筒体之间通过第二销钉相连。

优选地，所述接箍***包括安装座，安装座上设有一对弹性爪，弹性爪的端部上设有簧卡，安装座内穿设有第二打捞颈，第二打捞颈上套设有第二锥帽。

本发明的有益效果为：

本发明所提供的一种井下压力计悬挂装置，使用时下放到井下，并坐落卡定在油管接箍处，不得向上或向下移动；采用油管接箍的卡定方式能实现大斜度井段的轻松投放和安全打捞，由于测试位置更加接近产层使采集的数据更具有真实性。同时导流工具和防上移工具的配合使用，可以完成压力恢复、产能测试、干扰试井等多类型及大产量测试任务。

附图说明

图1是本发明井下压力计悬挂装置的结构示意图。

图2是本发明丢手工具的结构示意图。

图3是本发明丢手工具的另一角度的结构示意图。

图4是图3的A-A的剖视图。

图5是本发明防上移工具的结构示意图。

图6是本发明防上移工具的另一角度的结构示意图。

图7是图6的B-B的剖视图。

图8是本发明压力计托筒的结构示意图。

图9是本发明压力计托筒的另一角度的结构示意图。

图10是图9的C-C的剖视图。

图11是本发明导流工具的结构示意图。

图12是本发明导流工具的另一角度的结构示意图。

图13是图12的D-D的剖视图。

图14是本发明接箍***的结构示意图。

图15是本发明接箍***的另一角度的结构示意图。

图16是图15的E-E的剖视图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义以及实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1所示，本实施例的一种井下压力计悬挂装置，主要包括顺次连接的丢手工具1、防上移工具2、压力计托筒3、导流工具4和接箍***5。井下压力计悬挂装置使用时下放到井下，并坐落卡定在油管接箍处，不得向上或向下移动。采用油管接箍的卡定方式能实现大斜度井段的轻松投放和安全打捞，由于测试位置更加接近产层使采集的数据更具有真实性。

如图2至图4所示，丢手工具1主要包括第一筒体101、第一打捞颈102、滑块103、下接头104、第一销钉105、第一弹簧107和导向销108。第一筒体101的上端通过螺纹连接设有第一打捞颈102，滑块103滑动安装在第一筒体101内可以顺着第一筒体101的轴线滑动，滑块103与下接头104相连，下接头104的下端设于第一筒体101外。

滑块103上设有第一销钉105，第一筒体101的内壁上对称开设有条形孔106，第一销钉105的两端分别滑动安装在两个条形孔106内，第一弹簧107安装在滑块103和第一打捞颈102之间，向滑块103提供向下的推力。下接头104上设有导向销108，第一筒体101的内壁上开设有滑道109，导向销108滑动安装在滑道109内；滑道109包括顺着第一筒体101轴线设置的长滑道以及与长滑道倾斜相连的短滑道。

第一销钉105在确保整个井下压力计悬挂装置座定成功后才能实现丢手，采用该丢手工具能最大限度避免误操作。保证下入作业过程中可靠性的同时使座放操作变得更加容易实现。

如图5至图7所示，防上移工具2主要包括第二筒体201、支撑爪202、转动销203、第二弹簧204、芯轴205和第一锥帽206，第二筒体201内对称安装有一对支撑爪202，支撑爪202均通过转动销203与第二筒体201转动相连，两个支撑爪202的上部之间设有第二弹簧204，第二弹簧204对两个支撑爪202提供互相背离的推力。

第二筒体201内滑动设有芯轴205，芯轴205与第一锥帽206相连，第一锥帽206的上端与两个支撑爪202的相对面接触，转动销203位于第二弹簧204和第一锥帽206之间，；芯轴205和第二筒体201之间通过第二销钉相连，第二销钉的直径小于第一销钉105，即切断第二销钉的力小于切断第一销钉105的力。井下压力计悬挂装置下放至接箍***5卡定后，第二销钉先剪断，第一锥帽206挤压支撑爪202时可以推动支撑爪202绕转动销203转动，且支撑爪202的下部朝外伸出于第二筒体201。

防上移工具2充分保证打捞过程的绝对安全性。需要说明的时，由于接箍***5座放完成后具有一定的防流体上顶能力，在导流工具4满足井下要求的情况下，防上移工具2可以省略，直接将丢手工具1和压力计托筒3对接即可。

如图8至图10所示，压力计托筒3主要包括第三筒体301、第一接头302、第二接头303、第一弹簧座304、第二弹簧座305、上弹簧306和下弹簧307，第三筒体301的上端与第一接头302螺纹连接，第三筒体301的下端与第二接头303螺纹连接，第一弹簧座304和第二弹簧座305滑动安装在第三筒体301内，上弹簧306的两端分别与第一弹簧座304和第一接头302相连，下弹簧307的两端分别与第二弹簧座305和第二接头303相连；压力计安装在第一弹簧座304和第二弹簧座305之间，上弹簧306提供第一弹簧座304向下的推力，下弹簧307提供第二弹簧座305向上的推力，从而将压力计固定。

