倾斜角测量工具及测量设备的制作方法

1.本发明涉及海上油气钻完井技术领域，尤其涉及一种倾斜角测量工具及测量设备。


背景技术：

2.水下井口是海上钻完井作业中的关键设备，其上部连接水下防喷器组或水下采油树，为水下防喷器组或水下采油树提供力学支撑作用，其下部设置套管悬挂结构，连接各层套管。水下井口的倾斜角是评价水下井口安装质量的核心指标，也是评估水下井口稳定性的关键因素，会对后续坐防喷器组、起下试压塞以及下套管工序造成影响。
3.一般地，水下井口在入水前，会在地面安装测量倾斜角的气泡水平仪，但目前行业内常见的气泡水平仪测量的倾斜角度范围有限，范围在2.5
°
—3.0
°
之间，且在水下井口安装和下水的过程中，该气泡水平仪存在破损甚至失效的风险，导致无法实现水下井口倾斜角的准确测量的问题。
4.因此，亟需一种倾斜角测量工具及测量设备，以解决以上问题。


技术实现要素：

5.根据本发明的一个方面，目的在于提供一种倾斜角测量工具，该倾斜角测量工具能够对水下井口的倾斜角度进行准确测量，且能够提升测量工序的便捷性。
6.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
7.倾斜角测量工具，包括：
8.测量尺，所述测量尺上标注角度刻度线；
9.抵靠杆，所述抵靠杆垂直连接于所述测量尺，所述抵靠杆的中心轴线与所述测量尺上的零角度刻度线重合；
10.连接绳和重锤，所述重锤连接于所述连接绳的一端，所述连接绳的另一端连接于所述抵靠杆远离所述测量尺的一端，所述连接绳的长度大于所述连接绳与所述抵靠杆的连接点至所述测量尺的垂直距离；
11.当所述抵靠杆抵靠于水下井口的侧部时，所述连接绳重合于所述角度刻度线所示的角度等于所述水下井口的倾斜角度。
12.作为本发明提供的倾斜角测量工具的优选方案，所述测量尺上的任一个角度刻度线所示的角度的正切值等于所述连接绳和所述抵靠杆的连接点至所述测量尺的垂直距离与所述角度刻度线和所述零角度刻度线之间的距离的比值。
13.作为本发明提供的倾斜角测量工具的优选方案，所述倾斜角测量工具还包括连接杆，所述连接杆的一端连接于所述抵靠杆远离所述测量尺的端部，所述连接杆的另一端连接于所述测量尺远离所述抵靠杆的端部。
14.作为本发明提供的倾斜角测量工具的优选方案，所述倾斜角测量工具还包括加强杆，所述加强杆固连于所述抵靠杆和所述连接杆之间。
15.作为本发明提供的倾斜角测量工具的优选方案，所述加强杆平行于所述测量尺，所述加强杆的两个端部分别固连于所述抵靠杆的中部位置和所述连接杆的中部位置。
16.作为本发明提供的倾斜角测量工具的优选方案，所述倾斜角测量工具还包括潜水器连接件，所述潜水器连接件固连于所述连接杆，被配置为连接水下机器人。
17.作为本发明提供的倾斜角测量工具的优选方案，所述潜水器连接件呈u形结构，包括抓取杆部和两个连杆部，两个所述连杆部相互平行间隔设置于所述抓取杆部的两端，所述连杆部固连于所述连接杆，所述抓取杆部被配置为连接所述水下机器人的机械手。
18.作为本发明提供的倾斜角测量工具的优选方案，所述重锤采用金属材料制成。
19.作为本发明提供的倾斜角测量工具的优选方案，所述连接绳为钢丝绳。
20.根据本发明的另一个方面，目的在于提供一种测量设备，该测量设备能够实现水下井口或水下其他结构的倾斜角度的智能测量。
21.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
22.测量设备，包括水下机器人，还包括上述方案任一所述的倾斜角测量工具，所述水下机器人的机械臂能够抓取所述倾斜角测量工具。
23.本发明的有益效果：
24.本发明提供的倾斜角测量工具包括测量尺、抵靠杆、连接绳和重锤。该测量尺上标注角度刻度线，也就是说，该测量尺能够指示水下井口的倾斜角度。该抵靠杆垂直连接于该测量尺，该抵靠杆的中心轴线与该测量尺上的零角度刻度线重合，也就是说，该抵靠杆能够抵靠于水下井口，作为该水下井口的倾斜角度的测量基准。该重锤连接于该连接绳的一端，该连接绳的另一端连接于该抵靠杆远离该测量尺的一端，该连接绳的长度大于该连接绳与该抵靠杆的连接点至该测量尺的垂直距离。可以理解的是，当该测量尺处于水平状态时，该连接绳重合于该零角度刻度线；当该抵靠杆抵靠于水下井口的侧部时，该连接绳发生摆动，重合于某一角度刻度线，该角度刻度线所示的角度等于该水下井口的倾斜角度。该倾斜角测量工具能够对水下井口的倾斜角度进行准确测量，且能够提升测量工序的便捷性。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
26.图1是本发明实施例提供的倾斜角测量工具的结构示意图；
