雙檢測探頭測調儀的製作方法

2023-10-04 12:33:54

專利名稱：雙檢測探頭測調儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及石油開採領域，特別涉及測調儀的結構和檢測方法。
技術背景目前，在國內外石油生產領域，注水開釆是一種極為重要的開採方式，而 有關分層注水的控制與測量有這一技術的關鍵，以往和現在的測試手段和儀器設備都存在測控精度低、作業操作控制困難等不足，具體來說1 .現有的測調^f義只有一個檢測探頭，並採用遞減法測量和計算各層的注水流 量，因此，不可避免地存在較大的誤差。2. 現有的測調儀的流量計不能採用其他原理的流量計進行替換，適應性不高。3. 現有的測調儀的微型電機扭矩輸出通過雙萬向連軸器轉換到輸出對接部 件，存在機構複雜、故障率高、扭矩損失大的問題；而且雙萬向連軸器的軸間 角死區容易導致堵轉卡夾等故障；釆用這種結構還不具備雙向360度旋轉功能， 只能單向調節堵塞器。4. 現有的測調儀的彈出臂機構不能調節伸出角度，導致對接困難。 發明內容針對現有技術的不足，本實用新型的目的在於提供一種雙檢測探頭測調 儀，提高測量精度，增強環境適應性，並提高彈出臂機構的傳動效率。為實現所述的目的，本實用新型採用的技術方案是一種雙檢測探頭測調儀，其包括電源接線端子、機電執行模塊和投放導 向模塊，其特徵在於還包括控制檢測模塊與次級檢測模塊，所述的控制檢測 模塊設置在機電執行模塊上方，而所迷的次級檢測模塊設置在機電執行模塊的 下方，所迷的控制檢測模塊內設有控制電路和上級檢測探頭，所述的上級檢測 探頭與控制電路電連接，控制電路又電連接到所迷的電源接線端子，所述的次 級檢測模塊內設有次級檢測探頭，所述的次級檢測探頭與控制檢測模塊的控制 電路之間電連接。其中所述的上級檢測探頭以及次級檢測探頭是電磁測量探頭、超聲波測量 探頭或者是渦街技術測量探頭。其中所述的控制檢測模塊上端與所述的電源接線端子之間是通過螺紋連 接，控制檢測模塊下端通過螺紋連接所述的機電執行模塊，機電執行模塊下端通 過螺紋連接所述的次級檢測模塊，次級檢測模塊下端連接所述的投放導向模塊。其中次級檢測模塊下端通過螺紋連接一個配重體，配重體下端通過螺紋連 接所述的投放導向模塊。其中所述的機電執行模塊包括主管體與彈出臂機構，所迷的主管體上端與 所述的控制檢測模塊的下端連接；所述的彈出臂機構包括擺動軸、擺出臂、撐直 軸和擺出立框，所述的擺出臂鉸接在所述的主管體上並繞擺動軸旋轉擺動，所迷 的擺出立框鉸接在所述的擺出臂的下端並繞撐直軸轉動，在所述的擺出臂與主管 體之間設有彈性機構，在所迷的擺出立框與擺出臂之間也設有彈性機構，使擺出 臂與擺出立框能夠擺動並保持在預定位置和預定角度； 一個微型電機設置在所述 的擺出臂內，微型電機的轉動通過一個微型單萬向聯軸器與擺出立框內的一根傳 動輸出軸聯結，傳動輸出軸並把轉動傳輸到擺出立框的下端的輸出對接嘴，所述 的微型電機接收所述的控制檢測模塊內的控制電路的控制信號而旋轉。其中在所述的彈出臂機構的擺出立框內還設有纏繞收放機構，所述的纏 繞收放機構包括軟鋼絲繩、嚙合軸套、復位彈簧、微型離合器、嚙合齒座以及 頂開滑套，所述的嚙合軸套與復位彈簧均套設在所述的傳動輸出軸上，且所述 的復位彈黃將嚙合軸套往下頂推，所述的嚙合齒座設在嚙合軸套下方，與嚙合 軸套之間設有可以相互傳動的嚙合齒，所述的嚙合齒座還固結有微型離合器， 並通過所述的微型離合器與傳動輸出軸連動，所述的頂開滑套套設在所述的齧 合齒座外側， 一端與所述的喑合軸套抵接，另一端延伸到擺出立框下端開口處， 所述的軟鋼絲繩一端固結在嗜合軸套上，另一端固結在主管體上。其中所述的軟鋼絲繩是通過一個單向軸承與主管體連接，單向軸承上還 設有一個彈性裝置，在常態下將單向軸承推抵在鎖死狀態。與現有技術相比較，本實用新型具有的有益效果是1.控制檢測模塊是對機電執行模塊等發出控制指令同時檢測作業層注水流 量並採集相應的流量以及相關的壓力等實時數據，不同以往測水系統的檢測及
