CN101006248A - 在井筒中定位的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种井下仪器定位和测量装置(10)及其使用方法。该装置和方法能够用于在井筒中给测井仪器定中心，或在相对于井筒周面以期望相对对齐定位测井仪器。该方法和装置能够用于确定有关井孔尺寸和结构的有用信息。各种实施例可用于给井筒中的井下仪器定中心、偏心，和以别的方式被井孔中的井下仪器定位。还提供利用定位装置的测量结果确定井孔尺寸和结构的方法。

Description

在井筒中定位的装置和方法

技术领域

本发明涉及在井孔中定位和测量的装置及其使用方法。本发明还涉及测量井孔的装置和提供井径测量(caliper measurement)的方法。

背景技术

已知许多测井方法和仪器提供多种井孔数据。测井的一个重要特征是仪器与井孔的物理对准。有些类型井下仪器的操作需要井下仪器的定中心，其它类型的井下仪器的操作需要在井筒中偏心定位，另一些类型的井下仪器优选在与井筒表面接触时操作。

已知中心地、偏心地在井筒内定位井下仪器，或者在井筒内用其它优选的对齐。定位装置也可以用于在离井筒周面优选的距离定位井下仪器，或在井筒周面上定位井下仪器。当井下仪器对仪器与井筒壁之间的仪器间隙、偏移量灵敏时，使用定位装置特别重要。已知用于定位的装置类型包括连杆臂(link arm)、片簧、弓形弹簧、螺旋弹簧和它们不同的组合。

在井筒内定位井下仪器很困难。有些井筒在钻井时不规则。另外，井筒周面结构受地层的倒塌、侵蚀或冲洗的影响。这些情况导致井筒不是理想的圆形或均匀的形状。类似地，在偏井中，由于不垂直的几何形状，井筒由圆形均匀地变化。具有非圆形周边的井筒经常称为具有“短轴”和“长轴”。已知对称的定位装置很少用于非圆形或不均匀周边的井筒中。因此，能够不仅在圆形或均匀的井筒中而且在非圆形或不排列井筒中定位井下仪器的装置是理想的。

有些测井探测器，诸如那些提供密度或微抵抗力(microresistivy)测量的探测器配备附加弹簧，以保证传感器衬垫(pad)与井筒的接触。在这些探测器中，可以设置弹簧，使得当探测器沿井筒的“短轴”对齐时，整个弹簧系统的势能最小。然而，当它们不可调整、系统性能或接触压力不能监控时，这种已知系统具有限制。

当在井筒中测井时，已知井筒尺寸和结构是有用的。已知这样一些方法来估计井筒尺寸，通过处理和解析测井仪器获得的数据或通过从信息诸如钻头尺寸、钻速、流体压力和预期的地层参数估计井孔尺寸。然而，这些方法只是提供估计，而不是直接测量。已知利用机械或声学井径仪直接测量井孔尺寸。但是，用单独的井径仪来测量井孔所需的花费和努力是不利的。在井径仪操作期间能够提供井孔的直接测量的定位装置具有操作上的优势。

当用设置在井孔中相同仪器串的多个测井仪器进行测井操作时，有些仪器需要定中心，而其它的仪器需要在井筒中不同的优选对齐。在其它情况下，期望利用井孔中具有不同对齐的相同井下仪器不止一次地测量井孔。如果相同的装置能够构成并且用于提供井孔测井仪器的不同优选对齐，对于井场操作是有利的。如果多个相同的定位装置能够用于定位仪器串的多个井下仪器将是有利的。如果多个定位装置之一能够用于给仪器定中心，而多个定位装置的另一个能够用于在井孔中偏心地定位另一仪器，这会特别有用。能够构成并且灵活地用于井孔中理想定位的定位装置是必需的。

在偏井中，井筒中的井下仪器的正确对齐特别困难，由于它的不垂直几何形状，井筒一般从均匀的圆形发生变化。此外，在偏井筒中，井下仪器本身的重量易于将仪器定位成偏中心。已知对称的定位装置不适于在不垂直井孔中使用。因此，能够在圆形和非圆形井筒中定位井下仪器的装置是理想的。

发明内容

本发明提供一种井下仪器定位和测量装置及其使用方法。一方面，本发明用于给井筒中的测井仪器定中心。另一方面，本发明用于相对井筒周面以理想的相对对齐定位测井仪器。另一方面，本发明能够用于判断井孔尺寸和结构的有用信息。本发明的其它目的和应用在下列的公开中将显而易见。

本发明提供一种在井筒中定位井下仪器的定位装置及其使用方法。本发明的不同实施例用于给井孔中的井下仪器定中心、偏心，和以别的方式给井孔中的井下仪器定位。本发明还提供利用定位装置的测量结果确定井孔尺寸和结构的方法。

根据本发明的一方面，提供一种用于在井孔中定位的装置，包括主体；多个臂，每个臂独立地伸展和独立地收缩；连接每个臂的推杆，每个推杆与弹簧板(spring sheet)可操作地接触；和弹性弹簧机构，有一端与弹簧板接触。

根据本发明的另一方面，提供一种装置用于在井孔中定位的装置，包括主体；第一臂，连接第一推杆，与第一弹簧板可操作地接触；第二臂，连接第二推杆，与第二弹簧板可操作地接触；和弹性弹簧机构，其中第一弹簧板接触弹性弹簧机构的一端，第二弹簧板该接触弹性弹簧机构的相反端。

根据本发明的另一方面，提供一种测量用于在井孔中定位的装置，包括长主体；多个臂，每个臂连接独立的推杆；驱动杆；能够提供力给驱动杆的电机；和至少一个弹性弹簧机构，与驱动杆可操作地接触并且定位成对至少一个推杆起作用。

根据本发明的另一方面，提供一种井孔井径仪，包括长的主体；驱动杆；能够提供力给驱动杆的电机；和多个臂系统，每个臂系统包括：能够从装置主体向外伸展、枢转地连接推杆的臂，推杆与传感器接触；和弹性弹簧机构，定位成对所述推杆起作用，并且与驱动杆可操作地接触。

根据本发明的另一方面，提供一种在井孔中使用的装置，包括：多个臂；和快速关闭机构，包括至少一个枢转地连接到一安装座的杠杆，和使杠杆绕枢轴转动的相对推杆，其中快速关闭机构定位成对所述多个臂中的至少一个施加影响。

根据本发明的另一方面，提供一种在井孔中定位仪器的方法，包括如下步骤：将一装置伸入井孔中，所述装置包括主体；多个臂，每个臂独立地伸展和独立地收缩；连接每个臂的推杆，每个推杆与弹簧板可操作地接触；和弹性弹簧机构，有一端与弹簧板接触；和

