專利名稱：過套管電阻率測井儀測量電極推靠機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及石油エ業(yè)開發(fā)領(lǐng)域中的電法井下測井儀，具體地指ー種過套管電阻率測井儀測量電極推靠機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
過套管電阻率測井儀是進(jìn)行地層電阻率測量的測井儀器。在使用過套管電阻率測井儀測井時，液壓系統(tǒng)通過推靠機(jī)構(gòu)把測量電極探針推靠到金屬套管內(nèi)壁上，要求測量電極探針與套管壁可靠接觸，接觸電阻盡量小且穩(wěn)定。測井儀在井下完成測量且測量方法為點測，每測量ー個點至少需要推靠測量電極探針一次，遇到套管壁腐蝕、結(jié)蠟嚴(yán)重時，同一個點需要多次推靠才能保證測量電極探針與套管壁接觸良好。按有效測量深度50米來計算，測井一次通常需要推靠測量電極探針兩三百次。 現(xiàn)有過套管電阻率測井儀的測量電極探針推靠通常利用液壓動カ推動測量電極內(nèi)部橡膠膠囊張開實現(xiàn)推靠，卸去液壓カ后利用彈簧將測量電極探針收回。授權(quán)公告號為CN201310347Y的中國專利《一種過套管電阻率儀器推靠皮囊》就是公開了一種測量電極推靠用皮囊。采用橡膠膠囊推靠結(jié)構(gòu)的不足之處在于當(dāng)測井比較深，特別是超過3000米，井溫超過130度后，所用橡膠膠囊高溫環(huán)境下使用時壽命急劇下降，容易出現(xiàn)破裂，可靠性大幅度降低。此外，每支測井儀總共設(shè)置有8個橡膠膠囊，只要其中ー個橡膠膠囊出現(xiàn)破裂，則整支儀器無法正常工作，大大降低了儀器整體的可靠性。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就是要提供ー種可實現(xiàn)較高溫度下可靠進(jìn)行地層電阻率測量的過套管電阻率測井儀測量電極推靠機(jī)構(gòu)。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所設(shè)計的過套管電阻率測井儀測量電極推靠機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在左、右兩端的承重連接組件，以及套裝在左、右兩端承重連接組件之間的電極殼體。所述電極殼體內(nèi)部且位于左、右兩端承重連接組件的對稱位置處設(shè)置有橫置油缸。所述橫置油缸由固連于電極殼體的缸套及缸套內(nèi)的活塞構(gòu)成；所述橫置油缸的縱向?qū)ΨQ中心位置設(shè)置有固連于電極殼體的固定套，所述固定套內(nèi)部設(shè)置有與之滑動配合的上滑動中間套和下滑動中間套；所述上滑動中間套和下滑動中間套內(nèi)分別設(shè)置有上滑動套筒和下滑動套筒；所述上滑動套筒和下滑動套筒的內(nèi)部均設(shè)置有測量電極探針，所述測量電極探針的外周設(shè)置有探針上絕緣套，所述上滑動套筒或下滑動套筒與測量電極探針之間設(shè)置有探針下絕緣墊。所述活塞的端部設(shè)置有連桿鉸接套；所述連桿鉸接套的上下兩端與上滑動套筒和下滑動套筒之間分別鉸接設(shè)置有短連桿。進(jìn)ー步地，為使推靠機(jī)構(gòu)可靠回收，保護(hù)連桿機(jī)構(gòu)不受損，并防止測井儀直徑過大而卡井，所述上滑動套筒和下滑動套筒的一端分別設(shè)置有與之滑動配合的探針板固定套。所述探針板固定套的端面固連有探針板，所述探針板和探針上絕緣套之間設(shè)置有探針保護(hù)彈簧。所述電極殼體的兩端外圈滑動配合設(shè)置有滑動套；所述滑動套的內(nèi)側(cè)設(shè)置有與所述電極殼體固連的彈簧座；所述彈簧座與滑動套之間設(shè)置有滑動套復(fù)位彈簧；所述滑動套與探針板之間鉸接設(shè)置有長連桿。