阅读说明：本技术 一种用于环空电缆测井井口的刮油装置 (Oil scraping device for annular cable logging wellhead ) 是由 魏磊 唐林 赵杰 张宁 冯晓楠 郭常伟 李云 刘建魁 吕赴 凌强 陈少锋 李捷 于 2019-11-15 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种用于环空电缆测井井口的刮油装置,包括：用于连接井口的井口短节,在所述井口短接的内壁面上设有台肩；安装在所述井口短节的内部且端部抵靠在所述台肩上的刮油模块；用于调节所述刮油模块的控制模块；以及用于对电缆进行扶正的扶正模块,所述扶正模块安装在所述刮油模块和所述控制模块之间；其中,所述刮油模块与所述扶正模块之间采用锥面配合,所述控制模块能够轴向调节以使所述扶正模块在锥面配合的作用下压紧或放松所述刮油模块,来调节所述刮油模块对所述电缆的抱紧程度,从而使刮油模块能够在撤出所述电缆时刮去沾附在所述电缆上的原油。(The invention provides an oil scraping device for an annular cable logging wellhead, which comprises: the wellhead pup joint is used for connecting a wellhead, and a shoulder is arranged on the inner wall surface of the wellhead pup joint; the oil scraping module is installed inside the wellhead short section, and the end part of the oil scraping module abuts against the shoulder; a control module for adjusting the oil scraping module; the righting module is used for righting the cable and is installed between the oil scraping module and the control module; the oil scraping module and the centralizing module are in conical surface fit, the control module can be axially adjusted to enable the centralizing module to tightly press or loosen the oil scraping module under the action of conical surface fit to adjust the holding degree of the oil scraping module on the cable, and therefore the oil scraping module can scrape crude oil attached to the cable when the cable is withdrawn.)

一种用于环空电缆测井井口的刮油装置

技术领域

本发明涉及环空井的测井工程技术领域，具体地涉及一种用于环空电缆测井井口的刮油装置。

背景技术

在环空井的电缆测井施工过程中，电缆和测井仪器通过抽油机的偏心井口进入油管和套管的环形空间，从而下入到井筒内，以测取相应的地层参数。这些环空井均为产油井，因此，在测井过程中，原油会沾附到电缆上，并跟随电缆和仪器一起被带出地面，进而滴落到井口和地面，从而造成污染环境。由此，需要对井口进行清理，这需要很大的人力物力才能清理干净，大大提高了电缆测井的施工成本。

此外，在油田的很多区块，油井的环空中是没有压力的。在绝大部分油井，都伴随有气的产生。因此，井内的油、气在长时间的相对静置过程中，会达到压力平衡。部分井油水的界面离井口较近，因此，在测井过程中，当测井仪器直接从偏心井口下入到井筒内并使测井仪器和电缆通过这些油气的层段时，会打破相对的油气平衡，这样可能导致油气发生喷涌，从而造成井喷的发生。虽然，这种井喷喷发的时间不会很长，且能量不是很大，但同样会对井口造成很大的环境污染，增加电缆测井的施工成本。现有技术中，一般在井口处安装一定长度的防喷管进行防喷，这虽然能够实现防喷功能，但其防喷效果较差，且当井下出现遇卡状况时，井口处防喷管的解卡的难度极大。

发明内容

针对现有技术中所存在的上述技术问题的部分或者全部，本发明旨在提出一种用于环空电缆测井井口的刮油装置，该刮油装置能够在撤出电缆时有效刮掉沾附在电缆上的原油，避免将原油带出井外而造成污染环境。并且，该刮油装置具有防喷功能，其能够达到良好的防喷效果。

为此，根据本发明提出了一种用于环空电缆测井井口的刮油装置，包括：用于连接井口的井口短节，在所述井口短接的内壁面上设有台肩；安装在所述井口短节的内部且端部抵靠在所述台肩上的刮油模块；用于调节所述刮油模块的控制模块；以及用于对电缆进行扶正的扶正模块，所述扶正模块安装在所述刮油模块和所述控制模块之间；其中，所述刮油模块与所述扶正模块之间采用锥面配合，所述控制模块能够轴向调节以使所述扶正模块在锥面配合的作用下压紧或放松所述刮油模块，来调节所述刮油模块对所述电缆的抱紧程度，从而使刮油模块能够在撤出所述电缆时刮去沾附在所述电缆上的原油。