用至少一个臂接触井筒周面。

根据本发明的另一方面，提供一种在井孔中定位仪器的方法，包括如下步骤：将一装置伸入井孔中，该装置包括长的主体；多个臂，每个臂连接独立的推杆；驱动杆；能够提供力给驱动杆的电机；和至少一个弹性弹簧机构，与驱动杆可操作地接触并且定位成对至少一个推杆起作用；

激励电机，以使驱动杆移动而可操作地接触至少一个推杆；和

移动至少一个推杆，以伸展至少一个臂来接触井孔周面。

根据本发明的另一方法，提供一种测量井孔的方法，包括：

将井孔装置伸入井筒中，该装置包括长的主体；驱动杆；能够提供力给驱动杆的电机；和多个臂系统，每个臂系统包括能够从装置主体向外伸展、枢转地连接推杆的臂，所述推杆与传感器接触；和弹性弹簧机构，定位成对所述推杆起作用，并且与驱动杆可操作地接触；

利用传感器独立地传感每个臂的初始位置，从而产生每个臂的初始位置信号；

伸展臂以接触井孔表面；

利用传感器独立地传感每个臂的伸展位置；

产生每个臂的伸展位置信号；

处理初始位置信号和伸展位置信号，以测量井孔表面。

附图说明

因下列附图的描述，本发明的优点将显而易见。应该理解，附图只是用于解释，而不要认为是对本发明的限定或对本发明范围的限制。

图1a和1b表示本发明的定位装置的实施例。

图2表示本发明包括副弹簧的紧凑实施例。

图3a和3b表示定位装置的另一紧凑实施例。

图4a表示本发明的可调整实施例。

图4b表示图4a定位装置的另一实施例。

图5a-5d表示本发明的机动化实施例。

图6表示本发明的另一机动化实施例。

图7a-7b表示用于本发明的快速释放机构。

图8表示设置在井筒中的本发明的实施例。

图9a-9d表示在测井系统中本发明的多定位装置的使用。

整个附图中，相同的附图标记和描述表示相似、而不必相同的元件。尽管本发明容许各种变型和可替换形式，但具体实施例通过附图中的实例来表示并且将在本文中详细描述。然而，应该理解，并不意味着本发明限定为所公开的特定形式。相反，本发明覆盖所有变型、等同物和可替换物，这些都落入附加权利要求限定的本发明范围内。

具体实施方式

在图1a中，定位装置10包括所示与推杆30a连接的臂20a，和所示与推杆30b连接的臂20b。推杆30a和30b接触弹簧板50，弹簧板50接触弹性弹簧机构40的一端。一种合适的弹性弹簧机构是螺旋弹簧。弹簧40的另一端固定。这里所使用的“固定”是指限制移动，例如，这种限制怎样产生的实例包括但不限于紧固在适当位置或者抵靠不可移动的结构，例如图示的挡头(stop)34。在所示的结构中，当弹簧40在其中性状态、或在有些实施例中弹簧40处于预压状态时，臂20a和20b伸展。在伸入井孔过程中，伸展的臂20a和20b接触井筒周面。臂20a绕支点32a旋转并且经过连接器28a移动推杆30a。臂20b绕支点32b旋转并且经过连接器28b移动推杆30b。通过接触井孔壁作用在臂20a、20b上的力推动推杆30a、30b，并且经过弹簧板50传递给弹簧40。当接触力大于弹簧40的阻力时，弹簧40压缩，臂20a、20b分别绕支点32a、32b朝装置主体14枢转地收缩。在这种结构中，臂20a和20b成对地收缩和伸展。图1b所示的臂20c和20d设置在臂20a和20b的互补方向。图1b示出一个实例方向，其中臂20c和20d垂直于臂20a和20b。最初，臂20c和20d伸展，弹簧41是在其中性状态。弹簧40和41可以有相同或不同的弹性常数。当臂20c接触井筒周面时，接触力随着推杆30c的推动、经过弹簧板51传递给弹性弹簧机构41，该接触力绕支点32c经过连接器28c传递给推杆30c。当臂20d接触井筒周面时，接触力随着推杆30d的推动、经过弹簧板51传递给弹性弹簧机构41，该接触力绕支点32d经过连接器28d传递给推杆30d。每对臂对20a、20b和臂对20c、20d能够独立于另一臂对伸展或收缩。应该注意，本文中所使用的术语“收缩”、“可收缩”包括由于给装置外力可收缩的构件。臂对20a、20b和臂对20c、20d能够距离装置主体伸展相同或不同距离。在有些实施例和有些使用中，诸如对中心，优选利用具有相同或相近弹性常数的弹簧40和41。在另一些实施例中，诸如用于“短轴”井孔，优选利用具有不同弹性常数的弹簧40和41。

当仪器放在非圆形井孔中时，容易安放在与井孔“长轴”对准的位置。该“长轴”可能是不均匀的和波纹状的；沿“长轴”测量所获得的数据容易质量差。已知的“短轴”技术能够用于非圆形井孔。因为在井孔的短轴区，井孔壁易于完全平滑，所以与“短轴”对准的仪器产生的测量一般比与“长轴”对准的仪器的质量高。为了保证测井探测器的小片的接触，诸如那些用“短轴”产生密度或微电阻的测井，探测器事先配备备用弹簧，设置成在探测器沿“短轴”对准时、整个弹簧系统的势能最小。然而，这种系统的操作缺点是不能调整，在井孔中也不能监控这种系统的性能。

应该注意，尽管在本文中描述的有些实施例图示有两个臂，但显而易见，在本发明的范围内可以考虑使用两个或更多臂。另外，尽管在图中示出定位装置具有独立的装置主体14，但在本发明的范围内也可以考虑在伸入的井下仪器的整个主体内设置定位装置，而不采用仅围绕定位装置的独立壳体。

参照图2，定位装置10的另一实施例包括设置在与臂20a、20b连接的杆30a、30b上的弹性偏压装置70a、70b。合适的弹性偏压包括副弹簧、螺旋弹簧和盘簧。使卸载的弹簧长度比它们以最大接触力压缩的长度长，对于所有臂的接触力可以相近，即使对于很大差别的臂膨胀，诸如一般在仪器偏心时出现的。在这个实施例中，臂20a和20b彼此独立，不是成对地收缩和伸展。副弹簧70a和70b具有相同和不同的弹性常数。当臂20a接触井筒周面时，在臂20a上的接触压力经过连接器28a绕支点32a传递到杆30a，引起杆30a移动。杆30a的移动被副弹簧70a抵抗。副弹簧70a被固定的端片75a限制。在有些实施例中，端片75a的位置利用可移动销来固定，从而让端片75a的位置可以调整，以压缩或释放副弹簧70a。

