CN110529102B - 一种石油钻井定向mwd井下探管 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种石油钻井定向MWD井下探管，包括外套探管以及设于外套探管内的测量传感器，所述外套探管内设有调节机构，且调节机构与测量传感器连接，所述外套探管的下端设有下保护壳；所述调节机构包括连接圆盘、设于连接圆盘内的移动腔室、设于连接圆盘上端的电机、固定连接在电机输出端上的旋转轴、固定安装在旋转轴下端的第一锥齿轮、设于移动腔室内的移动块、设于移动块一侧壁上的安装槽。该石油钻井定向MWD井下探管，通过调节机构可以便捷而又准确的对测量传感器进行位置调节，且外套探管内上设有多重限位、保护部件，可以对测量传感器起到较强的保护作用，且可以在使用过程中防止测量传感器滑出外套探管而丢失，保护性较强。

Description

一种石油钻井定向MWD井下探管

技术领域

本发明属于石油钻井领域，具体涉及一种石油钻井定向MWD进井下探管。

背景技术

目前在水平井钻井中的主要技术是MWD（即随钻测斜），随钻测量系统由井下传感器组件、数据传输或井下记录装置与地面检测处理设备组成。所有随钻系统应用紧靠钻头上部的传感器来测量钻井参数与地层参数，钻井期间测量的数据实时传输导地面。MWD一般能测量井斜、方位及工具面方向。

但是目前常见的一些定向MWD井下探管在使用时，在不同的程度以及环境情况下需要对探管内的测量传感器的位置进行调节，有时需要将测量传感器伸出探管外，而探管多是跟随钻头一起进行运动的，且传感器伸出的长度不能够进行准确的把控，而这就导致伸出的传感器很容易损坏。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种结构简单，设计合理的一种石油钻井定向MWD井下探管。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种石油钻井定向MWD井下探管，包括外套探管以及设于外套探管内的测量传感器，所述外套探管内设有调节机构，且调节机构与测量传感器连接，所述外套探管的下端设有下保护壳，测量传感器为现有技术；

所述调节机构包括连接圆盘、设于连接圆盘内的移动腔室、设于连接圆盘上端的电机、固定连接在电机输出端上的旋转轴、固定安装在旋转轴下端的第一锥齿轮、设于移动腔室内的移动块、设于移动块一侧壁上的安装槽、固定连接在移动块另一侧壁上的限位块、设于安装槽内的复位弹簧、活动安装在移动腔室内壁上的绕线杆、设于绕线杆一端上的第二锥齿轮、设于绕线杆与移动块之间的连接绳。

作为本发明的进一步优化方案，所述外套探管的内壁上设有若干个限位卡槽，且外套探管的内壁固定连接有卡块，卡块位于限位卡槽的下方，所述外套探管的内壁上固定连接有固定板，且固定板与连接圆盘之间设有弹簧，所述固定板位于连接圆盘的上方。

作为本发明的进一步优化方案，所述限位块贯穿移动腔室，所述限位块的下端面为平面，且限位块的上端面为圆弧面。

作为本发明的进一步优化方案，所述下保护壳插接在外套探管的下端面上，且下保护壳与外套探管之间通过连接件连接。

作为本发明的进一步优化方案，所述下保护壳上设有若干个通孔，且下保护壳为锥形。

作为本发明的进一步优化方案，所述绕线杆的另一端固定连接有内旋盘，内旋盘位于移动腔室的壁内，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮相互啮合。

作为本发明的进一步优化方案，所述绕线杆的直径小于内旋盘的直径，所述绕线杆上设有绳索旋绕槽，所述连接绳的一端固定连接在绳索旋绕槽的内壁上，且连接绳的另一端固定连接在移动块的一侧壁中部处。

