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1、(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201420629094.4(22)申请日 2014.10.28E21B 47/06(2012.01)(73)专利权人中国石油集团西部钻探工程有限公司地址 830026 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市开发区中亚南路326号西部钻探钻井工程技术研究院科技管理科(72)发明人罗维 周强 周琳 唐亮 刘琛孙鹏 马红滨(74)专利代理机构乌鲁木齐合纵专利商标事务所 65105代理人汤建武 周星莹(54) 实用新型名称内置式环空井底压力测量装置(57) 摘要本实用新型涉及油气田作业工具技术领域，是一种内置式环空井底压力测量装置，其包括外筒、芯轴、传压丝。
2、堵和测量仪器总成；测量仪器总成包括电源、压力传感器和数据存储器；芯轴的轴向内部设有仪器仓，芯轴的上部外侧设有环状突起，环状突起的轴向设有过流孔；环状突起的径向设有至少一个第一孔，仪器仓内部安装有测量仪器总成，芯轴对接筒与芯轴的下端连接；外筒的侧壁上固定安装有传压丝堵，传压丝堵的中心孔与第一孔连通。本实用新型通过芯轴密封结构与外筒的紧密配合，有效地隔离了钻具内的钻井液，并能将环空钻井液导入芯轴内部的仪器仓，从而进行压力和温度的测量，具有安全、省力、简便、高效的特点。(51)Int.Cl.(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 (19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书。
3、1页 说明书3页 附图2页(10)授权公告号 CN 204225872 U(45)授权公告日 2015.03.25CN 204225872 U1/1 页21.一种内置式环空井底压力测量装置，其特征在于包括外筒、芯轴、传压丝堵、测量仪器总成和芯轴对接筒，外筒的上端内壁设有内螺纹，外筒的下端外壁设有外螺纹 ；测量仪器总成包括电源、压力传感器和数据存储器，压力传感器和数据存储器分别通过导线与电源连接，压力传感器的信号输出端与数据存储器的第一信号输入端连接 ；芯轴的轴向内部设有仪器仓，仪器仓的开口朝下，芯轴的上部外侧设有环状突起，环状突起的轴向设有至少两个过流孔 ；环状突起的径向设有与仪器仓连通的至少。
4、一个第一孔，仪器仓内部安装有测量仪器总成，芯轴对接筒的上端内壁与芯轴的下端外壁通过螺纹连接并将仪器仓封闭 ；芯轴和芯轴对接筒位于外筒的内部 ；外筒的上部内壁设有台阶，环状突起的下端座落在台阶上 ；外筒的侧壁上固定安装有传压丝堵，传压丝堵的中心孔与第一孔连通。2.根据权利要求 1 所述的内置式环空井底压力测量装置，其特征在于传压丝堵的上下两侧的环形突起的外壁上分别设有不少于一道的密封圈，芯轴对接筒的上端与芯轴的下端的连接处设有密封圈。3.根据权利要求 2 所述的内置式环空井底压力测量装置，其特征在于传压丝堵的上下两侧的环形突起的外壁上分别设有两道密封圈。4.根据权利要求 1 或 2 或 3 所述。
5、的内置式环空井底压力测量装置，其特征在于测量仪器总成还包括温度传感器，温度传感器通过导线与电源连接，温度传感器的信号输出端与数据存储器的第二信号输入端连接。5.根据权利要求 1 或 2 或 3 所述的内置式环空井底压力测量装置，其特征在于芯轴的上端为圆锥形，芯轴对接筒的下端为圆锥形。6.根据权利要求 4 所述的内置式环空井底压力测量装置，其特征在于芯轴的上端为圆锥形，芯轴对接筒的下端为圆锥形。7.根据权利要求 1 或 2 或 3 所述的内置式环空井底压力测量装置，其特征在于环状突起的轴向设有均布的三个过流孔。8.根据权利要求 4 所述的内置式环空井底压力测量装置，其特征在于环状突起的轴向设有均。
6、布的三个过流孔。9.根据权利要求 5 所述的内置式环空井底压力测量装置，其特征在于环状突起的轴向设有均布的三个过流孔。10.根据权利要求 6 所述的内置式环空井底压力测量装置，其特征在于环状突起的轴向设有均布的三个过流孔。权 利 要 求 书CN 204225872 U1/3 页3内置式环空井底压力测量装置技术领域0001 本实用新型涉及油气田作业工具技术领域，是一种内置式环空井底压力测量装置。背景技术0002 近年来，随着低压地层、低渗地层、深层及复杂地区油气藏勘探、开发工作量的增加，欠平衡钻井在储层保护、快速钻进等方面的技术优势得以充分体现。受益于市场环境的变化以及欠平衡钻井本身工艺技术的不。
