专利名称：独立臂井径成像测井仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测井装置，具体地说是涉及一种接触式的机 械测井装置。
技术背景目前，国内外现有的井径成像测井仪主要是非接触式和接触式两 种。非接触式测井仪器类， 一种是利用电磁原理的电磁探伤测井仪， 其优点是仪器外径小，能有效减少环境因素的影响；缺点是资料解释 较困难。另一种是利用超声波原理的超声电视测井仪优点是测量结果 直观，缺点是测量结果受环境因素影响大。接触式井径测井仪器类产 品，共同的优点是可以最大限度地减少测试环境对测量结果的影响， 资料解释容易，成果图直观。但现有的接触类井径测量仪均采用拉杆电位器作为位移传感器，精度较差，且稳定性不高。此外其可以给出 的井径曲线很少，非常不利于获得精确的测井解释结果。例如国内较 早出现的微井径测量仪仅能给出一条井径曲线，X-Y井径仪能给出两 条井径曲线，八臂井径仪可以给出四条井径曲线。 实用新型内容为了解决现有的接触式井径成像测井仪精度低、稳定性差和给出 的测井曲线较少的问题，本实用新型提供了一种独立臂井径成像测井 仪，该种独立臂井径成像测井仪采用差动位移变压器作为位移传感器 提高了测量精度和稳定性，并且采用多个独立的测量臂测量油井套管 的内半径，可以得到多条井径曲线，具有可以获得精确的测井解释结 果的特点。本实用新型的技术方案是该种独立臂井径成像测井仪，包括仪 器头、上扶正器、电路筒、传感器总成、测量传动总成、下扶正器以 及尾帽，这些整体结构与现有的接触式井径测量仪基本相同，但具有 下列改进点所述传感器总成由顺次连接的探头外套、密封接头、探 头芯、测量磁针、弹簧I以及在一周平面上均匀分布且安装在密封接 头内探头芯上的多个差动位移变压器组成，其中所述差动位移变压器作为位移传感器使用，每两个差动位移变压器间夹角均等，每一测量磁针上安装有密封"0"形环。所述测量传动总成由固定环、传动腿、弹簧n、护筒、测量臂、测量臂座组成，其中护筒与传感器总成中的 密封接头相联结，两者间形成环形空腔，此空腔内所述固定环固定于 密封接头的下部，所述传动腿穿过此固定环后上下两段分别由弹簧i 和弹簧n压紧，其底端卡爪置于测量臂的弧形凹槽内，顶端则与测量 磁针连接，可带动测量磁针垂直移动，每个测量臂的首部均固定于测 量臂座上的一个转动联结点，其尾部呈"l"形，探出护筒外壁。上 述每一测量臂与一个传动腿、弹簧n、弹簧i、 一根测量磁针、 一个 探头芯以及一个差动位移变压器构成一个测量单元，将此差动位移变 压器的压力信号输出端接至电路筒的电信号输入端。本实用新型具有如下有益效果本方案首先改进了现有技术中使 用的位移传感器，即以差动位移变压器替换了原有的拉杆式电位器， 从而提高了测量精度和稳定性。此外，本方案提供了一套全新的动力 传动机械，采用多个独立的测量臂测量油井套管的内径，使得本测井 仪不但可实现多条测井曲线的输出，并且具有机械结构紧凑、传动可 靠、外径小和维修方便的特点。
图i是本实用新型的组成示意图。图2是本实用新型中传感器总成与测量传动总成连接后的结构 剖视图。图中1-仪器头，2-上扶正器，3-电路筒，4-传感器总成，5-测 量传动总成，6-下扶正器，7-尾帽，8-探头外套，9-密封接头，10-探头芯，11-测量磁针，12-弹簧I, 13-固定环，14-传动腿，15-弹 簧，16-护筒，17-测量臂，18-测量臂座，19-比测井壁。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明如图1所示，该种独立臂井径成像测井仪，包括仪器头l、上扶正器2、电路筒3、传感器总成4、测量传动总成5、下扶正器6以及 尾帽7，这些整体结构与现有的接触式井径测量仪基本相同，不再作 进一步描述，下面具体说明主要的两个改进点第一个改进点是对位移传感器的改进。如图2所示，传感器总成 4由顺次连接的探头外套8、密封接头9、探头芯IO、测量磁针ll、 弹簧I以及在一周平面上均匀分布且安装在密封接头9内探头芯10 上的多个差动位移变压器组成，其中所述差动位移变压器作为位移传 感器使用，每两个差动位移变压器间夹角均等。