一种耐高温连续直读式陀螺测井装置的制作方法

本实用新型涉及石油天然气勘探开发中的陀螺测井领域，尤其涉及一种耐高温连续直读式陀螺测井装置。

背景技术：

陀螺测斜测井系统是九十年代初期才发展起来的一种不受地质和周围环境影响的测井系统。

框架式陀螺测斜仪和硅微小机械式陀螺测斜仪是早期使用的陀螺测井装置，它们都存在诸多不足之处：一是测量过程繁琐，陀螺仪下井前要多次对基准点进行校核，测量完后陀螺还要再次进行校准，以补偿测量数据误差；二是结构过于复杂，体积较大，内外框支承的摩擦力造成陀螺漂移直径过大，测量精度偏低。

自动寻北动力调谐式陀螺仪是目前广泛使用的陀螺测井装置，该仪器的陀螺元件角速度灵敏度非常高，可以直接检测到地球自转角速度及其在各方向上的分量。相较于早期使用的测井装置主要存在以下优点：一是自动找北，不需要事先对北，没有对北误差；二是没有框架陀螺所需的三度平衡框架，可靠性高；三是每个测量点寻北，不需要电子陀螺的积分测量环节，从而没有漂移误差。由于自动寻北动力调谐式陀螺仪具有以上优点，被广泛应用于有磁性干扰的从式井、加密井的钻探测井测试，以及应用于在完井后套管内或钻杆内进行井下数据测试。

目前的框架式陀螺测斜仪、硅微小机械式陀螺测斜仪以及自动寻北动力调谐式陀螺仪均存在以下缺点：一、仪器外圆较大不能满足小口径钻井要求；二、不耐高温(≤100℃)，无法适应高温井；三、抗冲击性差，容易损坏惯性体，以上缺点严重制约了仪器使用的范围。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的问题，提供一种耐高温连续直读式陀螺测井装置，采用结构布置紧凑的减震结构和绝缘保温总成，可适 应小眼井、高温井并有效抑制测井过程中上提下放产生的冲击现象。

为了实现本实用新型的上述目的，提供以下技术方案：

一种耐高温连续直读式陀螺测井装置，包括：引鞋导向结构，具有引子和套装在所述引子外的导向套；外筒，其内套装有绝缘保温总成；连接在所述导向套与外筒之间的减震结构，具有连接所述导向套和外筒的减震体以及套装在所述减震体外圆上可被所述导向套轴向压缩的弹簧；其中，所述减震体设有键槽，所述导向套设有可在所述减震体的键槽内轴向移动的导向键。

优选的，所述绝缘保温总成包括：套装在所述外筒内的真空绝缘保温筒；套装在所述外筒内且紧压入所述真空绝缘保温筒端部的绝缘保温限位组件；限位在所述真空绝缘保温筒和绝缘保温限位组件内的依次连接的惯性体和磁定位、双级电路总成和导电心轴。

优选的，所述绝缘保温限位组件包括：套装在所述导电心轴细径外圆的绝缘保温限位套；套装在所述导电心轴粗径外圆和绝缘保温限位套外的绝缘保温隔套，所述绝缘保温隔套紧压入所述真空绝缘保温筒端部。

优选的，所述双级电路总成通过导线连接所述导电心轴。

优选的，所述外筒的一端与所述减震体螺纹连接并通过密封圈密封，另一端螺纹连接护丝并通过密封圈密封。

优选的，所述密封圈为“O”型密封圈。

优选的，所述导向套为对称式的双向收缩螺旋槽结构。

优选的，所述O型密封圈采用耐高温的氟橡胶材料。

优选的，所述引子、导向套、减震体、导向键、弹簧以及外筒由耐冲蚀材料17-4PH构成。

本实用新型的有益效果体现在以下方面：本实用新型采用减震结构和绝缘保温总成，可适应高温井并有效抑制测井过程中上提下放产生的冲击现象；本实用新型引鞋导向结构、减震结构和绝缘保温总成采用相互限位结构，结构布置紧凑，现场装配方便，工作平稳，施工安全；本实用新型紧凑的结构布置，实现小外径，从而适应小水眼钻具条件。

附图说明

图1是本实用新型耐高温连续直读式陀螺测井装置的结构示意图；

图2是本实用新型的引鞋导向结构的示意图；

图3是图2所示的侧视图。

附图标记说明：1-引子；2-导向套；3-固定螺丝；4-减震体；4a-键槽；5-导向键；6-紧固螺钉；7-弹簧；8、17-“O”型密封圈；9-外筒；10-真空绝缘保温筒；11-惯性体和磁定位；12-双级电路总成；13-导线；14-绝缘保温限位套；15-导电心轴；16-绝缘保温隔套；18-护丝。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提供一种耐高温连续直读式陀螺测井装置，包括：起导向作用的引鞋导向结构；其内套装有绝缘保温总成的外筒9；连接在引鞋导向结构和外筒9之间的减震结构，用于在本实用新型在行进过程中遇到障碍时减小对绝缘保温总成及外筒9的冲击，保证本实用新型的正常工作状态。