再進(jìn)ー步地，為了保證測量電極探針的正確導(dǎo)向，并減少相對滑動接觸面積，所述上滑動套筒和下滑動套筒的一端固定設(shè)置有滑套，所述滑套與上滑動中間套和下滑動中間套滑動配合；更進(jìn)一歩地，為了保證測井儀連接可靠，所述承重連接組件通過螺紋環(huán)與電極殼體相連。本實用新型的優(yōu)點在于所設(shè)計的過套管電阻率測井儀測量電極推靠機(jī)構(gòu)采用居中布置的橫置油缸作為動力，并采用了連桿機(jī)構(gòu)作為動カ傳遞機(jī)構(gòu)。測量時，橫置油缸能夠 產(chǎn)生巨大的液壓推力，通過短連桿將動力傳遞到測量電極探針，測量電極探針伸出并扎入套管壁進(jìn)行測量。取消了現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中的推靠皮囊，可避免因高溫環(huán)境引起的推靠皮囊破裂影響測井儀可靠性的技術(shù)問題，可在較高溫度可靠進(jìn)行地層電阻率測量，使測井成功率大大提高，同時減少了儀器維護(hù)工作量。

圖I為本實用新型過套管電阻率測井儀測量電極推靠機(jī)構(gòu)處于收攏狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本推靠機(jī)構(gòu)處于張開狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本推靠機(jī)構(gòu)處于收攏狀態(tài)時的軸截面示意圖。圖4為本推靠機(jī)構(gòu)的油管及走線結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本推靠機(jī)構(gòu)處于收攏狀態(tài)時的機(jī)構(gòu)簡圖。圖6為本推靠機(jī)構(gòu)處于張開狀態(tài)時的機(jī)構(gòu)簡圖。圖中承重連接組件1，螺紋環(huán)2，滑動套3，滑動套復(fù)位彈簧4，電極殼體5，長連桿6，短連桿7，測量電線組件8，探針板9，探針保護(hù)彈簧10，測量電極探針11，探針上絕緣套12，彈簧座13，探針板固定套14，固定套15，橫置油缸16，缸套16a，活塞16b，密封組件16c，上滑動中間套17，下滑動中間套18，連桿鉸接套19，上滑動套筒20，下滑動套筒21，探針下絕緣墊22，油管23，滑套24，導(dǎo)向螺釘25。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進(jìn)ー步的詳細(xì)描述。如圖I和圖2所示，本實用新型的過套管電阻率測井儀測量電極推靠機(jī)構(gòu)呈對稱結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置在左、右兩端的承重連接組件1，左、右兩端承重連接組件I通過螺紋環(huán)2與電極殼體5相連。電極殼體5內(nèi)部且位于左、右兩端承重連接組件I的對稱位置處設(shè)置有橫置油缸16,橫置油缸16由固連于電極殼體5的缸套16a及缸套16a內(nèi)的活塞16b構(gòu)成，缸套16a與活塞16b通過密封組件16c進(jìn)行動密封。橫置油缸16的缸套16a縱向?qū)ΨQ中心位置處開有圓形孔，圓形孔內(nèi)設(shè)置有固連于電極殼體5的固定套15，為了便于安裝，固定套15由上、下對稱布置的兩部分組成，內(nèi)部分別設(shè)置有與之滑動配合的上滑動中間套17和下滑動中間套18，形成了第一級滑動導(dǎo)向；上滑動中間套17和下滑動中間套18內(nèi)分別設(shè)置有上滑動套筒20和下滑動套筒21，上滑動套筒20和下滑動套筒21相対的一端通過彈性銷分別固定設(shè)置有滑套24，滑套24分別與上滑動中間套17和下滑動中間套18滑動配合，形成了第二級滑動導(dǎo)向。