一种水驱测井装置的制作方法

文档序号:24658128发布日期:2021-04-13 21:40阅读:129来源:国知局
一种水驱测井装置的制作方法

1.本发明属于测井仪器技术领域,具体涉及一种水驱测井装置。


背景技术:

2.随着油田勘探开发的深入和钻井技术的发展,油区内的水平井、大斜度井占有量呈逐年上升趋势,水平井测井工作量随之增加。注水井测井时,可以利用水力将仪器串推送至目的层进行检测,相关技术中,在进行仪器串推送时,可以在仪器串中接入直径较大的短节,减少水流通道,以达到水力将仪器串推进的目的,但是这种方式仪器串遇卡风险较大,且仪器串上提时,如果不减小注水排量,则上提阻力很大,如减小注水排量,则需要停机停产,影响正常生产。还有一种方法是在仪器串中接入可缩放的橡胶皮囊短节,通过驱动皮囊膨胀减小水流通道,以达到水力将仪器串推进的目的,但是,这种方式虽然可以通过橡胶皮囊收缩解决遇阻以及上提阻力的问题,但是,橡胶皮囊在井下磨损严重,需频繁更换,仪器的维修保养十分不便,而且影响施工效率。而且,控制驱动皮囊膨胀和收缩的的控制机构较为复杂,导致仪器的体积相对较大,使用的场景受限。


技术实现要素:

3.为了解决现有技术中存在的上述问题,本发明提供了一种水驱测井装置。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现:
4.一种水驱测井装置,包括:霍尔元件、驱动组件、中心杆、第一连接组件、第二连接组件、固定套和多个金属条组件;
5.霍尔元件,设置在驱动组件上,用于产生驱动组件的工作信号;
6.驱动组件,与中心杆的一端和第一连接组件连接,用于驱动第一连接组件在中心杆上轴向滑动;
7.第一连接组件,套设在中心杆上,与中心杆滑动连接;
8.第二连接组件,套设在中心杆上,与中心杆滑动连接,与第一连接组件结构相同;
9.固定套,套设在中心杆上,与中心杆的另一端固定连接;
10.第一连接组件和第二连接组件位于驱动组件和固定套之间;
11.金属条组件,一端与第一连接组件连接,另一端与第二连接组件连接;
12.多个金属条组件沿中心杆的周向设置,且多个金属条组件在第一连接组件的滑动带动下向外拱起或向内复位。
13.本发明的有益效果:
14.本发明通过驱动组件可以驱动在中心杆上滑动,以实现金属条组件向外拱起,拱起的金属条组件在油管内可以对注入的驱动水力进行一定的阻挡,以形成一定的水力驱动,水力驱动水驱测井装置在油管内输送仪器串。在上提水驱测井装置时,可以使金属条组件向内复位靠近中心杆,且与中心杆接近平行的位置,以便在不停止注水的情况下能够上提仪器,减小了上提阻力。同时,金属条组件采用金属材质,在使用过程中磨损较小,延长了
使用寿命,能够持续使用,提高了施工生产效率。霍尔元件能够产生工作信号,驱动组件的部分结构停止运动,霍尔元件占用空间较小,水驱测井装置结构紧凑,适用于43mm以下的小直径井下仪器,扩展了使用场景。
15.以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
附图说明
16.图1是本发明实施例提供的一种水驱测井装置的结构示意图;
17.图2是本发明实施例提供的一种水驱测井装置的结构示意图;
18.图3是本发明实施例提供的一层金属条组件的结构示意图;
19.图4是本发明实施例提供的多层金属条组件的层结构的结构示意图;
20.图5是本发明实施例提供的一种水驱测井装置的结构示意图;
21.图6是本发明实施例提供第一连接组件和金属条组件的结构示意图;
22.图7是本发明实施例提供的第一连接组件的结构示意图;
23.图8是本发明实施例提供的金属条组件的局部放大结构示意图;
24.图9是本发明实施例提供的一种水驱测井装置的结构示意图;
25.图10是本发明实施例提供的第一滑套的局部放大结构示意图;
26.图11是本发明实施例提供的一种水驱测井装置的结构示意图;
27.图12是本发明实施例提供的一种水驱测井装置的结构示意图;
28.图13是本发明实施例提供的一种水驱测井装置的结构示意图;
29.图14是本发明实施例提供的限位件和长形通孔的局部放大结构示意图;
30.图15是本发明实施例提供的一种水驱测井装置的结构示意图;
31.图16是本发明实施例提供的驱动组件的结构示意图;
32.图17是本发明实施例提供的驱动组件的结构示意图;
33.图18是本发明实施例提供的驱动组件的结构示意图;
34.图19是本发明实施例提供的第一连接组件的结构示意图;
35.图20是本发明实施例提供的驱动组件的局部结构示意图;
36.图21是本发明实施例提供的驱动组件的局部结构示意图;
37.图22是本发明实施例提供的驱动组件的局部结构示意图;
38.图23是本发明实施例提供的一种水驱测井装置的局部结构示意图。
39.附图标记说明:
40.100

