[实用新型]径向钻井系统工作状态监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油钻井及测井技术领域，是一种用于监测径向钻井时井下工作状态的监测装置。

背景技术

径向钻井技术能为低渗透、稠油、老油田和边际油气提供一种经济高效地开采途径。径向钻井技术提高了施工作业效率，能在套管内从垂直转向水平并钻出直径50mm，长度达100m的水平井段。

石油径向钻井在石油径向钻井施工中，操作人员非常需要了解套管是否钻穿、井下马达是否转动，以及绕性管的推进距离等信息。只有掌握井下径向钻井施工信息和参考数据，才能更好地完成石油井下径向钻井。

目前，国内外石油井下径向钻井施工时，尚没有能对井下径向钻井装置工作状态进行监测的仪器。本发明所解决的就是径向钻井装置工作状态监测问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种径向钻井系统工作状态监测装置，使操作人员就能够监测到井下钻头是否钻穿套管，井下马达是否转动，以及绕性管的推进距离。操作人员能随时掌握水利射孔装置工作状态，确定下一步的施工步骤。

本实用新型采用的技术方案是：径向钻井系统工作状态监测装置，包括钻头位置监测部分、井下马达转动检测部分、绕性管推进距离部 分、油管和射孔定向接头。在油管的下端连接有射孔定向接头，射孔定向接头有一个中心孔和横向孔组成并联通的导向孔。转动杆的下端连接钻头，钻头在导向孔内并穿过横向孔，转动杆带动钻头转动，钻头能钻穿套管。其特征在于：钻头位置监测部分和井下马达转动检测部分主要由电缆、钻头位置监测仪、铜套、钻头位置传感器、转动杆、井下马达外壳、转动监测仪、磁钢和转动监测传感器组成，在射孔定向接头上部中心孔内有铜套，铜套有中心孔，钻头和转动杆能穿过铜套。在铜套的上部连接井下马达外壳。在射孔定向接头的上端并在油管的外侧固定有钻头位置监测仪，钻头位置监测仪的上端连接有电缆，钻头位置监测仪下端导线穿过射孔定向接头上的U形孔连接钻头位置传感器，钻头位置传感器固定在射孔定向接头上部并且在油管与铜套之间。在射孔定向接头的上端并在油管的外侧固定有转动监测仪，转动监测仪的上端连接有电缆，转动监测仪下端导线穿过射孔定向接头上的L形孔连接有转动监测传感器，在转动杆的下端外表面上固定有磁钢。磁钢在转动杆的带动下转动，转动监测传感器能感应到转动杆和磁钢的转动。通过电缆将探测到的信号送往地面系统。

绕性管推进距离部分主要由电缆、绕性管推进距离监测仪、伽马探头和放射源组成，在射孔定向接头的上端并在油管的外侧固定有绕性管推进距离监测仪，绕性管推进距离监测仪的上端连接有电缆，在绕性管推进距离监测仪的外壁上固定有伽马探头，在油管内有绕性管，绕性管的下顶端固定有喷射头，绕性管和喷射头在射孔定向接头的导向孔内并穿过横向孔。在绕性管的外壁上固定有放射源。绕性管和喷射头向下推进时，伽马探头能监测到放射源向下运动距离。

所述的钻头位置传感器采用的是接触开关，当钻头钻穿套管后接触开关接通。

所述的转动监测传感器采用的是电磁线圈，当井下马达转动时，固定在转动杆上的磁钢会使电磁线圈中产生感生电动势，能监测到转动杆转动。

所述的绕性管推进距离监测仪采用晶体管和光电倍增管作为传感器。

径向钻井系统工作状态监测装置：①钻头位置的监测采用了接触开关；②井下马达转动监测采用了电磁线圈；③绕性管的推进距离采用伽马探头监测；④三种监测状态的转换采用不同工作电压控制；⑤三种监测信号均采用脉冲信号传输；⑥地面系统对监测信号的记录采用了音频记录软件。地面系统将井下仪器输出的脉冲信号处理为调幅信号并送入计算机的音频输入端进行记录。

本实用新型的有益效果：本实用新型径向钻井系统工作状态监测装置，在井下放置监测仪，在水力射孔施工中地面能实时监测钻头是否套管、井下马达是否转动和绕性管的推进距离。当水力射孔装置工作时三种传感器探测到的状态通过电路处理后由电缆送入地面仪器。这样在地面就可以观察到水力射孔装置在井下的工作状态。从而使操作人员随时了解水利射孔装置工作状态，确定下一步的施工步骤。

附图说明

图1是本实用新型径向钻井系统工作状态监测装置结构剖面示意图。表示钻头13位置监测及井下马达外壳8旋转监测。

图2是本实用新型径向钻井系统工作状态监测装置结构剖面示意图。表示绕性管15推进距离监测。