27.图2是本发明实施例提供的倾斜角测量工具的使用示意图。
28.图中：
29.10、水下机器人；
30.100、测量尺；200、抵靠杆；300、连接绳；400、重锤；500、连接杆；600、加强杆；700、潜水器连接件。
具体实施方式
31.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描
述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
32.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
33.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
34.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、“左”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
35.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
36.图1示出本发明实施例提供的倾斜角测量工具的结构示意图；图2示出本发明实施例提供的倾斜角测量工具的使用示意图。参照图1和图2，本实施例提供了一种倾斜角测量工具以及测量设备。
37.具体地，该倾斜角测量工具包括测量尺100、抵靠杆200、连接绳300和重锤400。该测量尺100上标注角度刻度线，也就是说，该测量尺100能够指示水下井口的倾斜角度。该抵靠杆200垂直连接于该测量尺100，该抵靠杆200的中心轴线与该测量尺100上的零角度刻度线重合，也就是说，该抵靠杆200能够抵靠于水下井口，作为该水下井口的倾斜角度的测量基准。该重锤400连接于该连接绳300的一端，该连接绳300的另一端连接于该抵靠杆200远离该测量尺100的一端，该连接绳300的长度大于该连接绳300与该抵靠杆200的连接点至该测量尺100的垂直距离。可以理解的是，当该测量尺100处于水平状态时，该连接绳300重合于该零角度刻度线；当该抵靠杆抵靠于水下井口的侧部时，该连接绳300发生摆动，重合于某个角度刻度线，该角度刻度线所示的角度等于该水下井口的倾斜角度。
38.具体地，该测量尺100上的任一个角度刻度线所示的角度的正切值等于该连接绳300和该抵靠杆200的连接点至该测量尺100的垂直距离与该角度刻度线和该零角度刻度线之间的距离的比值。
39.再为具体地，该倾斜角测量工具还包括连接杆500，该连接杆500的一端连接于该抵靠杆200远离该测量尺100的端部，该连接杆500的另一端连接于该测量尺100远离该抵靠杆200的端部。上述测量尺100、抵靠杆200以及连接杆500围设形成直角三角形的稳定结构，保证该倾斜角测量工具的使用寿命。
40.作为优选地，该倾斜角测量工具还包括加强杆600，该加强杆600固连于该抵靠杆200和该连接杆500之间。可选地，在本实施例中，该加强杆600平行于该测量尺100，该加强杆600的两个端部分别固连于该抵靠杆200的中部位置和该连接杆500的中部位置。通过该加强杆600，在抵靠杆200和该连接杆500之间建立连接，进一步提升该倾斜角测量工具的结构稳定性。
41.可选地，在本实施例中，该重锤400采用金属材料制成。该连接绳300为钢丝绳。通过上述设置，能够防止海水腐蚀，保证角度测量精度。该重锤的形状、大小和重量可根据实际情况进行选择，本实施例在此不做限制。
42.参照图2，本实施例还提供了一种测量设备，该测量设备包括水下机器人10，还包括本实施例提供的倾斜角测量工具，该水下机器人10的机械臂能够抓取该倾斜角测量工具。该水下机器人10上安装有水下摄像头，通过该水下机器人10能够将倾斜角测量工具移动至水下井口的位置，待抵靠杆200抵靠于水下井口的侧部时，通过该水下摄像头可直接读取与连接绳300重合的测量尺100上的角度刻度线所示的角度值。
43.具体地，该倾斜角测量工具还包括潜水器连接件700，该潜水器连接件700固连于该连接杆500，被配置为供该水下机器人10进行连接。
44.再为具体地，该潜水器连接件700呈u形结构，包括抓取杆部和两个连杆部，两个该连杆部相互平行间隔设置于该抓取杆部的两端，该连杆部固连于该连接杆500，该抓取杆部被配置为供该水下机器人10的机械手进行抓取，实现水下机器人10与该倾斜角测量工具的可靠连接。
45.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。