霍尔元件;10

驱动组件;11

驱动电机;12

丝杠;13

螺母套;14

推拉组件;141

连杆;142

连接套;143

推拉杆;144

第一弹簧;145

杆部;146

连接部;147

第一密封圈;148

第二密封圈;15

壳体;151

轴向通孔;152

轴向腔体;153

衡压窗口;154

盖板;16

限位件;17

长形通孔;20

中心杆;21

第一限位槽;22

第二限位槽;23

第一限位栓;24

第二限位栓;30

第一连接组件;31

第一滑套;32

第一连接盖;33

第一连接座;34

凹口;35

凹陷部;351

球窝;352

第一通槽;36

凹槽;37

第二通槽;40

第二连接组件;41

第二滑套;42

第二连接盖;43

第二连接座;50

固定套;60

金属条组件;61

金属条;62

连接头;621

球头;622

连接柱;63

伞片;70

第二弹簧;80

霍尔传感器;81

霍尔磁性件。
具体实施方式
41.下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。
42.实施例一
43.请参见图1,一种水驱测井装置,包括:霍尔元件100、驱动组件10、中心杆20、第一连接组件30、第二连接组件40、固定套50和多个金属条组件60。霍尔元件100设置在所述驱动组件10上,霍尔元件100用于发送驱动组件10的工作信号。工作信号可以控制驱动组件10的驱动电机11的停机工作。驱动组件10与中心杆20的一端和第一连接组件30连接,驱动组件10用于驱动第一连接组件30在中心杆20上轴向滑动。第一连接组件30套设在中心杆20上,第一连接组件30与中心杆20滑动连接。本实施例中,驱动组件10可以驱动第一连接组件30在中心杆20上沿中心杆20的轴向滑动。第二连接组件40套设在中心杆20上,第二连接组件40与中心杆20滑动连接,第二连接组件40与第一连接组件30结构相同。
44.本实施例中,第一连接组件30和第二连接组件40均用于连接金属条组件60,第二连接组件40在一定的外力作用下可以在中心杆20上滑动。固定套50套设在中心杆20上,固定套50与中心杆20的另一端固定连接。第一连接组件30和第二连接组件40位于驱动组件10和固定套50之间。第二连接组件40位于第一连接组件30远离驱动组件10的一侧。
45.金属条组件60的一端与第一连接组件30连接,金属条组件60的另一端与第二连接组件40连接。多个金属条组件60沿中心杆20的周向设置,且多个金属条组件60在第一连接组件30的滑动带动下向外拱起或向内复位。
46.本实施例中,驱动组件10驱动第一连接组件30向第二连接组件40的方向靠近或远离。驱动组件10驱动第一连接组件30向第二连接组件40靠近时,第一连接组件30向金属条组件60施加推力,第二连接组件40被固定套50阻挡不动,金属条组件60会向外拱起(以中心杆20为中心向远离中心杆20的方向拱起),运动到位后驱动组件10停止驱动。需要将金属条组件60收拢时,驱动组件10驱动第一连接组件30远离第二连接组件40,此时,金属条组件60会向内收拢,金属条组件60也可以接近与中心杆20平行以达到复位。
47.本实施例中,驱动组件10的部分结构运动以驱动第一连接组件30运动,当驱动组件10的部分结构运动到位时,金属条组件60拱起或收拢,同时,霍尔元件100工作,霍尔元件100产生停止运动的工作信号,驱动组件10的部分结构停止运动。霍尔元件100占用空间较小,适用于43mm以下的小直径井下仪器。