採集數據方式，本實用新型是採用雙電磁探頭檢測流經該作業層流量以及流經 該作業層注水堵塞器之後的注水流量等參量，然後以二者數據差作為最終的數 據予以採集並處理的模式，因此可以精確的調控、採集處理每單一作業層的注 水數據，這是注水檢測及數據採集模式的革新性變化。2.由於電源接線端子、控制檢測模塊、機電執行模塊、投放導向模塊以及配 配重體都可做為一個獨立組成單元與測試儀主體脫離，尤其作為本實用新型關 鍵機構之一的控制檢測模塊可以採用不同的測量原理實現測量，本實用新型可 以實現分別釆用電磁測量、超聲波測量、渦街技術測量等，多模式或複合模式 進行測量並反饋至控制，可以實現測量精度的比較和修正、提高，測量數據採 集途徑、方式更為豐富，輸出模式更加靈活多樣、科學合理。同時也有利於各 部件的故障順利排除和維護。3機電執行模塊是測調儀與注水井下不同深度層固定注流量的堵塞器實現 對接調控的執行機構，本實用新型實現了單萬向聯軸器傳遞驅動對接部件的擺 出和收回所需的運動，可以避免對接與調控的互相干擾，更確保了調控驅動的 靈活方便。4投放導向定位機構與機電執行機構的輸出對接部件間的距離科學合理地 縮短，儀器系統較目前市場上應用的相關產品機構簡化縮小。從而便於導向定 位更好地為輸出對接的順利實現服務。同時也有利於克服因注水管變形、內壁 結垢等原因造成的導向定位與對接的困難。5.纏繞收放機構的可調節，此機構可以根據生產作業現場實際需要調解探 出對接部件的彈出角度，使測調儀的適應性更強。


圖1是本實用新型較佳實施例的整體示意圖；圖2是本實用新型的電源接線端子與控制檢測模塊的結構示意圖；圖3是本實用新型的機電執行模塊結構示意圖；圖4是本實用新型彈出臂機構的結構示意圖；圖5是本實用新型的擺出立框及其內部的纏繞收放機構的結構示意圖； 圖6是本實用新型的軟鋼絲繩與主管體的連接結構示意圖。
具體實施方式

如圖1所示，是本實用新型的一個較佳實施例的整體示意圖，在本實施例其包括電源接線端子l、控制檢測模塊2、機電執行模塊3、次級檢測模塊4、 投放導向模塊6以及配重體5，其中所述的電源接線端子1用來連通地面電源、輸出終端和測調儀系統； 結合圖2所示，所述的控制檢測模塊2上端與所述的電源接線端子l之間 是通過螺紋7連接，其中間是連通電路的接插件端子21,下端以螺紋7結構(其 中有為微型電機供電的電線通過)和機電執行模塊3連接；所述的控制檢測模 塊2內設有控制電路和上級檢測探頭(電磁測量探頭、超聲波測量探頭或者是 渦街技術測量探頭)，所述的上級檢測探頭與控制電路連接，控制電路又連接 到所述的電源接線端子1;如圖3所示，所述的機電執行模塊3包括主管體31、彈出臂機構32和纏繞 收放機構34等，其中所述的主管體31上端與所述的控制檢測模塊2的下端螺紋7連接； 如圖3所示，所述的彈出臂機構32包括擺動軸321、擺出臂322、微型電 機323、擺出彈簧324、擺出立框325、撐直彈簧326和撐直軸327等，所述的 