第三筒体301的侧壁上开设有上流通孔308和下流通孔309，上流通孔308位于上弹簧306的一侧，下流通孔309位于下弹簧307的一侧。

第一弹簧座304朝向第二弹簧座305的一端上设有第一沉孔310，第一沉孔310的形状与压力计的尾部形状大致匹配；第一弹簧座304的另一端上设有第二沉孔，第一沉孔310和第二沉孔连通，上弹簧306安装在第二沉孔内。

第二弹簧座305朝向第一弹簧座304的一端上设有第三沉孔311，第三沉孔311的形状与压力计的头部形状大致匹配；第二弹簧座305的另一端上设有第四沉孔，第三沉孔311和第四沉孔连通，下弹簧307安装在第四沉孔内。

第一接头302背离第二接头303的一端上设有连接螺纹柱312，连接螺纹柱312用于与防上移工具2的芯轴205相连，第二接头303背离第一接头302的一端上设有安装螺纹孔313，安装螺纹孔313用于与导流工具4的上接头402相连。

第三筒体301、第一接头302和第二接头303上均设有扁口314。扁口314便于将第一接头302和第二接头303螺纹安装在第三筒体301上。安装到位后第一接头302和第二接头303通过紧定螺丝再次固定在第三筒体301上。

通过上流通孔308、下流通孔309、第一弹簧座304的贯通设置以及第二弹簧座305的贯通设置，能提供较大的流体过流面积从而不对测试数据造成影响；并且可以在不增加第三筒体301的外径的情况下，能满足各种外径尺寸的压力计的配合使用；同时弹簧座和弹簧的设计在震击作业中对压力计可以起到很好的保护作用。

如图11至图13所示，导流工具4主要包括第四筒体401、上接头402和连接爪403，第四筒体401的两端分别与上接头402和连接爪403相连，连接爪403包括圆周分布在第四筒体401上的六个爪子404，爪子404的相对面（即内侧面）上凸设有爪勾405，爪勾405可以将接箍***5的第二打捞颈504上端部凸台固定在连接爪403内，实现导流工具和接箍***的轻松对接。

第四筒体401的侧壁上圆周均布有三个导流孔406，第四筒体401上还凹设有三条第一螺旋槽407，每条第一螺旋槽407的一端与其中一个导流孔406相连，另一端延伸至第四筒体401的端部。

导流工具4采用流线型螺旋导流设计，过流端口大不会对压力恢复等高精度测试造成任何影响，减少了对工具串的上顶力作用。

上接头402位于第四筒体401内的一端为球面，如图13所示，该球面端的截面为半椭圆形，三个导流孔406位于球面的一侧。球面端可以减小流体的冲击力，同时有效的将球面端导向导流孔406，然后顺着第一螺旋槽407流走。

在本实施例中，上接头402与第四筒体401为螺纹连接，上接头402还通过紧定螺丝固定安装在第四筒体401上。上接头402上设有与第四筒体401抵接的凸台408，凸台408上设有与第一螺旋槽407连通的第二螺旋槽409，流体流经第一螺旋槽407后进入第二螺旋槽409再流走。

上接头402背离连接爪403的一端上设有安装螺纹柱，安装螺纹柱用于与上级的压力计托筒相连。

在实际使用中，根据不同井况井下流体可能产生的上顶冲力设计出对应的导流工具，保证在井下出现复杂状况导致接箍***可能无法解卡的情况下，上部仪器串也能依靠钢丝自身拉力实现将爪勾405从接箍***5的第二打捞颈504处安全脱手，然后重新组装打捞工具串对接箍***实施单独打捞。

如图14至图16所示，接箍***5主要包括安装座501、弹性爪502、簧卡503和第二打捞颈504，安装座501大致呈环形，安装座501的下端对称设有一对弹性爪502，弹性爪502的端部上设有簧卡503，安装座501内穿设有第二打捞颈504，第二打捞颈504上套设有第二锥帽505，通过拧紧第二锥帽505将第二打捞颈504固定在安装座501上。在大斜度井投捞工具串下端连接采用丢手工具的测试仪器串，按作业设计平稳下放，期间密切关注钢丝指重仪，防止工具串过度波动，到达预定深度后上提钢丝直至拉开接箍***的簧卡503，然后缓慢下放钢丝直至接箍***遇阻座放到接箍位置，缓慢上提钢丝拉开震击器行程，轻微向下震击切断第一销钉，同时使第二锥帽505下行完全撑开弹性爪502，上提钢丝至悬重稍大于全部自重，然后下放钢丝至遇阻，再同样操作一次后上提钢丝，指示仪显示悬重下降完成丢手，上起钢丝回井口完成座放。

上述井下压力计悬挂装置的现场使用步骤如下：采用模拟工具串连接通井规完成通井作业，确保油管畅通无阻。在地面上由下至上顺序把接箍***5、导流工具4、压力计托筒3、防上移工具2和丢手工具1连接好，装进防喷管后吊装至井口由钢丝绞车平稳下放至设计深度，缓慢上提使接箍***5上的簧卡503弹开后再缓慢下放，在油管接箍处遇阻，轻微下震击使第二销钉剪断，第一锥帽206将支撑爪202撑在油管壁上，直至丢手工具1的第一销钉105剪断，再上提下放一次完成丢手。