只要在臂20a上的接触力小于副弹簧70a的阻力，杆30a不接触弹簧板50。当在臂20a上的接触压力大于副弹簧70a提供的阻力时，杆30a移动，以接触弹簧板50，进而弹簧板50移动，以压缩弹性弹簧机构40。弹簧板42与螺栓44接触。可以调整螺栓44，以压紧弹簧板42来压缩弹性弹簧机构40，或可以调整螺栓44，让弹簧板42从弹性弹簧机构40收缩，从而让弹性弹簧机构40伸展。

当臂20b接触井筒周面时，在臂20b上的接触压力绕支点32b经过连接器28b传递给杆30b，引起30b移动。杆30b的移动被副弹簧70b抵抗。副弹簧70b被固定的端片75限制。在有些实施例中，端片75b的位置利用可移动销来固定，从而让端片75b的位置可以调整，以压缩或释放副弹簧70b。

当在臂20b上的接触力小于副弹簧70b的阻力时，杆30b不接触弹簧板50。当在臂20b上的接触压力大于副弹簧70b提供的阻力时，杆30b移动，以接触弹簧板50，进而弹簧板50移动，以压缩弹簧40。如果杆30a或杆30b都不接触弹簧板50，弹簧40在中性位置，并且弹簧板50大致垂直于弹簧40的轴线。在有些实施例中，弹簧40可以以预压缩状态展开在定位装置10中，并且定位成弹簧板50与30a、30b的任何一个或两个保持持续的接触。这样，臂20a、20b的任何一个或两个能够在向外伸展的位置展开，弹簧的预压缩水平影响臂向外伸展的量。在这种结构中，预压缩的弹簧40经过弹簧板50在杆30a、30b的任何一个或两个上施加力，以伸展臂20a、20b的任何一个或两个。当在臂20a上的接触力大于副弹簧70a提供的阻力和在臂20b上的接触压力大于副弹簧70b提供的阻力大致相同的量时，杆30a和30b大致相等地推动弹簧板50，弹簧板仍然大致垂直于弹性弹簧机构40的轴线。对弹簧40的压缩大致均匀，弹簧40的阻力大致相等地施加在弹簧板50上。结果，阻力通过与弹簧板50接触的杆30a、30b大致相等地施加到臂20a、20b上。臂20a、20b大致相等地伸展或收缩。

当在臂20b上的接触力大于副弹簧70b上的阻力，但在臂20a上的接触压力不大于副弹簧70a的阻力时，只有杆30b对弹簧板50施加力。弹簧板50压缩弹簧40，臂20b收缩。当在臂20a上的接触力大于副弹簧70a的阻力、和在臂20b上的接触力大于副弹簧70b的阻力，但是，接触力不是大致相等时，杆30a和30b对弹簧板50施加不同的力。弹簧40不均匀地受到压缩，弹簧板50不是保持与弹簧40的轴线大致垂直。假定杆30a施加较大的力，在杆30a附近的部分压缩弹簧40压缩更多，造成弹簧板50朝杆30b成一角度。臂20a响应弹簧40的压缩和弹簧板50的移动收缩。当在臂20a、20b上的接触力分别大于副弹簧70a、70b的阻力时，两个杆30a和30b对弹簧板50施加力，以压缩弹簧40。尽管为了方便起见，图2示出一对相对的臂，应该理解，在这个实施例中可以使用多个臂，每个臂所起的作用如在此所述的臂20a和20b。

显而易见，本发明可以配置具有相同或不同阻力的弹性偏压装置。在一种情况下，副弹簧具有相同的刚度，使得当对每个臂施加相同的力时，每个臂的推杆接触弹簧板。可替换地，可以使用不同弹性常数的副弹簧，使得推杆与弹簧板的接触对不同的臂产生不同的力。类似地，本发明可以配置弹性偏压装置与弹性弹簧机构之间变化的刚度差。而且，当定位装置10伸入偏井筒或不垂直井筒时，这种结构特别适用，从而为了在井孔壁上定位，所选择的臂更刚性地朝外伸展，而其它的臂配置成更自由地移动，当定位装置在井筒中移动时，让那些臂与井孔壁保持接触。在有些实施例中，在一个或多个臂上可以提供一个或多个传感器。在特殊实施例中，传感器设置在沿井孔壁更自由地配置的臂上，从而提供井孔的井径测量。

在图3a和3b中示出包括弹性偏压装置和两对臂的定位装置的紧凑实施例。图3b表示沿图3a的剖面线A-A’的剖面图。参照图3a和3b，臂20a、20b形成相对的一对，臂20c、20d形成相对的一对。当臂20a接触井筒周面时，力绕与连杆(link)33a连接的支点32a传递，连杆33a经过连接器连接杆30a。当臂20b接触井筒周面时，力绕与连杆33b连接的支点32b传递，连杆33b经过连接器连接杆30b。杆30a和30b连接弹簧板50。当弹簧40压缩时，它压在弹簧板50上并且被弹簧板50抵抗。弹簧板51的移动被挡头34限制在一个方向。

当臂20c接触井筒周面时，力绕连接连杆33c的支点32c传递，连杆33c经过连接器连接杆30c。当臂20d接触井筒周面时，力绕连接连杆33d的支点32d传递，连杆33d经过连接器连接杆30d。杆30c和30d连接弹簧板51。类型合适的连接包括机械连接器和物理连接，机械连接器诸如有销子和螺钉，物理连接诸如有焊接和成形。当力施加到臂20c、20d上时，弹簧板51压紧弹簧40。当弹簧40压缩时，它压紧弹簧板50。弹簧板50的被挡头35限制在一个方向。这样，使一对臂20a、20b收缩的井孔接触力经过杆的移动和弹簧40的压缩传递，以在挡头34和35之间的距离限定的移动范围内、在弹簧板50和51的整个移动限度内伸展另一对臂20c、20d。诸如在图3a和3b所示的本发明的实施例提供简单的定位装置，其中只需要单个弹簧40。

弹簧40的有效阻力可以通过许多方式来增大或减小，以调整臂20伸展或收缩的程度。例如，可以提供大于或小于弹性常数的弹簧。另一实施例包括提供反冲弹簧。又一实施例包括可调整反冲弹簧。