上滑動套筒20和下滑動套筒21相背的一端分別設(shè)置有與之滑動配合的探針板固定套14，兩者間的滑動通過導(dǎo)向螺釘25進(jìn)行導(dǎo)向。探針板固定套14的端面通過螺釘固連有探針板9。上滑動套筒20和下滑動套筒21的內(nèi)部均設(shè)置有測量電極探針11，測量電極探針11針尖處材質(zhì)采用硬質(zhì)合金。上滑動套筒20或下滑動套筒21與測量電極探針11之間設(shè)置有peek材料的探針下絕緣墊2 2，測量電極探針11的外周設(shè)置有探針上絕緣套12，使測量電極探針11與電極殼體5電絕緣，以便能夠通過測量電極探針11準(zhǔn)確地測量到套管壁上被測點的微弱電信號。探針板9和探針上絕緣套12之間設(shè)置有探針保護(hù)彈簧10。本推靠機(jī)構(gòu)處于收攏狀態(tài)時的軸截面如圖3所示?；钊?6b的端部通過固定銷連接設(shè)置有連桿鉸接套19，連桿鉸接套19的上下兩端與上滑動套筒20和下滑動套筒21之間分別鉸接設(shè)置有短連桿7。橫置油缸16、短連桿7以及上滑動套筒20和下滑動套筒21形成了一個雙滑塊機(jī)構(gòu)，可以將橫置油缸16產(chǎn)生的推力轉(zhuǎn)化為測量電極探針11所需的推靠力。電極殼體5的兩端外圈滑動配合設(shè)置有滑動套3，滑動套3的內(nèi)側(cè)設(shè)置有與所述電極殼體5固連的彈簧座13，彈簧座13與滑動套3之間設(shè)置有滑動套復(fù)位彈簧4，滑動套3與探針板9之間鉸接設(shè)置有長連桿6?；瑒犹?、長連桿6以及探針板9也形成了ー個雙滑塊機(jī)構(gòu)，通過探針保護(hù)彈簧10傳遞動力，主要作用是使推靠機(jī)構(gòu)可靠回收，保護(hù)連桿機(jī)構(gòu)不受損，并防止測井儀直徑過大而卡井。實際布置時，測量電線組件8的運動位置受長連桿6上的線卡約束，油管23與缸套16a通過焊接方式連接，將螺紋接頭放置于電極殼體5內(nèi)空間開闊處，如圖4所示。本實用新型的工作原理如下當(dāng)橫置油缸16內(nèi)傳來液壓系統(tǒng)的高壓油時，活塞16b在油壓作用下向橫置油缸16的對稱軸中心運動，帶動連桿鉸接套19產(chǎn)生相同方向的運動，并將動カ通過短連桿7傳遞至上滑動套筒20和下滑動套筒21使之伸出，由于結(jié)構(gòu)的対稱性，測量電極探針11沿著電極殼體5的徑向運動(即與井筒成垂直方向)，扎入套管壁內(nèi)實現(xiàn)測量。此時，探針保護(hù)彈簧10推動探針板9也沿著電極殼體5的徑向移動，并通過長連桿6將動カ傳遞至滑動套3上，左右兩端的滑動套3同步地壓縮滑動套復(fù)位彈簧4向內(nèi)收。當(dāng)液壓系統(tǒng)泄壓時，橫置油缸16內(nèi)外壓差為零，此時滑動套復(fù)位彈簧4的復(fù)位推力大于由橫置油缸通過連桿機(jī)構(gòu)傳遞過來的力量，將滑動套3向外推回。此時，滑動套3通過長連桿6、探針板9以及探針保護(hù)彈簧10帶動上滑動套筒20和下滑動套筒21縮回。本實用新型呈對稱結(jié)構(gòu)，收攏狀態(tài)時外徑為0 95_，張開狀態(tài)時探針外徑最大可達(dá)0 172_，兩級導(dǎo)向滑動可保證測量電極探針11的運動軌跡與電極殼體5的軸線垂直，即與套管壁垂直，可適應(yīng)套管井規(guī)格為5, 7,，井溫為150°C，井壓為lOOMpa，測量電極探針11產(chǎn)生對井壁的壓カ彡50N。
