自動定向井中震動檢測裝置的製作方法
2023-05-16 09:56:26
專利名稱：自動定向井中震動檢測裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種震動檢測裝置，具體地說是一種自動定向井中震動檢測裝置。
背景技術：
在本申請人前期的發明申請200910258747. 6 「多級定向測井檢波器裝置」中，公開了一種應用於石油勘探的地震測井檢波器裝置。其檢波器剛性固定在檢波器固定體上，同時也與筒狀主體保持相對固定，由於柔性繩無法實現筒狀主體在井內的相對轉動，因此該裝置中採用級間硬連接杆組件來實現井中多級筒狀主體的相對定向控制。該裝置實際採集的地震資料能較好地反映實際的地質構造，也就能較為準確地分析波場的傳播和衰減規律。為了實現對井內檢波器方向的可控操作，該裝置在多級筒狀主體間增加了級間硬連接杆組件來實現定向操作，而為了抵消硬連接杆帶來的級間串擾，又需要在筒狀主體和級間硬連接杆間增加吸震連接器裝置，造成整個系統相對比較複雜。 由於我國施工井徑較細，成井後難以避免會出現部分的斜井，這種情況下檢測裝置在上下井時已經比較困難，若要實現井中的方向旋轉控制則極易出現裝置卡井的情況，給現場施工帶來不便；隨著硬連接杆級數的增加和加工精度的影響，很難保證所有級間同向檢波器分量的偏角為零；另外，級間採用硬連接杆方式，給裝置運輸和施工中的裝卸帶來不便。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服上述現有技術的不足，提供一種構造簡單、合理，使用操作方便，並且能通過自動調整來實現定向接收的自動定向井中震動檢測裝置。本發明解決上述技術問題所採用的技術方案是一種自動定向井中震動檢測裝置，其設有若干個震動檢測單元，每個震動檢測單元包括有一個筒狀主體、安裝在筒狀主體中的檢波器固定體、井壁推靠裝置，所述檢波器固定體上固定安裝一組三分量檢波器機芯；每個震動檢測單元的上下兩端各設有一個級間連接端頭，兩個震動檢測單元通過相應的級間連接端頭設有一根級間抗拉電纜，其特徵是所述檢波器固定體兩端設有軸承，軸承安裝在相應的上軸承架和下軸承架內部，所述上軸承架和下軸承架固定安裝在筒狀主體上，檢波器固定體上定向固定安裝有永磁鐵。所述永磁鐵成對安裝在檢波器固定體上，成對的永磁鐵的安裝方向與三分量檢波器機芯中的一個檢波器機芯平行，與另外兩個檢波器機芯垂直。檢波器固定體上固定強磁能的永磁鐵，只要井中震動檢測單元在井孔中呈垂直狀態，受大地南北極磁場的影響，永磁體會各自逐漸指向南北極，每個檢波器固定體中的同向分量即可隨即指向相同方向，從而達到定向的目的。所述上軸承架通過一連接壓件壓合在檢波器固定體上端，所述連接壓件和下軸承架通過螺栓固定於筒狀主體中，連接壓件和下軸承架外側設有O型密封圈，中部通孔設有連接引線的密封端蓋。
所述上軸承架和下軸承架與檢波器固定體中部通孔中分別設有連接引線的導電滑環。所述筒狀主體腔內還裝有液態阻尼油。避免檢波器固定體與相關軸承帶來的系統噪聲。所述井壁推靠裝置由電動推桿、支臂、連杆機構構成，電動推桿安裝在筒狀主體內，其通過連杆機構將電動推桿的直線運動轉化為支臂的側向旋轉移動，帶動支臂張開或收攏，所述支臂與井壁接觸部位設有吸震隔離膠層。所述吸震隔離膠層由天然橡膠層和聚氨酯橡膠層組成。本發明所述檢波器固定體兩端設有方便檢波器固定體相對筒狀主體轉動的軸承和軸承架，檢波器固定體上固定強磁能的永磁鐵，只要井中震動檢測單元在井孔中呈垂直狀態，受大地南北極磁場的影響，永磁體會各自逐漸指向南北極，每個檢波器固定體中的同向分量即可隨即指向相同方向，從而達到定向的目的。不論增加多少級也不會存在級間機械加工誤差帶來的影響。若干個井中震動檢測單元，通過級間連接端頭將可互換的級間抗 拉電纜連接組成為多級的井中震動檢測裝置，可在同一豎井井孔中實現檢波器多位置點推靠並同時接收信號，施工完畢後，又可通過拆解每級的級間連接端頭來實現井中震動檢測單元與級間抗拉電纜的分離，下次施工使用時又可按任意前後順序進行串聯，並可實現單級獨立控制。對照現有技術，本發明構造簡單、合理，使用操作方便，並且能通過自動調整來實現定向接收，整個裝置具有體積小、連接拆卸方便的特點，非常適合於野外水鑽、風鑽施工井的使用。是一種理想的實現級間自動定向功能的多級井中震動檢測裝置。
