CN100516459C - 往复式多测试臂井径测试仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种往复式多测试臂井径测试仪，解决了现有测试仪只能单向运动单向测试的问题。本发明往复式多测试臂井径测试仪，包括一测试系统，所述测试系统包括多支测试臂，所述测试臂包括主测试臂、副测试臂及支撑臂，主测试臂的一端铰接于中间基体的一端，另一端与和副测试臂的一端铰接，副测试臂的另一端铰接于中间基体的另一端，所述支撑臂一端铰接于主测试臂的中部，另一端铰接于支撑块上。本发明适用于各种油井井径的测试。
Description
技术领域
本发明涉及一种井径测试仪，尤其是一种适用各种油井井径测试的往复式多测试臂井径测试仪。
背景技术
目前，国内外测量油井井径一般采用单向测试，主要有三种方法，一种是三测试臂测井仪，另一种是四测试臂测试仪，再一种是和密度组合的单测试臂测试仪。三测试臂测井仪的特点是三支测试臂独立运动共同推动一支电位器，由于工作中三支测试臂不可能同步运动，所以测量的精度很低；四测试臂测试仪的特点是四支测试臂独立运动，每支测试臂推动一支电位器，测量精度比三测试臂好，但由于四测试臂测井仪是单向测量，所以只能测量直井和斜度不大的井，水平井无法测量；水平井井径测量一般使用和密度组合的单测试臂测试仪，但是密度组合仪本身装有放射性铯元素，对人员和周围环境有不同程度的辐射和污染，密度组合仪本身又非常重，在工作过程中操作和搬运很不方便；无论是四测试臂测试仪，还是和密度组合的单测试臂测试仪，由于测试臂只能单向运动，所以只能单向测试，工作时需要将仪器送入井底，打开测试臂进行上测，如果一次测量不合格还需要收回测试臂，再将仪器送入井底打开测试臂进行上测，由于油井深度一般在2000米-5000米左右，所以测井效率非常低。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够双向运动往复测试的往复式多测试臂井径测试仪。
本发明是这样实现的：
本发明往复式多测试臂井径测试仪，包括一测试系统，所述测试系统的一端与一驱动系统连接，另一端与一平衡传感系统连接，所述驱动系统由驱动电机通过传动丝杠与驱动杆连接构成，所述测试系统包括一中间基体、铰接于中间基体上的多支测试臂、一内置于中间基体的中间杆及一内置于中间基体一端的支撑块，所述中间杆一端与所述驱动杆连接，另一端与支撑块连接，所述测试臂包括主测试臂、副测试臂及支撑臂，主测试臂的一端铰接于中间基体的一端，另一端与和副测试臂的一端铰接，副测试臂的另一端铰接于中间基体的另一端，所述支撑臂一端铰接于主测试臂的中部，另一端铰接于支撑块上。
本发明往复式多测试臂井径测试仪的测试臂呈三角形结构，主测试臂与副测试臂采用铰链连接，多支测试臂独立运动，每支测试臂推动一支电位器；工作时由于主测试臂和副测试臂铰接在中间杆上，受到中间杆的支撑作用，主测试臂和副测试臂绞接的一端可以在井壁上双向推拉往复运动，因此测试臂可以进行双向测试，解决了现有技术中由于测试臂只能单向测试，在一次测试不合格，需收回测试臂，并将测试仪送入井底重新测试的问题，提高了测井的工作效率。
附图说明
图1是本发明往复式多测试臂井径测试仪的剖视图；
图2是本发明较佳实施例的结构示意图；
图3是本发明较佳实施例的驱动系统的剖视图；
图4是本发明较佳实施例的测试系统的剖视图；
图5是本发明较佳实施例的平衡传动系统的剖视图。
具体实施方式
本发明通过对现有四测试臂井径测试仪的测试臂结构进行改进，使测试仪可以往复推拉重复测井，解决了现有测试仪使用效率低的问题，下面结合附图对本发明作详细说明。
参见图1、图3所示，本发明由驱动系统、测试系统和平衡传动系统组成，测试系统的两端分别与驱动系统和平衡传动系统连接，所述驱动系统还包括一线路仓117，线路仓117外设线路保护套102，以保护线路安全，线路仓117一端连接有护帽10，另一端与电机外套103密封连接，电机外套103的另一端与电机主体105密封连接，电机主体105的另一端通过密封体106与定位套108连接；电机外套103和电机主体105内设驱动电机116，驱动电机116通过键套115、轴承114与传动丝杠104连接，传动丝杠104通过轴承112与驱动杆111连接，驱动杆111的另一端与拉键轴110连接。驱动系统为测试系统提供动力支持。
参见图4所示，所述测试系统包括一中间基体201、铰接于中间基体201上的四支测试臂(如图2)、一内置于中间基体201并一端与所述驱动系统的拉键轴110连接的中间杆213，中间杆213的另一端与推杆214连接，推杆214的另一端固定在支撑块215上，支撑块215内置于中间基体201的一端，所述测试臂由主测试臂202、副测试臂208及支撑臂212组成，主测试臂202与副测试臂208的一端铰接，主测试臂202的一端与转接头连接并铰接在中间基体201的一端，主测试臂202的另一端与副测试臂208绞接，副测试臂208的另一端铰接在中间基体201的另一端；所述支撑臂212一端铰接于主测试臂202的中部，另一端铰接于支撑块215上。测试系统的测试臂为三角形结构，在驱动系统的驱动下可以张开或收回。
