一种大容量测井复合管缆滚筒装置的制作方法

专利2022-06-29  60


本实用新型涉及石油测井领域,尤其涉及一种大容量测井复合管缆滚筒装置。



背景技术:

在石油天然气开采过程中,为掌握在产液或注水过程中有关井内流体的特性与状态的详细资料,需要用到石油测井技术,主要包括电测井和光纤测井。光纤测井具有分布式测量能力,可以测量被测井内的空间分布,给出剖面信息。与电测井技术相比,光纤测井技术还具有更强的抗干扰能力,更适合在高温、高压、腐蚀、地磁地电干扰环境下工作,更好的防爆性能,测量参数更准确、更全面。但有时也会同时用到两种测井技术,甚至还要完成注液(气)等复合作业,这就需要用到测井复合管缆。测井复合管缆的结构为外套管包裹两个或多个内套管,内外套管间的环空内嵌入测井电缆和测井光纤,并用有机复合材料将其固定,内套管可同时通入两种或多种液体或气体。

复合管缆通常是缠绕在滚筒装置上的,滚筒装置的功能是容纳并起下复合管缆,并在起下过程中完成测井和注液(气)等复合作业。滚筒在作业过程中是不停旋转的,而管缆外部的仪器和装置则不旋转,这就需要滚筒在旋转过程中建立一套复合连续通道,既能实现多路测井数据的实时传输,又能进行两路或多路液体或气体的注入,而传统的滚筒装置则无法实现此功能。另外,随着油气开采技术的发展,油气井的深度不断增加,复合管缆的长度也在不断增大,滚筒装置的容量也必须随之增大。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种大容量测井复合管缆滚筒装置,在滚筒旋转状态下,既能实现电测井和光纤测井数据的实时传输,又能实现两路或多路液体或气体同时通入的大容量测井复合管缆滚筒装置。

为解决上述技术问题,本实用新型采用如下技术方案:

本实用新型一种大容量测井复合管缆滚筒装置,包括底座、可转动地设置在所述底座上的滚筒和用于驱动所述滚筒转动的驱动装置;

所述滚筒外周上缠绕有测井复合管缆,内部固定有高压内管汇;所述底座与滚筒两侧的转动连接处分别设置有电/光纤复合滑环和多通道旋转接头;所述电/光纤复合滑环的转子端与滚筒同步转动,定子端与底座固定连接;所述多通道旋转接头包括旋转接头定子端和可转动地套接在所述转接头定子端上的旋转接头转子端,旋转接头定子端的轴心处开设有与所述旋转接头转子端贯通的旋转接头中间通道,旋转接头定子端的侧壁内开设有与所述旋转接头转子端贯通的旋转接头侧通道;所述旋转接头转子端与滚筒同步转动,所述旋转接头定子端与底座固定连接;所述底座上固定有高压外管汇;

所述测井复合管缆一端的外套管与所述高压内管汇的一端连接,高压内管汇的另一端与所述旋转接头转子端的旋转接头中间通道连接,所述旋转接头定子端的旋转接头中间通道与所述高压外管汇连接;所述高压内管汇通过歧管另外分离出一路内套管、滚筒内测井电缆和滚筒内测井光纤,另外分离出来的所述内套管与所述旋转接头转子端的旋转接头侧通道连接,所述旋转接头定子端的旋转接头侧通道连接有旋转接头外部侧管路,所述滚筒内测井电缆和滚筒内测井光纤分别连接在所述电/光纤复合滑环的转子端的两个接线端子上,电/光纤复合滑环的定子端连接有用于连接外部收发装置的外部测井电缆和外部测井光纤。

进一步的,所述底座一侧设置有驱动端轴承,另一侧设置有从动端轴承;所述从动端轴承通过从动端支架设置在底座上;所述滚筒的两端分别与所述驱动端轴承和从动端轴承连接。

再进一步的,所述驱动端轴承和从动端轴承的内圈与所述底座保持相对固定,外圈均连接有插装板;所述插装板上设置有第一导向槽和第二导向块,所述第一导向槽和第二导向块的连线经过插装板的转动轴线,所述滚筒的两侧均设置有第一导向块和第二导向槽,所述第一导向块与第一导向槽相配合,所述第二导向槽与第二导向块相配合;所述滚筒的两端与插装板相对的通孔中插设中心轴套,所述中心轴套上设置锁片。