48.本实施例中,水驱测井装置在使用时,与测井仪器串一起下放到井下的油管内。其中,仪器串可以固定到固定套50远离驱动组件10的一端附近的末端。在需要下放仪器串时,驱动组件10工作,驱动第一连接组件30滑动,金属条组件60向外拱起,减小了金属条组件60与油管之间的距离,此时,在油管内注水,水流通道变小,金属条组件60会对注水形成一定的阻力,因此,注水对金属条组件60形成推力,在该推力作用下,水驱测井装置在油管中被推动运动,进而带动仪器串运动到合适的位置。同时,在水驱测井装置运动遇阻时,可以通过驱动组件10驱动第一连接组件30反向运动,以使金属条组件60向内一定程度的收拢,金属条组件60与油管之间的距离增大,金属条组件60和水驱测井装置可以继续运动避过油管内的障碍物。避过障碍物之后还可以继续将金属条组件60拱起,水驱测井装置可以继续推送仪器串,便于仪器串的下放。
49.本实施例中,水驱测井装置需要较大的水驱推力时,可以将金属条组件60向外拱起幅度相对较大,水在油管内的水流通道减小,此时,金属条组件60对注水形成较多的阻挡,阻力增大,因此,注水对金属条组件60的推力也增大。在需要相对较小的水驱推力时,可以将金属条组件60向内收拢,减小拱起的幅度,水流通道增大,注水对金属条组件60的推力也相对减小。本实施例可以通过对水流通道大小进行调节,进而,对水驱推力的大小进行调节,满足不同的使用需求。
50.在需要上提水驱测井装置时,可以使金属条组件60向内复位靠近中心杆20,且与中心杆20接近平行的位置,以便在不停止注水的情况下能够上提仪器,减小了上提阻力。同时,金属条组件60采用金属材质,在使用过程中磨损较小,延长了使用寿命,能够持续使用,提高了施工生产效率。驱动组件10工作,驱动第一连接组件30反向滑动,金属条组件60向内收拢,向内复位靠近中心杆20,增大了金属条组件60与油管之间的距离,此时,水流通道变大,注水对金属条组件60的推力减小,因此,在不停止注水的情况下减小了上提的阻力,便于水驱测井装置的快速上提,同时无需停止注水,不影响正常的施工。本实施例的水驱测井装置的金属条组件60采用金属材质,在使用过程中磨损较小,延长了使用寿命,能够无需停产持续使用,提高了施工生产效率。
51.在一种可行的实现方式中,金属条组件60能够拱起和收拢的部分采用回金属材质,包括:弹簧钢(3j9、60si2mn或65mn)。金属条组件60的数量至少为六个。
52.在中可行的实现方式中,第一连接组件30和第二连接组件40可以在中心杆20上轴向滑动,而不会发生转动运动。
53.在一种可行的实现方式中,如图2所示,水驱测井装置还包括第二弹簧70,第二弹簧70可以为螺旋弹簧,第二弹簧70套设在中心杆20上,第二弹簧70的两端抵持在第二连接组件40和固定套50之间。在金属条组件60拱起时,第二弹簧70可以为金属条组件60提供朝向向第一连接组件30方向的作用力,以抵消水驱测井装置在运动过程中,金属条组件60受到油管的摩擦力向内收拢的作用力,使金属条组件60保持一定的拱起程度。
54.进一步地,水驱测井装置在下放或上提过程中遇阻时,在金属条组件60不被驱动组件10驱动收拢的情况下,金属条组件60受到的障碍物的阻力克服第二弹簧70的弹力时,第二连接组件40可以在中心杆20上远离第一连接组件30滑动一定的位移,金属条组件60可以向内一定程度的收拢,避过障碍,然后,在第二弹簧70的作用下可以恢复拱起的状态继续运动。在该实施例中,第二弹簧70的作用下可以使水驱测井装置自适应避障,提高工作效率。
55.在一种可行的实现方式中,如图1和图3所示,多个金属条组件60围成一层或多层的层结构。
56.实施例二
57.如图2和图4所示,本实施例是在实施例一的基础上进一步限定了多个金属条组件60围成多层的层结构。多个金属条组件60可以形成多层的结构形式。每层的多个金属条组件60依次围绕中心杆20的周向方向设置。第一连接组件30包括多个第一滑套31。第二连接组件40包括多个第二滑套41。每层的金属条组件60与一个第一滑套31和一个第二滑套41连接。其中一层的结构中,一个第一滑套31连接多个金属条组件60的一端,一个第二滑套41连接多个金属条组件60的另一端。多个第一滑套31沿中心杆20的轴向依次固定连接。多个第