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。

如图1和2所示，引鞋导向结构包括：具有尖端的引子1；套装在引子1外的导向套2。具体的，引子1与导向套2为轴孔间隙配合，通过固定螺丝3定位并紧固连接。如图1至3所示，导向套2为对称式的双向收缩螺旋槽结构，在与井下预设的定位接头中的定位键快速下放座键配合时，具有导向引入功能。

引鞋导向结构通过导向套2与减震结构连接。

如图1所示，减震结构包括：减震体4，与导向套2键连接；套装在减震体4外圆上可被导向套2轴向压缩的弹簧7。具体的，如图1所示，减震体4包括：连接导向套2且套装弹簧7的第一减震段；连接外筒9的第三减震段；位于第一减震段和第三减震段之间的第二减震段，第二减震段的外径大于第一减震段和第三减震段。如图1所示，减震体4的第一减震段的前端开设键槽4a，后端连接第二减震段；导向套2设有可在减震体4的键槽4a内轴向移动的导向键5。减震体4与导向套2装配后，弹簧7套装在导向套2和减震体4的第三减震段之间的第一减震段的外圆上实现限位，当本实用新型的引鞋导向结构遇到障碍时，导向套2轴向压缩弹簧7，以便缓解对绝缘保温总成及外筒9的冲击。

导向套2与减震体4为轴孔间隙配合，通过导向键5和键槽4a可以实现径 向限位防止转动，并可实现轴向相对移动。导向键5被紧固螺钉6通过螺钉孔固定在导向套2外圆键槽中。

减震结构，可以使本实用新型在测量和读取数据时，无需常规仪器每次测点3分钟的等待静止时间，可实现连续直读测量数据。

绝缘保温总成固定在外筒9内。

如图1所示，绝缘保温总成包括：套装在外筒9内的真空绝缘保温筒10；套装在外筒9内且紧压入真空绝缘保温筒10端部的绝缘保温限位组件；限位在真空绝缘保温筒10和绝缘保温限位组件内的依次连接的惯性体和磁定位11、双级电路总成12和导电心轴15。其中，绝缘保温限位组件包括：套装在导电心轴15细径外圆的绝缘保温限位套14；套装在导电心轴15粗径外圆和绝缘保温限位套14外的绝缘保温隔套16，绝缘保温隔套16紧压入真空绝缘保温筒10端部。双级电路总成12通过导线13连接导电心轴15，导线13与导电心轴15为钎焊连接。

本实用新型的绝缘保温总成固定在外筒9内的过程如下：

将带吸热隔热体的双级电路总成12从保温瓶中轻轻抽出，从专用包装箱取出一支惯性体和磁定位11，并将它们连成一体，轻轻放入真空绝缘保温筒10内；将双级电路总成12通过导线13连接导电心轴15，使套装在导电心轴15细径外圆的绝缘保温限位套14紧配在双级电路总成12和导电心轴15粗径体之间，起到轴向限位作用；接着安装绝缘保温隔套16，使其压入真空绝缘保温筒10中，绝缘保温隔套16将惯性体和磁定位11、双级电路总成12、导线13、导电心轴15、绝缘保温限位套14轴向限位在真空绝缘保温筒10中。

绝缘保温总成固定在外筒9内以后，外筒9的一端与减震体4相连形成一体。如图1所示，减震体4的第三减震段与外筒9通过“O”型密封圈8密封，螺纹紧固连接。“O”型密封圈8镶装在减震体4的外圆密封槽内。外筒9的另一端螺纹连接护丝18并通过“O”型密封圈17密封，“O”型密封圈17镶装外筒9外圆密封槽内，护丝18起到保护螺纹的作用。工作时外筒9的螺纹与测井绞车电缆末端上的马笼头(图中未示出)相连。

“O”型密封圈8、17采用耐高温的氟橡胶材料。真空绝缘保温筒10、绝缘保温限位套14及绝缘保温隔套16采用耐高温材料制作，可使本实用新型适应 -40℃～+200℃的井下温度。引子1、导向套2、减震体4、导向键5、弹簧7以及外筒9由耐冲蚀材料17-4PH构成。本实用新型外径Φ38。

本实用新型具有不受任何磁信号干扰，可在高温、冲击和小水眼钻具条件下的钻具内、套管内和裸眼井段进行测量，测出轨迹数据真实可靠，振动小精度高，测量范围大等特点，这也是现有其它测量仪器(如MWD、单多点及LWD)无法比拟的。

尽管上述对本实用新型做了详细说明，但本实用新型不限于此，本技术领域的技术人员可以根据本实用新型的原理进行修改，因此，凡按照本实用新型的原理进行的各种修改都应当理解为落入本实用新型的保护范围。