CN106812520A - 一种钻杆输送式测井仪的导向缓冲装置 - Google Patents

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何明
李英波
刘金柱
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    • E21B47/00—Survey of boreholes or wells
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Abstract

本发明公开了一种钻杆输送式测井仪的导向缓冲装置，包括连接体、固定装置、芯杆、缓冲装置和导向装置，固定装置包括外壳以及安装在外壳一端的固定环，连接体安装在外壳另一端，芯杆后端穿过固定环置于外壳空腔内，芯杆中部设有一个凸部，凸部位于外壳空腔内与固定环相接触，导向装置安装在芯杆的前端，缓冲装置包括安装在芯杆后端部与凸部一侧相接触且位于外壳空腔内的弹簧I，安装在芯杆前端部与固定环相接触的弹簧II，安装在外壳空腔内侧的橡胶组件以及位于橡胶组件和弹簧I之间的垫板。本发明可以延长仪器与地层高速撞击时冲击力作用的时间，避免芯杆与连接体刚性碰撞产生二次震荡对仪器造成损伤，并且能够改善橡胶锥易折断的问题。

Description

一种钻杆输送式测井仪的导向缓冲装置
技术领域
本发明涉及石油测井领域，尤其涉及一种钻杆输送式测井仪的导向缓冲装置。
背景技术
钻杆输送测井是将测井仪器放置于钻杆内部，在测井时，仪器先随着钻杆下探到井底，然后开动泥浆泵，将仪器从钻杆中泵出来，最后再上提钻杆进行测井；泵出时，仪器从钻杆中冲出，撞击地层后停止。由于泥浆泵压力很大，仪器在撞击过程中会受到很大的冲击力，易造成测井仪内的敏感元器件损坏，因此一般采用导向缓冲器对仪器进行缓冲保护。
申请号为201220714849.1公开了一种缓冲短节，包括连接主体、固装在连接主体上的缓冲轴杆、穿过缓冲轴套置于连接主体空腔内的缓冲轴杆、与缓冲轴杆丝扣连接的刚性连接体、与刚性连接体轧制成一体的橡胶体、套装在缓冲轴杆上位于缓冲轴套和刚性连接体之间的弹簧。在使用过程中通过缓冲胶锥、缓冲轴杆和弹簧的共同作用减缓仪器所受的震动损伤。但是，由于为了确保仪器能够从钻杆中泵出的泵压最大可达到20MPa，因此在使用中常发生缓冲胶锥折断的情况，同时在受压情况下缓冲轴杆与连接主体发生刚性碰撞，对仪器产生二次震荡，易对仪器造成损伤。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中缓冲轴杆与连接主体刚性碰撞产生二次震荡对仪器造成损伤以及缓冲胶锥折断的问题，提供一种钻杆输送式测井仪的导向缓冲装置。
本发明提供一种钻杆输送式测井仪的导向缓冲装置，包括连接体、固定装置、芯杆、缓冲装置和导向装置，固定装置包括外壳以及安装在外壳一端的固定环，固定环与外壳共同组成一个活动腔体，防止芯杆脱落，活动墙体内包含芯杆后端、凸部、弹簧I和橡胶组件；连接体安装在外壳的另一端用于连接上端仪器并保证活动腔体密封，防止泥浆进入上端仪器以及外壳空腔内；芯杆后端穿过所述固定环置于外壳空腔内，芯杆中部设有一个凸部，凸部位于外壳空腔内与固定环相接触；导向装置安装在芯杆的前端，起导向和部分缓冲作用，包括接头、橡胶锥和紧固螺钉；缓冲装置包括安装在芯杆后端部与凸部一侧相接触且位于外壳空腔内的弹簧I，安装在芯杆前端部与固定环相接触的弹簧II，安装在外壳空腔内侧的橡胶组件以及位于橡胶组件和弹簧I之间的垫板。
本发明所述的一种钻杆输送式测井仪的导向缓冲装置，作为优选方式，外壳空腔内芯杆与橡胶组件的距离小于弹簧I的最大压缩距离。在使用过程中，当导向缓冲装置受到冲击力时弹簧I和弹簧II被压缩，吸收冲击力，同时在弹簧I压缩到极限前，让芯杆端面与垫板接触，进而通过橡胶组件继续吸收剩余的冲击力，使仪器避免二次刚性碰撞产生损伤，缓冲装置的双弹簧加橡胶组件的设计，可以延长了仪器与地层高速撞击时冲击力从大到小的作用时间，更加有效的保护仪器不受损伤。