作为本发明的进一步优化方案，所述安装槽的数量为若干个，且安装槽对称分布在连接绳的两侧。

作为本发明的进一步优化方案，所述电机与外界控制系统电性连接，所述卡块为环形，且卡块与测量传感器之间接触。

本发明的有益效果在于：

1）本发明在外套探管内增设了调节机构，可以对测量传感器进行准确的位置调节，调节机构与测量传感器之间活动连接，在对测量传感器的位置进行调节时，通过控制电机工作，电机工作后带动旋转轴转动，旋转轴转动后驱动第一锥齿轮带动第二锥齿轮转动，第二锥齿轮转动后带动绕线杆转动，绕线杆转动后收纳连接绳，连接绳带动移动块和限位块移动，移动块和限位块向移动腔室内移动，使得限位块从限位卡槽中离开，此时连接圆盘处于自由状态，同时电机断电，在固定板上的弹簧的驱动下进行移动，此时限位块在复位弹簧的作用下贴附在外套探管内壁上，直至移动至另一个限位卡槽时卡进，实现再次固定限位的作用，若是还需要移动的话重复上述过程即可再次移动，每次移动固定位置，起到准确调节测量传感器的效果；

2）本发明在外套探管上设置了保护壳，当测量传感器伸出外套探管后，可以持续的对测量传感器进行保护，且可以拆卸下来，方便对测量传感器进行更换或者维修，保护性较强；

3）本发明结构简单，稳定性高，设计合理，便于实现。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明调节机构的剖面结构示意图；

图3是本发明调节机构的俯视图。

图中：1、外套探管；10、限位卡槽；11、卡块；12、固定板；2、调节机构；20、连接圆盘；200、移动腔室；21、电机；22、旋转轴；23、复位弹簧；24、移动块；240、安装槽；25、限位块；26、连接绳；27、第二锥齿轮；28、绕线杆；29、第一锥齿轮；3、测量传感器；4、下保护壳。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

实施例1

如图1-3所示，一种石油钻井定向MWD井下探管，包括外套探管1以及设于外套探管1内的测量传感器3，外套探管1内设有调节机构2，且调节机构2与测量传感器3连接，外套探管1的下端设有下保护壳4；

调节机构2包括连接圆盘20、设于连接圆盘20内的移动腔室200、设于连接圆盘20上端的电机21、固定连接在电机21输出端上的旋转轴22、固定安装在旋转轴22下端的第一锥齿轮29、设于移动腔室200内的移动块24、设于移动块24一侧壁上的安装槽240、固定连接在移动块24另一侧壁上的限位块25、设于安装槽240内的复位弹簧23、活动安装在移动腔室200内壁上的绕线杆28、设于绕线杆28一端上的第二锥齿轮27、设于绕线杆28与移动块24之间的连接绳26，连接圆盘20与测量传感器3之间为可拆卸式连接；外套探管1的内壁上设有若干个限位卡槽10，且外套探管1的内壁固定连接有卡块11，卡块11位于限位卡槽10的下方，外套探管1的内壁上固定连接有固定板12，且固定板12与连接圆盘20之间设有弹簧，固定板12位于连接圆盘20的上方，限位卡槽10对称分布在外套探管1的内壁上；限位块25贯穿移动腔室200，限位块25的下端面为平面，且限位块25的上端面为圆弧面，限位块25与限位卡槽10的形状相同，限位块25的下端面在起到限位的作用；在对测量传感器3的位置进行调节时，通过控制电机21工作，电机21工作后带动旋转轴22转动，旋转轴22转动后驱动第一锥齿轮29带动第二锥齿轮27转动，第二锥齿轮27转动后带动绕线杆28转动，绕线杆28转动后收纳连接绳26，连接绳26带动移动块24和限位块25移动，移动块24和限位块25向移动腔室200内移动，使得限位块25从限位卡槽10中离开，此时连接圆盘20处于自由状态，同时电机21断电，在固定板12上的弹簧的驱动下进行移动，此时限位块25在复位弹簧23的作用下贴附在外套探管1内壁上，直至移动至另一个限位卡槽10时卡进，实现再次固定限位的作用，若是还需要移动的话重复上述过程即可再次移动，每次移动固定位置，起到准确调节测量传感器3的效果，此处需要注意的是，每相邻两个限位卡槽10之间的距离足够上述过程中电机21工作和断电的过程完成；