二滑套41沿中心杆20的轴向依次固定连接。相邻两个层结构之间的第一滑套31固定连接。相邻两个层结构之间的第二滑套41固定连接。每层层结构连接的第一滑套31的最大直径由内层至外层依次增大,相应的,每层的第二滑套41的最大直径由内层至外层依次增大。
58.本实施例中,第一滑套31和第二滑套41的结构相同,第一滑套31套设在中心杆20上,第一滑套31与中心杆20滑动连接。第二滑套41套设在中心杆20上,第二滑套41与中心杆20滑动连接。相邻的两层的两个第一滑套31固定连接在一起,在驱动组件10的作用下每层连接的第一滑套31可以同时在中心杆20上滑动。相邻的两层的两个第二滑套41固定连接在一起,在外力作用下,每层连接的第二滑套41可以同时在中心杆20上滑动。
59.本实施例中,多个金属条组件60形成多层的层结构,多层的金属条组件60可以对注水进行更好的阻挡。
60.在一种可行的实现方式中,如图4所示,中心杆20上开设有第一限位槽21和第二限位槽22,第一限位槽21和第二限位槽22的长轴均沿中心杆20的轴向延伸。最外层的第一滑套31通过第一限位栓23与第一限位槽21滑动连接。最外层的第二滑套41通过第二限位栓24与第二限位槽22滑动连接。第一限位栓23可以在第一限位槽21内沿第一限位槽21的轴向滑动,第一限位栓23与第一滑套31固定连接,第一限位栓23与第一限位槽21的侧壁滑动接触,第一限位栓23不会在第一限位槽21内沿周向转动,因此,第一滑套31不会转动,同理,第二滑套41也不会发生转动。与第一滑套31固定连接的相邻层结构的第一滑套31不会转动,同理第二滑套41也不会转动。
61.在一种可行的实现方式中,如图4所示,第二弹簧70套设在中心杆20上,第二弹簧70的两端抵持在最外层的层结构连接的第二滑套41和固定套50之间。
62.进一步地,如图5、图6和图7所示,第一滑套31包括:第一连接盖32和第一连接座33。第一连接盖32套设在中心杆20上,第一连接盖32盖设在第一连接座33上,第一连接盖32的边沿上开设有多个凹口34。第一连接盖32与中心杆20滑动连接。第一连接盖32为管状,多个凹口34沿周向依次设置。第一连接座33与驱动组件10连接,第一连接座33套设在中心杆20上,第一连接座33沿周向方向设有多个凹陷部35。凹陷部35与凹口34相对应。第一连接座33与中心杆20滑动连接。
63.金属条组件60,包括金属条61和两个连接头62。金属条61的两端分别与一个连接头62固定连接。连接头62位于凹陷部35和凹口34内,连接头62与凹陷部35活动连接。金属条61的数量与凹陷部35的数量相同。本实施例中,连接头62在第一连接盖32的限位下,可以在凹口34和凹陷部35内活动,以实现在金属条61拱起和收拢时随之运动一定幅度,因此,增大了金属条61拱起和收拢的幅度,能够适应不同的油管的尺寸,扩展了使用场景,满足不同的需求。同时,避免金属条61在拱起时在连接头62处发生塑性折弯变形。
64.本实施例中,驱动组件10驱动第一连接座33在中心杆20上滑动,第一连接座33带动金属条61拱起或收拢。其中,驱动组件10与第一连接座33靠近驱动组件10的一端部可拆卸地固定连接或不可拆卸地固定连接,凹陷部35位于第一连接座33远离驱动组件10的部分上。
65.在一种可行的实现方式中,如图5所示,第二滑套41包括:第二连接盖42和第二连接座43。第二连接盖42套设在中心杆20上,第二连接盖42盖设在第二连接头62上,第二连接盖42的边沿上开设有多个凹口34。第二连接盖42与中心杆20滑动连接。第二连接盖42为管
