专利名称：井径测量仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及测量装置领域，具体而言，涉及一种井径测量仪。
背景技术：
四臂独立的井径测量仪被广泛的应用在石油测井领域，随着钻井技术的进步，水平井越来越多，对井径测量仪的要求也越来越多。在一些新的测井方式如存储式测井中，为了降低井径测量仪能耗而要求测量臂无驱动，即在井下无论上行或下行测量臂都需保持常开状态。现有技术中的四臂井径测量仪多为将测量臂收拢后下行，然后到达测量位置后在电机驱动下将测量臂张开进行上测。这种井臂测量仪虽具有一定的双向运动功能，但主要目的是适应水平井上测换钻具时短暂的下行要求，如果长距离下放极易损坏。现有 技术中的井径测量仪的结构如图1所示，包括测量臂I’、压簧2’和伸缩臂3’。上述测量臂I’ 一端与主体铰接，另一端与伸缩臂3’的一端铰接。压簧2’的一端可转动地设置于主体上，压簧2’的另一端铰接于测量臂I’上并为测量臂I’提供推靠力。现有技术的缺点:现有技术中的仪器测量仪需要轴杆等零件与压簧2’配套，还需要设计轴杆行程的空间，使得井径测量仪的整体结构较为复杂。测井径时只能向一个方向测井，使得井径测量仪的运动方式受到限制。现有技术中的测量仪为了减少测量臂卡死概率而减小了测量臂的张开角度，并相应增大测量臂长度以实现双向测井。这种方式不但增加了仪器整体长度，还会造成因张开角度小而导致的测量精度降低的技术问题，且现有技术中的井径测量仪在向图1所示的右向运动时受力状况差，仍会出现卡死，甚至损坏的情况。
发明内容
本发明旨在提供一种井径测量仪，以达到测量仪可以双向测井的目的。为了实现上述目的，本发明提供了一种井径测量仪，包括主体和设置于主体上的测量机构，测量机构包括:第一测量组件，第一测量组件的第一端沿主体的延伸方向可往复移动地设置；第二测量组件，与第一测量组件成夹角布置，第二测量组件的第一端沿主体的延伸方向可往复移动地设置，第一测量组件的第二端与第二测量组件的第二端铰接；弹性装置，用于驱动第一测量组件和第二测量组件相向运动。进一步地，弹性装置为拉簧，拉簧的第一端连接于第一测量组件，拉簧的第二端连接于第二测量组件。进一步地，第一测量组件包括第一测量臂和与第一测量臂的第一端铰接的第一元件，第一元件沿主体的延伸方向可滑动或滚动地设置；第二测量组件包括第二测量臂和与第二测量臂的第一端铰接的第二元件，第二元件沿主体的延伸方向可滑动或滚动地设置；第一测量臂的第二端与第二测量臂的第二端铰接。进一步地，第一元件为沿主体的延伸方向可滚动地设置的滚动体或为沿主体的延伸方向可滑动的滑块；第二元件为沿主体的延伸方向可滚动地设置的滚动体或为沿主体的延伸方向可滑动的滑块。进一步地，弹性装置为拉簧，拉簧的第一端连接于第一测量臂上，拉簧的第二端连接于第二测量臂上。进一步地，弹性装置包括:第一压簧，第一压簧设置于第一测量组件的外侧，第一压簧的第一端与第一测量组件连接，第一压簧的第二端固定于主体上；第二压簧，第二压簧设置于第二测量组件的外侧，第二压簧的第一端与第二测量组件连接，第二压簧的第二端固定于主体上。进一步地，弹性装置包括:第一拉簧，第一拉簧设置于第一测量组件的内侧，第一拉簧的第一端与第一测量组件连接，第一拉簧的第二端固定于主体上；第二拉簧，第二拉簧设置于第二测量组件的内侧，第二拉簧的第一端与第二测量组件连接，第二拉簧的第二端固定于主体上。进一步地，主体包括沿圆周布置且沿主体的延伸方向延伸的多个滑道，测量机构为多个，且多个测量机构沿主体周向均布，每个测量机构的第一测量组件的第一端和第二测量组件的第一端沿相应的滑道可往复移动地设置。应用本发明的井径测量仪，通过设置可以沿主体的延伸方向往复移动的第一测量组件和第二测量组件以及用于驱动上述测量组件相向运动的弹性装置，当第一测量组件或第二测量组件受力时，第一测量组件和第二测量组件可以沿主体的轴线方向运动，从而避免了卡死和受力不均匀的情况发生；当第一测量组件和第二测量组件不受力时，通过弹性装置拉动第一测量组件和第二测量组件相向运动，使第一测量组件和第二测量组件保持向外张开的状态，进而使井径测量仪可以达到双向测井的目的。
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:图1为现有技术中井径测量仪的结构示意图；图2为根据本发明实施例中井径测量仪的结构示意图。图中的附图标记:10、测量机构；11、第一测量臂；12、第二测量臂；13、第一元件；14、第二元件；20、弹性装置；30、主体。