7、断发展和完善，各油田欠平衡钻井技术得以快速推广使用。欠平衡钻井的成功实施依赖于把井底压力保持在设计的压力窗口范围内。井底压力计算涉及复杂的井筒内气液固多相流模拟计算，具有较高的技术难度，一直是制约欠平衡钻井技术发展的瓶颈。在欠平衡钻井过程中一旦发生过平衡，对储层造成的伤害是不可逆转的，如何提高井底压力预测的精确性是保证欠平衡钻井成功的关键。井底压力采集技术也就是在这种迫切需求下产生的。目前，随着钻井深度的增加，小尺寸井眼钻井任务逐渐增多，因此，如何在小尺寸井眼钻井中获取井底压力及温度参数也显得尤为重要。发明内容0003 本实用新型提供了一种内置式环空井底压力测量装置，克服了上述现有技术之不足，。
8、其能有效解决现有小尺寸井眼钻井中存在的获取井底压力及温度参数，费时费力、施工效率较低、精确性不高的问题。0004 本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的 ：0005 一种内置式环空井底压力测量装置，包括外筒、芯轴、传压丝堵、测量仪器总成和芯轴对接筒，外筒的上端内壁设有内螺纹，外筒的下端外壁设有外螺纹 ；测量仪器总成包括电源、压力传感器和数据存储器，压力传感器和数据存储器分别通过导线与电源连接，压力传感器的信号输出端与数据存储器的第一信号输入端连接 ；芯轴的轴向内部设有仪器仓，仪器仓的开口朝下，芯轴的上部外侧设有环状突起，环状突起的轴向设有至少两个过流孔 ；环状突起的径向设有与仪器仓连通的至。
9、少一个第一孔，仪器仓内部安装有测量仪器总成，芯轴对接筒的上端内壁与芯轴的下端外壁通过螺纹连接并将仪器仓封闭 ；芯轴和芯轴对接筒位于外筒的内部 ；外筒的上部内壁设有台阶，环状突起的下端座落在台阶上 ；外筒的侧壁上固定安装有传压丝堵，传压丝堵的中心孔与第一孔连通。0006 下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或 / 和改进 ：0007 上述传压丝堵的上下两侧的环形突起的外壁上分别设有不少于一道的密封圈，传压丝堵的上下两侧的环形突起的外壁上分别设有两道密封圈。0008 上述芯轴对接筒的上端与芯轴的下端的连接处设有密封圈。0009 上述测量仪器总成还包括温度传感器，温度传感器通过导线与电源连接，温。
10、度传感器的信号输出端与数据存储器的第二信号输入端连接。0010 上述芯轴的上端为圆锥形，芯轴对接筒的下端为圆锥形。说 明 书CN 204225872 U2/3 页40011 上述环状突起的轴向设有均布的三个过流孔。0012 本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其通过芯轴密封结构与外筒的紧密配合，有效地隔离了钻具内的钻井液，并能将环空钻井液导入芯轴内部的仪器仓，从而进行压力和温度的测量，测得的环空井底压力和温度值存储在数据存储器中，待钻井工作完毕后，从钻具上拆下外筒，取出芯轴，拆下芯轴对接筒，取出测量仪器总成，将数据存储器取下并读取数据，即可获得环空井底压力和温度 ；结构简单，可以快速、便捷地安。
11、装或取出测量仪器总成 ；环形突起上设计的三个过流孔最大程度地减少钻井液流经该内置式环空井底压力测量装置时产生的压耗，具有安全、省力、简便、高效的特点。附图说明0013 附图 1 为本实用新型最佳实施例的主视局部剖视结构示意图。0014 附图 2 为附图 1 中在 A-A 处的剖视结构示意图。0015 附图 3 为附图 1 中测量仪器总成的连接结构示意图。0016 附图中的编码分别为 ：1 为外筒，2 为芯轴，3 为传压丝堵，4 为测量仪器总成，5 为芯轴对接筒，6为仪器仓，7为环状突起，8为第一孔，9为传压丝堵的中心孔，10为密封圈，11为过流孔，12 为电源，13 为压力传感器，14 为数据。
12、存储器，15 为温度传感器。具体实施方式0017 本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。0018 在本实用新型中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图 1 的布图方式来进行描述的，如 ：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1 的布图方向来确定的。0019 下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述 ：0020 如附图1、2、3所示，该内置式环空井底压力测量装置包括外筒1、芯轴2、传压丝堵3、测量仪器总成 4 和芯轴对接筒 5，外筒 1 的上端内壁设有内螺纹，外筒 1 的下端外壁设有外螺纹 ；测量仪器总成 。