针对大斜度井或超深井可以用现有技术的下入工具先将接箍***5投放到井下设计深度的油管接箍处，再将导流工具4、压力计托筒3、防上移工具2和丢手工具1连接好，通过丢手工具1将导流工具4、压力计托筒3、防上移工具2坐落在接箍***5上，避免大难度井况造成井下复杂。

测试完成后，组装打捞工具串到预定位置打捞，由于大斜度作业、井下清洁程度、开井后井况变化等多种未知情况，可以实现两步打捞作业，避免井下事故的发生。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种井下压力计悬挂装置，其特征在于：包括顺次连接的丢手工具（1）、压力计托筒（3）、导流工具（4）和接箍***（5）；所述导流工具（4）包括第四筒体（401），第四筒体（401）的两端分别与上接头（402）和连接爪（403）相连，连接爪（403）包括圆周分布在第四筒体（401）上的多个爪子（404），爪子（404）的相对面上凸设有爪勾（405），第四筒体（401）的侧壁上开设有导流孔（406），第四筒体（401）上凹设有第一螺旋槽（407），第一螺旋槽（407）的一端与导流孔（406）相连，另一端延伸至第四筒体（401）的端部。

2.根据权利要求1所述的井下压力计悬挂装置，其特征在于：所述上接头（402）位于第四筒体（401）内的一端为球面，导流孔（406）位于球面的一侧。

3.根据权利要求1所述的井下压力计悬挂装置，其特征在于：所述导流孔（406）为多个，每个导流孔（406）与一条第一螺旋槽（407）相连。

4.根据权利要求1所述的井下压力计悬挂装置，其特征在于：所述上接头（402）与第四筒体（401）为螺纹连接，上接头（402）上设有与第四筒体（401）抵接的凸台（408），凸台（408）上设有与第一螺旋槽（407）连通的第二螺旋槽（409）。

5.根据权利要求1所述的井下压力计悬挂装置，其特征在于：所述压力计托筒（3）包括第三筒体（301），第三筒体（301）的两端分别与第一接头（302）和第二接头（303）相连，第三筒体（301）内滑动安装有第一弹簧座（304）和第二弹簧座（305），第一弹簧座（304）和第一接头（302）之间设有上弹簧（306），第二弹簧座（305）和第二接头（303）之间设有下弹簧（307）；第三筒体（301）的侧壁上开设有上流通孔（308）和下流通孔（309），上流通孔（308）位于上弹簧（306）的一侧，下流通孔（309）位于下弹簧（307）的一侧。

6.根据权利要求5所述的井下压力计悬挂装置，其特征在于：所述第一弹簧座（304）朝向第二弹簧座（305）的一端上设有第一沉孔（310），第一弹簧座（304）的另一端上设有第二沉孔，第一沉孔（310）和第二沉孔连通，上弹簧（306）安装在第二沉孔内。

7.根据权利要求5所述的井下压力计悬挂装置，其特征在于：所述第二弹簧座（305）朝向第一弹簧座（304）的一端上设有第三沉孔（311），第二弹簧座（305）的另一端上设有第四沉孔，第三沉孔（311）和第四沉孔连通，下弹簧（307）安装在第四沉孔内。

8.根据权利要求1-7任一所述的井下压力计悬挂装置，其特征在于：所述丢手工具（1）包括第一筒体（101），第一筒体（101）的一端设有第一打捞颈（102），第一筒体（101）内滑动设有滑块（103），滑块（103）与下接头（104）相连，滑块（103）上设有第一销钉（105），第一筒体（101）的内壁上开设有条形孔（106），第一销钉（105）滑动安装在条形孔（106）内，滑块（103）和第一打捞颈（102）之间设有第一弹簧（107）；下接头（104）上设有导向销（108），第一筒体（101）的内壁上开设有滑道（109），导向销（108）滑动安装在滑道（109）内；滑道（109）包括顺着第一筒体（101）轴线设置的长滑道以及与长滑道倾斜相连的短滑道。

9.根据权利要求1-7任一所述的井下压力计悬挂装置，其特征在于：所述丢手工具（1）和压力计托筒（3）之间设有防上移工具（2）；所述防上移工具（2）包括第二筒体（201），第二筒体（201）内安装有一对支撑爪（202），支撑爪（202）通过转动销（203）与第二筒体（201）转动相连，两个支撑爪（202）之间设有第二弹簧（204）；第二筒体（201）内滑动设有芯轴（205），芯轴（205）与第一锥帽（206）相连，第一锥帽（206）与两个支撑爪（202）的相对面接触；转动销（203）位于第二弹簧（204）和第一锥帽（206）之间；芯轴（205）和第二筒体（201）之间通过第二销钉相连。

10.根据权利要求1-7任一所述的井下压力计悬挂装置，其特征在于：所述接箍***（5）包括安装座（501），安装座（501）上设有一对弹性爪（502），弹性爪（502）的端部上设有簧卡（503），安装座（501）内穿设有第二打捞颈（504），第二打捞颈（504）上套设有第二锥帽（505）。

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