三维阵列感应仪器的刻度器系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种三维阵列感应仪器的刻度器系统，包括：支撑结构，所述支撑结构用于支撑三维阵列感应仪器；导向结构，所述导向结构被支撑在所述支撑结构上，刻度器在所述导向结构上被引导运动；动力牵引结构，所述动力牵引结构用于为刻度器的运动提供动力；角度指示结构，当所述三维阵列感应仪器在所述支撑结构上旋转时，所述角度指示结构指示所述三维阵列感应仪器的旋转角度；轴向刻度结构，该轴向刻度结构模拟的感应圆环与所述三维阵列感应仪器的轴线平行；以及径向刻度结构，该径向刻度结构模拟的感应圆环与所述三维阵列感应仪器的轴线相交。
【专利说明】三维阵列感应仪器的刻度器系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及三维阵列感应仪器的刻度器系统。
【背景技术】
[0002]本部分的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，并可能不构成现有技术。
[0003]阵列感应测井是利用交流电的互感原理，利用发射线圈天线中的交流电流在接收线圈中感应出电动势，由于发射线圈天线和接收线圈天线都在井内，发射线圈天线的交流电流必然在井筒周围地层中感应出涡流，而该涡流又对接收线圈天线的感应电动势产生影响，因此该电动势与涡流的强度有关，即与地层的电导率有关。
[0004]阵列感应测井仪是在普通感应仪器的基础之上发展起来的，该仪器具有一定的径向探测能力。该阵列感应测井仪采用一系列不同线圈距的线圈天线阵列对同一地层进行测量，然后通过硬件或软件进行聚焦处理来获得不同径向探测深度的地层电导率，从而有效地识别油气层。阵列感应测井仪向地层发送电磁场，由各个线圈天线阵列接收，接收到的信号经井下仪器处理后遥传至地面仪器。整个仪器的线圈系的关键部分由多个单侧布置的三线圈天线阵列、例如七个三线圈天线阵列构成，并且工作在多个频率模式下。
[0005]线圈天线阵列的精度对测量精度起决定性作用。在设计的过程中，需根据现有的工艺能力水平形成合理的线圈系构型。常用的结构是使用导线绕制在某种绝缘基体上形成线圈天线。缠绕之后的线圈天线绝缘基体沿着仪器的轴线依次排列组成线圈天线阵列。
[0006]为了使绝缘基体获得较高的切削加工精度和较高的热稳定性，行业已引入工程结构陶瓷作为线圈天线的绝缘基体。常用的陶瓷材料一般为氧化铝陶瓷和氮化硅陶瓷，高温烧结成型为空心圆柱体，利用其热膨胀系数小和无磁绝缘的特性。应用一种探头心轴，安装这些绝缘基体，并确保每一个绝缘基体上的线圈天线满足感应测井仪器的同轴要求。
[0007]三维阵列感应仪器装配、调试完成后，通过对三维阵列感应仪器的精确刻度，补偿机械部分加工及安装过程中的误差；调试仪器的电子部分性能；修正、标定软件波形；三维阵列感应仪器线圈三维布置，探测范围三维立体。刻度结构的精度及刻度范围是保证三维阵列感应仪器使用性能、探测精度的关键环节，本实用新型为解决三维阵列感应仪器所需刻度范围大，刻度精度要求高的难点，提供一整套刻度结构。
实用新型内容
[0008]本实用新型的技术方案I 一种三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，包括:支撑结构，所述支撑结构用于支撑三维阵列感应仪器；导向结构，所述导向结构被支撑在所述支撑结构上，刻度器在所述导向结构上被引导运动；动力牵引结构，所述动力牵引结构用于为刻度器的运动提供动力；角度指示结构，当所述三维阵列感应仪器在所述支撑结构上旋转时，所述角度指示结构指示所述三维阵列感应仪器的旋转角度；轴向刻度结构，该轴向刻度结构模拟的感应圆环与所述三维阵列感应仪器的轴线平行；以及径向刻度结构，该径向刻度结构模拟的感应圆环与所述三维阵列感应仪器的轴线相交。[0009]如技术方案I所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，所述角度指示结构包括量角器和指针，所述量角器安装于所述支撑结构上，所述量角器的圆心与所述三维阵列感应仪器的圆心对齐，所述指针安装于所述三维阵列感应仪器上，当所述三维阵列感应仪器旋转时，所述指针也随之旋转，在量角器上指示角度变化。