權(quán)利要求1.一種過套管電阻率測井儀測量電極推靠機(jī)構(gòu)，包括設(shè)置在左、右兩端的承重連接組件(I)，以及套裝在左、右兩端承重連接組件(I)之間的電極殼體(5)，其特征在于所述電極殼體(5)內(nèi)部且位于左、右兩端承重連接組件(I)的對稱位置處設(shè)置有橫置油缸(16)；所述橫置油缸(16)由固連于電極殼體(5)的缸套(16a)及缸套(16a)內(nèi)的活塞(16b)構(gòu)成；所述橫置油缸(16)的縱向?qū)ΨQ中心位置設(shè)置有固連于電極殼體(5)的固定套(15)，所述固定套(15)內(nèi)部設(shè)置有與之滑動配合的上滑動中間套(17)和下滑動中間套(18);所述上滑動中間套(17)和下滑動中間套(18)內(nèi)分別設(shè)置有上滑動套筒(20)和下滑動套筒(21);所述上滑動套筒(20)和下滑動套筒(21)的內(nèi)部均設(shè)置有測量電極探針(11);所述測量電極探針(11)的外周設(shè)置有探針上絕緣套(12);所述上滑動套筒(20)或下滑動套筒(21)與測量電極探針(11)之間設(shè)置有探針下絕緣墊(22);所述活塞(16b)的端部設(shè)置有連桿鉸接套(19);所述連桿鉸接套(19)的上下兩端與上滑動套筒(20)和下滑動套筒(21) 之間分別鉸接設(shè)置有短連桿(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的過套管電阻率測井儀測量電極推靠機(jī)構(gòu)，其特征在于所述上滑動套筒(20)和下滑動套筒(21)的一端分別設(shè)置有與之滑動配合的探針板固定套(14);所述探針板固定套(14)的端面固連有探針板(9);所述探針板(9)和探針上絕緣套(12)之間設(shè)置有探針保護(hù)彈簧(10);所述電極殼體(5)的兩端外圈滑動配合設(shè)置有滑動套⑶；所述滑動套⑶的內(nèi)側(cè)設(shè)置有與所述電極殼體(5)固連的彈簧座(13);所述彈簧座(13)與滑動套(3)之間設(shè)置有滑動套復(fù)位彈簧(4);所述滑動套(3)與探針板(9)之間鉸接設(shè)置有長連桿(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的過套管電阻率測井儀測量電極推靠機(jī)構(gòu)，其特征在于所述上滑動套筒(20)和下滑動套筒(21)的一端固定設(shè)置有滑套(24)，所述滑套(24)與上滑動中間套(17)和下滑動中間套(18)滑動配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的過套管電阻率測井儀測量電極推靠機(jī)構(gòu)，其特征在于所述承重連接組件(I)通過螺紋環(huán)(2)與電極殼體(5)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的過套管電阻率測井儀測量電極推靠機(jī)構(gòu)，其特征在于所述 承重連接組件(I)通過螺紋環(huán)(2)與電極殼體(5)相連。
專利摘要一種過套管電阻率測井儀測量電極推靠機(jī)構(gòu)，包括橫置油缸，橫置油缸的縱向?qū)ΨQ中心位置設(shè)置有固定套，固定套內(nèi)部設(shè)置有上滑動中間套和下滑動中間套，上滑動中間套和下滑動中間套內(nèi)設(shè)置有上滑動套筒和下滑動套筒，上滑動套筒和下滑動套筒的內(nèi)部設(shè)置有測量電極探針，測量電極探針的外周設(shè)置有探針上絕緣套。橫置油缸活塞端部的連桿鉸接套和上滑動套筒和下滑動套筒之間鉸接有短連桿。本實用新型可避免因高溫環(huán)境引起的推靠皮囊破裂影響測井儀可靠性的技術(shù)問題，可在較高溫度下可靠進(jìn)行地層電阻率測量，使測井成功率大大提高，同時減少了儀器維護(hù)工作量。
文檔編號E21B49/00GK202467813SQ20122002619
公開日2012年10月3日 申請日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者付永前, 周艷平, 孫揚喆, 孫濤, 李咸坤, 王群杰, 程波, 金為武 申請人:武漢海王機(jī)電工程技術(shù)公司