CN104373069B - 一种螺旋桨式井下仪器推进器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种螺旋桨式井下仪器推进器，具体包含：电缆连接头、仪器连接头、螺旋桨推进器、至少两个滚轮扶正器；电缆连接头设置于推进器一端，用于连接电缆给推进器提供地面电源供电和信号传输；仪器连接头设置于与电缆连接头相对的推进器的另一端，用于连接测井仪器；螺旋桨推进器设置于电缆连接头与仪器连接头之间，用于给推进器提供推进力，带动测井仪器移动；滚轮扶正器设置于电缆连接头与仪器连接头之间，用于稳定推进器，防止测井仪器和螺旋桨推进器井壁相接，使推进器能够平稳推进；至少两个滚轮扶正器分别沿轴向不相接的设置于推进器外表面；以此，平稳推进测井仪器，实现水平井需要测试井段地层参数的录取。
Description
技术领域
本发明涉及石油测井技术领域，是一种用于水平井测井仪器在井下向前推进的装置。
背景技术
目前，各大油田都很重视水平井的开发，因为水平井产量大，通常是直井产量的3-5倍，所以见效很快。但是，水平井钻井后的测井以及生产后的测试问题仍然是水平井开发的难题，其主要难点之一就是测井仪器如何能下入到水平段脚尖位置。
鉴于以上提出一种螺旋桨井下仪器推进器，可以在水平井测井时将测井仪器推进到水平井的脚尖位置。
发明内容
本发明目的在于提供一种用于水平井电缆测试方式的仪器推进装置，根据测试施工要求，通过该推进器可以将测试仪器推进到水平井脚尖位置，并在上提电缆过程中完成水平井的测试任务，然后随电缆提出地面。
为达到上述目的，本发明具体提供一种螺旋桨式井下仪器推进器，包含：电缆连接头、仪器连接头、螺旋桨推进器、至少两个滚轮扶正器；
所述电缆连接头设置于推进器一端，用于连接电缆给所述推进器提供地面电源供电和信号传输；
所述仪器连接头设置于与所述电缆连接头相对的推进器的另一端，用于连接测井仪器；
所述螺旋桨推进器设置于所述电缆连接头与所述仪器连接头之间，用于给推进器提供推进力，带动测井仪器移动；
所述滚轮扶正器设置于所述电缆连接头与所述仪器连接头之间，用于稳定推进器，防止测井仪器和所述螺旋桨推进器井壁相接；
所述至少两个滚轮扶正器分别沿轴向不相接的设置于推进器外表面。
本发明一优选的实施例中，上述螺旋桨推进器包含螺旋桨驱动电机、丝杠总成、螺旋桨叶片、旋转轴承、减速器和旋转电机；所述螺旋桨驱动电机与所述丝杠总成相连，所述丝杠总成与所述螺旋桨叶片相连，所述螺旋桨叶片设置于所述旋转轴承上，所述旋转轴承与所述减速器相连，所述减速器与所述旋转电机相连；所述螺旋桨叶片初始处于合拢状态，当所述螺旋桨驱动电机接收到控制指令时，通过所述丝杠总成带动所述螺旋桨叶片旋转，所述螺旋桨叶片转变为撑开状态，所述旋转电机带动所述减速器旋转，所述减速器与所述旋转轴承连接，所述螺旋桨叶片在所述旋转轴承的带动下旋转。
本发明一优选的实施例中，上述滚轮扶正器包含：多个支撑器，所述多个支撑器沿所述推进器轴向分部，用于在井下平衡固定所述推进器。
本发明一优选的实施例中，上述支撑器包含一滚轮与多条支撑臂，所述多条支撑臂一端固定在推进器的外表面上，所述多条支撑臂另一端与滚轮连接。
本发明一优选的实施例中，上述仪器连接头还包含一压力传感器，所述压力传感器用于感测测井仪器压力状态并回馈信号控制所述螺旋桨推进器停止。
本发明一优选的实施例中，上述推进器包含多个螺旋桨推进器，所述多个螺旋桨推进器分别沿轴向不相接的设置于推进器外表面。
本发明的有益技术效果在于：通过本发明所提供的螺旋桨式井下仪器推进器，可在水平生产井中将测井仪器平稳的推送到水平段的指定位置，实现水平井需要测试井段地层参数的录取。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例中所提供的螺旋桨式井下仪器推进器结构图。
附图标号
