专利名称：多臂弹片式滚轮扶正器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种井下仪器扶正或辅助输送工具，特别是涉及一种石油套管测井领域的井下仪器扶正或辅助输送工具的多臂弹片式滚轮扶正器。
背景技术：
在石油套管井测井领域中，随着海洋深海石油钻采的发展，水平井钻井技术的日臻成熟，大量的水平井测井工艺发展迅速。对于井下仪器输送以及仪器居中扶正测量提出了更高的要求。油田现用仪器有两种弹片扶正器及滚轮扶正器。弹片扶正器结构简单但与井壁摩擦力大容易造成仪器及井壁的损坏，而且这种扶正器扶正力太小，扶正效果不好；滚轮扶正器分为单滚轮扶正器和双滚轮扶正器，单滚轮扶正器在井下遇到套管节箍时会产生很大的震动，容易将井下仪器损坏，双滚轮扶正器对弹簧的要求过高，加工难度大，加工成本高。本实用新型克服了现有仪器的缺陷，作为一种高速、低摩擦的井下仪器输送以及扶正工具，很大程度上节省了输送仪器时间，降低测井成本，同时降低了对输送设备的动力要求，从而提高测井的成功率。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种用来对井下仪器进行扶正，提高井下输送设备对测井仪器的输送能力，提高输送速度的一种多臂弹片式滚轮扶正器。本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的。
多臂弹片式滚轮扶正器，包括空心轴以及连接在空心轴中段的扶正臂组件，扶正臂组件由六个弓形弹簧板沿其轴向均布在空心轴上，六个弓形弹簧板的上下两端分别通过扶正器调整机构与空心轴连接；在空心轴上段、扶正臂组件的上端设置有上弹簧，在空心轴下段、扶正臂组件的下端设置有下弹簧；所述上弹簧上方设置有上接头；所述下弹簧下方设置有锁紧机构。本实用新型进一步的特征在于所述扶正臂组件的六个弓形弹簧板中段设置有三个螺钉孔，内六角沉头螺钉通过该螺钉孔将压板和推靠板固定在弓形弹簧板上。所述推靠板为设有凹槽的弧形卡板结构，在推靠板弧形面上均布有两排滚轮安装孔，滚轮通过滚轮轴连接在该安装孔内，滚轮轴通过其两端所设的内弹性圆柱销和外弹性圆柱销固定滚轮。所述锁紧机构包括从上至下依次套接在空心轴下段上的连接螺套、卡套锁紧螺母、上缩紧环、弹性卡套、下缩紧环和缩紧螺套；所述连接螺套套接在空心轴下段上，上缩紧环套装在空心轴下段外壁、连接螺套的内环中，通过卡套锁紧螺母将连接螺套、上缩紧环固定；所述弹性卡套设置在空心轴下段底端并与连接螺套内壁下端相接，缩紧螺套套接在弹性卡套下端并与连接螺套外壁相连。所述弹性卡套内孔表面设有环形牙突，弹性卡套的两端分别设置一个锥面，分别与其相接的上缩紧环和下缩紧环的锥面配合。所述扶正器调整机构包括设置在空心轴中段的导向槽以及与该导向槽相对应设置的顶丝；在空心轴中段的 两端套接有直径调整套，弓形弹簧板的两端通过弹性卷销连接在该直径调整套上；所述直径调整套的外端设置有滑动轴套，滑动轴套通过锁紧螺母滑动连接于空心轴的上段和下段，在滑动轴套的外端螺纹套接有螺套。所述导向槽为L型结构。本实用新型多臂弹片式滚轮扶正器用来对石油测井的井下仪器进行扶正，特别适用配套水平井仪器井下测量。将扶正器套在下井仪器的外直径上，并用扶正器上的多个螺销与下井仪器接头上的勾头扳手孔定位固定，或者用弹簧卡套与下井仪器锁紧固定。用来扶正的弓形弹簧板组件上的多组滚轮，紧紧压在井下的套管壁上，仪器下井依靠滚轮的滚动摩擦顺利下井，到达目的井段。弹簧臂组件的扶正力大小可以调整，扶正直径的大小也可以调整，来适应不同套管的尺寸。本实用新型是一种新型仪器扶正和辅助输送工具，利用滚动摩擦原理，以及螺销固定与卡瓦式组合方式，提高井下输送设备对测井仪器的输送能力，提高输送速度，降低测井成本。