图4a表示包括一对臂20a和20b的另一实施例。臂20a经过连接器28a连接杆30a，臂20b经过连接器28b连接杆30b。杆30a和30b都接触弹簧板50。反冲弹簧45连接弹簧板50的反面。反冲弹簧45用挡头34固接。井筒周面对臂20a的接触力使杆30a移动弹簧板50，以压缩弹簧40。井筒周面对臂20b的接触力使杆30b移动弹簧板50，以压缩弹簧40。弹簧板50的移动和弹簧40的压缩被反冲弹簧45抵抗。在一个实施例中，通过移动挡头34的位置，可以调整由反冲弹簧45提供的弹簧板50的移动的阻力程度，从而压缩或伸展反冲弹簧45。如图示的装置，挡头34可以移动到挡头34’，以伸展反冲弹簧45。

图4b图示包括第二对臂20c和20d的另一实施例。臂20c连接杆30c，臂20d连接杆30d。杆30c和30d都接触弹簧板51。反冲弹簧46连接弹簧板51的反面。反冲弹簧46的相反端用挡头35固定。井筒周面对臂20c的接触力使杆30c推动弹簧板51，从而压缩弹簧40。井筒周面对臂20d的接触力使杆30d推动弹簧板51，从而压缩弹簧40。弹簧板51的移动和弹簧40的压缩被反冲弹簧46抵抗。通过移动挡头35的位置压缩或伸展反冲弹簧46，可以调整反冲弹簧46提供的弹簧板移动的阻力程度。如图所示，挡头35能够移动到挡头35’，以伸展反冲弹簧46。

当井下仪器串在井筒内向上或向下移动时，通过覆盖结构诸如连接架、连杆臂、片簧或弓形弹簧，臂20可以保持在收缩位置。在本发明范围内可以考虑臂20直接接触井周面或臂20接触弓形弹簧或连接架的内表面，弓形弹簧或连接架的外表面接触井筒周面。在本发明中考虑这种结构并且不脱离的精神或范围。应该注意，井筒周面可以是井孔壁、形成井孔环形内表面的围壁或任何其它元件。

参照图5a-5d，示出本发明的实施例具有电机22。在图5a中，示出定位装置10具有收缩的定位臂20a、20b，例如，当将定位装置10伸入井孔或拉出井孔时，这种结构很有用。在图5d中，示出定位装置10具有用于完全伸展定位臂20a、20b的电机22。图5b和5c示出在收缩(图5a)和完全伸展(图5d)之间中间定位的结构。在图5b中，示出定位臂20a、20b仅仅被偏压装置71、72伸展，而在图5c中，示出定位臂20a、20b响应偏压装置71、72和弹簧40施加的力的组合而伸展。

在图5a-5d所示的实施例中，反冲弹簧45一开始以中性状态(自由高度)设置在弹簧板54和50之间，反冲弹簧46一开始以中性状态(自由高度)设置在弹簧板51和53之间，弹簧40一开始以预压缩状态抵靠弹簧板50和51设置。在使用时，反冲弹簧45、46和弹簧40的状态响应定位装置10的操作而变化。很显然，为了在各种井孔结构中使用，利用具有各种弹性常数的弹簧或者用具有不同弹性常数弹簧来替代从而使定位装置10适应是在本发明和公开内容的范围内的。

在图5a-5d中，示出任选的连接架80a和80b。臂20a是在连接架80a内部并且与连接架80a接触，臂20b是在连接架80b内部并且与连接架80b接触。在这种结构中，连接架80a和80b可伸展，以接触井筒周面。应该理解，本发明不要求使用覆盖机构，诸如连杆臂80a和80b，如果使用，任何类型或这种覆盖机构的组合可以用于本发明。

单独的臂可以以从动形式移动。臂20a连接杆30a，杆30a伸展至传感器60a。传感器60a检测杆30a的相对位置，从而检测臂20a伸展或收缩的程度。合适的传感器实例包括线性电位计或线性可变差动传感器(LVDT)。当调整限制臂能够伸展或收缩的程度时，传感器60a能够起挡头作用。设置在杆30a上的偏压装置71用挡头36固定一端，另一端接触端片76。偏压装置的一个实例是弹簧。由于端部被固定，按压偏压装置71可以施加拉伸力或压缩力给杆30a。尽管考虑在本发明范围内使用任何合适的偏压装置，但图示偏压装置71为副弹簧。

在本文中，为了方便起见，偏压装置71施加拉伸力的臂称为拉伸臂，偏压装置71施加压缩力的臂称为压缩臂。例如，臂20b图示为压缩臂。臂20b连接杆30b。设置在杆30b上的偏压装置72用挡头37固定一端，另一端接触端片77。

这样，臂可独立地移动。因此，有可能一个臂比另一臂被周围材料向内推得更多。在这个实施例中的多个臂包括拉伸臂和压缩臂的组合，包括所有压缩臂或拉伸臂。

图5a图示定位装置的臂20关闭的实施例的结构，例如，在井下仪器伸入井筒或从井筒收回井下仪器时使用。在图5a所示的结构中，拉伸副弹簧71施加拉神力给杆30a，压缩副弹簧72施加压缩力给杆30b。

电机22控制臂在收缩位置(图5a所示)和伸展位置(图5b所示)的移动。电机22提供线性移动给对称联杆24，因此，联接元件26和27设置在联杆上，以影响与弹簧板的接触。联杆24的转动引起联接元件27和28的线性移动。对称联杆类型的一个实例是可逆滚珠丝杠，联接元件的一个实例包括滚珠螺母。联接元件26和27设置在联杆24上，使得旋转联杆24可以移动联接元件26以接触弹簧板50，以及可以移动联接元件27以接触弹簧板51。这个施加给弹簧板50或51的力进而压缩或膨胀弹簧40，从而收缩或伸展臂20a和20b。传感器100(LVDT或电位计)用于确定理想的螺母位置。

现在描述一具体实施例，其中，联杆24是对称滚珠丝杠，联接元件26、27是内啮合的滚珠螺母的。当定位装置10在井孔的理想放置深度时，激励电机22施加力矩给丝杠24，螺母26和27设置在丝杠24上。螺母26设置在弹簧板54和50之间的丝杠24上。弹簧板50的移动范围被挡头34和34’限制。螺母27设置在弹簧板51和53之间的丝杠24上。弹簧板51的移动范围被挡头35和35’限制。丝杠24沿弹簧40和反冲弹簧45、46的轴线伸展。反冲弹簧45的一端固定在弹簧板54上，反冲弹簧45的另一端固定在弹簧板50上。反冲弹簧46的一端固定在弹簧板50上，反冲弹簧46的另一端固定在弹簧板53上。被电机22旋转的丝杠24移动螺母26和27。