1-电缆连接头，2-螺旋桨驱动电机，3-丝杠总成，4-螺旋桨叶片，5-旋转轴承，6-减速器，7-旋转电机，8-滚轮扶正器，9-辅助螺旋桨驱动电机；10-丝杠总成，11-辅助螺旋桨叶片，12-旋转轴承，13-减速器，14-旋转电机，15-滚轮扶正器，16-仪器连接头
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1所示，本发明具体提供一种螺旋桨式井下仪器推进器，包含：电缆连接头1、仪器连接头16、螺旋桨推进器、至少两个滚轮扶正器8、15；所述电缆连接头1设置于推进器一端，用于连接电缆给所述推进器提供地面电源供电和信号传输；所述仪器连接头16设置于与所述电缆连接头相对的推进器的另一端，用于连接测井仪器；所述螺旋桨推进器设置于所述电缆连接头与所述仪器连接头之间，用于给推进器提供推进力，带动测井仪器移动；所述滚轮扶正器8、15设置于所述电缆连接头与所述仪器连接头之间，用于稳定推进器，防止测井仪器和所述螺旋桨推进器井壁相接；所述至少两个滚轮扶正器分别沿轴向不相接的设置于推进器外表面。
本领域技术人员可将测井仪器置于仪器连接头16上，本发明所提供的螺旋桨式井下仪器推进器外接通过电缆连接头1电缆，工作时，通过电缆将连接有测井仪器的螺旋桨式井下仪器推进器下放入井中，当无法通过重力使测井仪器到达预定位置时，通过地面发送指示，控制螺旋桨式井下仪器推进器的螺旋桨推进器开启转动，向推进器提供推力带动测井仪器前进。
请参考图1所示，在上述实施例中，螺旋桨推进器包含螺旋桨驱动电机2、9，丝杠总成,3、10，螺旋桨叶片4、11，旋转轴承5、12，减速器6、13和旋转电机7、14；所述螺旋桨驱动电机与所述丝杠总成相连，所述丝杠总成与所述螺旋桨叶片相连，所述螺旋桨叶片设置于所述旋转轴承上，所述旋转轴承与所述减速器相连，所述减速器与所述旋转电机相连；所述螺旋桨叶片初始处于合拢状态，当所述螺旋桨驱动电机接收到控制指令时，通过所述丝杠总成带动所述螺旋桨叶片旋转，所述螺旋桨叶片转变为撑开状态，所述旋转电机带动所述减速器旋转，所述减速器与所述旋转轴承连接，所述螺旋桨叶片在所述旋转轴承的带动下旋转，提供推动力。
在上述实施例中，螺旋桨驱动电机用于转变螺旋桨叶片的状态，将初始的合拢转变为撑开，其具体结构可为现有的机械结构，本发明在此并不做限制。
本发明一优选的实施例中，上述滚轮扶正器包含：多个支撑器8、15，所述多个支撑器8、15沿所述推进器轴向分部，用于在井下平衡固定所述推进器。
在上述实施例中，支撑器8、15包含一滚轮与多条支撑臂，所述多条支撑臂一端固定在推进器的外表面上，所述多条支撑臂另一端与滚轮连接。如图所示，其中两条以上的支撑臂的一端通过滚轮连接，另一端固定在推进器的外表面上，成三角形结构更稳固；其通过滚轮与井壁接触，以此减小推动器在前进或者后退过程中与井壁的摩擦；同时，因为支撑器8、15为固定的结构，其在减少摩擦的同时更用于平稳推动器，防止螺旋桨推动器的螺旋桨叶片与测井仪器与井壁接触，造成不必要的磨损和消耗。
本发明一优选的实施例中，上述仪器连接头还包含一压力传感器，所述压力传感器用于感测测井仪器压力状态并回馈信号控制所述螺旋桨推进器停止。
在上述实施例中，所述压力传感器设置于测井仪器外表面，当测井仪器受到特定压力值后，将反馈一信号至螺旋桨推进器，该螺旋桨推进器接收到所述反馈的信号后停止运行。
本发明一优选的实施例中，上述推进器包含多个螺旋桨推进器，所述多个螺旋桨推进器分别沿轴向不相接的设置于推进器外表面。请参考图1所示，在上述实施例中，可设置多个螺旋桨推进器在螺旋桨式井下仪器推进器外表面上，该螺旋桨推进器目的在于给螺旋桨式井下仪器推进器提供足够的推动力，实际工作中，可根据情况设置增加适应螺旋桨推进器以达到上述目的；因此，本实施例在此并不限制螺旋桨推进器的数量。
本发明一优选的实施例中，上述螺旋桨叶片还连接一可控支撑架，用以根据所述螺旋桨驱动电机运转带动所述螺旋桨叶片撑开或合拢。该支撑架结构可为现有的支撑结构，目的在于当螺旋桨驱动电机运转时，能够将螺旋桨叶片撑开或合拢。
