一种用于井下可测量井斜方位的超短半径测量工具的制作方法

1.本实用新型属于井下测量技术领域，具体涉及一种用于井下可测量井斜方位的超短半径测量工具。


背景技术：

2.随着国际油气资源勘探开发的不断深入，全球油气勘探正朝着新层系—深层超深层、新区域—海洋深水和新类型—非常规油气资源的方向发展。同时，在这些深层复杂地层钻井，一些工程问题也日益凸显；井下钻具安全问题：在高温高压的深井中，钻具所受载荷强度大，井下钻压、扭矩不易控制，钻具更容易受到损坏；井眼质量问题：深层地层多为砾石层、碳酸盐岩层、膏盐层，厚度变化大，预测困难，成分复杂；常常伴随井眼垮塌、井壁不稳等情况；水平井、大位移井中水平段拖压问题：由于水平井的钻柱摩阻较大，仅根据悬重表，不能了解钻头的真实钻压；盲目施加钻压，不仅影响井眼尺寸、井身质量，而且影响钻井安全；在井筒中，多种原因可以引起井下钻具载荷变化；目前众多数学模型因缺少井下实测数据，无法建立边界条件；也因缺少井下实测数据而难以验证模型的准确性；钻井井筒安全问题：深层地层多为碳酸盐层、膏岩层，常存在异常高压、缝隙、溶洞等地质构造，在钻井过程中会引起溢流、气侵、井漏甚至是井喷等恶性事故；造成以上问题的重要原因是无法掌握井下近钻头处真实的工程参数。
3.公开号为cn107448187a的中国专利公开了井下测量装置，包括第一测量短节，用于测量井下近钻头处的第一工程参数，所述第一工程参数包括振动类工程参数和介电特性类工程参数；第二测量短节，在竖直方向上，设置于所述第一测量短节的下方，相对于所述第一测量短节更接近钻头，用于测量井下近钻头处的第二工程参数，其中，所述第二工程参数包括振动类工程参数和介电特性类工程参数，所述第一工程参数和所述第二工程参数用于识别井下工况；第一工程参数包括：钻压、扭矩、弯矩、轴向振动、横向振动、扭转振动、环空温度、环空压力以及环空介电特性；第二工程参数包括：钻压、扭矩、弯矩、轴向振动、横向振动、扭转振动、环空温度、管内温度、环空压力、管内压力、环空介电特性以及管内介电特性。
4.但是，仍然存在下列问题：
5.1.弓弦法的测量精度不高；
6.2.三座标测量机可对大圆弧进行测量，精度也较高，但是不适合小半径的测量。