13、4 包括电源 12、压力传感器 13 和数据存储器 14，压力传感器 13 和数据存储器 14 分别通过导线与电源 12 连接，压力传感器 13 的信号输出端与数据存储器 14的第一信号输入端连接 ；芯轴 2 的轴向内部设有仪器仓 6，仪器仓 6 的开口朝下，芯轴 2 的上部外侧设有环状突起7，环状突起7的轴向设有至少两个过流孔11 ；环状突起7的径向设有与仪器仓 6 连通的至少一个第一孔 8，仪器仓 6 内部安装有测量仪器总成 4，芯轴对接筒5 的上端内壁与芯轴 2 的下端外壁通过螺纹连接并将仪器仓 6 封闭 ；芯轴 2 和芯轴对接筒 5位于外筒 1 的内部 ；外筒 1 的上部内壁设有台阶，。
14、环状突起 7 的下端座落在台阶上 ；外筒 1的侧壁上固定安装有传压丝堵 3，传压丝堵 3 的中心孔 9 与第一孔 8 连通。0021 这样，外筒 1 的上下两端通过螺纹安装在钻具上，钻具内的钻井液可通过环状突起 7 上的过流孔 11 通过，并抵达钻头 ；测量仪器总成 4 位于芯轴 2 内部的仪器仓 6 内，有效地隔离钻具内钻井液 ；通过传压丝堵3将环空钻井液导入芯轴2的仪器仓6内，压力传感器13 可以测量环空井底压力，并将采集到的环空井底压力输送到数据存储器 14 内 ；待钻进工作完毕起钻后，从钻具上拆下外筒 1，取出芯轴 2，清洗干净，卸开芯轴对接筒 5，取出测量仪说 明 书CN 20422。
15、5872 U3/3 页5器总成 4，擦拭干净，拆开测量仪器总成 4，卸下电源 12，将数据存储器 14 与计算机连接，读取内部存储的环空井底压力 ；结构简单，可以快速、便捷地安装或取出测量仪器总成。0022 可根据实际需要，对上述内置式环空井底压力测量装置作进一步优化或 / 和改进：0023 如附图 3 所示，上述测量仪器总成还包括温度传感器 15，温度传感器 15 通过导线与电源 12 连接，温度传感器 15 的信号输出端与数据存储器 14 的第二信号输入端连接。这样，可以在测量环空井底压力的同时，测得环空钻井液的温度，为钻进作业提供数据支持。0024 如附图1所示，上述芯轴2的上端为圆锥形。
16、，芯轴对接筒5的下端为圆锥形。这样，芯轴 2 和芯轴对接筒 5 可以起到导流的作用，同时，这样也能减小钻井液流经外筒 1 内部的芯轴 2、芯轴对接筒 5 时产生的压耗，提高测量精度。0025 如附图 1 所示，上述传压丝堵 3 的上下两侧的环状突起 7 的外壁上分别设有不少于一道的密封圈10。这样，可以提高芯轴2和外筒1内壁之间的密封性，防止钻具内的钻井液进入仪器仓，避免钻具内的钻井液对测量造成干扰，提高测量准确度。0026 如附图 1 所示，上述传压丝堵 3 的上下两侧的环状突起 7 的外壁上分别设有两道密封圈 10。0027 如附图1所示，上述芯轴对接筒5的上端与芯轴2的下端的连接处设有密。
17、封圈10。这样，可以提高芯轴对接筒 5 和芯轴 2 连接处的密封性，防止钻具内的钻井液进入仪器仓，避免钻具内的钻井液对测量造成干扰，提高测量准确度。0028 如附图1、2所示，上述环状突起7的轴向设有均布的三个过流孔11。这样，最大程度地减少钻井液流经外筒 1 内部的芯轴 2 时产生的压耗。0029 以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。0030 本实用新型最佳实施例的使用过程 ：0031 首先，组装测量仪器总成 4，压力传感器 13、温度传感器 15 和数据存储器 14 分别通过导线与电源 12 。
18、连接，压力传感器 13 的信号输出端与数据存储器 14 的第一信号输入端连接，温度传感器 15 的信号输出端与数据存储器 14 的第二信号输入端连接。将测量仪器总成 4 插入芯轴 2 内部的仪器仓 6 内。在芯轴 2 下端螺纹及密封圈 10 出均匀涂抹硅脂，连接芯轴对接筒 5。0032 接着，在芯轴2的环装突起上安装四道密封圈10，并在密封圈10处均匀涂抹硅脂，将芯轴 2 小心地自外筒 1 的上端插入，用铜棒轻敲，使其安装到位，然后连接在钻具上的指定位置，随钻具一起入井进行压力和温度的测量 ；0033 最后，待钻进工作完毕起钻后，从钻具上拆下外筒 1，取出芯轴 2，清洗干净，卸开芯轴对接筒5，取出测量仪器总成4，擦拭干净，拆开测量仪器总成4，卸下电源12，将数据存储器 14 与计算机连接，读取内部存储的环空井底压力和温度数据。说 明 书CN 204225872 U1/2 页6说 明 书 附 图CN 204225872 U2/2 页7说 明 书 附 图CN 204225872 U。