专利名称：石油测井仪器机械式推靠装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及石油工业开发领域中的电法测井装置，具体地指一种石油测井仪器机械式推靠装置。
背景技术：
了解地层的油量储备和地层的油层分布情况对油田进行各项开采起重要指导作用。近几十年人们通过一系列的研究和发展，从原理上把常规的探明油层分布和储备情况的方法分为:电法测井、核测井、声波测井等，而大多数电法测井测量的是井眼周围岩石的电阻率，这一测得的电阻率总的来说可以反映岩石的类型。电阻率法测井，是根据自然界中各种不同岩石的电阻率不同这一特点，来区别钻井剖面上岩石性质的一种测井方法。由于岩石电阻率只有在给岩石一定的电流时才能测定出来，所以在进行电阻率测井时，都设有供电线路，通过供电电极在井内建立电场，然后用测量电极进行电位差的测量。这个电位差反映了电场分布特点，电场的分布特点决定于周围介质的电阻率。现有技术中，申请号为201220026194.9的中国实用新型申请文件提供了一种过套管电阻率测井仪测量电极推靠机构，包括横置油缸，横置油缸的纵向对称中心位置设置有固定套，固定套内部设置有上滑动中间套和下滑动中间套，上滑动中间套和下滑动中间套内设置有上滑动套筒和下滑动套筒，上滑动套筒和下滑动套筒的内部设置有测量电极探针，测量电极探针的外周设置有探针上绝缘套。横置油缸活塞端部的连杆铰接套和上滑动套筒和下滑动套筒之间铰接有短连杆。该推靠机构主要采用油缸活塞伸缩来进行推靠，使测量电极探针扎入待测井中，但是油缸内采用橡胶膨胀收缩，在石油井内高温高压的工作环境下，橡胶易发生老化、变形、寿命短，而且液压及弹簧相配合的动作稳定性不好，探针扎入待测井的力量不易控制，动作执行的一致性不高，影响了信号采集的准确性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有石油测井仪器推靠臂存在动作执行一致性不高的缺陷，提供一种动作执行更一致、信号采集更可靠的石油测井仪器机械式推靠装置。为实现上述目的，本发明所设计的石油测井仪器机械式推靠装置，包括圆柱形的壳体，所述壳体外侧沿周向均匀布置有数个可收纳在壳体内的推靠部，所述推靠部包括绝缘推靠板、推力杆、及用于保持绝缘推靠板与壳体中心线平行布置的第一支撑臂和第二支撑臂，所述绝缘推靠板的两端分别与第一支撑臂的一端和第二支撑臂的一端铰接，所述第一支撑臂的另一端和第二支撑臂的另一端分别铰接在壳体上，所述绝缘推靠板内开设有探针通孔，所述绝缘推靠板面向壳体的一面设有探针底板，所述探针底板与推力杆的一端铰接，所述探针底板上设有可在探针通孔内滑动的凸台，所述凸台顶面设有探针；所述壳体中设置有可轴向移动的传动杆， 所述传动杆上套设有带基座的推力套筒，所述推力套筒上套设有与其基座抵接的大弹簧、及滑动弹簧挡圈，所述推力套筒的基座端与推力杆的另一端铰接，所述推力套筒的非基座端设置有与滑动弹簧挡圈外侧抵接的锁紧螺母，所述滑动弹簧挡圈外侧还固定连接有加力套筒，所述加力套筒套设固定在传动杆上。本发明在使用时，推靠部的探针在伸出与缩回的工作过程中，可保持直线运动运动，能够更稳定地扎入套管，回缩后的探针保护在绝缘推靠板之内，大弹簧的作用是防止探针扎入套管后，推力杆过度施加推力造成推靠部的损坏。优选地，所述探针底板上还设有数个导向柱，所述导向柱上套设有回复弹簧；所述绝缘推靠板上开设有与探针通孔平行的导向柱孔，所述导向柱与导向柱孔滑动配合，并通过回复弹簧复位。 