入井工具深度定位器及定位方法 技术领域 本发明属于石油天然气行业， 特别是井下作业过程中对井内施工工具精确定位的 入井工具深度定位器及定位方法， 用于压裂或测试工具精确卡位。
背景技术 井下作业大多是在套管内进行的压裂， 测试， 试井， 修井等作业， 各种作业都要求 对所下入井内的作业工具在套管内进行准确的定位， 否则卡不准所作业的油气层位， 无法 作业。对于工具要求严格定位的井， 常采用电缆进行定位， 如深井分层压裂施工工具的定 位； 对于层位之间隔层相对较小的层位， 因电缆设备少， 施工成本高， 常采用合层压裂施工 的方式进行施工， 使得相对较溥的油气层， 因施工工具不能准确定位， 而没有进行改造， 严 重影响了油气层的评价与开发效果。
近年来发展起来的连续油管， 也因其所带工具在井内不能进行精确的定位， 不能 进行水力喷砂射孔和压裂施工联合作业， 使得国内连续油管在压裂施工方面的应用受到很 大的限制， 连续油管在井内的精确深度定位问题， 也是一大技术难题。
压裂施工要下入井内几千米的油管， 油管在下入井内后， 其重量达到 30-40 吨， 其 自重伸长难以准确进行计算， 往往会出现施工工具卡不准油气层的现象， 会给施工人员造 成油气层压不开或射孔不完善的结论。
发明内容
本发明的目的是提供一种入井工具深度定位器及定位方法， 以便能将连接在油管 上的施工工具精确下入到具体要求的油气层部位。
本发明的目的是这样实现的， 入井工具深度定位器， 其特征是 ： 它包括定位钢球、 钢球装入体、 钢球工作滑套、 复位弹簧、 节流器口和连续油管连接头， 连续油管连接头连接 钢球装入体， 钢球装入体是空芯体， 其中间段内径和外径大， 外径与套管内径配合， 内径与 钢球工作滑套的凸起段配合 ； 钢球工作滑套两端与钢球装入体两端内径小的段配合， 使钢 球工作滑套在钢球装入体内移动 ； 钢球装入体内外径大的中间部位有一周圆孔， 圆孔内有 定位钢球， 定位钢球的外径大于所述的圆孔外径， 使定位钢球只有一部分流露在钢球装入 体圆孔外， 钢球工作滑套底部有复位弹簧座， 复位弹簧放入复位弹簧座体内由底板封底 ； 钢 球工作滑套的中间有节流器口， 在节流器口处形成一定的节流压差， 使钢球工作滑套有一 定的向下推力， 向下推力与复位弹簧的回弹力相反。
入井工具深度定位器的定位方法， 其步骤是 ： 1） 利用连续油管或油管地面记录的长度数据， 将入井工具深度定位体下入到第一短套 管接箍处 ； 2） 在油管或连续油管内以 100-300l/min 的排量循环至套管内返出， 在入井工具深度 定位体的节流器口处形成一定的节流压差， 使钢球工作滑套有一定的向下推力 ； 3） 采用一边正循环液体， 一边上下活动连续油管或连续油管的方式， 在第一短套管接箍处几米的范围内， 活动入井工具深度定位体， 当入井工具深度定位体遇到第一短套管接 箍时， 定位钢球会进入第一短套管接箍 10 和第二短套管接箍接头处 ； 4） 停止油管内液体的循环， 钢球工作滑套在复位弹簧的作用下向上移动， 定位钢球向 钢球装入体内移动， 使入井工具定位体与第一短套管接箍脱开 ； 5） 此时， 管柱可在井内上下移动， 采用以上相同的方式， 寻找第二短套管接箍 ； 6） 当两个短套管接箍的长度等于短套管接箍的短套管长度时， 此时， 连接在油管上的 其它工具在井内的深度位置就是其真实的深度 ； 7） 当两个接箍之间的距离大于定位短套管的长度时， 则说明没有找到短套管， 返回第 三步继续寻找。
