一种井下座层离合检测装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及到一种井下座层离合检测装置及方法，属于井下仪器结构技术领域。
【背景技术】
[0002]同(空)心井用测调仪、水井验封仪等直读式仪器均采用在配水器上方控制井下电机转动张开定位爪、下放仪器靠定位爪与配水器内孔定位台阶配合的方法实现仪器定位、座层。但由于井内环境复杂，存在结垢、死油、积砂等情况，导致仪器并未真正座到正确的层位上，而目前使用的仪器无直观、有效的方法进行座层、离合检查，导致地面操作人员无法准确判断仪器井下状态，从而影响测试工作效率或导致测试失败。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种井下座层离合检测装置及方法，以克服目前技术的不足。
[0004]本发明的技术方案是这样构成的:
本发明的装置由电机、转位编码器、密封圈一、传动轴、霍尔器件、密封圈二、透磁罩、磁钢、支架、螺杆、螺纹付、弹簧、凸台、压力传感器、安装头、定位爪、扭簧、转轴、外壳等组成。外壳左端连接在安装头右端的螺纹上。电机通过联轴器、轴承结构等与传动轴相连，对外输出转矩。传动轴上装有密封圈一，与安装头内孔配合，密封外界高压。传动轴轴肩上安装有转位编码器，当传动轴转动时，转位编码器会输出方波信号，对该信号(方波脉冲数)计数即可获得传动轴转动圈数。传动轴右端与螺杆左端通过滑键配合，能传递转矩。定位爪、扭簧通过转轴铰接在支架上，定位爪可绕转轴进行一定角度转动。定位爪左端与螺杆上的凸台接触。支架何外壳之间加工有防转、限位结构，支架只能在外壳上进行小距离直线(左右方向)运动。支架和螺杆上加工有螺纹付。
[0005]其检测方法是这样的:下井时，螺纹付处于旋合状态，支架处于最右端，定位爪左端与凸台高点接触，扭簧处于变形、蓄能状态，定位爪水平处于收拢状态。当仪器到达要求位置时，地面操作人员控制电机转动若干个脉冲，螺纹付逐渐松脱，支架连同定位爪向左运动，当定位爪左端滑向凸台低点过程中，在扭簧作用下，定位爪逐渐张开。当螺纹付完全脱开后，电机停止转动，定位爪张开到最大位置。仪器座层后，仪器重量完全由定位爪承受，并传递到配水器内孔定位台阶上。在定位台阶支持力作用下，支架连同定位爪继续向左运动。螺纹付内、外螺纹相隔一定距离，电机转动进行其他动作时，不会导致定位爪误收拢。支架向左运动时压缩弹簧。支架左端镶嵌或粘贴有磁钢。霍尔器件前端安装有透磁罩和密封圈，既保证密封，又能透过磁力线。当支架运动到左极限位置时，磁钢磁极磁力线透过透磁罩，磁场强度达到阈值时，使霍尔器件输出座层离合信号。当仪器未成功座层，或上提仪器时，在弹簧弹力作用下，支架向右运动，磁钢磁极远离霍尔器件，磁场强度降低，霍尔器件输出未离合信号。此时，反向转动电机，螺纹付逐渐旋合，支架向右运动，当定位爪左端滑向凸台高点过程中，定位爪逐渐收拢。压力传感器安装在安装头上，用于测试压力变化。
[0006]由于采用了上述技术方案，该发明的井下座层离合检测装置及其方法具有以下特占.V.首先，本发明通过霍尔器件输出信号的变化，准确、直观判断仪器是否座层、离合成功，提高测试成功率;亦可通过座层后，反向转动电机是否会收爪堵转来判断是否座层、离合成功。
[0007]其次，通过转位编码器输出脉冲，实现对电机、传动轴的精确转位控制，确保座层时螺纹付已脱扣，避免损坏螺纹；
另外，本发明通过座层螺纹脱扣离合方式，实现了单电机控制定位爪收张动作和双向调节动作要求，两个动作无干扰。并施以霍尔器件进行离合判断，提高了仪器的可靠性和可操作性。
[0008]本发明的这种井下座层离合检测装置及其方法适用于在油、水井测试仪器，尤其适用于同心水井测调、验封类仪器。
【附图说明】
[0009]图1是井下座层离合检测装置组成示意图；
图2是定位爪张开状态结构示意图。
[0010]附图标记说明:1_电机，2-转位编码器，3-密封圈一，4-传动轴，5—霍尔器件，6-密封圈二，7-透磁罩，8-磁钢，9-支架，10-螺杆，11-螺纹付，12-弹簧，13-凸台，14-压力传感器，15-安装头，16-定位爪，17-扭簧，18-转轴，19-外壳。
【具体实施方式】
[0011]下面结合实例对本发明进行详细描述，进一步解释和说明本发明的技术方案特点。
[0012]实施例1:
如图1所示，本发明的井下座层离合检测装置由电机1、转位编码器2、密封圈一 3，传动轴4、霍尔器件5、密封圈二6、透磁罩7、磁钢8、支架9、螺杆10、螺纹付11、弹簧12、凸台13、压力传感器14、安装头15、定位爪16、扭簧17、转轴18、外壳19等组成。
[0013]外壳19在图1主视图中未示意，只在图2中进行了示意，其左端连接在安装头15右端的螺纹上。电机I通过联轴器、轴承结构等与传动轴4相连，对外输出转矩。传动轴4上装有密封圈3，与安装头15内孔配合，密封外界高压。
[0014]传动轴4轴肩上安装有转位编码器2，当传动轴4转动时，转位编码器2会输出方波信号，对该信号(方波脉冲数)计数即可获得传动轴4转动圈数。传动轴4右端与螺杆10左端通过滑键配合，能传递转矩。
[0015]如图2所示，定位爪16、扭簧17通过转轴18铰接在支架9上，定位爪16可绕转轴18进行一定角度转动。定位爪16左端与螺杆1上的凸台13接触。
[0016]支架9和外壳19之间加工有防转、限位结构(图1未示意)，支架9只能在外壳19上进行小距离直线(左右方向)运动。支架9和螺杆10)上加工有螺纹付11。
[0017]螺纹付11内、外螺纹相隔一定距离，电机I转动进行其他动作时，不会导致定位爪16误收拢。支架9向左运动时压缩弹簧12。支架9左端镶嵌或粘贴有磁钢8。霍尔器件5前端安装有透磁罩7和密封圈6，既保证密封，又能透过磁力线。霍尔器件5可直接用硅橡胶灌封在透磁罩7孔内或焊接在印制板上后粘贴在透磁罩7端面上，安装时必须保证霍尔器件5磁敏感面与透磁罩7中心线垂直、居中。霍尔器件5磁