CN103775063B - 多点插值井径刻度装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及多点插值井径刻度装置。该装置包括：刻度梁、由定心固定座、刻度滑杆、滑杆连接杆和滑杆连接头组成的刻度滑架；其特征在于：每个所述刻度滑杆均带有多个具有精准位置度的销孔，刻度梁通过紧配合销子与刻度滑架相连，所述刻度梁模拟真实大小的井筒。该装置具有自动定心的功能并提高了精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种井径刻度装置，尤其涉及一种更适于应用在含有贴壁极板的石油测井仪器上的井径刻度装置。
背景技术
典型的带有贴壁极板测量的石油测井仪器是微电阻率扫描成像仪器，此类仪器探头典型的结构原理是通过机械或者液压驱动的多臂推靠器将多个测量极板推至紧贴井壁的位置，测量极板中的传感器将地层参数信息以耦合的电信号的形式传送给电子线路部分进行处理，最后由计算机对采集的信号进行插值、复现等处理成直观的图像作为地层地质解释人员分析的依据。
基于地层复现精度和紧贴井壁的需求，贴壁测量的极板一般为长板的形状，并且在面向井壁的一侧有一个弧面。同时，挂接在推靠臂上的极板可以绕着自身的中心长轴可以自由旋转一定范围的角度以适应在井壁不规则形状的井况下还可以实现完好紧贴。现有的井径刻度是环式刻度器，通常是两个或者多个标准的刻度环通过手动移动进行刻度。手动环刻度由于极板自身重力的原因导致紧贴姿态不固定，同时由于手动的原因完全没有定心，因此刻度的井径远远偏离实际的值。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有自动定心功能、在水平状态下完全消除极板自身重力影响并且可以进行多点精确插值逼近的井径刻度装置，为带有贴壁极板测量的石油测井仪器提供精确的井径参考值。
为了实现上述目的，本发明提供了一种多点插值井径刻度装置，其包括：
定心固定座、刻度滑杆、刻度梁、销子，滑杆连接头和滑杆连接杆。
定心固定座、刻度滑杆，滑杆连接头和滑杆连接杆通过螺纹连接组成刻度滑架，刻度装置包含两个刻度滑架。刻度滑架中的固定座安装在推靠管状基体上，定位之后用螺钉固定住。
刻度梁两端通过销子与两个刻度滑架紧配合销接，空间均匀分布的刻度梁模拟了真实大小的井筒，销子的位置和刻度梁横断面的尺寸决定了井径刻度的参考值。
根据本发明的一个方面，提出一种多点插值井径刻度装置，该装置包括：刻度梁、由定心固定座、刻度滑杆、滑杆连接杆和滑杆连接头组成的刻度滑架；其特征在于：每个所述刻度滑杆均带有多个具有精准位置度的销孔，刻度梁通过紧配合销子与刻度滑架相连，所述刻度梁的面向所述刻度滑架的中心轴线的平面的内切圆柱模拟真实大小的井筒。
根据本发明的另一方面，所述刻度滑杆与所述定心固定座通过螺纹连接并通过所述滑杆连接头和滑杆连接杆定位压紧。
根据本发明的又一方面，所述刻度梁的两端精加工有两个长圆孔以用于通过所述销子与刻度滑架连接，所述刻度梁的面向所述刻度滑架的中心轴线的平面为精加工光滑平面。
根据本发明的又一方面，所述定心固定座的中心带有具有精加工尺寸的定位孔，所述定心固定座上均匀分布被加工成带有端面定位的螺纹孔。
根据本发明的又一方面，所述刻度滑杆一端加工有带端面定位的外螺纹。
根据本发明的又一方面，所述刻度梁的数目是3个。
根据本发明的又一方面，每个所述刻度滑杆上的所述销孔的数目是3个。
本发明的技术效果一是井径刻度基准轴线与仪器本身的轴线自动对正轴心，具有自动定心的功能；二是确保极板在旋转之后其弧面的最高中线与刻度梁刻度面中心线全部（仪器在竖直状态下刻度）或者部分（仪器在水平状态下刻度）重合，从而保证算法的正确性；其三是可以通过增加简单结构实现不同数目的多臂同时测量；最后，刻度滑架上的多个销子刻度位置为刻度的中间值提供高次样条逼近拟合，提高了拟合精度。
附图说明
附图中1至3介绍的是可以三组臂同时刻度的刻度装置的具体实施例。其中：
图1为刻度装置轴测图；
