[发明专利]无线随钻测斜仪免起钻下井装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种钻井辅助工具，特别涉及一种无线随钻测斜仪免起钻下井装置。

背景技术

钻井系统包括位于井眼最下方的钻头及逐节连接在钻头上的钻杆，钻杆为中空结构，随着钻头的掘进，钻杆逐节旋接加长。为了避免井斜的发生，靠近钻头的钻杆中放置有无线随钻测斜仪，用于将钻头轨迹参数信号提供给地面，便于控制系统准确控制钻头的掘进。

无线随钻测斜仪被放置在第一节钻杆中，并随之逐步下到数千米以下的井底，在此过程中，常常会发生无线随钻测斜仪损坏，或不能向地面提供信号，必须将无线随钻测斜仪起到地面进行维修。由于无线随钻测斜仪价格昂贵，动辄数百万元，为确保故障后能够将仪器捞出，无线随钻测斜仪上固定安装有打捞头。打捞头为圆柱上部连接直径较细的圆杆，圆杆顶端设有上小下大的锥形帽。

一旦发生无线随钻测斜仪损坏，就采用专用的打捞工具抓住打捞头将无线随钻测斜仪捞出，但是无线随钻测斜仪维修好以后，无法将其从井口送入井底将其单独留在井底，只好将井下所有钻杆升至地面拆卸后，重新放入无线随钻测斜仪并逐级下井安装。一次钻井无线随钻测斜仪有时候需要反复维修数次，每次数千米的钻杆升降不仅消耗了大量的人力、物力，而且存在一定的施工风险。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种无线随钻测斜仪免起钻下井装置，能够在钻杆不升井的情况下，将无线随钻测斜仪送入井下，并且将无线随钻测斜仪单独留在井底。

为解决以上技术问题，本发明的无线随钻测斜仪免起钻下井装置，包括固定连接在无线随钻测斜仪上端的打捞头及打捞头投放装置，所述打捞头为圆柱上部连接直径较细的圆杆，圆杆顶端设有上小下大的锥形帽，所述打捞头投放装置包括共轴线的外筒和内筒，所述打捞头的上端由下向上插入所述内筒中；所述外筒的内壁靠近下端口处设有环状凸圈，所述内筒的外壁呈台阶状，内筒下端嵌套于所述环状凸圈中且两者直径相适配，内筒台阶的下端面与所述环状凸圈的上端面之间设有筒体弹簧；所述内筒的下端口外壁安装有轴用弹性挡圈并通过轴用弹性挡圈抵靠在所述环状凸圈的下端面上，与所述环状凸圈相接触的所述内筒的圆周壁上均匀分布有多个贯通的圆孔，各所述圆孔位于同一圆周上且分别嵌装有与之相适配的悬挂小球，各所述悬挂小球分别卡在所述打捞头的锥形帽下方；所述内筒的上端外壁同一圆周上均匀嵌装有多个限位小球，各所述限位小球分别位于孔槽中且槽底分别安装有小球弹簧将限位小球向所述外筒的内壁方向推出；所述外筒的内壁上端设有多个卡槽，当所述内筒下行至悬挂小球到达所述环状凸圈下方时，各所述限位小球分别对应嵌入所述卡槽中。

相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：该无线随钻测斜仪免起钻下井装置首先在地面上将打捞头挂在内筒内，此时内筒的悬挂小球受到外筒环状凸圈的挤压向内筒的内壁凸出，卡在打捞头的锥形帽下方，内筒被吊起后，无线随钻测斜仪随打捞头也被吊起，外筒通过轴用弹性挡圈悬挂在内筒外；当无线随钻测斜仪及打捞头到达井底后，打捞头停止下行，内筒与外筒借助于自重继续下行；当外筒的下端口接触到打捞头的圆柱面时，外筒也停止下行，内筒借自重压缩筒体弹簧单独继续下行；当内筒下行至悬挂小球到达环状凸圈下方时，悬挂小球的外侧不再受到外筒壁的挤压，此时内筒上部的限位小球分别对应嵌入外筒内壁的卡槽中，使外筒再次悬挂在内筒上，此时内筒停止下行；接着将内筒及外筒向上提起，当打捞头的锥形帽重新接触到悬挂小球时，由于悬挂小球的外侧没有约束，悬挂小球被锥形帽向外筒内壁方向推出，随着内筒和外筒的进一步提起，打捞头从内筒的下端口脱出；最后无线随钻测斜仪及其打捞头被留在井底，内筒及外筒被吊出地面。

作为本发明的改进，所述内筒上端设有加重杆，所述加重杆与所述内筒顶部连为一体或旋接在所述内筒顶部。设置加重杆可以在无线随钻测斜仪及其打捞头到达井底时，内筒有足够的重力保持下行。

作为本发明的进一步改进，所述外筒的上端口嵌装有O型圈，所述O型圈实现所述内筒壁与所述外筒端口之间的密封。外筒的上端口设置O型圈，可以避免井中的沙粒落入内筒和外筒之间，造成卡滞。

附图说明

图1为本发明无线随钻测斜仪免起钻下井装置的结构示意图。

图2为在地上将打捞头悬挂在打捞头投放装置上的状态图。

图3为打捞头到达井底时外筒连同内筒共同下降的状态图。

图4为外筒停止下降、内筒继续下降直至内筒的限位小球嵌入外筒的卡槽时状态图。

图5为在井底内筒连同外筒共同上升的状态图。

图6为悬挂小球被向外挤出，内筒连同外筒继续上升的状态图。