在一个实施例中，所述刮油模块的下端的外壁面构造成第一锥面，所述扶正模块的上端的内壁面构造成第二锥面，所述控制模块的通过轴向压缩所述扶正模块，使得所述第二锥面对所述第一锥面形成轴向和径向压缩压缩，从而使所述刮油模块抱紧电缆。

在一个实施例中，所述第一锥面和所述第二锥面的锥面倾角均设置成处于20-30°的范围内。

在一个实施例中，所述刮油模块的侧壁设有沿轴向延伸的切割缝，所述刮油模块能够沿所述切割缝掰开以将所述刮油模块套在所述电缆上。

在一个实施例中，所述刮油模块采用丁腈橡胶材料制成。

在一个实施例中，所述扶正模块包括半圆环形的第一扶正本体和第二扶正本体，在所述第一扶正本体和所述第二扶正本体的周向对接端面上分别对应设有第一盲孔和第一圆柱形凸起，

所述第一圆柱形凸起能够适配安装到所述第一盲孔内，从而使所述第一扶正本体与所述第二扶正本体对扣形成一体。

在一个实施例中，所述控制模块包括半圆环形的第一控制本体和第二控制本体，在所述第一控制本体和所述第二控制本体的周向对接端面上分别对应设有第二盲孔和第二圆柱形凸起，

所述第二圆柱形凸起能够适配安装到所述第二盲孔内，从而使所述第一控制本体和第二控制本体对扣形成一体。

在一个实施例中，在所述控制模块的外表面设有外螺纹，且在所述井口短节的与所述控制模块连接的一端设有内螺纹，

所述控制模块与所述井口短节通过所述外螺纹与所述内螺纹形成配合连接，拧动所述控制模块能够轴向调节所述扶正模块对所述刮油模块的压紧程度，从而调节所述刮油模块对所述电缆的抱紧程度。

在一个实施例中，在所述控制模块的与所述扶正模块相对的一端的设有调节部，所述调节部的外壁面构造成正六面体形，通过拧紧工具拧动所述调节部能够轴向调节所述控制模块。

在一个实施例中，在所述控制模块的轴向外端设有液压缸，并通过手压泵控制所述液压缸以轴向调节所述扶正模块，从而调节所述刮油模块对所述电缆的抱紧程度。

附图说明

下面将参照附图对本发明进行说明。

图1显示了根据本发明的用于环空电缆测井井口的刮油装置的结构。

图2显示了图1所示刮油装置中的刮油模块的结构。

图3显示了图2所示刮油模块的切割缝的结构。

图4显示了图1所示刮油装置中的扶正模块处于拆散状态下的结构。

图5显示了图4所示扶正模块中的第一扶正本体的结构。

图6显示了图1所示刮油装置中的控制模块处于拆散状态下的结构。

图7显示了图6所示控制模块中的第一控制本体的结构。

在本申请中，所有附图均为示意性的附图，仅用于说明本发明的原理，并且未按实际比例绘制。

具体实施方式

下面通过附图来对本发明进行介绍。

需要说明的是，本申请中使用的方向性用语或限定词“上”、“下”、等均是针对所参照的附图1而言。它们并不用于限定所涉及零部件的绝对位置，而是可以根据具体情况而变化。

图1显示了根据本发明的用于环空电缆测井井口的刮油装置100的结构。如

图1所示，刮油装置100包括用于连接井口的井口短节110，和依次安装在井口短节110内的用于刮油的刮油模块120、用于对测井电缆进行扶正的扶正模块130，以及用于对刮油模块120进行调节控制的控制模块140。工作时，刮油装置100安装到井口，测井电缆从刮油装置100的中心穿过，在电缆撤出时，用于刮掉电缆上沾附的原油。

如图1所示，井口短节110构造成中空圆柱体形。井口短节110的下端设有正锥形连接扣，井口短节110通过正锥形连接扣固定连接到环空井的井口(偏心井口)处。在井口短节110的内壁上设有台肩111，台肩111设置在靠近正锥形连接扣的一端。刮油模块120的一端抵接安装在台肩111上，从而形成轴向限位。

图2显示了刮油模块120的结构。如图2所示，刮油模块120构造成圆筒状。刮油模块120采用橡胶材料制成，这种橡胶材料耐磨且软硬适中。在一个实施例中，刮油模块120采用由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得的丁腈橡胶制成，使得刮油模块120具有良好的耐油性好、耐磨性及耐热性能。刮油模块120用于套在电缆上，以对电缆表面附着的原油进行刮除，其能够有效地将电缆表面的原油刮掉到井内，有效避免原油被电缆带出井口，从而避免井口污染。