每一测量磁针ll上 安装有密封"0"形环，其作用在于隔离高压并保护传感器不受井内 液体的腐蚀。第二个改进点在于所述测量传动总成5由固定环13、传动腿14、 弹簧n、护筒16、测量臂17、测量臂座18组成，其中护筒16与传 感器总成4中的密封接头9相联结，两者间形成环形空腔。此空腔内 所述固定环13固定于密封接头9的下部，所述传动腿14穿过此固定 环13后上下两段分别由弹簧I和弹簧II压紧，其底端卡爪置于测量 臂17的弧形凹槽内，顶端则与测量磁针11连接，可带动测量磁针 11垂直移动，每个测量臂17的首部均固定于测量臂座18上的一个 转动联结点，其尾部呈"L"形，探出护筒16外壁，这样就可以通过 弹簧的力量支撑使测量臂17能够紧贴在套管内壁上。上述每一个测量臂17与一个传动腿14、弹簧II、弹簧I 、 一根 测量磁针11、 一个探头芯10以及一个差动位移变压器构成一个测量 单元，将此差动位移变压器的压力信号输出端接至电路筒3的电信号 输入端，由于每一测量臂都带动一个探头芯10，从而将测量臂的径 向变化转变为传感器输出电压的变化，即将套管内径的变化转换为仪 器测量臂的径向位移，通过仪器内部的机械传递系统，将测量臂的径 向位移转换为传动腿的垂直位移，再由位移传感器将传动腿的垂直位 移变化转换成电信号，使用的差动位移变压器作为位移传感器是一种 非接触式的机电转换器件，输出电信号的幅度与衔铁的位移成正比。本方案机械结构设计合理，外径小，对于变形点内径不小于74mm 的套管，能够对其变形、弯曲及射孔孔眼进行检测。此外，其结构紧 凑、维修方便、精度高、可靠性强，测量曲线多，资料解释方便，能 够提供直观的、立体的井径图。
权利要求1、一种独立臂井径成像测井仪，包括仪器头(1)、上扶正器(2)、电路筒(3)、传感器总成(4)、测量传动总成(5)、下扶正器(6)以及尾帽(7)，其特征在于所述传感器总成(4)由顺次连接的探头外套(8)、密封接头(9)、探头芯(10)、测量磁针(11)、弹簧I(12)以及在一周平面上均匀分布且安装在密封接头(9)内探头芯(10)上的多个差动位移变压器组成，其中所述差动位移变压器作为位移传感器使用，每两个差动位移变压器间夹角均等，每一测量磁针(11)上安装有密封“0”形环；所述测量传动总成(5)由固定环(13)、传动腿(14)、弹簧II(15)、护筒(16)、测量臂(17)、测量臂座(18)组成，其中护筒(16)与传感器总成(4)中的密封接头(9)相联结，两者间形成环形空腔，此空腔内所述固定环(13)固定于密封接头(9)的下部，所述传动腿(14)穿过此固定环(13)后上下两段分别由弹簧I(12)和弹簧II(15)压紧，其底端卡爪置于测量臂(17)的弧形凹槽内，顶端则与测量磁针(11)连接，可带动测量磁针(11)垂直移动，每个测量臂(17)的首部均固定于测量臂座(18)上的一个转动联结点，其尾部呈“L”形，探出护筒(16)外壁；上述每一测量臂(17)与一个传动腿(14)、弹簧II(15)、弹簧I(12)、一根测量磁针(11)、一个探头芯(10)以及一个差动位移变压器构成一个测量单元，将此差动位移变压器的压力信号输出端接至电路筒(3)的电信号输入端。
专利摘要一种独立臂井径成像测井仪。主要解决现有的接触式井径成像测井仪精度低、稳定性差和给出的测井曲线较少的问题。其特征在于采用差动位移变压器作为位移传感器，将每一测量臂(17)与一个传动腿(14)、弹簧II(15)、弹簧I(12)、一根测量磁针(11)、一个探头芯(10)以及一个差动位移变压器作为一个测量单元，护筒(16)内通过固定环固定有多个此类测量单元，将上述差动位移变压器的压力信号输出端接至电路筒(3)的电信号输入端。该种测井仪具有测量精度高和稳定性好的特点，并且采用多个独立的测量臂测量油井套管的内径，可以得到多条井径曲线，可以获得较精确的测井解释结果。此外，其结构紧凑、维修方便，便于测量较小直径的套管。
文档编号E21B47/08GK201090208SQ200720194839
公开日2008年7月23日 申请日期2007年10月26日 优先权日2007年10月26日
发明者代远来, 郑淑红, 陈发平 申请人:大庆油田有限责任公司