本发明的工作原理及优点是 ： 类似于液压油管线快速连接头的工作方式。当油管 下入到短套管接箍附近时， 为了精确定位， 把套管接箍当作是定位器钢球的连接槽。 在油管 下部连接有连续油管连接头， 当要进行探测短套管接箍时， 在油管内进行小排量循环， 其节 流压力使钢球定位套有下移的推力， 在井内下移油管， 当碰到套管接箍时， 钢球从壳体内推 出， 坐在套管接箍处， 此时， 就会发现油管的重量发生变化， 甚至会将油管坐在套管接箍处， 油管再不会下落， 说明找到了套管接箍。采用同样的方式寻找短套管另一个接箍。当两个 套管接箍的距离， 达到定位短套管的长度时， 说明井内油管所带工具的具体位置就已确定， 再下入相应长度的油管及调整短节， 将连接在油管上的施工工具下入到具体要求的油气层 部位， 达到其精确定位的要求。 附图说明 下面结合实施例附图对本发明作进一步说明 ： 图 1 是本发明的实施例结构示意图 ； 图 2 是本发明工艺原理示意图。
图中 ： 1、 套管 ； 2、 套管接箍 ； 3、 定位钢球 ； 4、 钢球装入体 ； 5、 钢球工作滑套 ； 6、 复 位弹簧 ； 7、 节流器口 ； 8、 连续油管连接头 ； 9、 油管或连续油管 ； 10、 第一短套管接箍 ； 11、 入 井工具深度定位体 ； 12、 第二短套管接箍。
具体实施方式
如图 1 所示， 入井工具深度定位器， 它包括定位钢球 3、 钢球装入体 4、 钢球工作滑 套 5、 复位弹簧 6、 节流器口 7 和连续油管连接头 8， 连续油管连接头 8 连接钢球装入体 4， 钢 球装入体 4 是空芯体， 其中间段内径和外径大， 外径与套管 1 内径配合， 内径与钢球工作滑 套 5 的凸起段配合 ； 钢球工作滑套 5 两端与钢球装入体 4 两端内径小的段配合， 使钢球工作 滑套 5 在钢球装入体 4 内移动 ； 钢球装入体 4 内外径大的中间部位有一周圆孔， 圆孔内有定 位钢球 3， 定位钢球 3 的外径大于所述的圆孔外径， 使定位钢球 3 只有一部分流露在钢球装 入体 4 圆孔外， 钢球工作滑套 5 底部有复位弹簧座， 复位弹簧 6 放入复位弹簧座体内由底板 封底 ； 钢球工作滑套 5 的中间有节流器口 7， 在节流器口 7 处形成一定的节流压差， 使钢球 工作滑套 5 有一定的向下推力， 向下推力与复位弹簧 6 的回弹力相反。
工作时， 利用连续油管或油管地面记录的长度数据， 将入井工具深度定位体 11 下 入到第一短套管接箍 10 处， 在油管或连续油管 9 内以 100-300l/min 的排量循环至套管 1内返出， 在入井工具深度定位体 11 的节流器口 7 处形成一定的节流压差， 使钢球工作滑套 5 有一定的向下推力。采用一边正循环液体， 一边上下活动油管或连续油管 9 的方式， 当油 管或连续油管 9 下入到短套管接箍附近时， 为了精确定位， 把套管接箍 2 当作是定位钢球 3 的连接槽， 在第一短套管接箍 10 处几米的范围内， 活动入井工具深度定位体 11， 当入井工 具深度定位体 11 遇到第一短套管接箍 10 时， 定位钢球 3 会进入第一短套管接箍 10 和第二 短套管接箍 12 接头处， 会出现像液压油管线快速接头被连接的效果一样， 此时， 油管或连 续油管 9 的重量会下降或可以将管柱支撑在井内不下落。说明找到了第一短套管接箍 10。 停止油管内液体的循环， 钢球工作滑套 5 在复位弹簧 6 的作用下向上移动， 定位钢球 3 向钢 球装入体 4 内移动， 使入井工具定位体 11 与第一短套管接箍 10 脱开， 此时， 管柱可在井内 上下移动。采用以上相同的方式， 寻找第二短套管接箍 12。当两个短套管接箍的长度等于 短套管接箍的短套管长度时， 此时， 连接在油管上的其它工具在井内的深度位置就是其真 实的深度。 当两个接箍之间的距离大于定位短套管的长度时， 则说明没有找到短套管， 可上 提或下放管柱的深度为一个套管的长度继续寻找。直到找到第二短套管接箍 12 为止。