[0010]如技术方案I所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，所述轴向刻度结构包括两个平行且中心对称安装的圆环，在每个圆环上设置两组同心金属环来模拟地层电阻率，所述轴向刻度结构通过所述动力牵引结构的牵引、所述导向结构的导向，可在所述三维阵列感应仪器需刻度的探头部分匀速平稳的滑动。
[0011]如技术方案3所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，所述金属环中具有缺口，电阻设置在所述缺口中，所述电阻的插头与所述金属环上的插座相连，其中，所述金属环及插座、电阻及插头为金属材料，其余材料均为非金属。
[0012]如技术方案3所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，所述轴向刻度结构的两个圆环下方的双环支撑可以沿圆环下方的滑道滑至孔中，并从孔中取出，从而可将所述轴向刻度结构挂接在所述三维阵列感应仪器上。
[0013]如技术方案3所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，通过改变所述金属环缺口处的电阻的大小来模拟不同电阻的地层电阻率。
[0014]如技术方案I所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，所述径向刻度结构由一个圆环组成，在该圆环上设置两组同心金属环模拟地层电阻率，所述径向刻度结构通过动力牵引结构的牵引可在所述三维阵列感应仪器需刻度的探头部分匀速平稳地滑动。
[0015]如技术方案7所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，所述金属环中具有缺口，电阻设置在所述缺口中，所述电阻的插头与所述金属环上的插座相连，并且其中，所述金属环及插座、电阻及插头为金属材料，其余材料均为非金属。
[0016]如技术方案7所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，所述径向刻度结构的圆环设置有开口，允许将所述径向刻度结构挂接在所述三维阵列感应仪器上。
[0017]如技术方案7所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，所述径向刻度结构的圆环与径向刻度结构支撑采用转轴连接，使得所述径向刻度结构的圆环可在所述径向刻度结构支撑上转动。
[0018]如技术方案7所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，在所述径向刻度结构上设置有调节装置，以便校正所述径向刻度结构与所述三维阵列感应仪器的轴线之间的角度。
[0019]如技术方案7所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，通过改变所述金属环缺口处的电阻的大小来模拟不同电阻的地层电阻率。
[0020]如技术方案I所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，所述动力牵引结构安装于所述三维阵列感应仪器上，在刻度器行程的截止位置安装有所述动力牵引结构的限位开关，保障刻度完毕后的所述动力牵引结构自动停止。
[0021]如技术方案I所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，所述导向结构在轴向和径向分别设置多个孔位，轴向孔位可根据所述三维阵列感应仪器的长度调节所述导向结构的定位点，径向孔位可调节所述导向结构的上下位置。[0022]如技术方案I所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，所述支撑结构由非金属材料形成。
[0023]如技术方案I所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，所述支撑结构上具有V形支撑卡槽作为所述支撑结构的支撑部件。
[0024]本实用新型在支撑与导向结构安装完毕、三维阵列感应仪器按摆放规则摆放完成后，各种结构(轴向刻度结构、径向刻度结构、角度指示结构、动力牵引结构)及各种形式的运动、调节，均可在此基础上直接挂接、调整，无需再做搬运、移动、调整支撑和导向结构及三维阵列感应仪器。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍。下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，在不超出本实用新型精神和范围的情况下，可以做出适当变化。附图中:
[0026]图1是本实用新型所述三维阵列感应测井仪器的示意图。
[0027]图2是本实用新型所述三维阵列感应测井仪器探头部分去除外壳的内部结构图即本实用新型所要进行刻度的部分。
[0028]图3是组装完成后的两个线圈天线。
[0029]图4是轴向感应圆环模拟图。
[0030]图5是轴向刻度结构整体实现图。
[0031]图6是径向感应圆环模拟图。
[0032]图7是径向刻度结构整体实现图。
[0033]图8是支撑、导向结构图。
[0034]图9是导向结构分解图。
[0035]图10是角度指示结构图。
[0036]图11是动力牵引结构图。
[0037]图12是轴向刻度器结构图。
[0038]图13是轴向刻度器结构的侧视图。
[0039]图14是径向刻度器结构图。
[0040]图15是径向刻度器角度定位半圆图。
[0041]图16是径向刻度器角度俯视图。
[0042]其中:电子线路短节11，前方短节12，探头短节13，心轴21，线圈天线阵列22，轴向天线线圈31，径向天线线圈32，轴向感应圆环模拟41，轴向刻度器结构51，导轨52，角度指示结构53，动力牵引结构54，径向感应圆环模拟61，径向刻度结构71，V形支撑81，V形支撑82，V形支撑83，内部线圈方位指示孔84，动力牵引结构安装槽85，木凳86，木凳87，木凳88，导轨支架91，导轨销92，导轨连接块93，量角器101，指针102，角度指示座103，电机111，绳轮112，牵引绳113，动力结构座114，轴向刻度圆环121，轴向大铜环122，轴向小铜环123，轴向铜环电阻板124，拴绳把手125，轴向刻度器支撑126，双环支撑127，导轨滑块128，径向刻度圆环131，径向小铜环132，径向大铜环133，径向刻度器支撑134，径向刻度器电阻板135，径向刻度器导轨滑块136，定位销137，调整顶丝138，角度定位半圆139，角度微调量角器141。
【具体实施方式】
[0043]本实用新型提供的三维阵列感应仪器整套的刻度结构，具体包括:
[0044](I)支撑结构:由三个全无金属卯隼结构木凳组成，木凳上用非金属螺栓螺母固定V形支撑卡槽，用于支撑三维阵列感应仪器，木凳高度方便刻度过程中操作，木凳支撑位置由三维阵列感应仪器外部结构位置确定，木凳除为三维阵列感应仪器提供支撑作用同时还是导向结构、角度指示结构、动力牵引结构的载体，以上结构的安装与三维阵列感应仪器外部结构相关，因此支撑位置受到仪器外部结构的限制，木凳及V形支撑摆放位置固定。
[0045](2)导向结构:在两个木凳之间设置一根直线度良好的导轨，导轨位置与三维阵列感应仪器探头部分正下方对齐，导轨长度需保证在三维阵列感应仪器所需刻度的部分均能无盲点地提供导向校准的功能，导轨在三维阵列感应仪器轴向和径向分别设置多档孔位，轴向孔位可根据仪器长度要求进行调节导轨定位点进而确定支撑结构位置，径向孔位可调节导轨上下位置，在刻度器进行位置移动时避开刻度器与导轨干涉部分位置，为仪器在不同位置刻度提供导向、扶正、校准的功能。
[0046](3)动力牵引结构:刻度器在三维阵列感应仪器上通过导向结构作为导向，在动力牵引结构的拉动下平稳匀速地通过整个三维阵列感应仪器需要进行刻度的探头部分。动力牵引结构安装于三维阵列感应仪器的电子线路部分的外壳上，该外壳上设有动力结构接口。通过电机作为动力源，通过遥控器进行遥控，电路功能设置快进、慢进、停止功能，电机与摇轮相连，通过改变摇轮外径的大小可以调整牵引速度，在摇轮上固定牵引绳，牵引绳的另一端与刻度器相连，在刻度器行程的截止位置安装限位开关，保障刻度完毕后的自动停止。
[0047](4)角度指示结构:角度指示结构由量角器和指针两部分组成，量角器安装于作为支撑结构的木凳上，圆心与三维阵列感应仪器的圆心对齐，指针部分安装于三维阵列感应仪器上，在该仪器上设有接口，指针所指方向与三维阵列感应内部径向线圈方向一致，当三维阵列感应仪器在支撑结构的V形支撑槽内旋转时，指针也随之旋转，进而在量角器上指示角度变化。