在实际工作中，本发明提供的螺旋桨式井下仪器推进器如下进行工作：
在图1中，测井电缆与推进器电缆连接头1连接，提供地面电源供电和信号传输，测井仪器连接与推进器仪器连接头16连接，连接在推进器前面。在水平井测井时，垂直井段靠测井仪器串自重下放，此时，推进器的螺旋桨叶片4和辅助螺旋桨叶片11处于收拢状态，滚轮扶正器8和15一直处于撑开状态，滚轮扶正器在此设置4个支撑臂，每个支撑臂与管壁接触位置设置有可以转动的金属轮，这样可以减小摩擦并保证测试仪器和螺旋桨叶片居中避免磨损，多个螺旋桨叶片4、旋转轴承5、减速器6和旋转电机7组成螺旋桨推进器；多个辅助螺旋桨叶片11、旋转轴承12、减速器13和旋转电机14组成辅助螺旋桨推进器。当测井仪器串下放到井斜较大情况下，靠本身重力无法前进时，地面程序控制推进器开始工作，螺旋桨驱动电机2和辅助螺旋桨驱动电机9同时工作，正向旋转带动丝杠总成3和10旋转，将螺旋桨叶片4和辅助螺旋桨叶片11撑开，叶片撑开后螺旋桨旋转电机7和辅助螺旋桨旋转电机14同时工作，带动减速器6和13旋转，减速器6和13分别与旋转轴承5和12连接，螺旋桨叶片4和辅助螺旋桨叶片11在旋转轴承5和12上高速旋转，与油井内液体产生旋转动力，推动整个仪器串前进，直到前进到指定位置后或压力传感器反馈一停止信号时，螺旋桨旋转电机7和辅助螺旋桨旋转电机14停止工作，螺旋桨驱动电机2和辅助螺旋桨驱动电机9反向旋转将螺旋桨叶片4和辅助螺旋桨叶片11收拢，上提电缆进行测井参数的录取，测井完毕后继续上提电缆将推进器和测井仪器串取出地面。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种螺旋桨式井下仪器推进器，其特征在于，所述推进器包含：电缆连接头、仪器连接头、螺旋桨推进器、至少两个滚轮扶正器；
所述电缆连接头设置于螺旋桨式井下仪器推进器一端，用于连接电缆给所述螺旋桨式井下仪器推进器提供地面电源供电和信号传输；
所述仪器连接头设置于与所述电缆连接头相对的螺旋桨式井下仪器推进器的另一端，用于连接测井仪器；
所述螺旋桨推进器设置于所述电缆连接头与所述仪器连接头之间，用于给螺旋桨式井下仪器推进器提供推进力，带动测井仪器移动；
所述滚轮扶正器设置于所述电缆连接头与所述仪器连接头之间，用于稳定螺旋桨式井下仪器推进器，防止测井仪器和所述螺旋桨推进器与井壁相接；
所述至少两个滚轮扶正器分别沿轴向不相接的设置于螺旋桨式井下仪器推进器外表面；所述螺旋桨推进器包含螺旋桨驱动电机、丝杠总成、螺旋桨叶片、旋转轴承、减速器和旋转电机；
所述螺旋桨驱动电机与所述丝杠总成相连，所述丝杠总成与所述螺旋桨叶片相连，所述螺旋桨叶片设置于所述旋转轴承上，所述旋转轴承与所述减速器相连，所述减速器与所述旋转电机相连；
所述螺旋桨叶片初始处于合拢状态，当所述螺旋桨驱动电机接收到控制指令时，通过所述丝杠总成带动所述螺旋桨叶片旋转，所述螺旋桨叶片转变为撑开状态，所述旋转电机带动所述减速器旋转，所述减速器与所述旋转轴承连接，所述螺旋桨叶片在所述旋转轴承的带动下旋转；
所述滚轮扶正器包含：多个支撑器，所述多个支撑器沿所述螺旋桨式井下仪器推进器轴向分布，用于在井下平衡固定所述螺旋桨式井下仪器推进器。
2.根据权利要求1所述的螺旋桨式井下仪器推进器，其特征在于，所述支撑器包含一滚轮与多条支撑臂，所述多条支撑臂一端固定在螺旋桨式井下仪器推进器的外表面上，所述多条支撑臂另一端与滚轮连接。
3.根据权利要求1所述的螺旋桨式井下仪器推进器，其特征在于，所述仪器连接头还包含一压力传感器，所述压力传感器用于感测测井仪器压力状态并回馈信号控制所述螺旋桨推进器停止运行。
4.根据权利要求1所述的螺旋桨式井下仪器推进器，其特征在于，所述螺旋桨式井下仪器推进器包含多个螺旋桨推进器，所述多个螺旋桨推进器分别沿轴向不相接的设置于螺旋桨式井下仪器推进器外表面。
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