擺出臂322鉸接在所述的主管體31上並繞擺動軸321旋轉擺動，所述的擺出立 框325鉸接在所述的擺出臂322的下端並繞撐直軸327轉動，在所述的擺出臂 322與主管體31之間，以及在所述的擺出立框325與擺出臂322之間均設有彈 性機構，使擺出臂322與擺出立框325能夠擺動並保持在預定位置和預定角度， 在本實施例中，所述擺出臂322在擺出彈簧324的作用下擺出並帶動擺出立框 325等到達工作位置，同時在撐直彈簧326的輔助作用下確保擺出臂322和擺出 立框325的空間相對位置，以利於和堵塞器的對接。如圖4所示，所述的微型電機323設置在所述的擺出臂322內，微型電機 323的轉動通過一個微型單萬向聯軸器328與擺出立框325內的一根傳動輸出軸 329聯結，並把轉動傳輸到擺出立框325的下端的輸出對接嘴330,所迷的微型 電機323接收控制電路的控制信號，調節井下堵塞器的開口大小，從而調節注 水量；如圖5所示，所述的纏繞收放機構34 —體設在所述的彈出臂機構32的擺 出立框325內，包括軟鋼絲繩341、嚙合軸套342、復位彈簧343、微型離合器 344、嚙合齒座345以及頂開滑套346,所述的嚙合軸套342與復位彈簧343均
套設在所述的傳動輸出軸329上，且所述的復位彈簧343將嚙合軸套342往下 頂推，所述的嚙合齒座345設在嚙合軸套342下方，與嚙合軸套342之間設有 可以相互傳動的嚙合齒，所述的嚙合齒座345還固結有微型離合器344,並通過 所述的微型離合器344與傳動輸出軸329連動，所述的頂開滑套346套設在所 述的嚙合齒座345外側， 一端與所述的嚙合軸套342抵接，另一端延伸到擺出 立框325下端開口處，所迷的軟鋼絲繩341—端固結在嗜合軸套342上，另一 端固結在主管體31上。在作業開始時，測調儀與堵塞器對接後，在測調儀系統重力影響下，堵塞 器推抵所述的頂開滑套346，連動所述的嚙合軸套342壓縮所述的復位彈簧343, 而嚙合齒座345則隨測調儀整體下行，從而與嚙合軸套342脫開，傳動輸出軸 329的正反轉動360度都不影響軟鋼絲繩341的長短，而是調節堵塞器的開口大 小。測水作業後，把測調儀系統上提，復位彈簧343推動嚙合軸套342與固結 在微型離合器344上的嚙合齒座345嚙合，此時給微型電機323發出收回指令， 軟鋼絲繩341將隨著傳動輸出軸329的轉動而纏繞起來，並拉動所述的擺出立 框325回收於主管體31。如圖6所示，所述的軟鋼絲繩341是通過一個單向軸承347與主管體31連 接，單向軸承347上還設有一個彈性裝置348 (如彈簧)，在常態下將單向軸承 347推抵在鎖死狀態。如此，在地面上，用力壓縮彈性裝置348,使單向軸承347 處於可轉動狀態，則能夠通過手動微調單向軸承347對軟鋼絲繩341的長短進 行調節，即調整擺出立框325的彈出角度以利於在水管變形等情況下的對接。如圖1所示，所述的次級檢測模塊4上端通過螺紋(附圖中省略)連接所 述的機電執行模塊3，下端通過螺紋(附圖中省略)連接所述的配重體5 (也可 以採用其它連接方式，例如將次級檢測模塊4與配重體5設為一體結構)；所 述的次級檢測模塊4內設有次級檢測探頭，所述的次級檢測探頭與所述的控制 檢測模塊2的控制電路設有電線連接；所述的投放導向模塊6上端與配重體5下端通過螺紋7連接，其具體結構 採用現有技術，在此不予贅述。採用所述的結構，測調儀可以方便且精確地測量各深度位置的注水量，具 體過程如下(1)投放測調儀系統到井下以後導向爪進入管壁內的導向槽，在測調儀系 統重力和導向槽的強制旋轉導向機構作用下，測調儀隨之旋轉，使其彈出機構