状,多个凹口34沿周向依次设置。第二连接座43与驱动组件10连接,第二连接座43套设在中心杆20上,第二连接座43沿周向方向设有多个凹陷部35。凹陷部35与凹口34相对应。第二连接座43与中心杆20滑动连接。金属条61的两个连接头62分别位于第一滑套31的凹陷部35与凹口34内和第二滑套41的凹陷部35与凹口34。
66.在一种可行的实现方式中,如图5所示,第二弹簧70套设在中心杆20上,第二弹簧70的两端抵持在最外层的层结构连接的第二连接座43和固定套50之间。
67.在一种可行的实现方式中,如图5、图6和图8所示,多个金属条61形成多层的层结构,每层的金属条61与相邻层的相邻的两个金属条61之间相间设置,因此,金属条61拱起时,增加了金属条61之间的密集度,能够阻挡较多的注水,减小水流通道,增大注水对金属条61的推力。
68.在一种可行的实现方式中,如图5、图8和图9所示,多个金属条61形成内外两层的层结构,第一滑套31的数量包括两个,第二滑套41的数量包括两个。内层的第一滑套31的最大直径小于外层的第一滑套31的最大直径,内层的第二滑套41的最大直径小于外层的第二滑套41的最大直径,也即是内层结构的凹陷部35相对于中心杆20的外壁的最小高度小于外层结构的凹陷部35相对于中心杆20的外壁的最小高度,以便于金属条61的层结构之间互不干涉。其中,内层的第一连接座33和第二连接座43位于外层的第一连接座33和第二连接座43之间。
69.在一种可行的实现方式中,如图5所示,中心杆20上开设有第一限位槽21和第二限位槽22,第一限位槽21和第二限位槽22的长轴均沿中心杆20的轴向延伸。最外层的第一连接座33通过第一限位栓23与第一限位槽21滑动连接。最外层的第二连接座43通过第二限位栓24与第二限位槽22滑动连接。第一限位栓23与第一连接座33固定连接,第一限位栓23与第一限位槽21的侧壁滑动接触,第一限位栓23不会在第一限位槽21内沿周向转动,因此,第一连接座33不会转动,同理,第二连接座43也不会发生转动。其中,第一限位槽21和第二限位槽22的长轴的长度均大于第一连接座33或第二连接座43在中心杆20上的最大滑动距离(位移)。
70.进一步地,如图6、图7、图10和图11所示,连接头62包括:球头621和连接柱622;凹陷部35包括:球窝351和第一通槽352。多个球窝351沿第一连接座33的周向方向分布。第一通槽352的一端与球窝351连接,第一通槽352的另一端沿中心杆20的轴向延伸。第一连接盖32盖在球窝351上,凹口34与第一通槽352对应。球头621位于球窝351内,球头621与球窝351滑动接触。连接柱622的一端穿过第一通槽352和凹口34与球头621固定连接。金属条61的端部与连接柱622固定连接。本实施例中,在球头621在第一连接盖32的限位下,可以在球窝351内转动,连接柱622可以由第一通槽352向凹口34内摆动,或由凹口34向第一通槽352内摆动。金属条61的两端分别与一个连接柱622固定连接。
71.本实施例中,连接头62和凹陷部35的配合进一步增大了金属条61拱起和收拢的幅度,且便于拆卸维护。
72.在一种可行的实现方式中,如图10所示,第一连接盖32的凹口34的两侧的部分与第一通槽352两侧的部分相连接在一起。
73.进一步地,如图9和图11所示,一种水驱测井装置还包括多个伞片63。伞片63与层结构的其中一层的金属条61靠近第二滑套41的部分固定连接。相邻的两个伞片63相互错位
接触。本实施例中,伞片63设置在其中一层的金属条61上,伞片63与所在层结构的金属条61的数量相同,伞片63与金属条61固定连接,在金属条61拱起时,伞片63随金属条61运动可以被撑开,形成伞状结构,在金属条61收拢时,伞片63也收拢。因此,多个伞片63在撑开时能够阻挡较多的注水,进一步减小水流通道,进一步增大注水对金属条61的推力。其中,由于相邻的两个伞片63之间相互错位,在金属条61的带动下,伞片63随金属条61运动撑开和合拢过程中相互之间滑动运动。