图I是本实用新型结构示意图。图2是图I纵向剖视图。图3是本实用新型弹片式滚轮扶正臂结构图。图4是本实用新型推靠板与滚轮以及轴的安装结构图。图5是本实用新型弹簧卡套调整以及锁紧结构图。图6是本实用新型扶正直径调整结构图。图中1、上接头；2、螺销；3、内六角紧定螺钉；4、平垫圈；5、上弹簧；6、下弹簧；7、螺套；8、锁紧螺母；9、滑动轴套；10、导向销；11、内六角紧定螺钉；12、扶正臂组件；13、空心轴；14、卡套锁紧螺母；15、弹性卡套；16、缩紧螺套；17、连接螺套；18、弹性卷销；19、直径调整套；20、弓形弹簧板；21、内六角沉头螺钉；22、滚轮轴；23、滚轮；24、推靠板；25、上缩紧环；26、外弹性圆柱销；27、压板；28、内弹性圆柱销；29、导向槽；30、顶丝；31、下缩紧环；32、锁紧机构。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。如图I所示，该多臂弹片式滚轮扶正器，包括空心轴13以及连接在空心轴13中段的扶正臂组件12，扶正臂组件12由六个弓形弹板簧20沿其轴向均布在空心轴13上,六个弓形弹簧板20的上下两端分别通过扶正器调整机构与空心轴13连接(参见图2所示)；在空心轴13上段、扶正臂组件12的上端设置有上弹簧5，在空心轴13下段、扶正臂组件12的下端设置有下弹簧6 ;上弹簧5上方设置有上接头1，上接头I通过螺销2、内六角紧定螺钉3与空心轴13连接；下弹簧6下方设置有锁紧机构32。参见附图2所示，上接头I和连接螺套17的内孔加工有内螺纹，与空心轴13上的外螺纹拧在一起，并利用多个内六角紧定螺钉3顶在空心轴13上防松。上接头I下端压着一个平垫圈4，平垫圈4下端压着上弹簧5。上弹簧5下端压着另一个平垫圈4，这个平垫圈4压着一个螺套7，螺套7下端连接着弹簧锁紧螺母8，螺套7与锁紧螺母8利用其内孔中有母螺纹，与滑动轴套9拧在一起。滑动轴套9下面连接着直径调整套19，导向销10与直径调整套19紧配合在一起，内六角紧定螺钉11拧在直径调整套19的螺纹孔中，并紧紧顶在空心轴13相应位置的锥形坑内。弹性卷销18穿在扶正臂组件12和滑动轴套9的安装孔内。参见图3、图4所示，扶正臂组件12的六个弓形弹簧板20中段设置有三个螺钉孔，内六角沉头螺钉21通过该螺钉孔将压板27和推靠板24固定在弓形弹簧板20上。推靠板24为设有凹槽的弧形卡板结构,在推靠板24弧形面上均布有两排滚轮安装孔,滚轮23通过滚轮轴22连接在该安装孔内，滚轮轴22通过其两端所设的内弹性圆柱销28和外弹性圆柱销26固定滚轮23。扶正臂组件12上安装有多组滚轮23，滚轮23安装在推靠板24的槽内上，滚轮轴22与推靠板24固定，并用两个销子外弹性圆柱销26、内弹性圆柱销28防转和止退。滚轮23相对滚轮轴22和推靠板24转动。弓形弹簧板20上开有圆形或长方形 槽，用来避让滚轮轴22，实现装配。本实用新型推靠板24与滚轮23以及滚轮轴22的安装结构见附图4所示。滚轮23装在推靠板24的矩形槽内，滚轮轴22穿过推靠板24上的销孔以及滚轮23的内孔，内弹性圆柱销28插在滚轮轴22端面的矩形槽内，防止轴转动。外弹性圆柱销26插在滚轮轴22的径向环形槽内，防止从推靠板24的安装孔中脱出。仪器测井扶正时，这些滚轮23与套管内壁紧密接触，将老式弹片扶正器的滑动摩擦力变为滚动摩擦力，减少了仪器输送阻力，从而提高了仪器输送速度。