在本实施例中，在刮油模块120的侧壁上设有沿轴向延伸的切割缝121。在使用时，刮油模块120能够沿切割缝121撑开，以将电缆通过切割缝121处放入刮油模块120中，从而使刮油模块120套到电缆上。刮油模块120的外径与井口短节110的内径相等，或者刮油模块120与进口短接110之间采用过盈配合。刮油模块120的与扶正模块130配合安装的一端的外壁面设置成第一锥面122，使得刮油模块120的外径从下端的轴向端面轴向向内减小。第一锥面122的作用将在下文进行介绍。

为了便于将刮油模块120安装到井口短节110，刮油模块120的用于抵接安装在台肩111的一端设有倒角。倒角能够在安装时起到一定的导向作用，有利与刮油模块120顺利安装到井口短节110内。

图4显示了扶正模块130的处于拆散状态下的结构。如图4所示，扶正模块130构造成包括半圆环形的第一扶正本体131和第二扶正本体132，第一扶正本体131和第二扶正本体132采用对接方式连接为一体。在第一扶正本体131的与第二扶正本体132对接的端面上设有两个相对于扶正模块130的中心轴线对称的第一盲孔133(见图5)。同时，在第二扶正本体132的与第一扶正本体131对接的端面上对应设有两个第一圆柱形凸起134。第一圆柱形凸起134能够与第一盲孔133对应并适配安装，以将第一扶正本体131与第二扶正本体132连接为一体，从而形成圆筒状的扶正模块130。扶正模块130的外径设置成与井口短节110的内径相等，或者扶正模块130与井口短节110之间间隙配合。

在工作时，扶正模块130的第一扶正本体131的与第二扶正本体132将电缆套在中间进行对接安装，从而使电缆穿过扶正模块130，进而将扶正模块130安装到井口短节110内，并配合安装到刮油模块120的上端。扶正模块130在工作过程中能够对电缆进行有效的导向与扶正，能够有效避免防止橡胶的偏心磨损，进而对刮油模块120的起到有效的保护作用。由此，扶正模块130不仅能够保证刮油装置100的刮油效果，还能有效避免刮油模块120的磨损，显著延长了刮油模块120的使用寿命。

根据本发明，扶正模块130的与刮油模块120配合安装的一端(图5中的下端)的内壁面设置成第二锥面135，从而使扶正模块130的内径从下端的轴向端面轴向向内减小。第二锥面135与刮油模块120的第一锥面122能够适配安装形成配合。在工作过程中，通过轴向向下压缩扶正模块130能够使第二锥面135挤压第一锥面122，能够使刮油模块120的上端部分产生径向向内的压缩力，从而使刮油模块120抱紧电缆，从而保证刮油模块120对电缆表面的原油的刮除效果。

在本实施例中，轴向调节扶正模块130对刮油模块120的轴向压缩能够抱紧电缆，并能够调节抱紧程度以有效保证刮油模块120与电缆之间的密封性。同时，轴向压缩刮油模块120能够保证刮油模块120的轴向端面与井口短节110内的台肩111之间的密封性，以及刮油模块120的外壁面与井口短节110的内壁面之间的密封性。由此，通过扶正模块130与刮油模块120之间的配合能够有效保证井口的密封性，重要的是还能使得刮油装置100实现防喷的功能，并能有效保证防喷效果。

根据本发明，刮油模块120的第一锥面122和扶正模块130的第二锥面135能适配安装，第一锥面122和扶正模块130的锥面倾角均设置成处于20-30°的范围内。第一锥面122和扶正模块130的这种结构能够显著增强刮油装置100对电缆的抱紧程度的调节性能，显著增强了刮油装置100的刮油效果和防喷性能。

图6显示了控制模块140的处于拆散状态下的结构。如图6所示，控制模块140构造成包括半圆环形的第一控制本体141和第二控制本体142，第一控制本体141和第二控制本体142采用对接方式连接为一体。在第一控制本体141与第二控制本体142对接的端面上设有两个相对于控制模块140的中心轴线对称的第二盲孔143(见图7)。同时，在第二控制本体142的与第一控制本体141对接的端面上对应设有两个第二圆柱形凸起144。第二圆柱形凸起144能够与第二盲孔143对应并适配安装，以将第一控制本体141和第二控制本体142连接为一体，从而形成圆筒状的控制模块140。