[0048](5)轴向刻度结构:模拟的感应圆环与三维阵列感应仪器轴线平行的刻度结构定义为轴向刻度结构。轴向刻度结构由两个平行且中心对称安装的圆环组成，在每个圆环上设置两组同心铜环，来模拟地层电阻率，通过改变铜环缺口处的电阻大小，模拟不同电阻的地层电阻率，轴向刻度结构通过动力牵弓I结构的牵弓1、导向结构的导向，可在整个三维阵列感应仪器需刻度的探头部分匀速平稳的滑动，仪器可在支撑结构的V形支撑提供的槽内360°旋转，由角度指示结构精确指示旋转角度，可在三维阵列感应仪器需刻度的探头部分模拟三维的无盲点的轴向感应圆环；轴向刻度结构可以保证在不移动三维阵列感应仪器、支撑结构、导向结构的情况下直接挂接在仪器上，并与导向结构对齐，安装方便；在轴向刻度结构上设置拴绳按钮可将牵引绳索直接连在拴绳按钮上，通过动力牵引结构的牵引一起平稳匀速地滑动。
[0049](6)径向刻度结构:模拟的感应圆环与三维阵列感应仪器轴线相交的刻度结构定义为径向刻度结构。径向刻度结构由一个圆环组成，在圆环上设置两组同心铜环模拟地层电阻率。径向刻度结构模拟的感应圆环的圆心与三维阵列感应的圆心重合，可与三维阵列感应仪器轴线成25° -155°的范围内进行无盲点的角度变换，最大范围地对径向感应圆环进行模拟。通过改变铜环缺口处的电阻大小，模拟不同电阻的地层电阻率，径向刻度结构通过动力牵引结构的牵引可在整个仪器需刻度的探头部分匀速平稳地滑动，仪器可在支撑结构的V形支撑提供的槽内360°旋转，由角度指示结构精确指示旋转角度，可在三维阵列感应仪器需刻度的探头部分模拟三维的无盲点的轴向感应圆环。径向刻度结构可以保证在不移动三维阵列感应仪器、支撑结构、导向结构的情况下直接挂接在仪器上，并通过调节导向结构与导轨对齐，安装方便。在径向刻度结构上设置拴绳按钮可将牵引绳索直接连在拴绳按钮上，通过动力牵引结构的牵引一起平稳匀速地滑动。
[0050]在三维阵列感应仪器需刻度的探头部分，除香蕉插座，电阻连接板的香蕉插头及模拟感应圆环的铜管，其余所有材料均采用非金属，本实用新型可为三维阵列感应仪器的需刻度部分提供无感的刻度结构。
[0051]本实用新型在支撑与导向结构安装完毕、三维阵列感应仪器按摆放规则摆放完成后，各种结构(轴向刻度结构、径向刻度结构、角度指示结构、动力牵引结构)及各种形式的运动、调节，均可在此基础上直接挂接、调整，无需再做搬运、移动、调整支撑和导向结构及三维阵列感应仪器。
[0052]如图1所示，三维阵列感应仪器整体包括电子线路短节11，前方短节12，探头短节13，其中探头短节13为本实用新型刻度的对象。本实用新型为三维阵列感应仪器探头短节13各空间方位提供理想的感应圆环，即为三维阵列感应仪器探头短节13提供一个理想的、信息已知的电导率外部空间，以此电导率信息对三维阵列感应探头短节13进行刻度，通过软件曲线的拟合修正，抵消三维阵列感应仪器各种因素(如机械加工误差、装配误差、仪器本身电子干扰)所引起的探测误差，使仪器本身能更加精确地探知地层电导率信息。
[0053]如图2所示，示出了探头短节13内部的心轴21及线圈天线阵列22，内部心轴21贯穿整个探头短接13。线圈天线阵列22为环柱结构，基体为非金属材料，心轴21穿过内部中心孔，基体外表面缠绕金属线圈，金属线圈缠绕分为轴向和径向。线圈天线阵列由多个子线圈天线组成，分为发射线圈和接收线圈，线圈天线阵列分布在整个探头短节13轴线方向，因此刻度感应圆环必须连续在整个探头短节13上通过才能全方位无死角的对三维阵列感应仪器进行刻度。
[0054]如图3所示，示出了组装完成后的两组三维天线线圈。整个仪器由多个三维天线线圈组成，图3只以其中两个加以说明。线圈天线阵列子天线线圈的基本结构均由轴向线圈天线31和径向线圈天线32组成，此线圈结构可使仪器具有三维地层电导率探测功能。同时，对刻度感应圆环提出了三维分布的需求，本实用新型为三维阵列感应探头提供轴向、径向两个方向的刻度感应圆环以实现三维阵列感应探头部分的最大范围的刻度。
[0055]如图4所示，示出了本实用新型轴向刻度模拟图。本实用新型为三维阵列感应探头段提供两组对称的轴向刻度感应圆环，通过以三维阵列感应仪器轴线为中心旋转仪器可实现轴向刻度感应圆环在整个仪器圆周的刻度，通过刻度感应圆环在三维阵列感应仪器轴线方向上连续的移动可实现整个仪器长度方向上的刻度。
[0056]如图5所示，示出了本实用新型轴向刻度结构。探头短节13放置于木凳86、木凳87之间，电子线路短节11用木凳88作为支撑。轴向刻度器内部圆孔与探头短节13外圆对应并挂接于探头短节13上。轴向刻度器为双环，每环设置两个同心铜管，用以模拟轴向感应圆环。探头短节13下方设置导轨52，导轨52中心线与探头短节13中心线对齐，为轴向刻度器51在探头短节13上滑动提供导向、扶正、校准，保证整个移动刻度过程的平稳进行。在轴向刻度结构轴向刻度器滑行的终端的木凳87的V形支撑82上设置角度指示结构，以三维阵列感应仪器轴线为中心旋转仪器时精确指示三维阵列感应仪器旋转角度，进而获知内部径向线圈的方位。在电子线路部分的外壳上安装动力牵引结构，通过电机的牵引可实现轴向刻度器在仪器长度方向上连续、匀速的移动。