参见图5并结合图I所示，锁紧机构32包括从上至下依次套接在空心轴13下段上的连接螺套17、卡套锁紧螺母14、上缩紧环25、弹性卡套15、下缩紧环31和缩紧螺套16 ；所述连接螺套17套接在空心轴13下段上，上缩紧环25套装在空心轴13下段外壁、连接螺套17的内环中，通过卡套锁紧螺母14将连接螺套17、上缩紧环25固定；所述弹性卡套15设置在空心轴13下段底端并与连接螺套17内壁下端相接，缩紧螺套16套接在弹性卡套15下端并与连接螺套17外壁相连。弹性卡套15的两端分别设置一个锥面，分别与其相接的上缩紧环25和下的缩紧环31的锥面配合。缩紧螺套16套在下缩紧环31和弹性卡套15外面，缩紧螺套16的内螺纹与连接螺套17的外螺纹连接。卡住连接螺套17旋转缩紧螺套16，弹性卡套15在上锁紧环25和下缩紧环31的轴向和径向挤压下，内孔尺寸缩小，可以抱住穿过弹性卡套15内孔的圆形刚性物体，弹性卡套15内孔两端设计有对称的斜三角形特殊牙突，使得卡住的圆柱刚体无法运动，即使发生少许位移，也会越卡越紧。锁紧机构32便于与测井仪器在任何位置进行安装和固定。旋转卡套锁紧螺母14，使得弹性卡套15与测井仪器紧紧抱在一起，弹性卡套15内孔表面的环形牙突，确保本实用新型与测井仪器不发生轴向移动。参见图6所示，扶正器调整机构包括设置在空心轴13中段的导向槽29以及与该导向槽29相对应设置的顶丝30 ;在空心轴13中段的两端套接有直径调整套19，弓形弹簧板20的两端通过弹性卷销18连接在该直径调整套19上；所述直径调整套19的外端设置有滑动轴套9，滑动轴套9通过锁紧螺母8滑动连接于空心轴13的上段和下段，在滑动轴套9的外端螺纹套接有螺套7。其中，导向槽29为L型结构。直径调整套19套装在空心轴13上，导向销10与直径调整套19紧配合，并可以在空心轴13上的导向槽内滑动，内六角紧定螺钉11拧在直径调整套19外圆表面的螺纹孔中，并顶紧在空心轴13的锥坑孔内，来固定直径调整套19位置。直径调整套19沿轴向移动时，将推动滑动轴套9 一起沿轴向移动位置。这样附图2中所有扶正臂组件12安装位置被改变，每个推靠极板上的滚轮距离扶正器中心的位置也发生了改变，达到调整的目的。附图6中设置了两档位置，可以根据直径大小设置两档以上调整位置。本实用新型整体套在测井仪器上，将安装螺销对准仪器接头上的勾头扳手孔并拧紧。完成本实用新型与测井仪器的安装。本实用新型可用扶正器上的多个螺销2与下井仪器接头上的勾头扳手孔定位固定，或者用弹簧卡套15与下井仪器锁紧固定。扶正器扶正直径的大小可以调整，来适应不同套管的尺寸。利用直径调整套19上 的导向销10与空心轴13上的导向槽29，调整直径调整套19装在空心轴13上的位置，并用内六角紧定螺钉11来锁紧固定直径调整套19的位置。调整时，滑动轴套9与直径调整螺套19 一起沿空心轴13轴向移动位置，安装在滑动轴套9上的弹性卷销18位置就随之发生变化，因而引起扶正直径大小得到调整。本实用新型的扶正臂组件12的扶正力大小可以调整，分别旋转扶正臂组件12两端的螺套7，压缩上弹簧5，可以增大扶正力，并用锁紧螺母8锁紧固定。松开锁紧螺套16，反方向旋转下弹簧6调整锁紧螺套16，可以减小扶正力。松开直径调整套19上的内六角紧定螺钉11，压下上弹簧5和下弹簧6的弹簧臂，推拉并旋转调整套19，在调整套19上的导向销10的引导下，使直径调整套19运动到给定的下一扶正直径处，锁紧直径调整套19上的内六角紧定螺钉11，完成扶正井径大小调整。旋转本实用新型扶正力调整螺套7，调整扶正力大小，并用锁紧螺母8锁紧。