图5d图示用于将本发明的定位装置放在井筒位置的实施例。在所示的全伸展结构中，螺母26在其最远限度设置在弹簧板54附近并且朝弹簧板54拉弹簧板50，直到弹簧板50接触挡头34’，从而伸展反冲弹簧45。这样，弹簧板50伸展弹簧40。在有些实施例中，弹簧40一开始被压缩，当为了臂的收缩、螺母27和26释放40的压缩时，使得弹簧40推动弹簧板50，直到弹簧板50接触挡头34’和35’。因此，在螺母27接触弹簧板54之前并且开始伸展反冲弹簧45之前，弹簧板50通过弹簧40产生的力接触挡头34’。在螺母27接触弹簧板54之后，弹簧40和45作用在臂杆上。螺母27在其最远限度、设置在弹簧板53附近并且朝弹簧板53拉弹簧板51，直到弹簧板51接触挡头35’，从而伸展反冲弹簧46。臂20a在连接架80a的内部并且与连接架80a直接接触，臂20a伸展到接触井筒周面。臂20b和连接架80b伸展到接触井筒周面。

当在井筒中定位井下仪器时，具有诸如图5所示伸展的臂的定位装置10臂的结构是有用的。臂20a连接杆30a，杆30a伸展到传感器60a。传感器60a检测杆30a的相对位置，从而检测臂20a伸展或收缩的程度。设置在杆30a上的副弹簧71用挡头36固定一端，另一端接触端片76。拉伸副弹簧71一端固定并且可以对杆30a施加拉力。臂20连接杆30b，杆30b伸展到传感器60b。传感器60b检测杆30b的相对位置，从而检测臂20b伸展或收缩的程度。设置在杆30b上的副弹簧72用挡头37固定一端，另一端接触端片77。压缩副弹簧72可以对杆30b施加压缩力。

图5d所示的实施例表示定位装置10，其具有用于给井下仪器定中心的结构。臂20a和20b大致相等地伸展。反冲弹簧45和46刚度大致相同。在这种结构中，整个定位装置10有效地操作。副弹簧71施加拉力给杆30a和臂20a，所示的邻接挡头34’的弹簧板50拉弹簧45和推弹簧40。副弹簧72施加压缩力给杆30b和臂20b。所示的邻接挡头35’的弹簧板52拉弹簧46和推弹簧40。

在本发明的范围内包括定位装置10的其它实施例。在一个可替换实施例中，副弹簧71构成为提供拉伸力给杆30a，副弹簧72构成为提供拉伸力给杆30b，或两个副弹簧构成为提供压缩力给它们各自的杆。反冲弹簧45和46具有相近或不同的弹性常数，并且具有相近或不同的长度。臂20a和20b具有相同或不同的长度。

尽管图示有两个臂，很显然，可以提供多个臂。例如，在一个实施例中，围绕定位装置大致间隔90度设置四个臂。可替换地，围绕定位装置大之间隔60度可以设置六个臂。在这种结构中，每个臂可以独立于其它臂伸展和收缩。可替换地，一些臂可以成对，使得井孔作用在该对臂上的作用力导致一个臂的收缩和相对臂的伸展。

在一个实施例中，挡头34’和35’可以是具有某种非对称结构的销子，开口可以分别设置在弹簧板50或51上，开口是相同的非对称结构。当期望不让臂20a接触井孔壁时，杆30a旋转，让挡头34’与弹簧板51上的开口对齐，从而让挡头34’通过弹簧板50(无动力位置)。当期望让臂20a接触井孔壁时，杆30a旋转，使得挡头34’与弹簧板50上的开口不对齐，从而经过弹簧板50对弹簧40施加压力(有动力位置)。

在另一实施例中，允许某些臂比其它臂从仪器伸展更远。这个实施例在偏心井筒中特别有用，偏心井筒诸如是具有主轴和副轴的大致椭圆形井筒。本发明的实施例在这种井孔中特别有用。例如，臂可以这样设置，其中布置一组相对的臂，使得杆30a旋转，从而挡头34’与弹簧板50的开口不对准，因此，经过弹簧板50对弹簧40施加压力，同时，另一组相对的臂是不同的布置，杆30b旋转，使得挡头35’与弹簧板52的开口对齐。在这种结构中，本发明的定位装置可以用于椭圆井孔周围。当螺母26和27布置在有动力位置时，如图5a和5d所示，40(和45)的弹簧力仅仅施加到杆30a上，而杆30b仅仅用副弹簧70的力打开。只有相对的臂20a具有大的打开力，因此，那些臂稳定在井孔的主轴上。

图6图示本发明的一个实施例。定位装置10包括多个臂，例如，臂20a、20b，和相对于臂20a、20b横向定位的臂20c、20d(在图6中未示出)。每个臂20a、20b、20c、20d分别连接杆30a、30b、30c、30d(杆30c和30d未示出)。连杆(图6所示的33a、33b)可以用于提供这种连接。在这种结构中，每个臂与另一臂独立地收缩和伸展。两个臂、四个臂、和六个臂的结构可以在各种井孔应用中具体使用，尽管本发明可以使用任何数量的臂。在有些实施例中，一些臂可以是不同长度，或者与另一臂相比、从装置主体伸展不同距离。在有些实施例中，具有将相对的臂作为一对来操作的优点。

在定位装置的一端或两端，可以提供连接器进行定位装置和相邻部件的电连接和机械连接。经过电连接器的仪器的电连接和沿仪器的主体的传输用已知的方式提供。

臂20可以利用各种机构或其组合伸展。当定位装置用作井径仪时，例如，臂可以仅仅在副弹簧的力作用下伸展。可替换地，当用作定中心器时，臂可以在副弹簧和压缩弹簧施加的不同的力作用下伸展。在其它定中心器的应用中，臂可以仅仅在压缩弹簧的力的作用下伸展。另外，各种伸展机构可以组合使用。例如，如果期望偏心对齐时，选择的臂可以仅仅在副弹簧力的作用下伸展，而其它臂可以在压缩弹簧施加的力的作用下伸展。在非机动化实施例中，通过改变各个挡头的位置，弹簧可以压缩或伸展，从而改变施加给臂的力。在机动化实施例中，滚珠丝杠驱动与弹簧板可操作地接触的螺母，以压缩弹簧或让弹簧伸展。

在机动化实施例中，电机22的操作和弹簧40、41、45和46控制臂20的伸展和收缩。杆借助于连杆引起臂的移动，而连杆枢转地连接在杆的端部并与臂的端部的枢转地连接。在非机动化结构中，每个臂的定位力可以通过挡头34伸展或放松弹簧45来机械地调整。