[0057]如图6所示，示出了本实用新型径向感应圆环刻度模拟图。本实用新型可实现径向刻度感应圆环相对三维阵列感应仪器轴线25° -155°夹角间无盲点刻度，通过以三维阵列感应仪器轴线为中心旋转仪器可实现径向刻度感应圆环在整个仪器圆周的刻度，通过径向刻度感应圆环在仪器长度方向上的连续的移动可实现整个仪器轴线方向上的刻度。
[0058]如图7所示，示出了本实用新型径向刻度结构。探头短节13放置于木凳86、木凳87之间。电子线路短节11用木凳88作为支撑。径向刻度器71的内部圆孔与探头短节13外圆对应并且放置于探头短节13上。径向刻度器为单环，单环设置两个同心铜管，模拟径向感应圆环。探头短节13下方设置导轨52，导轨52中心线与探头短节13中心线对齐，为径向刻度器51在探头短节13上滑动提供导向、扶正、校准，保证整个移动过程的平稳进行。在轴向刻度结构轴向刻度器滑行的终端的木凳87的V形支撑82上，以三维阵列感应仪器轴线为中心旋转仪器时精确指示三维阵列感应仪器旋转角度，进而获知内部径向线圈的方位。在电子线路部分的外壳上安装动力牵引结构，通过电机的牵引可实现轴向刻度器在仪器长度方向上连续、匀速的移动。
[0059]如图8所示，示出了刻度结构的支撑和导向结构。支撑部分由V形支撑81，V形支撑82，V形支撑83、木凳86、木凳87、木凳88组成，其中V形支撑81与木凳86，V形支撑82与木凳87，V形支撑83与木凳88分别通过尼龙螺栓连接。探头短节13由V形支撑81、V形支撑82支撑。电子线路短节11由V形支撑83支撑。V形支撑82上设置角度指示结构的量角器101接口。V形支撑82、木凳87的摆放位置与探头短节12外壳上设置的内部线圈方位指示孔84对齐，用于安装角度指示。
[0060]如图8所示，导向部分由导轨52、导轨支架91、导轨销92、导轨连接块93组成。导轨52由导轨支架91支撑。V形支撑81、V形支撑82与导轨支架91采用尼龙螺栓连接。V形支撑81、V形支撑82与导轨支架91中心线对齐，进而保证探头短节13与导轨52放置后中心线的对齐。导轨52由两段组成，通过导轨连接块93对接。导轨52与导轨支架91连接端设置多个销轴孔，可根据仪器长度选择调整，导轨销92穿过导轨支架91与导轨52用尼龙螺栓锁紧，完成整个导向结构。
[0061]如图8所示，支撑和导向结构及三维阵列感应仪器沉重，一次安装后如需变动非常困难。本实用新型在支撑与导向结构安装完毕、三维阵列感应仪器按摆放规则摆放完成后，各种结构(轴向刻度结构、径向刻度结构、角度指示结构、动力牵引结构)及各种形式的运动、调节，均可在此基础上直接挂接、调整，无需再做搬运、移动、调整支撑和导向结构及三维阵列感应仪器。
[0062]如图9所示，示出了导向结构的安装分解图。导轨52与导轨支架91连接端设置多个销轴孔，可根据仪器长度选择调整，保证三维阵列感应仪器与支撑导向部分的对应关系，如V形支撑82上设置角度指示结构中的量角器101接口，且V形支撑82与木凳87摆放位置与探头短节12外壳设置的内部线圈方位指示孔84对齐，用于安装角度指示结构。导轨支架91设置了三个销轴孔，通过变换孔位使导轨与轴向刻度器及径向刻度器的导轨滑块部分吻合，完成刻度器滑行过程中的导向、扶正、校准功能。
[0063]如图10所示，示出了本实用新型的探头短节13旋转角度指示结构，其由量角器101、指针102、角度指示座103组成。探头短节13上设置内部线圈方位指示孔84，内部线圈方位指示孔84与探头短节13内部径向天线线圈32的圆周向位置一致。内部线圈方位指示孔84圆周方向下方设置键槽，角度指示座103采用两半环对接的结构，下端半环设置键与内部线圈方位指示孔84下方键槽对接，上端半环设置螺纹孔，螺纹孔方向与内部线圈方位指示孔84方向一致。两半环对接后采用蝶型螺母拧紧，指针102设置外螺纹旋入角度指示座103上端的螺纹孔，由量角器101指示方向便于内部线圈方位指示孔84所处位置一致。V形支撑82探头短节13方向平面与角度指示座103相对平面紧贴，量角器101为半圆结构，从探头短节13上方插入，采用螺栓连接在V形支撑82，旋转角度指示器的结构特点可保证在刻度结构支撑和导向结构及三维阵列感应仪器不做移动的情况下完成组装。三维阵列感应仪器轴线为中心旋转仪器，指针102随之旋转，在量角器101上指示角度，由于指针102的位置与内部线圈方位指示孔84所指方向一致，可精确指示内部线圈所处角度位置，为探头短节13内部三维阵列线圈提供圆周方向数据。