具体实施例方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。如图2所示，本发明实施例提供了一种井径测量仪，包括主体30和设置于主体30上的测量机构10。测量机构10包括第一测量组件、与第一测量组件成夹角布置的第二测量组件和弹性装置20。第一测量组件的第一端和第二测量组的第一端均沿主体30的延伸方向可往复移动地设置。第一测量组件的第二端与第二测量组件的第二端铰接。弹性装置20用于驱动第一测量组件和第二测量组件相向运动。
通过设置可以沿主体30的延伸方向往复移动的第一测量组件和第二测量组件以及用于驱动上述测量组件相向运动的弹性装置20，当第一测量组件或第二测量组件受力时，第一测量组件和第二测量组件可以沿主体30的轴线方向运动，从而避免了卡死和受力不均匀的情况发生。当第一测量组件和第二测量组件不受力时，通过弹性装置20驱动第一测量组件和第二测量组件相向运动，使第一测量组件和第二测量组件保持向外张开的状态，进而使井径测量仪可以达到双向测井的目的。具体地，第一测量组件包括第一测量臂11和与第一测量臂11的第一端铰接的第一元件13。第一元件13沿主体30的延伸方向可滑动或滚动地设置。第二测量组件包括第二测量臂12和与第二测量臂12的第一端铰接的第二元件14。第二元件14沿主体30的延伸方向可滑动或滚动地设置，且第一测量臂11的第二端与第二测量臂12的第二端铰接。优选地，第一元件13为沿主体30的延伸方向可滚动地设置的滚动体或为沿主体30的延伸方向可滑动地设置的滑块。第二元件14为沿主体30的延伸方向可滚动地设置的滚动体或为沿主体30的延伸方向可滑动地设置的滑块。其中，第一元件13和第二元件14可以为相同结构，也可以不同结构。如图2所示，本发明实施例中第一元件13和第二元件14均为滑块。第一测量臂11的第一端和第二测量臂12的第一端均对应铰接于相应的滑块上，第一测量臂11的第二端与第二测量臂12的第二端铰接。弹性装置20为承受轴向拉力的拉簧，上述拉簧的第一端连接于第一测量臂11上，拉簧的第二端连接于第二测量臂12上。在工作时，第一测量臂11和第二测量臂12在拉簧的作用下保持向外张开的状态，当井径变小时，第一测量臂11和第二测量臂12受力，使第一测量臂11和第二测量臂12的铰接端向靠近主体30的方向运动。第一测量臂11和第二测量臂12的第一端由于设置有滑块，所以能够沿主体30的延伸方向运动，从而避免了上述测量臂卡死和受力不均匀的情况发生。当井径变大时，第一测量臂11和第二测量臂12的铰接端不受力，在拉簧的作用下，上述第一测量臂11和第二 测量臂12的第一端相向运动，上述第一测量臂11和第二测量臂12的铰接端向外张开并与井壁抵接，以保证测量的精度。需要说明的是，本发明实施例中的主体30包括沿圆周布置且沿主体30的延伸方向延伸的多个滑道，测量机构10为多个，且多个测量机构10沿主体30周向均布，每个测量机构10的第一测量组件的第一端和第二测量组件的第一端沿相应的滑道可往复移动地设置。上述实施例并不对本发明构成限制，例如在一种未图示的实施例中，弹性装置20包括:用于对第一测量组件提供推力的第一压簧和用于对第二测量组件提供推力的第二压簧。第一压簧设置于第一测量组件的外侧，且第一压簧的第一端与第一测量组件连接，第一压簧的第二端固定于主体30上。第二压簧设置于第二测量组件的外侧，且第二压簧的第一端与第二测量组件连接，第二压簧的第二端固定于主体30上。通过设置对第一测量组件提供推力的第一压簧和对第二测量组件提供推力的第二压簧，使第一测量组件和第二测量组件可以相向运动，以实现双向测井的目的。在另一种未图示的实施例中，弹性装置20包括:用于对第一测量组件提供拉力的第一拉簧和用于对第二测量组件提供拉力的第二拉簧。第一拉簧设置于第一测量组件的内侧，且第一拉簧的第一端与第一测量组件连接，第一拉簧的第二端固定于主体30上。第二拉簧设置于第二测量组件的内侧，且第二拉簧的第一端与第二测量组件连接，第二拉簧的第二端固定于主体30上。需要说明的是，除上述特征外，以上两种未图示的实施例中其他技术特征均与上述实施例中相同。从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果:通过设置可以沿主体的延伸方向往复移动的第一测量组件和第二测量组件以及用于驱动上述测量组件相向运动的弹性装置，当第一测量组件或第二测量组件受力时，第一测量组件和第二测量组件可以沿主体的轴线方向运动，从而避免了卡死和受力不均匀的情况发生。