CN105673008B - 一种小井眼高覆盖率多臂推靠器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种小井眼高覆盖率多臂推靠器，所述推靠器自上而下依次由平衡部、传动部、推靠基体和推靠臂组成，平衡部、传动部和推靠基体依次固定连接，推靠臂耦合于所述推靠基体上，并在传动部的驱动下张开或缩回。所述推靠臂为多个，多个推靠臂分上下两层布置，上下层的推靠臂相互错位分布。另外推靠器导线的走线方式为“内线中心走，外线架桥走”。本申请解决了推靠器覆盖率低，直径大与井壁贴靠度的问题，可广泛应用于小井眼的勘探工程中。

Description

一种小井眼高覆盖率多臂推靠器

技术领域

本申请涉及石油勘探技术领域，尤其涉及一种石油勘探技术领域的推靠器。

背景技术

随着石油勘探技术的提高和深入，高温高压高覆盖率高清晰度是推靠器的发展趋势，高覆盖率成像能使井壁地层细节更多甚至完全的展现出来，对裂缝、孔洞储层、薄层、薄互层等复杂岩性储层评价有重要意义。目前的推靠器在采用六臂的情况下8.5寸井眼的覆盖率为60％，越来越不能满足目前地质解释对成像仪器的要求；同时井越打越深，井眼尺寸越来越小，推靠器也面临着高温高压小井眼的成像需求。

发明内容

本申请的发明目的之一为在减小推靠器直径的同时大幅提高推靠器的成像覆盖率，为实现上述发明目的，本申请提供一种小井眼高覆盖率多臂推靠器，其技术方案如下：

一种小井眼高覆盖率多臂推靠器，其特征在于：所述推靠器自上而下依次由平衡部、传动部、推靠基体和推靠臂组成，平衡部、传动部和推靠基体依次固定连接，推靠臂耦合于所述推靠基体上，并在传动部的驱动下张开或缩回。

为了成像覆盖率，所述推靠臂为多个，多个推靠臂分上下两层布置，上下层的推靠臂相互错位分布。

进一步地，所述推靠臂的数量为不小于六的偶数，且上下两层等数量分布。

优选地，所述推靠臂为六个，其中三个分布于所述推靠器上部，另三个分布于所述推靠器下部，上层的推靠臂和下层的推靠臂均以所述推靠器轴线为中心均匀分布且上层的推靠臂和下层的推靠臂的平面投影错位。

进一步地，每个推靠臂均由四杆机构组成。

具体地，所述四杆机构包括推杆、主臂、副臂和测量极板组件，所述推杆一端与所述传动部固定，另一端推杆通过连接杆与所述主臂连接，且相邻构件之间通过连接销相连。

具体地址，所述推靠基体包括弹簧组件、弹簧固件和中心固定杆，所述中心固定杆与所述推杆套装，所述中心固定杆固定，所述推杆沿所述中心固定杆滑动，所述弹簧组件套装在所述中心固定杆和所述推杆上，并通过弹簧固件固定于所述推杆上。

进一步地，所述弹簧组件由大碟簧组件和小碟簧组件组成，所述小碟簧组件位于所述推杆上端部，所述大碟簧组件位于所述小碟簧组件之下。

优选地，所述大碟簧组件由92对正反两面对叠的碟簧组成。

优选地，所述小碟簧组件由13对正反面对叠的碟簧组成。

上述技术方案相对于现有技术，其技术效果如下：

首先，通过将推靠臂分上下两层设置，且上下两层的推靠臂错位，实现大幅提高井臂的覆盖率，使6寸井眼的覆盖率可以达到80％以上。

其次，对于贴井壁型测量推靠器，极板贴壁的情况对贴壁测量有着重要的影响，贴壁测量一般要求推靠器尽量把极板贴紧井壁。推靠器采用由平衡部分、传动部分、推靠基体部分与四杆机构部分等组成，此结构形式使仪器的直径减小，大大改善极板与井壁的贴合性能，可靠性高，同时维护保养方便。