再进一步的,所述驱动装置包括马达和与所述马达传动连接的行星减速机,所述驱动端轴承设有外齿圈,所述行星减速机的输出轴与外齿圈相啮合。

再进一步的,所述测井复合管缆一端的外套管通过螺纹式接头与所述高压内管汇连接。

再进一步的,所述歧管出口处采用耐高压橡胶密封件填充。

再进一步的,所述底座上架设有用于在滚筒外周整齐缠绕测井复合管缆的排缆装置。

再进一步的,所述排缆装置上设置有用于测量测井复合管缆起下深度的计深装置。

再进一步的,所述滚筒两侧设置有滚筒吊耳。

与现有技术相比,本实用新型的有益技术效果如下:

本实用新型的滚筒装置可缠绕测井复合管缆,实现了滚筒、复合管缆、高压内管汇在旋转状态下,既能同时进行电测井和光纤测井数据的实时传输,又能同时进行多路液体或气体的通入;且滚筒可以快速拆装,现场作业效率显著提高。

附图说明

下面结合附图说明对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图;

图2是本实用新型的多通道旋转接头结构图;

图3是图1中″a″处放大图;

图4是图1中″b″处放大图;

附图标记说明:1-底座,2-马达,3-行星减速机,4-电/光纤复合滑环,401-外部测井电缆,402-外部测井光纤,5-插装板,501-第一导向槽,502-第二导向块,6-驱动端轴承,7-滚筒,701-滚筒吊耳,702-第一导向块,703-第二导向槽,8-测井复合管缆,9-高压内管汇,901-歧管,902-内套管,903-滚筒内测井电缆,904-滚筒内测井光纤,10-排缆装置,11-计深装置,12-从动端轴承,13-多通道旋转接头,1301-旋转接头外部侧管路,1302-旋转接头中间通道,1303-旋转接头侧通道,1304-旋转接头转子端,1305-旋转接头定子端,14-中心轴套,15-锁片,16-从动端支架,17-高压外管汇。

具体实施方式

如图1、2、3、4所示,一种大容量测井复合管缆滚筒装置的其中一种具体实施例,包括底座1,可转动地设置在所述底座1上的滚筒7和用于驱动所述滚筒7转动的驱动装置。具体地,本具体实施例中,底座左侧为驱动端,右侧为从动端。所述驱动装置包括马达2和与所述马达2传动连接的行星减速机3,马达与行星减速机均安装在底座的驱动端。所述底座1的驱动端安装有驱动端轴承6,所述驱动端轴承6设有外齿圈,所述行星减速机3的输出轴与外齿圈相啮合,使马达驱动驱动端轴承的外圈转动。从动端通过从动端支架16安装有从动端轴承12,从动端轴承的外圈无齿。更为具体地,驱动端轴承6的内圈固定在行星减速机箱体上,从动端轴承12的内圈固定在从动端支架上,使驱动端轴承6和从动端轴承12的内圈与所述底座1保持相对固定。驱动端轴承6和从动端轴承12的外圈均固定安装有插装板5,所述插装板5上设置有第一导向槽501和第二导向块502,所述第一导向槽501和第二导向块502的连线经过插装板5的转动轴线,所述滚筒7的两侧均设置有第一导向块702和第二导向槽703,所述第一导向块702与第一导向槽501相配合,所述第二导向槽703与第二导向块502相配合。使用时,将两侧插装板的第一导向槽501和第二导向块502调到一个朝向,将滚筒两侧的第一导向块702和第二导向槽703插入到插装板的第一导向槽501和第二导向块502上,这时滚筒和两插装板在同一轴线上,所述滚筒7的两端与插装板5相对的通孔中插设中心轴套14,所述中心轴套14上安装锁片15,防止滚筒7在旋转中脱出,使滚筒固定在两个插装板之间,并能与插装板同步转动,其特殊的安装方式可实现滚筒的快速拆装,拆卸时使用相反的步骤即可。最终在马达驱动驱动端轴承外圈转动时,带动插装板、滚筒及从动端轴承外圈同步转动,滚筒的容量较大,测井复合管缆的容量可达6600m。