在本发明的机动化实施例中，电机22控制臂20a、20b、20c、20d在朝定位装置10的主体的收缩位置和远离定位装置10的主体的伸展位置之间的移动。电机22提供线性移动给对称联杆24，于是，联接元件26和27在联杆上提供与弹簧板的有效接触。在图6中，对称联杆图示为滚珠丝杠，联接元件26和27图示为螺母。滚珠丝杠24的旋转引起螺母26和27的线性移动。螺母26和27设置在滚珠丝杠24上，使得旋转的滚珠丝杠24移动螺母26、以接触弹簧板51，或移动螺母27、以接触弹簧板52。施加给弹簧板51或52的这个力进而压缩或伸展弹簧40，从而如通过以向前或向后模式操作电机22所期望地使臂20a和20b收缩或伸展。在一个实施例中，滚珠丝杠24上的螺纹在该丝杠的相反端可以相反，使得当丝杠24旋转时，螺母26和27沿相反方向移动。在这个实施例中，螺母26和27彼此相向地移动，使得弹簧板51和52压缩弹簧40。通过旋转丝杠24，进而螺母26远离51之后接触弹簧50，螺母27远离52之后接触弹簧板53，然后，分别伸展弹簧45和46，使臂压力最大化。

位置传感器测量联杆的位置，或者更具体地说，在有些实施例中，测量滚珠螺母相对联杆的位置。一般说来，位置传感器的一端相对主体固定，另一端起联杆的第一端挡头的作用。每个臂的位置用各自的电位计指示，位置信息传输回地面、传输到井下遥测器、记录在数据存储器中，或者以别的方式监控或记录。这样，操作员或控制机构沿合适的方向操作电机能够减小或增加臂抵靠井孔的压力。在有些实施例中，控制机构包括监控每个臂端部的压力传感器和基于与井孔的接触压力自动调整臂的位置的控制系统。相对方位传感器诸如倾角仪可以用于测量仪器在井孔中的方位。

在有些实施例中，可以提供快速关闭机构；图7a-7c示出快速关闭机构的各种实施例。参照图7a-7c，示出快速关闭机构的实施例，至少包括只在弹簧板50和弹簧板52之间的一个杠杆66。杠杆66可以在一端枢转地连接杠杆座68，使得杠杆的一端固定，或者，杠杆66可以枢转地连接朝着杠杆中部的杠杆座68，从而两端可以绕该枢转连接移动。杠杆座68连接弹簧板52。杠杆66的移动范围被挡头34和27限制。推杆69连接相对的弹簧板50。应该注意，在本文中使用的术语“推杆”用于描述推或拉、或既推又拉的杆。当臂20a和20b收缩时，弹簧板50和52彼此相对地移动，推杆69接合杠杆66。当弹簧板50和52更靠近地移动时，杠杆66接触挡头34，推杆69继续压在杠杆66上。这样导致通过杠杆66作用在杠杆座68上的拉力，从而加速弹簧板52朝弹簧板50的移动。弹簧板52与挡头27的最后接触终止弹簧板52朝弹簧板50的移动。如图7c所示，可以设置可移动推片67，其定位成与在中部枢转地安装的杠杆66的任一可移动端接合。

定位装置10可以随着臂的收缩导入井孔中。在有些实施例中，可以设置臂销子。在有些应用中，可以接合臂销子，以保持所选择的臂在收缩位置，而在其它应用中，可以去除臂销子，让臂伸展。

如果在超压的情况下放置臂或定位装置10卡在井孔中，提供优选的断裂点是有利的，例如利用用于连接器28的安全销。断裂优选的点使得卡住的装置在井孔中移位，而不会进一步损伤该装置。

在有些实施例中可提供可选择的特征。优选的断裂点可以包括在臂附近的杆端部附近。安全销可以作为连接器28来提供，以形成优选的断裂点。在强制退出卡在井孔中的定位装置时，断裂点提供优先的失效位置，从而避免在定位装置别处的任意断裂。

部件的上述描述提供解释本发明典型实施例操作的充足背景，现在描述本发明典型实施例的操作。定位装置经过运输工具诸如电缆(wireline)、滑线(slickline)、挠性管导入井孔中。定位装置可以独立地提供或与井下仪器一起提供。

在操作中，当将装置降入井孔中或拉出井孔时，杆收缩，因此，造成臂缩，使得它们不接触井孔壁，从而减少拖拉。当进行测井时，推杆伸展并且强制衬垫构件以良好的接触抵靠井孔壁。

本发明的一个实施例是利用定位装置作为井孔井径测量井孔的方法。当定位装置伸入井孔时，臂收缩。一旦到达目标深度，响应臂的伸展降伸展命令传送给定位装置。一般情况下，当用作井孔井径仪时，定位装置以非机动化模式操作。因为每个臂可独立地操作，本发明的定位装置能够用于提供非均匀井孔的井孔测量。本发明具有四个或更多臂的实施例具体用于进行椭圆形井孔中短轴和长轴的井径测量。井径测量的使用包括估计井孔容量、估计水泥量、和在数据处理中校正井孔效应。

图8示出包括定位装置10的井孔井径仪系统。探测器90经过运输工具110伸入井筒100中。一般的运输工具包括钻杆、电缆、挠性管、滑线或其它方式。当探测器90在井孔中移动时，臂20e和20f伸展，连接架80e和80f接触井筒周面。探测器60e检测臂20e的相对移动，传感器60f检测臂20f的相对移动。已知传感器能够容易地将臂的相对位置转换成可以井下记录或传输到地面的电信号。这样，本发明提供关于井孔尺寸和相关壁的结构的信息，沿井孔周面移动时起井径仪作用。一般，反映每个相应井径仪臂位置的每个传感器的数据输出被记录作为井中深度的函数。由于所具有的多个臂具备独立的传感器输出数据反映臂深的位置，本发明能够用于记录井筒横截面的表示值，该表示值被记录作为深度的函数。已知地面系统提供这种记录能力。对于这种所需的传感器数据的使用包括在数据处理或井孔的井径测量期间的井孔补偿计算。许多应用需要井孔井径测量，诸如，水泥量计算。

本发明对于在井孔中定位具有许多用途。一种方法包括在井筒中给井下仪器定中心，诸如，声波仪。在有些应用中，定位装置可以放在声波仪上面和下面。包括电机的一个实施例对于给每个臂以机动化模式操作的井下仪器定中心特别有用。定位装置随着臂的收缩导入井筒。当定位装置到达目标深度时，电机通过遥控命令来驱动。为了给井下仪器定中心而必须伸展臂来接触井孔的力可以根据井孔偏离来变化，而因井孔偏离会需要更大的力。当定位装置在井孔中时，经过遥控命令能够调整电机传送到驱动轴的动力，进而，力传递给杆和臂。