权利要求1.多臂弹片式滚轮扶正器，其特征在于包括空心轴(13)以及连接在空心轴(13)中段的扶正臂组件(12)，扶正臂组件(12)由六个弓形弹簧板(20)沿其轴向均布在空心轴(13)上，六个弓形弹簧板(20)的上下两端分别通过扶正器调整机构与空心轴(13)连接；在空心轴(13)上段、扶正臂组件(12)的上端设置有上弹簧(5)，在空心轴(13)下段、扶正臂组件(12)的下端设置有下弹簧￠);所述上弹簧(5)上方设置有上接头(I);所述下弹簧(6)下方设置有锁紧机构(32)。
2.根据权利要求I所述的多臂弹片式滚轮扶正器，其特征在于所述扶正臂组件(12)的六个弓形弹簧板(20)中段设置有三个螺钉孔，内六角沉头螺钉(21)通过该螺钉孔将压板(27)和推靠板(24)固定在弓形弹簧板(20)上。
3.根据权利要求2所述的多臂弹片式滚轮扶正器，其特征在于所述推靠板(24)为设有凹槽的弧形卡板结构，在推靠板(24)弧形面上均布有两排滚轮安装孔，滚轮(23)通过滚轮轴(22)连接在该安装孔内，滚轮轴(22)通过其两端所设的内弹性圆柱销(28)和外弹性圆柱销(26)固定滚轮(23)。
4.根据权利要求I所述的多臂弹片式滚轮扶正器，其特征在于所述锁紧机构(32)包括从上至下依次套接在空心轴(13)下段上的连接螺套(17)、卡套锁紧螺母(14)、上缩紧环(25)、弹性卡套(15)、下缩紧环(31)和缩紧螺套(16);所述连接螺套(17)套接在空心轴(13)下段上，上缩紧环(25)套装在空心轴(13)下段外壁、连接螺套(17)的内环中，通过卡套锁紧螺母(14)将连接螺套(17)、上缩紧环(25)固定；所述弹性卡套(15)设置在空心轴(13)下段底端并与连接螺套(17)内壁下端相接，缩紧螺套(16)套接在弹性卡套(15)下端并与连接螺套(17)外壁相连。
5.根据权利要求4所述的多臂弹片式滚轮扶正器，其特征在于所述弹性卡套(15)内孔表面设有环形牙突，弹性卡套(15)的两端分别设置一个锥面，分别与其相接的上缩紧环(25)和下缩紧环(31)的锥面配合。
6.根据权利要求I所述的多臂弹片式滚轮扶正器，其特征在于所述扶正器调整机构包括设置在空心轴(13)中段的导向槽(29)以及与该导向槽(29)相对应设置的顶丝(30)；在空心轴(13)中段的两端套接有直径调整套(19)，弓形弹簧板(20)的两端通过弹性卷销(18)连接在该直径调整套(19)上；所述直径调整套(19)的外端设置有滑动轴套(9)，滑动轴套(9)通过锁紧螺母(8)滑动连接于空心轴(13)的上段和下段，在滑动轴套(9)的外端螺纹套接有螺套(7)。
7.根据权利要求6所述的多臂弹片式滚轮扶正器，其特征在于所述导向槽(29)为L型结构。
专利摘要本实用新型公开了一种多臂弹片式滚轮扶正器，包括空心轴以及连接在空心轴中段的扶正器组件，扶正臂组件由六个弓形弹簧板沿其轴向均布在空心轴上，六个弓形弹簧板的上下两端分别通过扶正器调整机构与空心轴连接；在空心轴上段、扶正臂组件的上端设置有上弹簧，在空心轴下段、扶正臂组件的下端设置有下弹簧；所述上弹簧上方设置有上接头；下弹簧下方设置有锁紧机构。该扶正器能够用来对井下仪器进行扶正，提高井下输送设备对测井仪器的输送能力，提高输送速度。
文档编号E21B17/10GK202483550SQ20112041110
公开日2012年10月10日 申请日期2011年10月25日 优先权日2011年10月25日
发明者任晓宁, 詹保平 申请人:西安威盛电子仪器有限公司