下面結合附圖對本發明進一步說明。圖I是本發明的整體組裝示意圖。圖2是本發明的筒狀主體組成結構示意圖。圖中的標號是1.筒狀主體，2.井壁推靠裝置，3.上級間連接端頭，4.下級間連接端頭，5.級間抗拉電纜，6.軸承，7.上軸承架，8.下軸承架，9.永磁鐵，10.導電滑環，
11.檢波器機芯，12.液態阻尼油，13.密封外殼，14.檢波器固定體，15.密封堵頭，16.支臂，17.吸震隔離膠層，18.密封端蓋，19.連接壓件，20. O型密封圈，21.螺栓。
具體實施例方式從圖I、圖2中可以看出，一種自動定向井中震動檢測裝置，其設有若干個井中震動檢測單元，每個井中震動檢測單元包括有筒狀主體I、安裝在筒狀主體中的可旋轉的檢波器固定體14、井壁推靠裝置2、上級間連接端頭3、下級間連接端頭4等。最下一級的井中震動檢測單元的筒狀主體I底端設有密封堵頭15。也就是說其下級間連接端頭4由密封堵頭15取而代之。兩個震動檢測單元通過相應的級間連接端頭設有一根級間抗拉電纜5。級間抗拉電纜5兩端各設有一個上級間連接端頭3和一個下級間連接端頭4，根據需要實現的連接級數，將級間抗拉電纜5中的相應線芯分別按相應順序與上級間連接端頭3和下級間連接端頭4相連，同時由上級間連接端頭3和下級間連接端頭4實現級間抗拉電纜5整體的連接密封和防漏電措施。
本發明筒狀主體I為細長圓柱形結構，其主要組成包括筒狀密封外殼13和安裝在筒狀密封外殼13中的可旋轉的檢波器固定體14。所述檢波器固定體14上固定安裝一組三分量檢波器機芯11。所述檢波器固定體14兩端設有軸承6，軸承6安裝在相應的上軸承架7和下軸承架8內部，所述上軸承架7和下軸承架8固定安裝在筒狀主體的密封外殼13上。本發明檢波器固定體14上下兩端的軸承6為滾珠軸承。所述上軸承架7通過一連接壓件19壓合在檢波器固定體14上端，所述連接壓件19和下軸承架8通過螺栓21固定於筒狀主體中，連接壓件19和下軸承架8外側設有O型密封圈20，連接壓件19和下軸承架8中部通孔分別設有連接引線的密封端蓋18。所述上軸承架7和下軸承架8與檢波器固定體中部通孔中分別設有連接引線的導電滑環10。這樣，在檢波器固定體14相對上軸承架7和下軸承架8轉動時，可以保證引線連接的可靠性。所述檢波器固定體14上定向固定安裝有永磁鐵9。所述永磁鐵9成對安裝在檢波 器固定體14上，成對的永磁鐵9的安裝方向與呈笛卡爾坐標系分布的三分量檢波器機芯11中的一橫波分量檢波器機芯平行一致，與另外兩個檢波器機芯垂直。檢波器固定體上固定強磁能的永磁鐵，只要井中震動檢測單元在井孔中呈垂直狀態，受大地南北極磁場的影響，永磁體會各自逐漸指向南北極，檢波器固定體14可帶到三分量檢波器機芯11沿軸線旋轉，每個檢波器固定體中的同向分量即可隨即指向相同方向，從而達到定向的目的。所述筒狀主體腔內還裝有液態阻尼油12，起到阻尼和隔離軸承等旋轉件帶來的噪聲作用，避免檢波器固定體與相關軸承帶來的系統噪聲。所述井壁推靠裝置2由電動推桿、支臂16、連杆機構構成，電動推桿安裝在筒狀主體內，其通過連杆機構將電動推桿的直線運動轉化為支臂的側向旋轉移動，帶動支臂張開或收攏，所述支臂16與井壁接觸部位設有吸震隔離膠層17。所述吸震隔離膠層17由天然橡膠層和聚氨酯橡膠層組成，支臂與井壁接觸部位採用螺紋連接或注塑塗敷一層天然橡膠層和一層聚氨酯橡膠層。天然橡膠層和聚氨酯橡膠層分別起高、低頻吸震隔離作用。這樣，當支臂將井中震動檢測單元牢牢推靠在井孔內壁上時，大地的高低頻震動均通過井中震動檢測單元直接傳遞到三分量機芯，井孔與支臂接觸處的震動信號由於天然橡膠層和聚氨酯橡膠層的高低頻吸震隔離作用而不會傳遞到井中震動檢測單元，避免了兩路震動信號在檢波器上的疊加。本發明施工時，首先將帶有密封堵頭15的最下一級井中震動檢測單元與任意一根級間抗拉電纜5的下級間連接端頭4相連接實現密封效果，並被垂直放入井孔中，待到上級間連接端頭3到達井口時，可與任意選取的一個井中震動檢測單元相連接，作為第二級，然後再依次選取級間抗拉電纜5和井中震動檢測單元進行連接，以實現級數的增加。