[0064]如图11所示，示出了本实用新型的动力结构，其由电机111、绳轮112、牵引绳113、动力结构座114组成。动力结构座114安装于电子线路短节11上设置的动力牵引结构安装槽85。电机111和绳轮112安装在动力结构座114上。牵引绳113的一端与绳轮112连接，另一端挂接在拴绳把手126，通过电机111的牵引，牵引绳113将动力传递给刻度器，使刻度器在仪器上均匀移动，以得到稳定的数据。通过改变绳轮112的外圆的大小实现不同速度的切换，电机设置快进、慢进、停止三种工作模式，在V形支撑82上设置限位开关，作为刻度器移动至终点的位置保护。
[0065]如图12所示，示出了本实用新型的轴向刻度器。轴向刻度器由两个轴向刻度圆环121、轴向大铜环122、轴向小铜环123、轴向铜环电阻板124、拴绳把手125、轴向刻度器支撑126、双环支撑127、导轨滑块128组成。两个轴向刻度圆环121同心对称，通过多个双环支撑128与轴向刻度器支撑127相连接。轴向刻度圆环121镶嵌同心大铜环122和小铜环123。大铜环122和小铜环123分别在铜环电阻板124处断开，铜环电阻板124上设置的香蕉插头和轴向刻度圆环121设置的香蕉插座相连。通过改变铜环电阻板124上电阻大小可以模拟不同电阻率的感应圆环。拴绳把手126与轴向刻度器支撑127固连，作为轴向刻度器沿探头短节13滑行动力部分的牵引绳索挂接处。
[0066]如图12和13所示，轴向刻度器支撑126下端半圆环结构与探头短节13相吻合。两个轴向刻度圆环121下方的双环支撑127松开锁紧非金属螺栓可以沿轴向刻度圆环121下方椭圆孔的滑道滑至椭圆孔，并从椭圆孔中取出，取出所有下部双环支撑127，在不移动三维阵列感应仪器及支撑和导向结构的基础上，可将轴向刻度器直接从探头短节13的上方插入挂接在探头短节13上，完成挂接后，按取出方式滑入下方双环支撑127并锁紧非金属螺栓。导轨滑块128位置与导轨52可调整一致，轴向刻度器在探头短节13上滑行时与导轨52接触，导轨52导向、扶正、校准轴向刻度器的运动轨迹。[0067]如图14所示，示出了本实用新型径向刻度器结构图。径向刻度器由径向刻度圆环131、径向小铜环132、径向大铜环133、拴绳把手125、径向刻度器支撑134、径向刻度器电阻板135、径向刻度器导轨滑块136、定位销137、调整顶丝138、角度定位半圆139组成。
[0068]径向刻度器径向刻度圆环131与径向刻度器支撑134采用转轴连接，即径向刻度圆环131可在刻度器支撑134上旋转，旋转方式如图6径向刻度模拟图所示。径向刻度圆环131上镶嵌同心的大小铜环，即径向小铜环132和径向大铜环133。径向小铜环132和径向大铜环133分别在径向刻度器电阻板135处断开，径向刻度器电阻板135上设置的香蕉插头和径向刻度圆环131设置的香蕉插座相连，通过改变刻度器电阻板135电阻大小可以模拟不同电阻率的径向感应圆环。径向刻度圆环131、径向刻度器支撑134、角度定位半圆139中心线对齐组装。径向刻度圆环131通过轴类结构与径向刻度器支撑134连接。径向刻度圆环131可以相对于刻度器支撑134自由旋转。拴绳把手125与径向刻度器支撑134固连，作为轴向刻度器沿探头短节13滑行动力部分的牵引绳索挂接处。径向刻度器支撑134下端半圆环结构与探头短节13相吻合，径向刻度圆环131下端设置开口，拔出两个径向刻度器电阻板135，即可在不搬动仪器的情况下将径向刻度器挂接在探头短节13上。径向刻度器导轨滑块136位置可调节至与导轨52 —致，径向刻度器在探头短节13上滑行时与导轨52接触，该导轨52扶正、校准轴向刻度器的运动轨迹。
[0069]如图15所示，示出了角度定位半圆139结构图。角度定位半圆139是径向刻度器旋转刻度定位的功能性部件，角度定位半圆139中心线对称地安装于径向刻度器支撑134上。角度定位半圆139的半圆轮廓的圆心位置与径向刻度圆环131圆心及径向刻度圆环131旋转轨迹圆心均重合，角度定位半圆139在径向刻度圆环131的旋转轨迹上设置多个定位销孔，定位销孔中心的起始位置为与三维阵列感应仪器轴线成30°夹角，在角度定位半圆139的圆形轮廓上每隔10°设置一个，直到与三维阵列感应仪器轴线夹角为90°，此结构可保证径向刻度圆环901在30°、40°、50°、60°、70°、80°、90°的七点上分别定位。