当井下仪器和定位装置穿过井孔时，位置数据从安装在装置臂上的传感器获得，并且用于监控井下仪器在井筒中的中心化。在定位井下仪器、进行测量、然后在另一位置定位井下仪器时，本发明包括快速关闭机构的每个实施例特别有用。如果检测偏心，可以给出增加或减少电机动力的命令。一般说来，电机开始提供较低的动力给定位装置，只有在需要在井筒中给井下仪器定中心时才增加动力。为了促进与井孔壁的良好接触，传感器可以放在铰接衬垫(articulated pad)上。

本发明的臂的独立的动作在偏井中特别有利，其中能够增加下面的臂的伸展力，以分别保持成直线的每对臂相等的张角。因此，不考虑井孔直径和偏离，该井下仪器就可在测井时能够正确地定中心。

很显然，本发明也提供在并孔中偏心定位的装置和方法。在这种应用中，选择的臂可以以有动力模式操作，而其它臂以无动力模式操作。在伸入井筒过程中，有动力的臂收缩，而无动力的臂可以收缩或不收缩。当到达井筒期望的深度时，伸展命令送到有动力的臂，该臂利用期望的动力伸展。

本发明的装置可以用于短轴测井的方法。在椭圆形井孔中，具有朝椭圆形的长轴定位井下仪器的趋势。为了遏制这种趋势，可以对本发明沿椭圆井孔的短轴对齐的臂使用更大的力。可替换地，当本发明的定位装置与本身包括定位臂的井下仪器一起使用时，本发明的臂可以用于相对井孔长轴定位仪器，从而让井下仪器的定位臂与井孔短轴对齐。

而且，地面操作员可以这个信息来实时调整操作。已知的从地面操作电机的通信方法和已知的从地面给电机提供动力连接的方法或已知的对于其它井下仪器的方法可以用于实现本发明的操作控制。应该注意，在另一实施例中，本发明的传感器载体可以设置在臂上。

本发明的井下装置可以单独使用；可以以多于一个的一组来使用，其中每个实施例相同；可以以多于一个的一组来使用，其中本发明的实施例变化；或者可以与其它井下定位装置或能够在在井孔中自定位的井下仪器组合来使用。例如，井下测井系统可以包括用于给声波仪定中心的本发明的一个井下装置和将不同的井下仪器定位在井筒上的本发明的另一个井下装置。类似地，本发明可以优选地用于结合具有自定位能力的其它井下仪器来定位部分仪器串。还应该注意，本发明不同的实施例，诸如机动化和非机动化实施例，可以用于结合仪器串。

参照图9a-9d，示出井下测井系统的实例，其中在圆形和椭圆井孔的两种情况下的各个优选方向，多个定位装置10A、10B、10C、10D用于对齐井孔中的各种仪器(例如，密度衬垫仪(density pad tool)105；声波仪101)。在有些实施例中，如图9a所示，万向接头(knuckle joint)120用于提供各种定位装置之间的分离。在圆形井孔的情况下，图9a示出定位装置10A和10B用作定中心仪，其中10A的臂20a、20b、20c和20d，以及10B的类似臂设置在有动力的位置。这样给声波仪101提供定中心的位置。然而，有些仪器，诸如密度衬垫仪105应该偏心定位。在圆形井孔的情况下，通过优选地给某些臂提供动力，装置10D能够用于偏心地定位仪器，同时，例如由于在通过窄截面时选择性收缩的能力，装置10D具有超过传统的弓形弹簧定中心仪的优点。

在椭圆井孔的情况下，优选两个或多个定位装置的组合用于正确地定位各种仪器。为了定位椭圆井孔中的声波仪101，优选用全部四个动力臂操作10A和10B。在图9c中，示出装置10B四个臂20a’、20b’、20c’和20d’都有动力。在椭圆井孔的情况下，期望在短轴上偏心地测井(例如，用密度仪105测椭圆井孔的短轴)，对于操作的定位装置10C，一对臂是有动力模式，而另一对臂操是无动力模式。在图9d中，装置10C优选以有动力的臂20c”、20d”和无动力臂20a”、20b”操作。通过上述的操作，沿一个轴产生明显较大的压力，该压力强制该轴与井孔长轴对齐。这优先考虑仪器，例如使密度仪105与短轴对齐。

在其它结构中，可优选在定位装置之间提供旋转体适配器(rotatoradaptor joint)接头，从而使定位装置相对于彼此以各种取向对齐。例如，这可利用以45度偏移设定的旋转体适配器连接的两个四臂定位仪器来提供八臂定位仪器的功能性。

尽管在本文中图示和描述了本发明装置的具体实施例，很显然，不脱离本发明的范围和精神，所述的装置可以进行各种变化和变型。意味着在下列权利要求任一项中所述的每个元件或步骤和元件的每个组合应该理解为是指所有等同元件或组合。

Claims (54)

1.一种用于在井孔中定位的装置，包括

主体；

多个臂，每个臂独立地伸展和独立地收缩；

连接每个臂的推杆，每个推杆与弹簧板可操作地接触；和

弹性弹簧机构，其一端与所述弹簧板接触。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述弹性弹簧机构是螺旋弹簧。

3.如权利要求1所述的装置，其中还包括：

至少一个与推杆可操作地接触的第二弹性弹簧机构，该第二弹性弹簧机构具有固定端。

4.如权利要求3所述的装置，其中所述至少一个第二弹性弹簧机构包括螺旋弹簧。

5.如权利要求1所述的装置，其中还包括至少一个位置传感器，构造成测量至少一个推杆的位置。

6.如权利要求1所述的装置，其中还包括挡头，由此控制臂的伸展。

7.如权利要求1所述的装置，其中还包括多个挡头，由此可独立调整每个臂的伸展。

8.如权利要求1所述的装置，其中还包括在至少一个臂的端部的至少一个传感器。

9.如权利要求8所述的装置，其中所述至少一个传感器包括力传感器。

10.如权利要求9所述的装置，其中还包括基于力传感器测量结果自动调整臂的位置的控制系统。

11.如权利要求1所述的装置，其中还包括覆盖机构。

12.如权利要求1所述的装置，其中所述覆盖机构是连接架、连杆臂、片簧或弓形弹簧。

13.如权利要求1所述的装置，其中还包括快速关闭机构。

14.如权利要求1所述的装置，其中还包括相对方位传感器。

15.如权利要求1所述的装置，其中所述弹簧板包括键槽，所述推杆包括销子，该销子构成为1)当推杆旋转、销子与键槽对齐时，通过键槽，2)当推杆旋转、销子与键槽不对齐时，不通过键槽。