在工作时，控制模块140的第一控制本体141与第二控制本体142将电缆套在中间进行对接安装，从而使电缆穿过控制模块140。控制模块140与井口短节110的上端连接，且下端面与扶正模块130的上端面接触，用于压缩扶正模块130。轴向调节控制模块140能够轴向压缩或放松扶正模块130，进而压缩或放松刮油模块，以调节刮油模块120对电缆的抱紧程度，从而保证刮油效果。控制模块140的上端的内壁设置成喇叭口形，控制模块140的上端口的这种结构有利于电缆的下放或撤出。此外，在扶正模块130的扶正作用下，有效保证了电缆居中。并且，当控制模块140压紧时，能够均匀的将刮油模块120挤紧，从而均匀地抱紧电缆，达到有效刮油的效果。

在一个实施例中，控制模块的外周表面上设有外螺纹145。同时，在井口短节110的上端内壁上设有内螺纹112。控制模块140与井口短节110通过外螺纹145与内螺纹112配合连接，从而将控制模块140紧固安装到井口短节110的上端，并对刮油模块120和扶正模块130形成轴向限定。在控制模块140的上端部分设有轴向向外延伸的调节部146，调节部146的外表面构造成正六面体形。在工作过程中，工作人员通过拧紧工具拧动调节部146以轴向调节控制模块140，从而实现对刮油模块120的调节，保证了刮油装置100能够充分实现刮油。

在一个未示出的实施例中，控制装置140还可以通过液压控制实现对刮油模块的调节。例如，可以在控制装置140的上端部安装液压缸，液压缸与手压泵连通，通过手压泵控制以对液压缸进行打压或泄压，从而轴向调节控制模块140，进而达到调节刮油模块120对电缆的抱紧程度，实现了刮油效果和防喷效果。

还需要说明的是，根据本发明的用于环空电缆测井井口的刮油装置100可以根据实际工况设置各个零部件的相应的尺寸参数。例如，根据不同的油田抽油机偏心井口，井口短节110可设有不同的尺寸。根据不同的测井电缆的外径，刮油模块120、扶正模块130和控制模块140可设有不同尺寸的内径。由此，刮油装置100能够适应不同的井口，扩大了刮油装置100的适用范围。

下面简述根据本发明的用于环空电缆测井井口的刮油装置100工作过程。首先，将井口短节110通过正锥形连接扣固定安装到油田抽油机偏心井口。之后，将连接有测井仪器的电缆穿过井口短节110的中心，进而下放到井筒内。电缆下放到井筒内后，将刮油模块120沿切割缝121掰开，并将电缆通过切割缝121安放到刮油模块120内，从而使刮油模块120套到电缆上，然后将刮油模块120安装到井口短节110内，直至刮油模块120的下端面抵靠到井口短节110内的台肩111上。之后，将扶正模块130的第一扶正本体131与第二扶正本体132对扣连接而套在电缆上，并且安装到井口短节110内且处于刮油模块120的上端，同时保证第一锥面122与第二锥面135之间的配合连接。之后，将控制模块140的第一控制本体141与第二控制本体142对扣连接而套在电缆上，并安装到井口短节110的上端。由此，安装好整个刮油装置100。

工作过程中，可以通过调节控制模块140的轴向位置，以压缩或放松扶正模块130，使扶正模块130调节第二锥面135与刮油模块120的第一锥面122之间的压紧程度，从而实现刮油模块120对电缆的抱紧程度的调节。由此，使得刮油模块120紧紧贴合在电缆的外面，在电缆上起过程中，能够有效滤掉电缆表面沾附的原油，从而显著提高了刮油装置100的刮油效果。

根据本发明的用于环空电缆测井井口的刮油装置100具有良好的刮油和防喷功能。该刮油装置100通过刮油模块120能够有效滤掉电缆表面沾附的原油，并且能够调节对电缆的抱紧程度，从而显著提高了刮油效果，有效避免了原油随电缆被带出井口而造成对井口的污染。在井口短节110内安装的扶正模块130能够对电缆形成有效的导向和扶正，从而能够有效避免电缆对刮油模块120的偏心磨损，对刮油模块120起到良好的保护作用，延长了刮油模块120的使用寿命。同时，在控制模块140的压缩作用下，刮油模块120与电缆及井口短节110之间形成有效密封，从而使刮油装置100对井口还具有良好的防喷功能，有效避免了原油喷出而污染井口。此外，刮油装置100结构简单，操作方便，刮油效率高，能够有效降低生产成本。

最后应说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施方案而已，并不构成对本发明的任何限制。尽管参照前述实施方案对本发明进行了详细的说明，但是对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。