獨立臂井徑成像測井儀的製作方法

2023-05-31 00:29:21

專利名稱：獨立臂井徑成像測井儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測井裝置，具體地說是涉及一種接觸式的機 械測井裝置。
技術背景目前，國內外現有的井徑成像測井儀主要是非接觸式和接觸式兩 種。非接觸式測井儀器類， 一種是利用電磁原理的電磁探傷測井儀， 其優點是儀器外徑小，能有效減少環境因素的影響；缺點是資料解釋 較困難。另一種是利用超聲波原理的超聲電視測井儀優點是測量結果 直觀，缺點是測量結果受環境因素影響大。接觸式井徑測井儀器類產 品，共同的優點是可以最大限度地減少測試環境對測量結果的影響， 資料解釋容易，成果圖直觀。但現有的接觸類井徑測量儀均採用拉杆電位器作為位移傳感器，精度較差，且穩定性不高。此外其可以給出 的井徑曲線很少，非常不利於獲得精確的測井解釋結果。例如國內較 早出現的微井徑測量儀僅能給出一條井徑曲線，X-Y井徑儀能給出兩 條井徑曲線，八臂井徑儀可以給出四條井徑曲線。 實用新型內容為了解決現有的接觸式井徑成像測井儀精度低、穩定性差和給出 的測井曲線較少的問題，本實用新型提供了一種獨立臂井徑成像測井 儀，該種獨立臂井徑成像測井儀採用差動位移變壓器作為位移傳感器 提高了測量精度和穩定性，並且採用多個獨立的測量臂測量油井套管 的內半徑，可以得到多條井徑曲線，具有可以獲得精確的測井解釋結 果的特點。本實用新型的技術方案是該種獨立臂井徑成像測井儀，包括儀 器頭、上扶正器、電路筒、傳感器總成、測量傳動總成、下扶正器以 及尾帽，這些整體結構與現有的接觸式井徑測量儀基本相同，但具有 下列改進點所述傳感器總成由順次連接的探頭外套、密封接頭、探 頭芯、測量磁針、彈簧I以及在一周平面上均勻分布且安裝在密封接 頭內探頭芯上的多個差動位移變壓器組成，其中所述差動位移變壓器作為位移傳感器使用，每兩個差動位移變壓器間夾角均等，每一測量磁針上安裝有密封"0"形環。所述測量傳動總成由固定環、傳動腿、彈簧n、護筒、測量臂、測量臂座組成，其中護筒與傳感器總成中的 密封接頭相聯結，兩者間形成環形空腔，此空腔內所述固定環固定於 密封接頭的下部，所述傳動腿穿過此固定環後上下兩段分別由彈簧i 和彈簧n壓緊，其底端卡爪置於測量臂的弧形凹槽內，頂端則與測量 磁針連接，可帶動測量磁針垂直移動，每個測量臂的首部均固定於測 量臂座上的一個轉動聯結點，其尾部呈"l"形，探出護筒外壁。上 述每一測量臂與一個傳動腿、彈簧n、彈簧i、 一根測量磁針、 一個 探頭芯以及一個差動位移變壓器構成一個測量單元，將此差動位移變 壓器的壓力信號輸出端接至電路筒的電信號輸入端。本實用新型具有如下有益效果本方案首先改進了現有技術中使 用的位移傳感器，即以差動位移變壓器替換了原有的拉杆式電位器， 從而提高了測量精度和穩定性。此外，本方案提供了一套全新的動力 傳動機械，採用多個獨立的測量臂測量油井套管的內徑，使得本測井 儀不但可實現多條測井曲線的輸出，並且具有機械結構緊湊、傳動可 靠、外徑小和維修方便的特點。

