[发明专利]一种绳索取芯井眼轨迹监测装置

说明书

本发明公开了一种绳索取芯井眼轨迹监测装置，属于绳索取芯设备技术领域，包括取芯外筒、钢索、测斜仪总成和定位装置，定位装置与取芯外筒之间螺纹配合，测斜仪总成安装在定位装置上，通过钢索将测斜仪总成吊放入取芯外筒内，钢索与地面上的牵引设备连接。

技术领域

本发明涉及绳索取芯设备技术领域，特别涉及一种绳索取芯井眼轨迹监测装置。

背景技术

井眼轨迹是考核井身质量的重要指标，在钻井施工中，通过井眼轨迹监测数据分析结果，对钻井参数进行优化，对钻具组合及钻井工艺进行调整，以实现井身质量达到设计的要求。

近年来，随着煤层气项目蓬勃发展，煤层气钻井业务量呈上升趋势，煤层气钻井施工也走向规范化，井身质量涉及到后期排采及上产规模等一系列重大生产问题，因此在煤层气勘探开发中是一项重要的基础参数。煤层气钻井不同于石油钻井，要求煤芯在规定时间内提出井筒，装罐密封对煤芯产气情况进行解吸，取得真实、准确的煤层含气量资料，并作为后期开发部署的重要依据之一。因此，绳索取芯技术在煤层气钻井施工中得到广泛应用。

绳索取芯的工作原理属于双管单动取芯工具，取芯钻进前把取芯内筒用投放方式，经钻杆柱内径进入井底取芯外筒，通过座环限定取芯内筒投放位置，在取芯内筒坐入取芯外筒座环的同时，取芯内筒卡簧机构弹出，使取芯钻进中取芯内筒不受岩心推力上行的同时保持取芯内筒入芯口与外筒取芯钻头有一定的间隙，取芯内筒悬挂机构的轴承串部件实现了取芯钻进过程中外筒随钻具径向转动，取芯内筒不转与地层岩心保持轴向运动，确保取芯钻进中岩心顺利进入取芯内筒，不受钻井液冲刷保持岩心完整度。

单点测斜过程是把测斜仪与钢缆连接，用绞车把仪器通过钻杆内径下放至井底进行测量，取得测量结果后把测斜仪器提出井口读取测量结果。钻具中有取芯内筒的情况下进行单点测斜，容易在测斜仪器下放过程中损伤取芯内筒打捞机构，造成取芯内筒打捞故障，使岩心不能及时提出井筒，造成地层数据不准确，含气量解吸数据失真，失去钻井意义。钻具中无取芯内筒情况下测斜，测斜仪通过取芯外筒，直接进入井底接触地层，较软的地层下放的测斜仪器串容易嵌入地层，不能顺利提出测斜仪器，即使斩断钢缆强行起钻也会把测斜仪器留在井底，造成严重的井内事故。

公开号为CN1049542A的中国发明专利公开了绳索取芯钻具，该发明的技术方案为：根据空心圆柱形弹性体轴向受压变形时，若直径变形量相同，则轴向压力与弹性体发生变形部分的轴向长度成反比的原理，用一个较长的弹性体和一个内径稍大于弹性体外径的套，调整套的位置，使弹性体部分进入套中或从套中完全退出，以调整弹性体可产生径向变形的自由面长度，从而改变所需压力的办法，实现对岩芯堵塞报信压力的调节，但是该发明无法实现在绳索取芯的过程中进行测斜，这样会导致时间成本的增加，因此针对该缺陷发明了一种绳索取芯井眼轨迹监测装置。

发明内容

针对上述技术问题，一种绳索取芯井眼轨迹监测装置，包括：取芯外筒、钢索、外筒座环和测斜仪总成，所述的取芯外筒由四段钢管连接而成，工作状态下取芯外筒的轴线方向为重力方向，所述的外筒座环与取芯外筒内壁之间通过螺纹连接；所述的测斜仪总成与取芯外筒同轴心，所述的测斜仪总成由四段杆连接而成，所述的测斜仪总成最上一段上端面与钢索连接，所述的测斜仪总成沿重力方向的第三段杆外表面固定安装有定位托盘。

进一步的，所述取芯外筒四段钢管连接处为螺纹连接，所述的取芯外筒沿重力方向的第四段钢管下方连接有工作钻头。

进一步的，所述的取芯外筒沿重力方向第二段与第三段连接处通过螺纹与外筒座环连接。

进一步的，所述测斜仪总成的四段杆之间通过螺纹连接。

进一步的，所述的测斜仪总成沿重力方向第二段杆外表面设置有矩形凹槽，所述测斜仪总成的矩形凹槽内装有测斜仪，所述的测斜仪总成沿重力方向的第三段杆外表面设置有孔洞，所述的测斜仪总成沿重力方向的第三和第四段杆的内部设置有水道，所述的测斜仪总成沿重力方向的第四段杆外表面下端为楔形。