技术实现要素：

7.针对现有技术中存在的上述不足之处，本实用新型提供了一种用于井下可测量井斜方位的超短半径测量工具，用以解决现有技术装配、维修时费时费力，效率低，且连接不稳定、结构强度低；弓弦法的测量精度不高；三座标测量机可对大圆弧进行测量，精度也较高，但是不适合小半径的测量等问题。
8.为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下技术方案：
9.一种用于井下可测量井斜方位的超短半径测量工具，包括测量主架组件和旋转测量脚组件，所述旋转测量脚组件设于测量主架组件外壁，所述测量主架组件与旋转测量脚组件活动连接。
10.优选的，所述测量主架组件包括测量架结构和转轴结构，所述转轴结构套设于测量架结构中间位置，所述测量架结构与转轴结构固定连接；
11.所述测量架结构包括测量支撑杆、刻度尺、支撑底座，所述支撑底座设于测量支撑杆下侧，所述测量支撑杆下侧与支撑底座上侧固定连接，所述刻度尺设于测量支撑杆上半部分。
12.优选的，所述转轴结构包括连接机构、旋转测量块、限位块、限位螺丝、测量限位块和测量转轴，所述连接机构与旋转测量块螺纹连接，所述旋转测量块与限位块固定连接，所述限位螺丝与旋转测量块螺纹连接，所述测量限位块与旋转测量块固定连接，所述测量转轴设于旋转测量块内。
13.优选的，所述旋转测量脚组件包括第一测量脚、第一测量固定座、第二测量脚、第二测量固定座和测量脚转轴，所述第一测量脚下侧与第一测量固定座上侧固定连接，所述第二测量脚下侧与第二测量固定座上侧固定连接，所述测量脚转轴与第一测量脚和第二测量脚连接。
14.优选的，所述测量主架组件的材料为高强度钢材。
15.优选的，所述支撑底座、第一测量固定座和第二测量固定座呈圆锥状。
16.本实用新型与现有技术相比，具有如下有益效果：
17.本实用新型的一种用于井下可测量井斜方位的超短半径测量工具，结构简单，连接稳定，结构强度高，便于拆装和检修，操作方便，稳定可靠，使用寿命长，能够精确的测量井下井斜的倾角，增加工具的适用性。
附图说明
18.图1为本实用新型一种用于井下可测量井斜方位的超短半径测量工具实施例的立体结构示意图；
19.图2为本实用新型一种用于井下可测量井斜方位的超短半径测量工具实施例的正视结构示意图；
20.图3为图2b
‑
b的剖视图；
21.附图中涉及到的附图标记有：测量主架组件1、测量架结构101、转轴结构102、测量支撑杆103、刻度尺104、连接机构105、旋转测量块106、限位块107、限位螺丝108、支撑底座109、测量限位块110、测量转轴111、旋转测量脚组件2、第一测量脚201、第一测量固定座202、第二测量脚203、第二测量固定座204和测量脚转轴205。
具体实施方式
22.为了使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型，下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案进一步说明。
23.实施例一
24.如图1
‑
3所示，一种用于井下可测量井斜方位的超短半径测量工具，包括测量主架
组件1和旋转测量脚组件2，旋转测量脚组件2设于测量主架组件1外壁，测量主架组件1与旋转测量脚组件2活动连接。
25.测量主架组件1包括测量架结构101和转轴结构102，转轴结构102套设于测量架结构101中间位置，测量架结构101与转轴结构102固定连接；
26.测量架结构101包括测量支撑杆103、刻度尺104、支撑底座109，支撑底座109设于测量支撑杆103下侧，测量支撑杆103下侧与支撑底座109上侧固定连接，刻度尺104设于测量支撑杆103上半部分。进一步说明，刻度尺104内设有记录结构，用于记录测量的结果，测量支撑杆103为测量工具的主体，增加测量工具的实用性。
27.转轴结构102包括连接机构105、旋转测量块106、限位块107、限位螺丝108、测量限位块110和测量转轴111，连接机构105与旋转测量块106螺纹连接，旋转测量块106与限位块107固定连接，限位螺丝108与旋转测量块106螺纹连接，测量限位块110与旋转测量块106固定连接，测量转轴111设于旋转测量块106内。进一步说明，限位螺丝108对连接机构105进行限位，保证连接机构105能够连接于旋转测量块106不会滑落，确保测量工具的结构稳定。
28.实施例二
29.本实施例作为上一实施例的进一步改进，如图1
‑
3所示，一种用于井下可测量井斜方位的超短半径测量工具，包括测量主架组件1和旋转测量脚组件2，旋转测量脚组件2设于测量主架组件1外壁，测量主架组件1与旋转测量脚组件2活动连接。
30.测量主架组件1包括测量架结构101和转轴结构102，转轴结构102套设于测量架结构101中间位置，测量架结构101与转轴结构102固定连接；
31.测量架结构101包括测量支撑杆103、刻度尺104、支撑底座109，支撑底座109设于测量支撑杆103下侧，测量支撑杆103下侧与支撑底座109上侧固定连接，刻度尺104设于测量支撑杆103上半部分。进一步说明，刻度尺104内设有记录结构，用于记录测量的结果，测量支撑杆103为测量工具的主体，增加测量工具的实用性。
32.转轴结构102包括连接机构105、旋转测量块106、限位块107、限位螺丝108、测量限位块110和测量转轴111，连接机构105与旋转测量块106螺纹连接，旋转测量块106与限位块107固定连接，限位螺丝108与旋转测量块106螺纹连接，测量限位块110与旋转测量块106固定连接，测量转轴111设于旋转测量块106内。进一步说明，限位螺丝108对连接机构105进行限位，保证连接机构105能够连接于旋转测量块106不会滑落，确保测量工具的结构稳定。
33.旋转测量脚组件2包括第一测量脚201、第一测量固定座202、第二测量脚203、第二测量固定座204和测量脚转轴205，第一测量脚201下侧与第一测量固定座202上侧固定连接，第二测量脚203下侧与第二测量固定座204上侧固定连接，测量脚转轴205与第一测量脚201和第二测量脚203连接。进一步说明，第一测量脚201和第二测量脚203与支撑杆103接触处为平面，保证整个测量工具的整体性，再不使用的时候方便收纳，增加测量工具的适用性。
34.测量主架组件1的材料为高强度钢材。进一步说明，高强度钢材保证了测量工具的寿命，井下有残留的油渍，保证油渍不会腐蚀测量工具。
35.支撑底座109、第一测量固定座202和第二测量固定座204呈圆锥状。进一步说明，支撑底座109、第一测量固定座202和第二测量固定座204呈圆锥状，保证了测量工具能够更好的放置到井下，圆锥状能够更好的穿刺到井下，保证测量工作的顺利进行。
36.实施例二相对于实施例一的优点在于：一种用于井下可测量井斜方位的超短半径测量工具，结构简单，连接稳定，结构强度高，便于拆装和检修，操作方便，稳定可靠，使用寿命长，能够精确的测量井下井斜的倾角，增加工具的适用性。
37.本实用新型的使用方法：
38.(1)把测量工具置入井下，旋转第一测量脚201和第二测量脚203，直至旋转第一测量脚201和第二测量脚203不能旋转；
39.(2)当旋转第一测量脚201和第二测量脚203不能旋转后，通过测量脚转轴205带动测量转轴111转动，此时刻度尺104会根据测量转轴111转动的转动记录倾斜角度，记录结构记录下角度，测量完成，最后把测量工具取出。
40.以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前实用新型所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。