彈出方向在井下堵塞器的上方；(2 )彈出臂機構32的擺出立框325的對接嘴與井下堵塞器對接；(3)通過所述的上級檢測探頭測量流從上一作業層流入的注水總量；通過所述的下級檢測探頭測量流入到下層的注水分量；(4 )所述的控制電路和地面電腦終端根據所述的上級檢測探頭以及下級檢測探頭測量的數據，將所述的注水總量減去所述的注水分量，得到注入到該作業層的實際注水量；這是迄今為止國內外最為精確的電動配水測控方法；(5) 所述的控制電路和地面電腦終端將計算得到的實際注水量與期望注水 量作比較，若實際注水量不符合要求，則發送控制信號給所述的微型電機323, 以調節所述的井下堵塞器的開口大小，然後回到所述的步驟(3);若實際注水 量符合要求，則繼續下述步驟；(6) 將測調儀上提，進行上一層注水量的測量與調節；或者，先通過所述 的纏繞收放機構34將彈出臂機構32收回，然後進行下一層注水量的測量與調 節。本實用新型由於採用所述的結構，不僅使得測量精度大大提高以外，還具 有其它優點，總結如下1. 控制檢測模塊是對機電執行模塊等發出控制指令同時檢測作業層注水流 量並採集相應的流量以及相關的壓力等實時數據，不同以往測水系統的檢測及 採集數據方式，本實用新型是採用雙電磁探頭檢測流經該作業層流量以及流經 該作業層注水堵塞器之後的注水流量等參量，然後以二者數據差作為最終的數 據予以採集並處理的模式，因此可以精確的調控、採集處理每單一作業層的注 水數據，這是注水檢測及數據採集模式的革新性變化。2. 由於電源接線端子1、控制檢測模塊2、機電執行模塊3、投放導向模塊6 以及配配重體都可做為一個獨立組成單元與測試儀主體脫離，尤其作為本實用 新型關鍵機構之一的控制檢測模塊2可以採用不同的測量原理實現測量，本實 用新型可以實現分別採用電磁測量、超聲波測量、渦街技術測量等，多模式或 複合模式進行測量並反饋至控制，可以實現測量精度的比較和修正、提高，測 量數據採集途徑、方式更為豐富，輸出模式更加靈活多樣、科學合理。同時也 有利於各部件的故障順利排除和維護。3機電執行模塊3是測調儀與注水井下不同深度層固定注流量的堵塞器實現 對接調控的執行機構，本實用新型實現了單萬向聯軸器傳遞驅動對接部件的擺
出和收回所需的運動，可以避免對接與調控的互相干擾，更確保了調控驅動的 靈活方便。4投放導向定位機構與機電執行機構的輸出對接部件間的距離科學合理地 縮短，儀器系統較目前市場上應用的相關產品機構簡化縮小。從而便於導向定 位更好地為輸出對接的順利實現服務。同時也有利於克服因注水管變形、內壁 結垢等原因造成的導向定位與對接的困難。5.纏繞收放機構34的可調節，此機構可以根據生產作業現場實際需要調 解探出對接部件的彈出角度，使測調儀的適應性更強。以上說明對本實用新型而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技 術人員理解，在不脫離權利要求所限定的精神和範圍的情況下，可作出許多修 改、變化或等效，但都將落入本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1. 一種雙檢測探頭測調儀，其包括電源接線端子、機電執行模塊和投放導向模塊，其特徵在於還包括控制檢測模塊與次級檢測模塊，所述的控制檢測模塊設置在機電執行模塊上方，而所述的次級檢測模塊設置在機電執行模塊的下方，所述的控制檢測模塊內設有控制電路和上級檢測探頭，所述的上級檢測探頭與控制電路電連接，控制電路又電連接到所述的電源接線端子，所述的次級檢測模塊內設有次級檢測探頭，所述的次級檢測探頭與控制檢測模塊的控制電路之間電連接。