本申请的发明另一发明目的是提高了仪器的可维护性和可靠性，为实现上述发明目的，本申请提供一种小井眼高覆盖率多臂推靠器，其技术方案如下：

一种小井眼高覆盖率多臂推靠器，所述推靠器导线的走线方式为“内线中心走，外线架桥走”。

具体地，所述“内线中心走，外线架桥走”是当导线碰到所述推靠器内的活动部件时，所有的导线合成一股走所述推靠器的中心过线管和活动部件的中心；当导线碰到所述推靠器内固定部件时，所有的导线分股走过线槽。

上述技术方案与现有技术相比，其具有如下有益的技术效果：

首先，推靠器走线采用“内线中心走，外线架桥走”的方式，从而满足小直径推靠器的设计要求。

其次，“内线中心走，外线架桥走”的走线使导线避开内部活塞、碟簧推杆以及外部推杆等活动部分，避免导线被缠绕和挤坏，同时也便于仪器的维护保养，极大的提高了仪器的可靠性与稳定性。

附图说明

图1是推靠器主视图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是图2的a处详图；

图4是图2的b处详图；

图5是图2的c处详图；

图6是图2的d处详图；

图7是图2中的C-C剖视图；

图8是图2中的D-D剖视图；

图9是图2中的E-E剖视图；

附图标记：1-平衡部、11-活塞杆、12-活塞、13-活塞弹簧、14-弹簧固件、2-传动部、21-高温直流无刷浸油电机、22-电机连接轴、23-连接轴承组件、24-扭矩限制器、25-超越离合器、26-位移传感器组件、27-连接杆组件、28-滚珠丝杠组件、3-推靠基体、31-弹簧推杆组件、32-弹簧固件、33-中心固定杆、4-推靠臂、41-推杆、42-连接杆、43-主臂、44-副臂、45-基体、46-测量极板组件、51-扎线槽、52-基体过线槽、53-架桥过线槽、54-过线孔、55-七芯水密头、56-推杆盖板、6-走线槽、7-68芯插座、8-上极板走线、9-下极板走线。

具体实施方式

为使本发明的发明目的、技术方案和有益效果更加清楚明了，下面结合附图对本发明的实施例进行说明，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例和实施例中的特征可以相互任意组合。

如图1和图2所示，其中，图1是推靠器主视图；图2为图1的A-A剖视图即中心线位置的剖视图；图中展示的小井眼高覆盖率多臂推靠器自上而下由平衡部1、传动部2、推靠基体3和推靠臂4连接而成，平衡部1顶端与内置有68芯插座7的堵头固定连接。其中，平衡部1、传动部2、推靠基体3通过螺钉连接和固定，推靠臂4的推杆深入推靠基体3并与传动部的输出端连接。本申请的创新之一在于，功能集成式的推靠器结构，此结构形式使仪器的直径减小本实施例中可实现将仪器外径(所有推靠臂收拢时)最大只有4英寸，为实现小井眼成像提供可能。另外，此结构形式大大改善极板与井壁的贴合性能，可靠性高，同时维护保养方便。

其中，平衡部1的结构参见图2和图3，图2是组装后推靠器的剖视图，图3是图2中a处即平衡部的放大图，平衡部1由活塞杆11、活塞12、活塞弹簧13、弹簧固件14组成，活塞弹簧13一端通过螺旋槽与活塞12相连，另一端通过螺旋槽与活塞弹簧固件14相连，上述三件连成一体后套在活塞杆11上。

其中，传动部2的结构参见图2和图4，图2是组装后推靠器的剖视图，图4是图2中b处即传动部的放大图，传动部2由高温直流无刷浸油电机21、电机连接轴22、连接轴承组件23、扭矩限制器24、超越离合器25、位移传感器组件26、连接杆组件27、滚珠丝杠组件28组成，连接轴承组件23由两个推力球轴承和一个滚针轴承组成，目的是减少电机输出轴上的轴向负载；高温直流无刷浸油电机21、电机连接轴22、连接轴承组件23、扭矩限制器24、超越离合器25、连接杆组件27相邻两个组件之间通过平键连接；连接杆组件26、连接杆组件27、滚珠丝杠组件28各组件之间通过连接杆固定；该传动系统将直流无刷电机的旋转运动变成滚珠丝杠的直线运动。