圖i是本實用新型的組成示意圖。圖2是本實用新型中傳感器總成與測量傳動總成連接後的結構 剖視圖。圖中1-儀器頭，2-上扶正器，3-電路筒，4-傳感器總成，5-測 量傳動總成，6-下扶正器，7-尾帽，8-探頭外套，9-密封接頭，10-探頭芯，11-測量磁針，12-彈簧I, 13-固定環，14-傳動腿，15-彈 簧，16-護筒，17-測量臂，18-測量臂座，19-比測井壁。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明如圖1所示，該種獨立臂井徑成像測井儀，包括儀器頭l、上扶正器2、電路筒3、傳感器總成4、測量傳動總成5、下扶正器6以及 尾帽7，這些整體結構與現有的接觸式井徑測量儀基本相同，不再作 進一步描述，下面具體說明主要的兩個改進點第一個改進點是對位移傳感器的改進。如圖2所示，傳感器總成 4由順次連接的探頭外套8、密封接頭9、探頭芯IO、測量磁針ll、 彈簧I以及在一周平面上均勻分布且安裝在密封接頭9內探頭芯10 上的多個差動位移變壓器組成，其中所述差動位移變壓器作為位移傳 感器使用，每兩個差動位移變壓器間夾角均等。每一測量磁針ll上 安裝有密封"0"形環，其作用在於隔離高壓並保護傳感器不受井內 液體的腐蝕。第二個改進點在於所述測量傳動總成5由固定環13、傳動腿14、 彈簧n、護筒16、測量臂17、測量臂座18組成，其中護筒16與傳 感器總成4中的密封接頭9相聯結，兩者間形成環形空腔。此空腔內 所述固定環13固定於密封接頭9的下部，所述傳動腿14穿過此固定 環13後上下兩段分別由彈簧I和彈簧II壓緊，其底端卡爪置於測量 臂17的弧形凹槽內，頂端則與測量磁針11連接，可帶動測量磁針 11垂直移動，每個測量臂17的首部均固定於測量臂座18上的一個 轉動聯結點，其尾部呈"L"形，探出護筒16外壁，這樣就可以通過 彈簧的力量支撐使測量臂17能夠緊貼在套管內壁上。上述每一個測量臂17與一個傳動腿14、彈簧II、彈簧I 、 一根 測量磁針11、 一個探頭芯10以及一個差動位移變壓器構成一個測量 單元，將此差動位移變壓器的壓力信號輸出端接至電路筒3的電信號 輸入端，由於每一測量臂都帶動一個探頭芯10，從而將測量臂的徑 向變化轉變為傳感器輸出電壓的變化，即將套管內徑的變化轉換為儀 器測量臂的徑向位移，通過儀器內部的機械傳遞系統，將測量臂的徑 向位移轉換為傳動腿的垂直位移，再由位移傳感器將傳動腿的垂直位 移變化轉換成電信號，使用的差動位移變壓器作為位移傳感器是一種 非接觸式的機電轉換器件，輸出電信號的幅度與銜鐵的位移成正比。本方案機械結構設計合理，外徑小，對於變形點內徑不小於74mm 的套管，能夠對其變形、彎曲及射孔孔眼進行檢測。此外，其結構緊 湊、維修方便、精度高、可靠性強，測量曲線多，資料解釋方便，能 夠提供直觀的、立體的井徑圖。
權利要求1、一種獨立臂井徑成像測井儀，包括儀器頭(1)、上扶正器(2)、電路筒(3)、傳感器總成(4)、測量傳動總成(5)、下扶正器(6)以及尾帽(7)，其特徵在於所述傳感器總成(4)由順次連接的探頭外套(8)、密封接頭(9)、探頭芯(10)、測量磁針(11)、彈簧I(12)以及在一周平面上均勻分布且安裝在密封接頭(9)內探頭芯(10)上的多個差動位移變壓器組成，其中所述差動位移變壓器作為位移傳感器使用，每兩個差動位移變壓器間夾角均等，每一測量磁針(11)上安裝有密封「0」形環；所述測量傳動總成(5)由固定環(13)、傳動腿(14)、彈簧II(15)、護筒(16)、測量臂(17)、測量臂座(18)組成，其中護筒(16)與傳感器總成(4)中的密封接頭(9)相聯結，兩者間形成環形空腔，此空腔內所述固定環(13)固定於密封接頭(9)的下部，所述傳動腿(14)穿過此固定環(13)後上下兩段分別由彈簧I(12)和彈簧II(15)壓緊，其底端卡爪置於測量臂(17)的弧形凹槽內，頂端則與測量磁針(11)連接，可帶動測量磁針(11)垂直移動，每個測量臂(17)的首部均固定於測量臂座(18)上的一個轉動聯結點，其尾部呈「L」形，探出護筒(16)外壁；上述每一測量臂(17)與一個傳動腿(14)、彈簧II(15)、彈簧I(12)、一根測量磁針(11)、一個探頭芯(10)以及一個差動位移變壓器構成一個測量單元，將此差動位移變壓器的壓力信號輸出端接至電路筒(3)的電信號輸入端。
專利摘要一種獨立臂井徑成像測井儀。主要解決現有的接觸式井徑成像測井儀精度低、穩定性差和給出的測井曲線較少的問題。其特徵在於採用差動位移變壓器作為位移傳感器，將每一測量臂(17)與一個傳動腿(14)、彈簧II(15)、彈簧I(12)、一根測量磁針(11)、一個探頭芯(10)以及一個差動位移變壓器作為一個測量單元，護筒(16)內通過固定環固定有多個此類測量單元，將上述差動位移變壓器的壓力信號輸出端接至電路筒(3)的電信號輸入端。該種測井儀具有測量精度高和穩定性好的特點，並且採用多個獨立的測量臂測量油井套管的內徑，可以得到多條井徑曲線，可以獲得較精確的測井解釋結果。此外，其結構緊湊、維修方便，便於測量較小直徑的套管。
文檔編號E21B47/08GK201090208SQ200720194839
公開日2008年7月23日 申請日期2007年10月26日 優先權日2007年10月26日
發明者代遠來, 鄭淑紅, 陳發平 申請人:大慶油田有限責任公司