所述滚筒7外周上缠绕有测井复合管缆8,内部固定有高压内管汇9。所述底座1与滚筒7两侧的转动连接处分别安装有电/光纤复合滑环4和多通道旋转接头13。电/光纤复合滑环4安装在滚筒的驱动端,多通道旋转接头安装在滚筒的从动端。所述电/光纤复合滑环4的转子端与滚筒7固定连接保持同步转动,电/光纤复合滑环与滚筒同轴心,由滚筒带动其转子旋转;电/光纤复合滑环的定子端与底座1固定连接保持相对静止。所述多通道旋转接头13包括旋转接头定子端1305和可转动地套接在所述旋转接头定子端1305上的旋转接头转子端1304,旋转接头定子端与旋转接头转子端的连接处进行旋转密封。旋转接头定子端1305的轴心处开设有与所述旋转接头转子端1304贯通的旋转接头中间通道1302,旋转接头定子端1305的侧壁内开设有与所述旋转接头转子端1304贯通的旋转接头侧通道1303旋转接头中间通道1302与旋转接头侧通道1303形成两个独立的旋转通道。所述旋转接头转子端1304与滚筒7固定连接保持同步转动,多通道旋转接头与滚筒同轴心,由滚筒带动旋转接头转子端旋转;所述旋转接头定子端1305与底座1相对静止。

所述测井复合管缆8一端的外套管通过螺纹式接头与所述高压内管汇9的一端连接,使测井复合管缆8的内套管通入高压内管汇9内部,高压内管汇9的另一端与所述旋转接头转子端1304的旋转接头中间通道1302连接,所述旋转接头定子端1305的旋转接头中间通道1302与所述高压外管汇17连接,高压外管汇17固定安装在所述底座1上,通过高压外管汇与外部供液(气)装置相连。

所述高压内管汇9通过歧管901另外分离出一路内套管902、滚筒内测井电缆903和滚筒内测井光纤904,为保证高压内管汇的密封性能,所述歧管901出口处采用耐高压橡胶密封件填充。另外分离出来的所述内套管902与所述旋转接头转子端1304的旋转接头侧通道1303连接,所述旋转接头定子端1305的旋转接头侧通道1303连接有旋转接头外部侧管路1301,通过旋转接头外部侧管路与外部供液(气)装置连接。所述滚筒内测井电缆903和滚筒内测井光纤904分别连接在所述电/光纤复合滑环4的转子端的两个接线端子上,电/光纤复合滑环4的定子端连接有用于连接外部收发装置的外部测井电缆401和外部测井光纤402,通过外部测井电缆401和外部测井光纤402与外部收发装置连接。

所述多通道旋转接头13可以保证滚筒旋转时同时通入多种液体或气体,其中旋转接头中间通道直接与高压内、外管汇相通,其他通道则通过旋转接头侧通道连通。

所述底座1上架设有排缆装置10,所述排缆装置10可带动复合管缆8在滚筒宽度方向上左右移动,此为现有技术,在此不再赘述。本具体实施例中,排缆装置的动力取自于滚筒的旋转动力,其通过封闭的传动链进行传动,保证滚筒每转动一周,复合管缆8在滚筒7宽度方向上移动的距离恰好等于其直径,从而保证起下过程中复合管缆在滚筒上的紧密排列。所述排缆装置10上安装有用于测量测井复合管缆8起下深度的计深装置11。

所述滚筒7两侧固定有滚筒吊耳701,便于在拆卸或安装滚筒时进行起吊。

图1-图2是本实用新型的外形图及所包含的部件结构图。需要说明的是,附图是以外套管嵌入两个内套管和测井电缆及测井光纤的复合管缆为例进行说明的。以下结合附图,对本实用新型作进一步描述和说明,所举实例只用于解释本实用新型,并非用于限定本实用新型的范围。

在不脱离本实用新型设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。


技术特征:

1.一种大容量测井复合管缆滚筒装置,其特征在于:包括底座(1)、可转动地设置在所述底座(1)上的滚筒(7)和用于驱动所述滚筒(7)转动的驱动装置;

所述滚筒(7)外周上缠绕有测井复合管缆(8),内部固定有高压内管汇(9);所述底座(1)与滚筒(7)两侧的转动连接处分别设置有电/光纤复合滑环(4)和多通道旋转接头(13);所述电/光纤复合滑环(4)的转子端与滚筒(7)同步转动,定子端与底座(1)相对静止;所述多通道旋转接头(13)包括旋转接头定子端(1305)和可转动地套接在所述转接头定子端(1305)上的旋转接头转子端(1304),旋转接头定子端(1305)的轴心处开设有与所述旋转接头转子端(1304)贯通的旋转接头中间通道(1302),旋转接头定子端(1305)的侧壁内开设有与所述旋转接头转子端(1304)贯通的旋转接头侧通道(1303);所述旋转接头转子端(1304)与滚筒(7)同步转动,所述旋转接头定子端(1305)与底座(1)相对静止;所述底座(1)上固定有高压外管汇(17);