待到達到需要的級數時，將級間抗拉電纜5在井口進行固定，帶井中的井中震動檢測單元穩定一段時間後，每級中的永磁鐵9就帶動檢波器固定體14和三分量檢波器機芯11指向大地南北磁極。施工數據採集完畢後，可通過提拉級間抗拉電纜5將井中震動檢測單元依次提高在井孔中的高度，直至提出井孔。本發明若干個井中震動檢測單元，通過級間連接端頭將可互換的級間抗拉電纜連接組成為多級的井中震動檢測裝置，可在同一豎井井孔中實現檢波器多位置點推靠並同時接收信號，施工完畢後，又可通過拆解每級的級間連接端頭來實現井中震動檢測單元與級間抗拉電纜的分離，下次施工使用時又可按任意前後順序進行串聯，並可實現單級獨立控制。每一級井中震動檢測單元均具有較好的通用性和可互換性，可在是施工現場根據需要方便地進行任意順序的串聯或者更換，並可實現各自的相對獨立和密封。本發明構造簡單、合理，使用操作方便，並且能通過自動調整來實現定向接收，整個裝置具有體積小、連接拆 卸方便的特點，非常適合於野外水鑽、風鑽施工井的使用。是一種理想的實現級間自動定向功能的多級井中震動檢測裝置。
權利要求
1.一種自動定向井中震動檢測裝置，其設有若干個震動檢測單元，每個震動檢測單元包括有一個筒狀主體、安裝在筒狀主體中的檢波器固定體、井壁推靠裝置，所述檢波器固定體上固定安裝一組三分量檢波器機芯；每個震動檢測單元的上下兩端各設有一個級間連接端頭，兩個震動檢測單元通過相應的級間連接端頭設有一根級間抗拉電纜，其特徵是所述檢波器固定體兩端設有軸承，軸承安裝在相應的上軸承架和下軸承架內部，所述上軸承架和下軸承架固定安裝在筒狀主體上，檢波器固定體上定向固定安裝有永磁鐵。
2.根據權利要求I所述的自動定向井中震動檢測裝置，其特徵是所述永磁鐵成對安裝在檢波器固定體上，成對的永磁鐵的安裝方向與三分量檢波器機芯中的一個檢波器機芯平行，與另外兩個檢波器機芯垂直。
3.根據權利要求I所述的自動定向井中震動檢測裝置，其特徵是所述上軸承架通過一連接壓件壓合在檢波器固定體上端，所述連接壓件和下軸承架通過螺栓固定於筒狀主體中，連接壓件和下軸承架外側設有O型密封圈，中部通孔設有連接引線的密封端蓋。
4.根據權利要求I所述的自動定向井中震動檢測裝置，其特徵是所述上軸承架和下 軸承架與檢波器固定體中部通孔中分別設有連接引線的導電滑環。
5.根據權利要求I所述的自動定向井中震動檢測裝置，其特徵是所述筒狀主體腔內還裝有液態阻尼油。
6.根據權利要求I所述的自動定向井中震動檢測裝置，其特徵是所述井壁推靠裝置由電動推桿、支臂、連杆機構構成，電動推桿安裝在筒狀主體內，其通過連杆機構將電動推桿的直線運動轉化為支臂的側向旋轉移動，帶動支臂張開或收攏，所述支臂與井壁接觸部位設有吸震隔離膠層。
7.根據權利要求6所述的自動定向井中震動檢測裝置，其特徵是所述吸震隔離膠層由天然橡膠層和聚氨酯橡膠層組成。
8.根據權利要求I所述的自動定向井中震動檢測裝置，其特徵是所述檢波器固定體上下兩端的軸承為滾珠軸承。
全文摘要
本發明涉及一種自動定向井中震動檢測裝置，其設有若干個震動檢測單元，每個震動檢測單元包括有一個筒狀主體、安裝在筒狀主體中的檢波器固定體、井壁推靠裝置，所述檢波器固定體上固定安裝一組三分量檢波器機芯，所述檢波器固定體兩端設有軸承，軸承安裝在相應的上軸承架和下軸承架內部，所述上軸承架和下軸承架固定安裝在筒狀主體上，檢波器固定體上定向固定安裝有永磁鐵。本發明構造簡單、合理，使用操作方便，能通過自動調整實現定向接收，整個裝置具有體積小、連接拆卸方便的特點，非常適合於野外水鑽、風鑽施工井的使用。
文檔編號G01V1/18GK102830428SQ20121028951
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月15日 優先權日2012年8月15日
發明者申恆廣, 顏永安, 韓文功, 胡立新, 孫中心, 戚全, 李豔豔, 解秀穎 申請人:威海雙豐物探設備股份有限公司