一種無線隨鉆測斜儀器防落井裝置及方法與流程

本發明涉及一種石油鉆井用的無線隨鉆測斜儀器，特別涉及一種無線隨鉆測斜儀器防落井裝置及方法。

背景技術：

在石油天然氣鉆井過程中，YST-48R無線隨鉆測斜儀器是對定向井、水平井井眼軌跡實時監測并指導完成井眼軌跡控制的正脈沖測量儀器，它的井下儀器主要包括：驅動總成、脈沖發生器、定向探管、電池，可完成對鉆具姿態的描述及傳輸功能，包括測量點的井斜、方位、工具面、溫度等，具有系統信號穩定，使用方便，可打撈等優點。

井下出現卡鉆等事故時，YST-48R無線隨鉆測斜儀器在鉆具中打撈的成功率很高，但遇到定向接頭斷裂時，儀器落入鉆具外，打撈的成功率很低。近年來由于定向接頭母扣斷裂導致儀器從底部脫出落入裸眼的事故時有發生，儀器在裸眼中位置和姿態無法確定，打撈非常困難，影響到事故處理和后續施工作業。YST-48R無線隨鉆測斜儀器防落井裝置的設計，使得當定向接頭母扣意外斷裂時，儀器不會從鉆鋌底部脫出，避免巨大的經濟損失。

技術實現要素：

本發明的目的就是針對現有技術存在的上述缺陷，提供一種無線隨鉆測斜儀器防落井裝置及方法，可以替代現有無線隨鉆測斜儀器中打撈頭，在定向接頭從母扣位置斷裂時，可以使無線隨鉆測斜儀器懸掛在無磁鉆鋌內壁上，避免無線隨鉆測斜儀器落井的事故發生。

本發明提到的一種無線隨鉆測斜儀器防落井裝置，包括芯軸（3）、本體（4）、摩擦片（5）、小彈簧（6）、壓桿（8）、推板（10）、復位彈簧（11），所述本體（4）上設有多個凹槽用來配合裝配多組摩擦片（5）和推板（10），且推板（10）和摩擦片（5）通過摩擦片固定螺絲（9）固定在一起；所述芯軸（3）安裝到本體（4）的內孔中，芯軸（3）下部設有凹槽，將壓桿（8）安放到所述凹槽中，且壓桿（8）通過銷釘（7）固定在推板（10）上，小彈簧（6）安裝在推板（10）凹槽中給推板（10）一個徑向的向心力；復位彈簧（11）一端和芯軸（3）接觸，另一端和本體（4）內端面接觸。

上述壓桿（8）的一端為小端弧頭，另一端為大端弧頭，其中，小端弧頭和芯軸（3）凹槽端面貼合，壓桿（8）的大端弧頭和推板（10）內凹面貼合，芯軸（3）下落時，壓桿（8）將推板（10）和摩擦片（5）推出。

上述摩擦片（5）的外表面設有多組三角形摩擦塊，且本體（4）上采用四組摩擦片，且兩組摩擦片的高度與另兩組摩擦片的高度不同。

上述本體（4）的上下部分采用平緩的斜錐形結構，且采用四個翼肋（4.1）和四個導流槽（4.2）組合的結構形式，翼肋（4.1）的外徑大小和無磁鉆鋌內壁尺寸相近。

上述本體（4）和芯軸（3）之間設計有密封圈，使得其在工作時，泥漿不能從芯軸（3）和本體（4）之間縫隙中形成通路。

本發明提到的一種無線隨鉆測斜儀器防落井裝置的使用方法，包括以下步驟：

首先，在正常工作時，由于復位彈簧（11）的存在使得摩擦片（5）和無磁鉆鋌內壁貼合接觸；

其次，當定向接頭母扣斷裂時，由于儀器自重使得芯軸（3）向下給壓桿（8）一個壓力，通過銷釘（7）的杠桿作用將該壓力放大傳遞給推板（10），推板（10）將壓力傳遞給摩擦片（5），進而使無線隨鉆測斜儀器懸掛在無線鉆鋌內壁上，避免無線隨鉆測斜儀器落井事故發生；

另外，在無線隨鉆測斜儀器在座鍵安放時，釋放矛頭抓住該裝置，且矛頭下端面擠壓本體（4）上斜錐面，本體（4）下移，導致摩擦片（5）收縮，保證儀器下放座鍵正常。

本發明的有益效果是：本發明采用力學原理，轉換方向并放大儀器自重作用給壓桿的力，使得摩擦片與無磁鉆鋌內壁產生的摩擦力遠遠大于儀器自重，保證當定向接頭母扣斷裂時無線隨鉆測斜儀器不落井；