所述测井复合管缆(8)一端的外套管与所述高压内管汇(9)的一端连接,高压内管汇(9)的另一端与所述旋转接头转子端(1304)的旋转接头中间通道(1302)连接,所述旋转接头定子端(1305)的旋转接头中间通道(1302)与所述高压外管汇(17)连接;所述高压内管汇(9)通过歧管(901)另外分离出一路内套管(902)、滚筒内测井电缆(903)和滚筒内测井光纤(904),另外分离出来的所述内套管(902)与所述旋转接头转子端(1304)的旋转接头侧通道(1303)连接,所述旋转接头定子端(1305)的旋转接头侧通道(1303)连接有旋转接头外部侧管路(1301),所述滚筒内测井电缆(903)和滚筒内测井光纤(904)分别连接在所述电/光纤复合滑环(4)的转子端的两个接线端子上,电/光纤复合滑环(4)的定子端连接有用于连接外部收发装置的外部测井电缆(401)和外部测井光纤(402)。

2.根据权利要求1所述的大容量测井复合管缆滚筒装置,其特征在于:所述底座(1)一侧设置有驱动端轴承(6),另一侧设置有从动端轴承(12);所述从动端轴承(12)通过从动端支架(16)设置在底座(1)上;所述滚筒(7)的两端分别与所述驱动端轴承(6)和从动端轴承(12)连接。

3.根据权利要求2所述的大容量测井复合管缆滚筒装置,其特征在于:所述驱动端轴承(6)和从动端轴承(12)的内圈与所述底座(1)保持相对固定,外圈均连接有插装板(5);所述插装板(5)上设置有第一导向槽(501)和第二导向块(502),所述第一导向槽(501)和第二导向块(502)的连线经过插装板(5)的转动轴线,所述滚筒(7)的两侧均设置有第一导向块(702)和第二导向槽(703),所述第一导向块(702)与第一导向槽(501)相配合,所述第二导向槽(703)与第二导向块(502)相配合;所述滚筒(7)的两端与插装板(5)相对的通孔中插设中心轴套(14),所述中心轴套(14)上设置锁片(15)。

4.根据权利要求2所述的大容量测井复合管缆滚筒装置,其特征在于:所述驱动装置包括马达(2)和与所述马达(2)传动连接的行星减速机(3),所述驱动端轴承(6)设有外齿圈,所述行星减速机(3)的输出轴与外齿圈相啮合。

5.根据权利要求1所述的大容量测井复合管缆滚筒装置,其特征在于:所述测井复合管缆(8)一端的外套管通过螺纹式接头与所述高压内管汇(9)连接。

6.根据权利要求1所述的大容量测井复合管缆滚筒装置,其特征在于:所述歧管(901)出口处采用耐高压橡胶密封件填充。

7.根据权利要求1所述的大容量测井复合管缆滚筒装置,其特征在于:所述底座(1)上架设有用于在滚筒(7)外周整齐缠绕测井复合管缆(8)的排缆装置(10)。

8.根据权利要求7所述的大容量测井复合管缆滚筒装置,其特征在于:所述排缆装置(10)上设置有用于测量测井复合管缆(8)起下深度的计深装置(11)。

9.根据权利要求1所述的大容量测井复合管缆滚筒装置,其特征在于:所述滚筒(7)两侧设置有滚筒吊耳(701)。

技术总结
本实用新型公开了一种大容量测井复合管缆滚筒装置,包括底座、可转动地设置在所述底座上的滚筒和用于驱动所述滚筒转动的驱动装置;所述底座上还固定有高压外管汇;所述滚筒外周上缠绕有测井复合管缆,内部固定有高压内管汇;多通道旋转接头具有旋转接头中间通道和旋转接头侧通道,高压内管汇通过多通道旋转接头实现多路气体或液体与外部连通,通过电/光纤复合滑环实现电/光与外部连通。本实用新型的滚筒装置可缠绕测井复合管缆,实现了滚筒、复合管缆、高压内管汇在旋转状态下,既能同时进行电测井和光纤测井数据的实时传输,又能同时进行多路液体或气体的通入;且滚筒可以快速拆装,现场作业效率显著提高。

技术研发人员:陈付坤;田国徽;张书军;魏润行;刘强
受保护的技术使用者:华信唐山石油装备有限公司
技术研发日:2019.09.16
技术公布日:2020.06.09

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