进一步地，所述导向柱设置有二个，对称布置在探针底板两侧；所述导向柱孔也相应设置有二个，对称布置在绝缘推靠板上的探针通孔两侧。优选地，所述绝缘推靠板顶部还设有滚轮。滚轮的顶部突出于所述绝缘推靠板的顶部，在推靠至石油井内壁时，滚轮先接触内壁，而后才是绝缘推靠板接触内壁，这样对绝缘推靠板起到了保护作用。优选地，所述壳体表面还设有一端与绝缘推靠板底部相抵接的板簧，所述板簧的另一端通过板簧压块固定在壳体·上。板簧可以防止绝缘推靠板过度收缩，避免推靠装置发生损伤。优选地，所述滑动弹簧挡圈嵌套在加力套筒内侧端环槽中，且通过对称设置的螺钉固定。优选地，所述加力套筒的外侧端通过止挡螺母固定在传动杆上。优选地，所述推力套筒的基座端外侧的传动杆上设有保护弹簧，用于防止传动杆过度挤压推力杆。在实际石油井内测量时，可能发生传动杆过度挤压推力杆的情况，设置保护弹簧进一步避免探针受损。进一步地，所述推力套筒的基座端外侧的传动杆上依次套接有连接套筒、挡块和小套筒，所述小套筒通过止挡半环和小锁紧螺母固定在传动杆上，所述保护弹簧的两端分别抵接在挡块的端部和小套筒的环台上。优选地，所述壳体外侧沿周向均匀布置有三个推靠部。本发明的有益效果表现在如下几方面:一、采用机械推靠方式有效地提高探针扎入套管壁的成功率，探针扎在套管上力量大，且动作一致性高，圆周上有均匀分布的三个探针能牢固的扎在套管壁上，形成稳定的测量环境，工作效率高，可靠性强，操作简单；二、由于不采用橡胶件液压伸缩，克服了橡胶易老化、使用寿命短的缺陷，可以反复使用；三、驱动力选择性广，可采用液压驱动、电机驱动方式连接为其提供动力。
图1为本发明的石油测井仪器机械式推靠装置的部分剖视结构示意图。图2为图1中推靠部在收纳状态下的结构示意图。
图3为图1中推靠部的放大结构示意图。图4为图1中加力套筒及滑动弹簧挡圈的放大结构示意图。图5为图1所示机械式推靠装置组装在石油测井仪器上的使用状态图。图中，板簧压块1、板簧2、止挡半环3、小套筒4、保护弹簧5、挡块6、第一支撑臂7、第二支撑臂8、滚轮9、导向柱10、回复弹簧11、探针12、绝缘推靠板13、探针底板14、推力杆15、推力套筒16、大弹簧17、滑动弹簧挡圈18、锁紧螺母19、加力套筒20、探针通孔21、凸台22、壳体23、传动杆24、支撑块25、小锁紧螺母26、止挡螺母27、连接套筒28、导向柱孔29、螺钉30。
具体实施例方式以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。如图广4所示，本发明的石油测井仪器机械式推靠装置，包括圆柱形的壳体23，壳体23外侧沿周向均匀布置有三个可收纳在壳体23内的推靠部。如图3所示，推靠部包括绝缘推靠板13、推力杆15、及用于保持绝缘推靠板13与壳体23中心线平行布置的第一支撑臂7和第二支撑臂8，绝缘推靠板13的两端分别与第一支撑臂7的一端和第二支撑臂8的一端铰接，第一支撑臂7的另一端和第二支撑臂8的另一端分别铰接在壳体23上，绝缘推靠板13内开设有探针通孔21，绝缘推靠板13面向壳体23的一面设有探针底板14，探针底板14与推力杆15的一端铰接，探针底板14上设有可在探针通孔21内滑动的凸台22，凸台22顶面设有探针12。探针底板14上与 探针12同侧的一面还设有二个导向柱10，对称布置在探针底板14两侧；导向柱10上套设有回复弹簧11，绝缘推靠板13开设有二个与探针通孔21平行的导向柱孔29，对称布置在绝缘推靠板13上的探针通孔21两侧。导向柱10与导向柱孔29滑动配合，并通过回复弹簧11复位。