74.在一种可行的实现方式中,如图9和图11所示,多个金属条61形成多层的层结构,伞片63固定在最内层的金属条61上。其中,伞片63可以为扇形或者带有弧度的扇形,多个伞片63撑开后形成伞状结构。
75.实施例三
76.如图12所示,本实施例是在实施例一或实施例二的基础上进一步限定了驱动组件10包括:驱动电机11、丝杠12、螺母套13、推拉组件14和壳体15。壳体15为全部管状结构,或部分管状结构,部分柱状结构,也可以是一体的壳体结构,也可以由多段壳体15组成。驱动电机11的外壳与所壳体15的一端固定连接。驱动电机11的输出轴与丝杠12的一端固定连接。丝杠12沿中心杆20的轴向方向延伸,丝杠12位于壳体15内。螺母套13与丝杠12螺纹连接,且螺母套13通过限位件16与壳体15滑动连接,螺母套13远离驱动电机11的一端与推拉组件14连接。限位件16对螺母套13的转动限位,螺母套13只能轴向运动而不能转动。本实施例中,驱动电机11驱动丝杠12转动,螺母套13由于限位件16的作用可以沿丝杠12的轴向运动。推拉组件14与壳体15滑动连接,推拉组件14伸出壳体15的另一端的部分与层结构的最外层金属条组件60连接的第一滑套31连接。壳体15的另一端与中心杆20的一端固定连接。霍尔元件100固设在壳体15和螺母套13上,用于产生控制驱动电机11停机的工作信号。
77.本实施例中,在螺母套13的运动带动下,推拉组件14随螺母套13运动,推拉组件14可以在壳体15内沿丝杠12的轴向运动,进而带动第一滑套31沿中心杆20的轴向运动,丝杠12与中心杆20同轴。因此,第一滑套31在中心杆20上滑动带动金属条组件60拱起或收拢。其中,螺母套13运动到位时,霍尔元件100工作,霍尔元件100会产生工作信号,驱动电机11停止工作,丝杠12停止运动,推拉组件14停止运动。
78.具体的,如图13所示,推拉组件14与最外层的第一连接座33连接。
79.在一种可行的实现方式中,如图14所示,壳体15上开设有长形通孔17。限位件16穿设在长形通孔17上,限位件16与螺母套13的侧壁固定连接,限位件16与长形通孔17滑动连接,限位件16在长形通孔17内滑动。本实施例中,限位件16与长形通孔17的孔壁接触,以限制螺母套13的转动运动,螺母套13无法转动,仅能在丝杠12的作用下在壳体15内轴向运动。驱动电机11正反转,丝杠12随之正反转,则螺母套13可以往复直线运动。
80.在一种可行的实现方式中,丝杠12通过固定件与壳体15转动连接,固定件固定在壳体15内,丝杠12穿过固定件与固定件转动连接。
81.进一步地,如图15和图16所示,推拉组件14包括:连杆141、连接套142和至少一个推拉杆143。连杆141的一端与螺母套13固定连接。连接套142套设在连杆141上,连接套142与连杆141固定连接,连接套142与壳体15滑动连接,连接套142靠近连杆141的另一端。推拉杆143与壳体15滑动连接,推拉杆143的一端与连接套142固定连接,推拉杆143的另一端伸出壳体15的另一端与层结构的最外层金属条组件60连接的第一滑套31连接。本实施例中,
螺母套13带动连杆141直线运动,连接套142随连杆141运动,连接套142带动推拉杆143在壳体15内直线运动,推拉杆143推拉最外层的第一滑套31轴向直线运动。本实施例中,推拉杆143位于连杆141的侧面,推拉杆143也位于中心杆20的侧面,连接套142可以使推拉杆143避让中心杆20而与最外层的第一滑套31连接。
82.具体的,如图15所示,推拉杆143的另一端伸出壳体15的另一端与最外层第一连接座33靠近驱动电机11的一端部连接。
83.在一种可行的实现方式中,推拉杆143的数量可以包括两个或三个。
84.在一种可行的实现方式中,如图15和图16所示,推拉杆143的数量包括两个,两个推拉杆143分别位于连杆141和中心杆20的两侧。