并且，本發明的大部分構件都隱藏在本體和芯軸內槽中，同時芯軸和本體配合部位設計有密封槽，保證泥漿不能從內壁縫隙中過流，提高整體部件的壽命；

另外，本發明拆卸方便，且每個相同的部件可以互換，減低該裝置的運行成本。

附圖說明

附圖1是本發明的結構示意圖；

附圖2是本發明的芯軸與本體配合的局部放大圖；

附圖3是本發明的外形結構示意圖；

附圖4是壓桿的結構示意圖；

附圖5是摩擦片的結構示意圖；

上圖中：固定銷1、固定銷螺絲2、芯軸3、本體4、摩擦片5、小彈簧6、銷釘7、壓桿8、摩擦片固定螺絲9、推板10、復位彈簧11；翼肋4.1、導流槽4.2；小端弧頭8.1，大端弧頭8.2。

具體實施方式

結合附圖1-5，對本發明作進一步的描述：

本發明提到的一種無線隨鉆測斜儀器防落井裝置，包括芯軸3、本體4、摩擦片5、小彈簧6、壓桿8、推板10、復位彈簧11，所述本體4上設有多個凹槽用來配合裝配多組摩擦片5和推板10，且推板10和摩擦片5通過摩擦片固定螺絲9固定在一起；所述芯軸3安裝到本體4的內孔中，芯軸3下部設有凹槽，將壓桿8安放到所述凹槽中，且壓桿8通過銷釘7固定在推板10上，小彈簧6安裝在推板10凹槽中給推板10一個徑向的向心力；復位彈簧11一端和芯軸3接觸，另一端和本體4內端面接觸；固定銷1和固定銷螺絲2是無線隨鉆測斜儀器固有的結構，該裝置可以替代現有無線隨鉆測斜儀器打撈頭，復位彈簧11的設計，使得該裝置本體及附件沿軸向運動，滿足在安放無線隨鉆測斜儀器時該裝置不啟動；同時在定向接頭母扣斷裂時，復位彈簧11給整個裝置一個預啟動力，最后靠儀器自重使得摩擦片5和無磁鉆鋌內壁摩擦越來越緊，進而保證儀器不脫落。

參照附圖4，壓桿8的一端為小端弧頭8.1，另一端為大端弧頭8.2，其中，小端弧頭和芯軸3凹槽端面貼合，壓桿8的大端弧頭和推板10內凹面貼合，芯軸3下落時，壓桿8將推板10和摩擦片5推出。

參照附圖5，摩擦片5的外表面設有多組三角形摩擦塊5.1，且本體4上采用四組摩擦片，且兩組摩擦片的高度與另兩組摩擦片的高度不同，保證四個方向都能支撐無磁鉆鋌內壁，而且高度不同，其支撐效果更好；摩擦片5上還設有兩個螺孔5.2，采用摩擦片固定螺絲9與推板10連接。

參照附圖3，本體4的上下部分采用平緩的斜錐形結構，且采用四個翼肋4.1和四個導流槽4.2組合的結構形式，翼肋4.1的外徑大小和無磁鉆鋌內壁尺寸相近，采用該結構可以使該裝置在使用過程中，泥漿可以順利通過，同時可以保護摩擦片5，減少泥漿對其沖蝕損害。

上述本體4和芯軸3之間設計有密封圈，使得其在工作時，泥漿不能從芯軸3和本體4之間縫隙中形成通路，保護裝置內部其它構件。

本發明提到的一種無線隨鉆測斜儀器防落井裝置的使用方法，包括以下步驟：

首先，在正常工作時，由于復位彈簧11的存在使得摩擦片5和無磁鉆鋌內壁貼合接觸；

其次，當定向接頭母扣斷裂時，由于儀器自重使得芯軸3向下給壓桿8一個壓力，通過銷釘7的杠桿作用將該壓力放大傳遞給推板10，推板10將壓力傳遞給摩擦片5，進而使無線隨鉆測斜儀器懸掛在無線鉆鋌內壁上，避免無線隨鉆測斜儀器落井事故發生；

另外，在無線隨鉆測斜儀器在座鍵安放時，釋放矛頭抓住該裝置，且矛頭下端面擠壓本體4上斜錐面，本體4下移，導致摩擦片5收縮，保證儀器下放座鍵正常。

本發明的有益效果是：本發明采用力學原理，轉換方向并放大儀器自重作用給壓桿的力，使得摩擦片與無磁鉆鋌內壁產生的摩擦力遠遠大于儀器自重，保證當定向接頭母扣斷裂時無線隨鉆測斜儀器不落井；并且，本發明的大部分構件都隱藏在本體和芯軸內槽中，同時芯軸和本體配合部位設計有密封槽，保證泥漿不能從內壁縫隙中過流，提高整體部件的壽命；另外，本發明拆卸方便，且每個相同的部件可以互換，減低該裝置的運行成本。

本發明可以替代現有YST-48R無線隨鉆測斜儀器中打撈頭，在定向接頭從母扣位置斷裂時，可以使YST-48R無線隨鉆測斜儀器懸掛在無磁鉆鋌內壁上，避免無線隨鉆測斜儀器落井的事故發生。

以上所述，僅是本發明的部分較佳實施例，任何熟悉本領域的技術人員均可能利用上述闡述的技術方案加以修改或將其修改為等同的技術方案。因此，依據本發明的技術方案所進行的任何簡單修改或等同置換，盡屬于本發明要求保護的范圍。