[0070]如图16所示，示出了径向刻度器布置于探头短节13上的俯视图。此时，定位销137插接在角度定位半圆139上与仪器轴线成90°位置上。调整顶丝138与径向刻度圆环131接触，调整顶丝138与定位销137采用螺纹连接，调整顶丝138可调整径向刻度圆环131与探头短节13轴向的角度，调整顶丝138整体旋入与旋出的调节范围为±5°，因此此结构可实现径向刻度圆环131与三维阵列感应轴线的25。-95°的无盲点刻度。
[0071]如图16所示，径向刻度器在一个方向上可实现径向刻度圆环131与探头短节13轴心25° -95°的无盲点刻度。当刻度有超过95°需求只需将径向刻度器调转方向，可实现径向刻度圆环131与探头短节13轴线方向95° -155°的无盲点刻度，径向刻度结构相对于探头短节13刻度范围达到25° -155°夹角范围内无盲点。
[0072]如图16所示，径向刻度器支撑134与角度定位半圆139安装完成后会形成一个高低台阶结构。在设定刻度角度后，在此位置放置量角器111，通过旋转调整顶丝138，精确设定径向刻度圆环131与三维阵列感应轴线方向的角度。调整完毕后，定位销137上端设置的圆孔与径向刻度圆环131面板上设置的长腰孔对齐，采用尼龙螺栓螺母进行锁紧定位，保证刻度角度的精确性。
[0073]如图14所示，导向结构的导轨52从两个径向刻度器电阻板135穿过，径向刻度器导轨滑块136位于导轨52两侧面，起到导向、扶正、校准的作用。径向刻度器导轨滑块136设置一组长条孔与径向刻度圆环131的圆孔对应，径向刻度器导轨滑块136的长条孔使径向刻度器导轨滑块136可以在径向刻度圆环131上左右滑动，进而可以调整与导轨52两侧面间隙，使径向刻度圆环131左右对称，并且径向刻度器导轨滑块136与导轨52之间的间隙能使径向刻度器在探头短节13上自由、平稳滑动。
[0074]如图5、7、14所示，刻度结构的支撑和导向结构组装完毕后放置探头短节13及电子线路短节11，此部分固定后在整个刻度过程中将不再拆装、移动。导向结构的结构特点保证了整个刻度过程不同刻度方式及角度变化的通用性。轴向刻度器挂接在探头短节13上，导轨支架91中心孔位的连接方式可保证导轨滑块128与导轨52对齐，完成轴向刻度器在探头短节13上滑动的扶正、导向。径向刻度器径向刻度圆环131相对与探头短节13的角度变化过程中，两个径向刻度器电阻板135将发生角度及位置的变化，而导轨52需始终保持在两个径向刻度器电阻板135与径向刻度器导轨滑块906之间，通过变化导轨支架91的三个孔的位置，可完全覆盖径向刻度器径向刻度圆环131因角度变化引起的两个径向刻度器电阻板135随之位置变化导致的与导轨52的位置干涉。
[0075]至此，已经结合附图和说明书描述了本实用新型的实施例，但本实用新型的实施例的以上描述用于说明本实用新型而不是限制本实用新型要保护的范围。例如，显然，说明书中描述的木凳仅是一种示例，本领域技术人员可以设想其它的支撑结构。各种连接方式，如螺栓连接等，都是示例性的。文中所提到的铜环显然还可以是其它能够实现相同功能的金属环。
【权利要求】
1.一种三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，包括: 支撑结构，所述支撑结构用于支撑三维阵列感应仪器； 导向结构，所述导向结构被支撑在所述支撑结构上，刻度器在所述导向结构上被引导运动； 动力牵引结构，所述动力牵引结构用于为刻度器的运动提供动力； 角度指示结构，当所述三维阵列感应仪器在所述支撑结构上旋转时，所述角度指示结构指示所述三维阵列感应仪器的旋转角度； 轴向刻度结构，该轴向刻度结构模拟的感应圆环与所述三维阵列感应仪器的轴线平行；以及 径向刻度结构，该径向刻度结构模拟的感应圆环与所述三维阵列感应仪器的轴线相交。
2.如权利要求1所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，所述角度指示结构包括量角器和指针，所述量角器安装于所述支撑结构上，所述量角器的圆心与所述三维阵列感应仪器的圆心对齐，所述指针安装于所述三维阵列感应仪器上，当所述三维阵列感应仪器旋转时，所述指针也随之旋转，在量角器上指示角度变化。