其中，推靠基体3的结构参见图2和图5，图2是组装后推靠器的剖视图，图5是图2中c处即推靠基体的放大图，推靠基体3由弹簧推杆组件31、弹簧固件32、中心固定杆33组成，中心固定杆33与推靠臂4的推杆41套装，中心固定杆33固定，推杆41在传动部2的滚珠丝杠组件28的推动下沿中心固定杆33滑动，弹簧推杆组件31由大碟簧组件和小碟簧组件组成，小碟簧组件位于推杆41上端部(与传动部2连接位置)，大碟簧组件位于小碟簧组件之下两者分别通过弹簧固件32与推杆41固定。其中，大碟簧组件由92对正反两面对叠的碟簧组成，作用是为推杆41提供推力使极板张开，小碟簧组件由13对正反面对叠的碟簧组成，作用是让极板收拢时收得更紧。

其中，推靠臂4的结构参见图2和图6，图2是组装后推靠器的剖视图，图6是图2中d处即推靠臂的放大图，推靠臂4由推杆41、连接杆42、主臂43、副臂44和测量极板组件46组成，推靠臂4部分还包括由推靠基体3延伸过来的基体45。推杆41、连接杆42、主臂43、副臂44和测量极板组件46相邻杆件之间通过连接销相连；该四杆机构能提高极板与井臂的贴合程度，且六臂独立推靠，能很好的适应小井眼狭小的井下空间。

本申请的创新之处还在于，该推靠器由六组推靠臂组成，该六组推靠臂分成上下两层，每层3组推靠臂，且上下两层的推靠臂交错排列，该创新性的设计一方面能使仪器的直径更小，仪器外径(所有推靠臂收拢时)最大只有4英寸，使该推靠器能适应小井眼电成像测量的要求，另一方面，在6寸井眼条件下，上下两层交错排列的推靠臂能提高仪器的成像覆盖率，仪器张到6英寸时，上层相邻极板的空隙正好被下层交错的那一个极板填充，这种设计使仪器在6英寸时成像覆盖率能达到80％。从而满足目前工程和地质解释对电成像仪器高覆盖率的需求。

本申请的另一创新点在于，推靠器的导线的走线方式为“内线中心走，外线架桥走”。所谓“内线中心走，外线架桥走”即当导线碰到所述推靠器内的活动部件时，所有的导线合成一股走所述推靠器的中心过线管和活动部件的中心；当导线碰到所述推靠器内固定部件时，所有的导线分股走过线槽。

推靠器具体的走线参照图2、图7、图8和图9，其中，图7、图8和图9分别为图2中的C-C、D-D和E-E处剖视图。上部极板走线8的线路图使极板的七芯水密头出来的导线依次经过测量极板组件46、主臂43、七芯水密头55、过线孔54、中心固定杆33、传动部分2、活塞杆11，最后回到68芯插座7；下部极板走线9的线路图使极板七芯水密头出来的导线依次经过副臂44、基体过线槽52、架桥过线槽53、七芯水密头55、过线孔54、中心固定杆33、传动部分2、活塞杆11，最后回到68芯插座7；小井眼推杆盖板56和副臂44上都开有多处扎线槽51，目的是固定住经过此处的泥浆导线。上述“内线中心走，外线架桥走”的走线思想在本实施例中的体现为，上部极板走线线路8和下部极板走线9的线路在外部走线汇合点A处汇合，这样仪器外部的走线通过基体过线槽、过线孔(参见图9，图9展示的是在推靠基体3位置上部极板走线线路8和下部极板走线9的过线孔54的分布，过线孔54均匀间隔分布于七芯水密头55之间，上部极板走线线路8的过线孔位于推靠基体3上部共三个，下部极板走线9的走线孔位于推靠基体3下部共三个)、活动杆上方“架桥”(可参见图8，图8中可以看出基体45上有向外伸出的三个架桥过线槽53)的方式顺利可靠的实现了外部走线；外部走线在A点汇合后经过中心固定杆33的中心后在内部走线分叉点C处分成三股沿着传动部分外壳上的过线槽后再直流无刷电机尾部的内部走线汇合点B处再次汇合后沿着活塞杆11的中心到达内部走线分叉点D，到达分叉点D后分成68根线，每根线按照图纸的要求和68芯插座的母针相连，这就是该推靠器的整个走线流程。从上述走线流程可以看出，走线特点是当线碰到活塞、碟簧推杆等活动部分时，所有的导线合成一股走仪器的中心过线管和活塞杆中心；当线碰到传动部分中固定部分时，所有的导线分成三股沿着传动部分走过线槽(从图7中可以看出，基体45上均布有三个基体过线槽52)。此走线的好处是使导线避开内部活塞、碟簧推杆以及外部推杆等活动部分，避免导线被缠绕和挤坏，同时也便于仪器的维护保养，极大的提高了仪器的可靠性与稳定性。