图2为刻度滑架剖面图；
图3为刻度梁的示意侧视图。
具体实施方式
如图1所示，所示的刻度装置由两个刻度滑架和三个刻度梁13通过销子连接而成。
如图2所示，刻度滑架是由定心固定座11、刻度滑杆12、滑杆连接头15和滑杆连接杆16组成。刻度滑架装配完成之后可以作为独立使用的部件，在以后的刻度中不用再拆卸。刻度的时候只需将整个滑架套在仪器的管状本体上，拧紧三个固定螺钉进行固定便可以开始工作。刻度滑杆的主要作用是提供精准的销子位置值。定心固定座11是带有台肩的环状结构，内部大孔是具有精加工尺寸的定位孔，用于与仪器本体中心轴线自动对心；台肩上开有两种螺纹孔，一种用于将固定座固定在仪器管状本体上，一种用于安装刻度滑杆12。安装刻度滑杆12的螺纹孔台肩表面是高度定位平面。刻度滑杆12两端分别加工有外螺纹和内螺纹，刻度滑杆中间加工有三个具有精准位置度的销孔，每一个销孔的位置对应一个刻度参考值，刻度滑杆的外螺纹根部有个定位平面。刻度滑杆通过外螺纹与定心固定座11固接并定位。滑杆连接头15和滑杆连接杆16通过两两之间的螺钉连接形成具有内拉紧力的刚性结构，其作用是将三个刻度滑杆12压紧固定在定心固定座11上。
如图3所示，刻度梁13两端加工有长圆孔，采用两个紧配合的销子与刻度滑杆12连接，既能精确定位又便于安装，刻度梁13面向仪器本体的平面为精加工光滑平面，其功能是模拟井筒，并将极板压至中间正确的刻度位置。三个刻度梁的光滑平面的内切圆柱与刻度井径参考值相同。
刻度滑杆12上的销孔分别设计为对应8in,12in和20in的三个刻度参考值，可以根据井径刻度精度要求改变销孔的位置和数量。
本实施例刻度滑杆12上有三个销孔位置，代表三个刻度参考值，将井径输出信号表示为X，井径值表示为Y，同时假设对应8in，12in，20in井径值的井径输出信号分别为Y1，Y2和Y3，则井径拟合的曲线为二次曲线即，将三组数据带入方程即可求得常数A，B，C，从而可以求解对应其它井径信号值的井径值。如果销孔位置为n个，那么拟合曲线次数为n-1，曲线未知常数个数为n。
该实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案。尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，但是本领域的普通技术人员应当理解：依然对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围，而所附属的权利要求意在涵盖落入本发明精神的和范围中的这些修改或者等同替换。
Claims (7)
1.一种多点插值井径刻度装置，该装置包括：刻度梁、两个由定心固定座、刻度滑杆、滑杆连接杆和滑杆连接头组成的刻度滑架；其特征在于：每个所述刻度滑杆均带有多个具有精准位置度的销孔，刻度梁通过紧配合销子与刻度滑架相连，所述刻度梁的面向所述刻度滑架的中心轴线的平面的内切圆柱模拟真实大小的井筒。
2.根据权利要求1所述的多点插值井径刻度装置，其特征在于：所述刻度滑杆与所述定心固定座通过螺纹连接并通过所述滑杆连接头和滑杆连接杆定位压紧。
3.根据权利要求1所述的多点插值井径刻度装置，其特征在于：所述刻度梁的两端精加工有两个长圆孔以用于通过所述销子与刻度滑架连接，所述刻度梁的面向所述刻度滑架的中心轴线的平面为精加工光滑平面。
4.根据权利要求2所述的多点插值井径刻度装置，其特征在：所述定心固定座的中心带有具有精加工尺寸的定位孔，所述定心固定座上均匀分布被加工成带有端面定位的螺纹孔。
5.根据权利要求2所述的多点插值井径刻度装置，其特征在于：所述刻度滑杆一端加工有带端面定位的外螺纹。
6.根据权利要求1所述的多点插值井径刻度装置，其特征在于：所述刻度梁的数目是3个。
7.根据权利要求1所述的多点插值井径刻度装置，其特征在于：每个所述刻度滑杆上的所述销孔的数目是3个。
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