2、 根據權利要求1所述的雙檢測探頭測調儀，其特徵在於所述的上級檢 測探頭以及次級檢測探頭是電磁測量探頭、超聲波測量探頭或者是渦街技術測量 探頭。
3、 根據權利要求1所述的雙檢測探頭測調儀，其特徵在於所述的控制檢 測模塊上端與所述的電源接線端子之間是通過螺紋連接，控制檢測模塊下端通過 螺紋連接所述的機電執行模塊，機電執行模塊下端通過螺紋連接所述的次級檢測 模塊，次級檢測模塊下端連接所述的投放導向模塊。
4、 根據權利要求3所述的雙檢測探頭測調儀，其特徵在於次級檢測模塊 下端通過螺紋連接一個配重體，配重體下端通過螺紋連接所述的投放導向模塊。
5、 根據權利要求1所述的雙檢測探頭測調儀，其特徵在於所述的機電執 行模塊包括主管體與彈出臂機構，所述的主管體上端與所述的控制檢測模塊的下 端連接；所述的彈出臂機構包括擺動軸、擺出臂、撐直軸和擺出立框，所述的擺 出臂鉸接在所述的主管體上並繞擺動軸旋轉擺動，所述的擺出立框鉸接在所述的 擺出臂的下端並繞撐直軸轉動，在所迷的擺出臂與主管體之間設有彈性機構，在 所述的擺出立框與擺出臂之間也設有彈性機構，使擺出臂與擺出立框能夠擺動並 保持在預定位置和預定角度；一個微型電機設置在所述的擺出臂內，微型電機的轉動通過一個微型單萬 向聯軸器與擺出立框內的一根傳動輸出軸聯結，傳動輸出軸並把轉動傳輸到擺 出立框的下端的輸出對接嘴，所述的微型電機接收所迷的控制檢測模塊內的控 制電路的控制信號而旋轉。
6、 根據權利要求5所述的雙檢測探頭測調儀，其特徵在於在所述的彈出 臂機構的擺出立框內還設有纏繞收放機構，所述的纏繞收放機構包括軟鋼絲繩、 嚙合軸套、復位彈簧、微型離合器、嚙合齒座以及頂開滑套，所述的嚙合軸套 與復位彈簧均套設在所述的傳動輸出軸上，且所述的復位彈簧將嚙合軸套往下 頂推，所述的嚙合齒座設在嚙合軸套下方，與嚙合軸套之間設有可以相互傳動 的嚙合齒，所述的嚙合齒座還固結有微型離合器，並通過所述的微型離合器與 傳動輸出軸連動，所述的頂開滑套套設在所述的嗜合齒座外側， 一端與所述的 嚙合軸套抵接，另一端延伸到擺出立框下端開口處，所述的軟鋼絲繩一端固結 在嚙合軸套上，另一端固結在主管體上。
7、根據權利要求6所述的雙檢測探頭測調儀，其特徵在於所述的軟鋼絲 繩是通過一個單向軸承與主管體連接，單向軸承上還設有一個彈性裝置，在常 態下將單向軸承推抵在鎖死狀態。
專利摘要本實用新型是一種雙檢測探頭測調儀，所述的雙檢測探頭測調儀包括電源接線端子、機電執行模決和投放導向模塊，還包括控制檢測模塊與次級檢測模塊，控制檢測模塊設置在機電執行模塊上方，而次級檢測模塊設置在機電執行模塊的下方，所述的控制檢測模塊內設有控制電路和上級檢測探頭，上級檢測探頭與控制電路電連接，控制電路又電連接到所述的電源接線端子，所述的次級檢測模塊內設有次級檢測探頭，次級檢測探頭與控制檢測模塊的控制電路之間電連接。上級檢測探頭可測量從上一作業層流入的注水總量，下級檢測探頭可測量流入到下層的注水分量，將所述的注水總量減去所述的注水分量，得到注入到該作業層的實際注水量，測量更加準確。
文檔編號E21B47/00GK201215009SQ20082010472
公開日2009年4月1日 申請日期2008年4月9日 優先權日2008年4月9日
發明者吳鳳祥 申請人:吳鳳祥