上述实施例仅为说明本申请的发明内容所做的列举，本申请的保护范围不受其限制，仍以本申请权利要求书的内容为准。本实施例的小井眼高覆盖率多臂推靠器是将推靠器根据功能分区段设置为平衡部1、传动部2、推靠基体3和推靠臂4。同时将推靠臂分上下两层设置，上下层的推靠臂错位分布来提高测量极板的覆盖率；且通过设置将导线的走线方式设计为“内线中心走，外线架桥走”，实现了将推靠器最大外径缩小为4寸，实现5寸以上的成像测井需求。容易理解的是，在另一实施例中，可以仅仅采用本实施例的推靠器结构按根能分区段设置及推靠臂分层错位分布来实现推靠器成像覆盖率从而提高推靠器的精度。而在另一实施例中，仅采用本实施例中的导线走线方式，实现推靠器尺寸规格的缩小。另外，本实施例中平衡部1和传动部2此处仅为说明推靠器的工作过程而做的列举，可以理解的是，在其他实施例中，平衡部1和传动部2的具体结构本专业的技术人员可根据本专业的常规技术和常识进行改动，均落入本申请的保护范围。

Claims (8)

1.一种小井眼高覆盖率多臂推靠器，其特征在于：所述推靠器自上而下依次由平衡部、传动部、推靠基体和推靠臂组成，平衡部、传动部和推靠基体依次固定连接，推靠臂耦合于所述推靠基体上，并在传动部的驱动下张开或缩回；

所述推靠臂为多个，多个推靠臂分上下两层布置，上下层的推靠臂相互错位分布；

所述推靠臂的数量为不小于六的偶数，且上下两层等数量分布；

所述推靠臂为六个，其中三个分布于所述推靠器上部，另三个分布于所述推靠器下部，上层的推靠臂和下层的推靠臂均以所述推靠器轴线为中心均匀分布且上层的推靠臂和下层的推靠臂的平面投影错位。

2.根据权利要求1所述的推靠器，其特征在于：每个推靠臂均由四杆机构组成。

3.根据权利要求2所述的推靠器，其特征在于：所述四杆机构包括推杆、主臂、副臂和测量极板组件，所述推杆一端与所述传动部固定，另一端推杆通过连接杆与所述主臂连接，且相邻构件之间通过连接销相连。

4.根据权利要求3所述的推靠器，其特征在于：所述推靠基体包括弹簧组件、弹簧固件和中心固定杆，所述中心固定杆与所述推杆套装，所述中心固定杆固定，所述推杆沿所述中心固定杆滑动，所述弹簧组件套装在所述中心固定杆和所述推杆上，并通过弹簧固件固定于所述推杆上。

5.根据权利要求4所述的推靠器，其特征在于：所述弹簧组件由大碟簧组件和小碟簧组件组成，所述小碟簧组件位于所述推杆上端部，所述大碟簧组件位于所述小碟簧组件之下。

6.根据权利要求5所述的推靠器，其特征在于：所述大碟簧组件由92对正反两面对叠的碟簧组成。

7.根据权利要求5所述的推靠器，其特征在于：所述小碟簧组件由13对正反面对叠的碟簧组成。

8.一种小井眼高覆盖率多臂推靠器，其特征在于：所述推靠器导线的走线方式为“内线中心走，外线架桥走”；

所述“内线中心走，外线架桥走”是当导线碰到所述推靠器内的活动部件时，所有的导线合成一股走所述推靠器的中心过线管和活动部件的中心；当导线碰到所述推靠器内固定部件时，所有的导线分股走过线槽。