绝缘推靠板13顶部还设有滚轮9。壳体23表面还设有一端与绝缘推靠板13底部相抵接的板簧2,板簧2的另一端通过板簧压块I固定在壳体23上。再如图1、2所不,壳体23的中心线位置设置有可轴向移动的传动杆24,传动杆24的两端各套设有一个支撑块25，支撑块25与壳体23内壁抵接，以保持传动杆24始终处于壳体23的中心线位置。传动杆24上套设有带基座的推力套筒16，推力套筒16上套设有与其基座抵接的大弹簧17、及滑动弹簧挡圈18，推力套筒16的基座端与推力杆15的另一端铰接，推力套筒16的非基座端设置有与滑动弹簧挡圈18外侧抵接的锁紧螺母19，滑动弹簧挡圈18外侧还固定连接有加力套筒20，加力套筒20套设在传动杆24上，且其外侧端通过止挡螺母27固定。推力套筒16的基座端外侧的传动杆24上依次套接有连接套筒28、挡块6和小套筒4，小套筒4通过止挡半环3和小锁紧螺母26固定在传动杆24上，保护弹簧5的两端分别抵接在挡块6的端部和小套筒4的环台上。保护弹簧5用于防止传动杆24过度挤压推力杆15，在实际运用中保护弹簧5可能过长而影响其保护效果，所以在推力套筒16的基座端外侧设置连接套筒28及挡块6以缩短、调整所需的保护弹簧5的长度。再如图4所示，滑动弹簧挡圈18嵌套在加力套筒20内侧端环槽中，且通过对称设置的螺钉30固定。
如图5所示，本发明使用时，多个石油测井仪器机械式推靠装置共用一根传动杆24，串联组装在石油测井仪器上，该石油测井仪器包括依次相连的驱动部分a、电极部分b和测量电路部分C，其中电极部分b由多个串联组装的石油测井仪器机械式推靠装置构成。下面介绍组装了本发明的石油测井仪器的工作过程。本发明工作时从图2状态开始，先由传动杆24施加向左的力，然后推动加力套筒20、滑动弹簧挡圈18、大弹簧17、推力套筒16、向左运动，此时，推力杆15逐渐张开推动探针底板14，使第一支撑臂7、第二支撑臂8绕其铰接点作圆周运动，绝缘推靠板13平行移动，当滚轮9、绝缘推靠板13贴在套管壁上后，绝缘推靠板13处于张开状态如图1所示并且不再运动。通过传动杆24继续加力，大弹簧17受到推力套筒16的挤压，产生微小的压缩量，保护探针不受过度挤压，然后，推力杆15推动探针底板14、顶出探针12扎入石油井的套管中，最终推靠部完成由收缩状态到张开工作状态的全部过程，在此过程中推力杆15与探针底板14铰接的一端的运动轨迹为椭圆弧。完成测井工作后，由传动杆24施加向右的力，传动杆24带动其上部件一起向右运动，推力杆15带动探针底板14、绝缘推靠板13向下运动，使壳体23上的第一支撑臂7、第二支撑臂8、绝缘推靠板13 —起 收回壳体内部，如图2所示。
权利要求
1.一种石油测井仪器机械式推靠装置，包括圆柱形的壳体(23)，所述壳体(23)外侧沿周向均匀布置有数个可收纳在壳体(23)内的推靠部，其特征在于: 所述推靠部包括绝缘推靠板(13)、推力杆(15)、及用于保持绝缘推靠板(13)与壳体(23)中心线平行布置的第一支撑臂(7)和第二支撑臂(8)，所述绝缘推靠板(13)的两端分别与第一支撑臂(7)的一端和第二支撑臂(8)的一端铰接，所述第一支撑臂(7)的另一端和第二支撑臂(8 )的另一端分别铰接在壳体(23 )上，所述绝缘推靠板(13 )内开设有探针通孔(21)，所述绝缘推靠板(13)面向壳体(23)的一面设有探针底板(14)，所述探针底板(14)与推力杆(15 )的一端铰接，所述探针底板(14 )上设有可在探针通孔(21)内滑动的凸台(22 )，所述凸台(22)顶面设有探针(12)； 所述壳体(23)中设置有可轴向移动的传动杆(24)，所述传动杆(24)上套设有带基座的推力套筒(16)，所述推力套筒(16)上套设有与其基座抵接的大弹簧(17)、及滑动弹簧挡圈(18)，所述推力套筒(16)的基座端与推力杆(15)的另一端铰接，所述推力套筒(16)的非基座端设置有与滑动弹簧挡圈(18)外侧抵接的锁紧螺母(19)，所述滑动弹簧挡圈(18)外侧还固定连接有加力套筒(20)，所述加力套筒(20)套设固定在传动杆(24)上。