所述副测试臂208为弹性结构，由套有弹簧209的弹簧导杆210内置于弹簧套管207中构成，弹簧套管207的一端与主测试臂202铰接，弹簧导杆210的一端与中间基体201铰接；所述支撑臂212为弹性结构，由一端套有弹簧204，另一端内置于导杆套管205的弹簧导杆203构成，弹簧导杆203的一端铰接在支撑块215上，导杆套管205的一端铰接在主测试臂202的中部。副测试臂208的弹性结构使副测试臂208的长度随着测试臂张开而伸长，随着测试臂收回而缩短；支撑臂212的弹性结构使支撑臂212对主测试臂202的作用力平稳地施加于主测试臂上。
参见图5所示，所述平衡传感系统包括一弹簧仓309、弹簧仓309的一端与平衡管307的一端以螺纹连接，平衡管307的另一端与活塞缸304的一端连接，活塞缸304的另一端与通压仓302的一端连接，通压仓302的另一端连接一护帽101；弹簧仓309内穿活塞杆311，活塞杆311一端与主测试臂202抵接，另一端与平衡管307内的电位器305相连接。平衡传感系统将测试臂随井径变化而产生的作用力传递给电位器305，并为电位器305在高温高压环境下工作提供保护。
参见图1所示，本发明由驱动电机116作为动力源，通过键套115使传动丝杠104与驱动电动116同步转动，当驱动杆111通过拉键轴110推动中间杆213、推杆214及支撑块215向右运动时，拉动弹簧导杆203、导杆套管205，使主测试臂202拉动付测试臂208克服弹簧209的弹力在弹簧导杆210上滑动，同时主测试臂202推动活塞杆311克服弹簧308的弹力，测试臂收回；当驱动杆111通过拉键轴110拉动中间杆213、推杆214及支撑块215向左移动时，在弹簧204推动弹簧套管205、弹簧209推动弹簧套管207及弹簧308推动活塞杆311产生的弹力共同作用下，测试臂张开。
本发明在工作时，首先给驱动电动116通电，带动传动丝杠104同步转动，使驱动杆111、拉键轴110、中间杆213、推杆214及支撑块215向左运动，测试系统的四支测试臂同时张开后，给驱动电机116断电使其停止工作；然后开始测井工作，通过推拉测井仪使测试臂紧贴在油井不平整的井臂上滑动，随着井径的不同变化，测试臂不断张开或收缩，驱使活塞杆311克服弹簧308推动电位器305，电阻率发生变化，通过位差变化将模拟信号反馈二次仪表，实现测量井径的目的。
本发明往复式多测试臂井径测试仪的测试臂可以为6支、8支、10支，数量不限，测试臂的数量越多，测试精度越高。
Claims (4)
1、一种往复式多测试臂井径测试仪，包括一测试系统，所述测试系统的一端与一驱动系统连接，另一端与一平衡传感系统连接，所述驱动系统由驱动电机通过传动丝杠与驱动杆连接构成，所述测试系统包括一中间基体、铰接于中间基体上的多支测试臂、一内置于中间基体的中间杆及一内置于中间基体一端的支撑块，所述中间杆一端与所述驱动杆连接，另一端与支撑块连接，其特征在于，所述测试臂包括主测试臂、副测试臂及支撑臂，主测试臂的一端铰接于中间基体的一端，另一端与副测试臂的一端铰接，副测试臂的另一端铰接于中间基体的另一端，所述支撑臂一端铰接于主测试臂的中部，另一端铰接于支撑块上；
所述平衡传感系统包括一弹簧仓、弹簧仓的一端与平衡管的一端连接，平衡管的另一端与活塞缸连接，活塞缸的另一端与通压仓的一端连接，通压仓的另一端连接一护帽；弹簧仓内穿活塞杆，活塞杆一端与主测试臂抵接，另一端与平衡管内一电位器相连接。
2、根据权利要求1所述的往复式多测试臂井径测试仪，其特征在于，所述副测试臂为弹性结构，由套有弹簧的弹簧导杆内置于弹簧套管中构成，弹簧套管的一端与主测试臂铰接，弹簧导杆的一端与中间基体铰接。
3、根据权利要求1所述的往复式多测试臂井径测试仪，其特征在于，所述支撑臂为弹性结构，由一端套有弹簧，另一端内置于导杆套管的弹簧导杆构成，弹簧导杆的一端铰接在支撑块上，导杆套管的一端铰接在主测试臂的中部。
4、根据权利要求1-3任意一项所述的往复式多测试臂井径测试仪，其特征在于，所述驱动系统还包括一线路仓，线路仓外设线路保护套，线路仓一端与护帽连接，另一端与电机外套密封连接，电机外套的另一端与电机主体密封连接，电机主体的另一端通过密封体与一定位套连接；电机外套和电机主体内设驱动电机，驱动电机通过键套、轴承与传动丝杠连接，传动丝杠通过轴承与驱动杆连接。
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