[发明专利]一种油田井下深度测量装置及方法

权利要求书

1.一种油田井下深度测量装置，其特征在于：包括上接头（1）、活塞套（2）、活塞（3）、中心管（4）、弹簧护套(5)、弹簧（6）、下接头（7）和密封球（8），上接头（1）和下接头（7）分别通过螺纹连接在中心管（4）的上下两端，所述的活塞套（2）的上端通过螺纹连接在上接头（1）的外侧，所述的活塞（3）设置在活塞套（2）和中心管（4）之间的环形空间内，中心管（4）上与活塞（3）对应设置有过液孔（12），向中心管（4）内打压后，高压液体通过过液孔（12）进入活塞（3）上侧的密闭空间，继而推动活塞（3）运动，所述的活塞套（2）的下部设置有弹性挂爪（9），弹性挂爪（9）的下端的外侧设置有凸起(11)，弹性挂爪（9）下端的内侧和所述活塞（3）的下端的外侧设置有相互配合的锥面结构，活塞（3）下行时，弹性挂爪（9）连同其上的凸起（11）在锥面结构的作用下向外涨起，所述的弹簧护套（5）和弹簧（6）均套装在中心管（4）上，其中，弹簧护套（5）的上端抵在弹性挂爪（9）和活塞（3）的下端，弹簧（6）位于弹簧护套（5）和下接头（7）之间，所述的下接头（7）的内侧设置有球座，所述的密封球（8）落于球座上；

所述活塞（3）上的锥面结构和弹性挂爪（9）上的锥面结构均包括上锥面（10）、柱面（13）和下锥面（14），上锥面（10）和下锥面（14）分别衔接在柱面（13）的上下两端；当凸起（11）滑至套管破损处时，弹性挂爪（9）的内侧仅有活塞（3）上的下锥面（14）支撑，虽然指重表指针会波动，但继续上提管柱后活塞（3）会被迫上行，指重表指针又会恢复稳定；当凸起（11）滑至套管接缝处时，凸起的周围有足够的空间供弹性挂爪（9）胀起，弹性挂爪（9）胀起后，活塞（3）进一步下行，直到活塞（3）上的柱面（13）支撑在凸起（11）的内侧，使得凸起（11）能够牢牢卡在套管连接处的缝隙中，而不会在径向力的作用下从套管连接处的缝隙内滑出；

所述的凸起（11）的横截面为梯形，所述的凸起（11）进入套管缝隙时，能使凸起（11）的中心与缝隙中心重合，从而进一步改善定位精度。

2.根据权利要求1所述的一种油田井下深度测量装置，其特征在于：所述的密封球（8）由乙烯-四氟乙烯共聚物制成，使用这种材料制造密封球（8），既可以保证密封球（8）的密封性能，又可以在不需要打压定位时将密封球（8）返排出去，使管柱内保持通畅，便于其他工序的进行。

3.一种采用如权利要求1-2中任意一项所述的油田井下深度测量装置的油田井下深度测量方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1，丈量下井油管，组配下井管柱，将所述的油田井下深度测量装置连接在管柱上一起下井；

步骤2，将所述的油田井下深度测量装置下到目标接箍下面，投入密封球（8），在地面按设定的压力进行正加压，油田井下深度测量装置内的凸起（11）紧密接触套管内壁，此时，活塞（3）上的柱面（13）与弹性挂爪（9）上的柱面（13）重合；

步骤3，保持管柱内压力不变，缓慢上提管柱，当凸起（11）进入套管连接处的缝隙时，弹性挂爪（9）向外胀起，活塞（3）下行至新的稳定位置，此时，活塞（3）上的上锥面（10）与弹性挂爪（9）上的下锥面（14）重合，在活塞（3）上的柱面（13）的限位作用下，凸起（11）牢牢卡在套管连接处的缝隙中；

步骤4，继续上提管柱，作业机的指重表有明显增加，说明目标套管接箍已经找到,用该套管接箍的深度加上或减去相关油管和工具长度后，就能得到特定工具的精确深度；

步骤5，在目标接箍上面和下面再测试一组接箍，根据套管长度不同，进一步印证结果的正确性；

步骤6，当测试压力降为零时，油田井下深度测量装置的弹性挂爪（9）在自身弹力的作用下复位，以待进行下次测量。