85.在一种可行的实现方式中,如图16和图17所示,壳体15的靠近壳体15的另一端的部分可以为开设有轴向通孔151和轴向腔体152的柱状结构,连杆141的另一端可以与轴向腔体152固定连接,推拉杆143可以经由轴向通孔151穿出壳体15的另一端。中心杆20可以与壳体15的另一端螺纹连接,因此,壳体15的该部分结构可以对连杆141、推拉杆143和中心杆20形成支撑,提高了结构的可靠性。其中,推拉杆143的数量与轴向通孔151的数量相同。
86.在一种可行的实现方式中,丝杠12靠近驱动电机11输出轴的部分沿周向方向开设有多个横向通槽。在驱动电机11带动丝杠12转动时,在扭矩传递的过程中,在横向通槽的可以抵消丝杠12和输出轴以及连杆141由于加工误差或安装误差带来的不同心产生的偏转力,以使丝杠12和驱动电机11的输出轴保持同心同轴的输出转动力,同时,不仅减轻了丝杠12的重量,还无需使用编码联轴器进行连接,使结构更加紧凑。
87.进一步地,如图15和图18所示,推拉组件14还包括:至少一个第一弹簧144;第一弹簧144的数量与推拉杆143的数量相同。第一弹簧144套设在推拉杆143上,第一弹簧144的两端分别抵持在壳体15的另一端与层结构的最外层金属条组件60连接的第一滑套31之间。本实施例中,在金属条组件60拱起时,第一弹簧144可以为金属条组件60提供朝向第二滑套41方向的作用力,以抵消水驱测井装置在运动过程中,金属条组件60受到油管的摩擦力向内收拢的作用力,使金属条组件60保持一定的拱起程度。其中,第一弹簧144可以为多个碟形弹簧组成。
88.具体的,如图15所示,第一弹簧144的两端分别抵持在壳体15的另一端与最外层的第一连接座33靠近驱动电机11的端面之间。
89.进一步地,水驱测井装置在下放或上提过程中遇阻时,在金属条组件60不被驱动组件10驱动收拢的情况下,金属条组件60受到的障碍物的阻力克服第一弹簧144的弹力时,第一滑套31可以在中心杆20上向远离第二滑套41的方向滑动一定的位移,金属条组件60可以向内一定程度的收拢,避过障碍,然后,在第一弹簧144的作用下可以恢复拱起的状态继续运动。
90.进一步地,第一弹簧144和第二弹簧70对最外层的第一连接座33和最外层的第二连接座43作用,以实现使金属条组件60保持一定的拱起程度或使金属条61自适应避过障碍物。
91.进一步地,如图19所示,层结构的最外层金属条组件60连接的第一滑套31靠近驱动电机11的一端的侧壁上开设有凹槽36和第二通槽37。凹槽36的侧壁与第二通槽37的一端连通。第二通槽37沿中心杆20的轴向延伸,第二通槽37的另一端背向凹槽36延伸且贯穿层
结构的最外层金属条组件60连接的第一滑套31。具体的,凹槽36和第二通槽37设置在最外层的第一连接座33上,位于最外层的第一连接座33靠近推拉杆143的一端的侧壁上。第二通槽37的另一端背向凹槽36延伸且贯穿最外层的第一连接座33。
92.如图20所示,推拉杆143包括:杆部145和连接部146。杆部145的一端与连接套142固定连接,杆部145的另一端伸出壳体15的另一端与连接部146固定连接;杆部145的另一端穿设在第二通槽37内。连接部146沿杆部145的径向向外凸出,且连接部146位于凹槽36内。本实施例中,凹槽36和第二通槽37形成t字型结构,连接部146和杆部145的另一端卡在凹槽36和第二通槽37内。第一弹簧144套设在杆部145上。具体的,第一弹簧144的两端分别抵持在壳体15的另一端与最外层的第一连接座33靠近驱动电机11的端面之间。
93.凹槽36的数量与第二通槽37的数量相同,第二通槽37的数量与推拉杆143的数量相同。
94.在一种可行的实现方式中,推拉杆143的数量包括两个,两个凹槽36和两个第二通槽37对应推拉杆143的位置相应设置。