16.一种用于在井孔中定位的装置，包括

主体；

连接第一推杆的第一臂，与第一弹簧板可操作地接触；

连接第二推杆的第二臂，与第二弹簧板可操作地接触；和

弹性弹簧机构，其中第一弹簧板接触弹性弹簧机构的一端，第二弹簧板该接触弹性弹簧机构的相反端。

17.如权利要求16所述的装置，其中还包括：

与第一或第二推杆中的至少一个可操作地接触的弹性副弹簧机构，该副弹簧机构具有固定端。

18.如权利要求17所述的装置，其中所述副弹簧机构的固定端固定到可调整位置弹簧板上。

19.如权利要求18所述的装置，其中所述可调整位置弹簧板与设置在可逆滚珠丝杠上的滚珠螺母可操作地接触。

20.如权利要求19所述的装置，其中电机驱动所述可逆滚珠丝杠，从而移动所述滚珠螺母与所述弹簧板可操作地接触，以压缩或释放所述副弹簧机构。

21.如权利要求16所述的装置，其中包括作为第一对操作的两个第一臂。

22.如权利要求21所述的装置，其中还包括作为第二对操作的两个第二臂。

23.一种用于在井孔中定位的装置，包括

长的主体；

多个臂，每个臂连接独立的推杆；

驱动杆；

电机，能够提供力给所述驱动杆；和

至少一个弹性弹簧机构，与所述驱动杆可操作地接触，定位成对至少一个推杆起作用。

24.如权利要求23所述的装置，其中还包括：

与推杆可操作地接触的至少一个第二弹性弹簧机构，所述第二弹性弹簧机构具有固定端。

25.如权利要求24所述的装置，其中所述弹簧机构包括螺旋弹簧。

26.如权利要求23所述的装置，其中所述弹性弹簧机构通过与弹簧板可操作地接触而对至少一个推杆起作用。

27.如权利要求23所述的装置，其中还包括至少一个位置传感器，构造成测量至少一个推杆的位置。

28.如权利要求23所述的装置，其中还包括挡头，由此控制臂的伸展。

29.如权利要求23所述的装置，其中还包括多个挡头，由此可独立地调整每个臂的伸展。

30.如权利要求23所述的装置，其中还包括在至少一个臂的端部的至少一个传感器。

31.如权利要求30所述的装置，其中所述至少一个传感器包括力传感器。

32.如权利要求31所述的装置，其中还包括基于力传感器测量结果自动调整臂的位置的控制系统。

33.如权利要求32所述的装置，其中还包括覆盖结构。

34.如权利要求33所述的装置，其中覆盖机构时连接架、连杆臂、片簧或弓形弹簧。

35.如权利要求23所述的装置，其中还包括快速关闭机构。

36.如权利要求23所述的装置，其中还包括相对方位传感器。

37.如权利要求23所述的装置，其中至少一个推杆与所述驱动杆可操作地接触，至少一个推杆与所述驱动杆不可操作地接触。

38.如权利要求23所述的装置，其中所述弹簧板包括键槽，所述推杆包括销子，该销子构成为1)当推杆旋转、销子与键槽对齐时，通过键槽，2)当推杆旋转、销子与键槽不对齐时，不通过键槽。

39.一种井孔井径仪，包括：

长的主体；

驱动杆；

电机，能够提供力给所述驱动杆；和

多个臂系统，每个臂系统包括：

能够从装置主体朝外伸展、枢转地连接推杆的臂，所述推杆与传感器接触，和

弹性弹簧机构，定位成作用在所述推杆上并且与所述驱动杆可操作地接触。

40.如权利要求39所述的装置，其中所述弹性弹簧机构包括螺旋弹簧。

41.如权利要求39所述的装置，其中所述传感器是位置传感器。

42.如权利要求41所述的装置，其中所述位置传感器是线性电位计或线性可变差动传感器。

43.如权利要求39所述的装置，其中还包括在至少一个臂的端部的至少一个传感器。

44.如权利要求43所述的装置，其中所述至少一个传感器包括力传感器。

45.如权利要求39所述的装置，其中还包括记录传感器测量结果，作为深度的函数。

46.如权利要求39所述的装置，其中还包括覆盖机构。

47.如权利要求46所述的装置，其中所述覆盖机构是连接架、连杆臂、片簧或弓形弹簧。

48.如权利要求47所述的装置，其中还包括快速关闭机构。

49.如权利要求39所述的装置，其中还包括相对方位传感器。

50.如权利要求49所述的装置，其中还包括记录相对方位传感器测量结果，作为深度的函数。

51.一种在井孔中使用的装置，包括：

多个臂；和

快速关闭机构，包括

至少一个枢转地连接到一安装座的杠杆，和

相对的推杆，用于使所述杠杆绕枢轴转动，

其中快速关闭机构定位成对所述多个臂中的至少一个施加影响。

52.一种用于在井孔中定位仪器的方法，包括以下步骤：

将一装置伸入井孔，该装置包括：

主体；

多个臂，每个臂独立地伸展和独立地收缩；

连接每个臂的推杆，每个推杆与弹簧板可操作地接触；

弹性弹簧机构，其一端与所述弹簧板接触，和

用至少一个臂接触井筒周面。

53.一种用于在井孔中定位仪器的方法，包括以下步骤：

将一装置伸入井孔，该装置包括：

长的主体；

多个臂，每个臂连接单独的推杆；

驱动杆；

电机，能够给所述驱动杆提供力；和

至少一个弹性弹簧机构，与所述驱动杆可操作地接触，定位成对至少一个推杆起作用；

激励电机，以使驱动杆移动而可操作地接触至少一个推杆；和

移动至少一个推杆，以伸展至少一个臂来接触井孔周面。

54.一种测量井孔的方法，包括以下步骤：

将一井孔装置伸入井孔，该井孔装置包括

长的主体；

驱动杆；

电机，能够给所述驱动杆提供力，和

多个臂系统，每个臂系统包括：

能够从装置主体朝外伸展、枢转地连接推杆的臂，所述推杆与传感器接触，和

弹性弹簧机构，定位成对所述推杆起作用，并且与所述驱动杆可操作地接触。

利用传感器分别传感每个臂的初始位置，从而产生每个臂的初始位置信号；

伸展所述臂，以接触井孔表面；

利用传感器分别传感每个臂的伸展位置；

产生每个臂的伸展位置信号；

处理所述初始位置信号和伸展位置信号，以测量所述井孔表面。

Images