当第一测量组件和第二测量组件不受力时，通过弹性装置拉动第一测量组件和第二测量组件相向运动，使第一测量组件和第二测量组件保持向外张开的状态，进而使井径测量仪可以达到双向测井的目的。 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种井径测量仪，包括主体(30)和设置于所述主体(30)上的测量机构(10)，其特征在于，所述测量机构(10)包括 第一测量组件，所述第一测量组件的第一端沿所述主体(30)的延伸方向可往复移动地设置； 第二测量组件，与所述第一测量组件成夹角布置，所述第二测量组件的第一端沿所述主体(30)的延伸方向可往复移动地设置，所述第一测量组件的第二端与所述第二测量组件的第二端铰接； 弹性装置(20)，用于驱动所述第一测量组件和所述第二测量组件相向运动。
2.根据权利要求I所述的井径测量仪，其特征在于，所述弹性装置(20)为拉簧，所述拉簧的第一端连接于所述第一测量组件，所述拉簧的第二端连接于所述第二测量组件。
3.根据权利要求I所述的井径测量仪，其特征在于， 所述第一测量组件包括第一测量臂(11)和与所述第一测量臂(11)的第一端铰接的第一元件(13)，所述第一元件(13)沿所述主体(30)的延伸方向可滑动或滚动地设置； 所述第二测量组件包括第二测量臂(12)和与所述第二测量臂(12)的第一端铰接的第二元件(14)，所述第二元件(14)沿所述主体(30)的延伸方向可滑动或滚动地设置； 所述第一测量臂(11)的第二端与所述第二测量臂(12)的第二端铰接。
4.根据权利要求3所述的井径测量仪，其特征在于， 所述第一元件(13)为沿所述主体(30)的延伸方向可滚动地设置的滚动体或为沿所述主体(30)的延伸方向可滑动的滑块； 所述第二元件(14)为沿所述主体(30)的延伸方向可滚动地设置的滚动体或为沿所述主体(30)的延伸方向可滑动的滑块。
5.根据权利要求3所述的井径测量仪，其特征在于，所述弹性装置(20)为拉簧，所述拉簧的第一端连接于所述第一测量臂(11)上，所述拉簧的第二端连接于所述第二测量臂(12)上。
6.根据权利要求I所述的井径测量仪，其特征在于，所述弹性装置(20)包括 第一压簧，所述第一压簧设置于所述第一测量组件的外侧，所述第一压簧的第一端与所述第一测量组件连接，所述第一压簧的第二端固定于所述主体(30)上； 第二压簧，所述第二压簧设置于所述第二测量组件的外侧，所述第二压簧的第一端与所述第二测量组件连接，所述第二压簧的第二端固定于所述主体(30)上。
7.根据权利要求I所述的井径测量仪，其特征在于，所述弹性装置(20)包括 第一拉簧，所述第一拉簧设置于所述第一测量组件的内侧，所述第一拉簧的第一端与所述第一测量组件连接，所述第一拉簧的第二端固定于所述主体(30)上； 第二拉簧，所述第二拉簧设置于所述第二测量组件的内侧，所述第二拉簧的第一端与所述第二测量组件连接，所述第二拉簧的第二端固定于所述主体(30)上。
8.根据权利要求I至7中任一项所述的井径测量仪，其特征在于，所述主体(30)包括沿圆周布置且沿所述主体(30)的延伸方向延伸的多个滑道，所述测量机构(10)为多个，且所述多个测量机构(10)沿所述主体(30)周向均布，每个所述测量机构(10)的第一测量组件的第一端和所述第二测量组件的第一端沿相应的所述滑道可往复移动地设置。
全文摘要
一种井径测量仪，包括主体和设置于主体上的测量机构，测量机构包括第一测量组件，第一测量组件的第一端沿主体的延伸方向可往复移动地设置；第二测量组件，与第一测量组件成夹角布置，第二测量组件的第一端沿主体的延伸方向可往复移动地设置，第一测量组件的第二端与第二测量组件的第二端铰接；弹性装置，用于驱动第一测量组件和第二测量组件相向运动。应用本发明的技术方案，通过设置可以沿主体的延伸方向往复移动的第一测量组件和第二测量组件以及用于驱动上述测量组件相向运动的弹性装置，从而使井径测量仪可以达到双向测井的目的。
文档编号E21B47/08GK103256043SQ20131017302
公开日2013年8月21日 申请日期2013年5月10日 优先权日2013年5月10日
发明者郭振华, 曹巍, 焦利明 申请人:中国电子科技集团公司第二十二研究所