2.根据权利要求1所述的石油测井仪器机械式推靠装置，其特征在于:所述探针底板(14)上还设有数个导向柱(10)，所述导向柱(10)上套设有回复弹簧(11);所述绝缘推靠板(13)上开设有与探针通孔(21)平行的导向柱孔(29)，所述导向柱(10)与导向柱孔(29)滑动配合，并通过回复弹簧(11)复位。
3.根据权利要求2所述的石油测井仪器机械式推靠装置，其特征在于:所述导向柱(10)设置有二个，对 称布置在探针底板(14)两侧；所述导向柱孔(29)也相应设置有二个，对称布置在绝缘推靠板(13 )上的探针通孔(21)两侧。
4.根据权利要求1所述的石油测井仪器机械式推靠装置，其特征在于:所述绝缘推靠板(13)顶部设有滚轮(9)。
5.根据权利要求1所述的石油测井仪器机械式推靠装置，其特征在于:所述壳体(23)表面还设有一端与绝缘推靠板(13)底部相抵接的板簧(2)，所述板簧(2)的另一端通过板簧压块(I)固定在壳体(23)上。
6.根据权利要求1所述的石油测井仪器机械式推靠装置，其特征在于:所述滑动弹簧挡圈(18)嵌套在加力套筒(20)内侧端环槽中，且通过对称设置的螺钉(30)固定。
7.根据权利要求1所述的石油测井仪器机械式推靠装置，其特征在于:所述加力套筒(20)的外侧端通过止挡螺母(27)固定在传动杆(24)上。
8.根据权利要求广7中任一项所述的石油测井仪器机械式推靠装置，其特征在于:所述推力套筒(16)的基座端外侧的传动杆(24)上设有保护弹簧(5)，用于防止传动杆(24)过度挤压推力杆(15)。
9.根据权利要求8所述的石油测井仪器机械式推靠装置，其特征在于:所述推力套筒(16)的基座端外侧的传动杆(24)上依次套接有连接套筒(28)、挡块(6)和小套筒(4)，所述小套筒(4)通过止挡半环(3)和小锁紧螺母(26)固定在传动杆(24)上，所述保护弹簧(5)的两端分别抵接在挡块(6)的端部和小套筒(4)的环台上。
10.根据权利要求r7中任一项所述的石油测井仪器机械式推靠装置，其特征在于:所述壳体(23)外侧沿周向均匀布置有三个推靠部。
全文摘要
本发明公开了一种石油测井仪器机械式推靠装置包括圆柱形的壳体，所述壳体外侧沿周向均匀布置有数个可收纳在壳体内的推靠部，所述推靠部采用机械推靠方式有效地提高探针扎入套管壁的成功率，探针扎在套管上力量大，且动作一致性高，圆周上有均匀分布的三个探针能牢固的扎在套管壁上，形成稳定的测量环境，工作效率高，可靠性强，操作简单；驱动推靠部的驱动力不采用橡胶件液压伸缩，克服了橡胶易老化、使用寿命短的缺陷，可以反复使用；并且，驱动力选择性广，可采用液压驱动、电机驱动方式连接为其提供动力。
文档编号E21B49/00GK103225507SQ201310149060
公开日2013年7月31日 申请日期2013年4月26日 优先权日2013年4月26日
发明者刘情超, 付永前, 孙扬喆, 周艳平, 金为武, 李咸坤, 吴昊, 程波 申请人:武汉海王机电工程技术公司