下保护壳4插接在外套探管1的下端面上，且下保护壳4与外套探管1之间通过连接件连接；下保护壳4上设有若干个通孔，且下保护壳4为锥形；绕线杆28的另一端固定连接有内旋盘，内旋盘位于移动腔室200的壁内，第一锥齿轮29与第二锥齿轮27相互啮合，内旋盘起到旋转、限位的作用，可以使得绕线杆28既能够固定在同一位置进行旋转，不会发生位移和偏转；绕线杆28的直径小于内旋盘的直径，绕线杆28上设有绳索旋绕槽，连接绳26的一端固定连接在绳索旋绕槽的内壁上，可以防止连接绳26在回收时发生缠绕等情况，且连接绳26的另一端固定连接在移动块24的一侧壁中部处；安装槽240的数量为若干个，且安装槽240对称分布在连接绳26的两侧；电机21与外界控制系统电性连接，卡块11为环形，且卡块11与测量传感器3之间接触，电机21与外界控制系统之间可以采用电线连接。

需要说明的是，在需要将测量传感器3回收时，可以通过回收其上连接的电线或是再另设一根绳索，确保稳定性能，在拉力下将整个调节机构2和测量传感器3回拉，因限位块25的上端面为弧面，因此可以不需要电机21工作即可拉回，若是需要对测量传感器3进行更换维修，则可以将下保护壳4上的连接件取下，将下保护壳4拆卸下来，方便对测量传感器3进行更换维修。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种石油钻井定向MWD井下探管，包括外套探管（1）以及设于外套探管（1）内的测量传感器（3），其特征在于：所述外套探管（1）内设有调节机构（2），所述外套探管（1）的下端设有下保护壳（4）；

所述调节机构（2）包括连接圆盘（20）、设于连接圆盘（20）内的移动腔室（200）、设于连接圆盘（20）上端的电机（21）、固定连接在电机（21）输出端上的旋转轴（22）、固定安装在旋转轴（22）下端的第一锥齿轮（29）、设于移动腔室（200）内的移动块（24）、设于移动块（24）一侧壁上的安装槽（240）、固定连接在移动块（24）另一侧壁上的限位块（25）、设于安装槽（240）内的复位弹簧（23）、活动安装在移动腔室（200）内壁上的绕线杆（28）、设于绕线杆（28）一端上的第二锥齿轮（27）、设于绕线杆（28）与移动块（24）之间的连接绳（26），所述连接圆盘（20）与所述测量传感器（3）之间为可拆卸式连接；

所述绕线杆（28）的另一端固定连接有内旋盘，内旋盘位于移动腔室（200）的壁内，所述第一锥齿轮（29）与第二锥齿轮（27）相互啮合；

所述外套探管（1）的内壁上设有若干个限位卡槽（10），且外套探管（1）的内壁固定连接有卡块（11），卡块（11）位于限位卡槽（10）的下方，所述外套探管（1）的内壁上固定连接有固定板（12），且固定板（12）与连接圆盘（20）之间设有弹簧，所述固定板（12）位于连接圆盘（20）的上方；所述限位块（25）贯穿移动腔室（200），所述限位块（25）的下端面为平面，且限位块（25）的上端面为圆弧面，其中，所述限位块（25）从所述外套探管（1）的内壁上的限位卡槽（10）中离开或卡进，以实现对测量传感器（3）的位置调节。

2.根据权利要求1所述的一种石油钻井定向MWD井下探管，其特征在于：所述下保护壳（4）插接在外套探管（1）的下端面上，且下保护壳（4）与外套探管（1）之间通过连接件连接。

3.根据权利要求2所述的一种石油钻井定向MWD井下探管，其特征在于：所述下保护壳（4）上设有若干个通孔，且下保护壳（4）为锥形。

4.根据权利要求1所述的一种石油钻井定向MWD井下探管，其特征在于：所述绕线杆（28）的直径小于内旋盘的直径，所述绕线杆（28）上设有绳索旋绕槽，所述连接绳（26）的一端固定连接在绳索旋绕槽的内壁上，且连接绳（26）的另一端固定连接在移动块（24）的一侧壁中部处。

5.根据权利要求4所述的一种石油钻井定向MWD井下探管，其特征在于：所述安装槽（240）的数量为若干个，且安装槽（240）对称分布在连接绳（26）的两侧。

6.根据权利要求1所述的一种石油钻井定向MWD井下探管，其特征在于：所述电机（21）与外界控制系统电性连接，所述卡块（11）为环形，且卡块（11）与测量传感器（3）之间接触。