3.如权利要求1所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，所述轴向刻度结构包括两个平行且中心对称安装的圆环，在每个圆环上设置两组同心金属环来模拟地层电阻率，所述轴向刻度结构通过所述动力牵引结构的牵引、所述导向结构的导向，可在所述三维阵列感应仪器需刻度的探头部分匀速平稳的滑动。
4.如权利要求3所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，所述金属环中具有缺口，电阻设置在所述缺口中，所述电阻的插头与所述金属环上的插座相连，其中，所述金属环及插座、电阻及插头为金属材料，其余材料均为非金属。
5.如权利要求3所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，所述轴向刻度结构的两个圆环下方的双环支撑可以沿圆环下方的滑道滑至孔中，并从孔中取出，从而可将所述轴向刻度结构挂接在所述三维阵列感应仪器上。
6.如权利要求3所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，通过改变所述金属环缺口处的电阻的大小来模拟不同电阻的地层电阻率。
7.如权利要求1所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，所述径向刻度结构由一个圆环组成，在该圆环上设置两组同心金属环模拟地层电阻率，所述径向刻度结构通过动力牵引结构的牵引可在所述三维阵列感应仪器需刻度的探头部分匀速平稳地滑动。
8.如权利要求7所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，所述金属环中具有缺口，电阻设置在所述缺口中，所述电阻的插头与所述金属环上的插座相连，并且其中，所述金属环及插座、电阻及插头为金属材料，其余材料均为非金属。
9.如权利要求7所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，所述径向刻度结构的圆环设置有开口，允许将所述径向刻度结构挂接在所述三维阵列感应仪器上。
10.如权利要求7所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，所述径向刻度结构的圆环与径向刻度结构支撑采用转轴连接，使得所述径向刻度结构的圆环可在所述径向刻度结构支撑上转动。
11.如权利要求7所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，在所述径向刻度结构上设置有调节装置，以便校正所述径向刻度结构与所述三维阵列感应仪器的轴线之间的角度。
12.如权利要求7所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，通过改变所述金属环缺口处的电阻的大小来模拟不同电阻的地层电阻率。
13.如权利要求1所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，所述动力牵引结构安装于所述三维阵列感应仪器上，在刻度器行程的截止位置安装有所述动力牵引结构的限位开关，保障刻度完毕后的所述动力牵引结构自动停止。
14.如权利要求1所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，所述导向结构在轴向和径向分别设置多个孔位，轴向孔位可根据所述三维阵列感应仪器的长度调节所述导向结构的定位点，径向孔位可调节所述导向结构的上下位置。
15.如权利要求1所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，所述支撑结构由非金属材料形成。
16.如权利要求1所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，所述支撑结构上具有V形支撑卡槽作为所述支撑结构的支撑部件。
【文档编号】E21B49/00GK203570307SQ201320568533
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年9月13日 优先权日:2013年9月13日
【发明者】谢昱北, 肖加奇, 朱瑞明, 俞燕明, 梁小兵 申请人:中国石油集团长城钻探工程有限公司