95.在一种可行的实现方式中,壳体15的靠近壳体15的另一端的部分可以为开设有轴向通孔151和轴向腔体152的柱状结构,连杆141的另一端可以与腔体固定连接,杆部145可以经由通孔穿出壳体15的另一端。中心杆20可以与壳体15的另一端螺纹连接,因此,壳体15的该部分结构可以对连杆141、杆部145和中心杆20形成支撑,提高了结构的可靠性。
96.在一种可行的实现方式中,层结构的最外层金属条组件60连接的第二连接座43上也可以设置有凹槽36和第二通槽37。层结构中除最外层连接的第一连接座33以外的第一连接座33上可以不具有凹槽36和第二通槽37。层结构中除最外层连接的第二连接座43以外的第二连接座43上可以不具有凹槽36和第二通槽37。
97.进一步地,如图18、图21和图23所示,壳体15上靠近连杆141处开设有至少一个衡压窗口153,衡压窗口153上盖设有盖板154。连杆141上套设有至少一个第一密封圈147,第一密封圈147与壳体15形成密封结构。第一密封圈147位于衡压窗口153与连杆141的一端之间。连杆141上还套设有至少一个第二密封圈148,第二密封圈148与壳体15形成密封结构。第二密封圈148位于衡压窗口153和连杆141的另一端之间。本实施例中,衡压窗口153位于第一密封圈147和第二密封圈148之间,连杆141与壳体15在第一密封圈147处和第二密封圈148处形成密封结构,但是不影响连杆141相对壳体15的轴向直线运动。
98.本实施例中,由于水驱测井装置在井下作业,井下的液体和气体会对装置产生较大压力,而且井下不同位置压力不同,衡压窗口153的设置可以平衡水驱测井装置内外的压力,避免装置损坏。具体的,壳体15外部的液体或气体可以经过衡压窗口153与盖板154之间的缝隙和/或杆部145与壳体15之间的缝隙进入壳体15内,此时,壳体15内外可以达到压力平衡状态,从而杆部145两端达到平衡压力,进而水驱测井装置内外压力平衡,确保驱动电机11工作推拉杆143部运动时不受井压变化的影响。同时由于第一密封圈147的作用和第二密封圈148的作用,进入壳体15的液体密封在第一密封圈147和第二密封圈148之间,不会流向其他部分,避免损坏水驱测井装置的其他元件。
99.在一种可行的实现方式中,衡压窗口153的数量为两个,相对设置在壳体15上。
100.进一步地,如图18、图22和图23所示,霍尔元件100包括霍尔传感器80和霍尔磁性件81。霍尔传感器80固设在壳体15上,霍尔传感器80位于丝杠12的一侧,霍尔传感器80靠近
螺母套13。霍尔磁性件81固设在螺母套13上,霍尔磁性件81可与霍尔传感器80相对。本实施例中,霍尔传感器80位于螺母套13附近,霍尔磁性件81位于螺母套13上,当驱动电机11正转时,螺母套13在丝杠12上运动时,霍尔磁性件81随之运动到霍尔传感器80附近,霍尔传感器80感应到霍尔磁性件81,则驱动电机11断电停止转动,当驱动电机11反转时,螺母套13在丝杠12上运动时,进行反向作业时,霍尔磁性件81随之运动到霍尔传感器80附近,霍尔传感器80感应到霍尔磁性件81,则驱动电机11断电停止转动,完成一次金属条61拱起和收拢、伞片63撑开和合拢动作。
101.本实施例中,霍尔传感器80控制驱动电机11工作,占用空间较小,适用于43mm以下的小直径井下仪器。其中,霍尔磁性件81为磁钢。
102.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
103.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
104.以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。
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