本发明所述的一种钻杆输送式测井仪的导向缓冲装置，作为优选方式，橡胶组件由至少两个橡胶垫组成，每两个橡胶垫之间设有一个隔板。橡胶垫之间使用隔板隔开，隔板可使橡胶垫在受力过程中变形均匀，能够达到更好的缓冲效果。
本发明所述的一种钻杆输送式测井仪的导向缓冲装置，作为优选方式，垫板外径大于橡胶组件外径并且小于外壳空腔内径。在弹簧I压缩至极限之前，让芯杆端面与垫板接触，使剩余冲击力通过垫板传递给橡胶组件，由于橡胶垫具有较大的弹性压缩系数，因此可以缓冲较大的冲击力；同时垫板的外径略大于橡胶组件的外径，可以将冲击力更均匀的传递给橡胶组件，达到更好的缓冲效果，进一步保护仪器不受损伤。
本发明所述的一种钻杆输送式测井仪的导向缓冲装置，作为优选方式，导向装置包括接头和通过紧固螺钉连接在接头上的橡胶锥。由于缓冲装置的双弹簧加上橡胶组件设计能够有效的吸收使用过程中产生的冲击力，保护仪器不受损伤，因此可以将用于导向作用的橡胶锥长度减短，能够大幅度改善其因受到冲击力产生断裂的现象。
本发明所述的一种钻杆输送式测井仪的导向缓冲装置，作为优选方式，导向装置通过紧固螺钉连接与芯杆连接。
本发明由于在外壳空腔内增加了弹簧I，结合芯杆前端部的弹簧II能够更好的吸收冲击力，同时在外壳空腔内设有橡胶组件，在弹簧I达到压缩极限前，芯杆后端与垫板接触，再通过橡胶组件进一步吸收剩余的冲击力，缓冲装置这种双弹簧加橡胶组件的设计，延长了仪器与地层高速撞击时冲击力从大到小的作用时间，能够对仪器起到更好缓冲的作用，保护仪器不受损伤。
本发明进一步将主要用于导向作用的橡胶锥长度减短，能够大幅度改善其因受到冲击力产生断裂的现象。
附图说明
图1为现有技术中缓冲短节的结构示意图；
图2为本发明提供的导向缓冲装置的结构示意图。
附图标记：11、连接体；12、固定装置；121、外壳；122、固定环；13、芯杆；131、凸部；14、缓冲装置；141、弹簧I；142、弹簧II；143、橡胶组件；1431、橡胶垫；1432、隔板；144、垫板；15、导向装置；151、接头；152、橡胶锥；153、紧固螺钉。
具体实施方式
实施例一，如图2所示，本发明提供：一种钻杆输送式测井仪的导向缓冲装置，包括连接体11、固定装置12、芯杆13、缓冲装置14和导向装置15，固定装置12包括外壳121以及安装在外壳121一端的固定环122，连接体11安装在外壳121的另一端，芯杆13后端穿过固定环122置于外壳121空腔内，芯杆13中部有一个凸部131，防止芯杆13安装好后从固定环122处脱离，导向装置15通过紧固螺钉153安装在芯杆13的前端，缓冲装置14安装在芯杆13外侧和外壳121空腔内，缓冲装置14包括安装于芯杆13后端部与凸部131一侧相接触且位于外壳121空腔内的弹簧I141，安装在芯杆13前端部与固定环122相接触的弹簧II 142，安装在外壳121空腔内侧的橡胶组件142以及位于橡胶组件143和弹簧I 141之间的垫板144。
为了增加缓冲效果，在外壳121内增加弹簧I 141，这样在芯杆13的位移一定时，弹簧I 141和弹簧II 142能够同时吸收冲击力，达到更好的缓冲效果；同时在连接体11和芯杆13之间设有橡胶组件143，能够避免芯杆13之间碰撞连接体11，进一步增加缓冲效果。橡胶组件143由三个橡胶垫1431组成，每两个橡胶垫1431之间设有一个隔板1432，橡胶组件143和芯杆13之间设有一个外径略大于橡胶组件143外径的垫板144，能够将冲击力更均匀的传递给橡胶组件143，达到更好的缓冲效果，进一步保护仪器不受损伤。
导向装置15包括接头151和通过紧固螺钉153连接在接头151上的橡胶锥152。由于缓冲装置14的双弹簧加上橡胶组件143的组合能够有效的吸收使用过程中产生的冲击力，保护仪器不受损伤，因此可以将用于导向作用的橡胶锥152长度减短，能够大幅度改善其因受到冲击力产生断裂的现象。
该装置在使用过程中，当导向缓冲装置受到冲击力后芯杆13向后移动，弹簧I 141和弹簧II 142压缩吸收冲击力，由于外壳121空腔内部芯杆13到橡胶组件143的距离小于弹簧I 141的最大压缩距离，因此弹簧I141和弹簧II 142压缩过程中未能完全吸收的冲击力通过垫板144均匀传递给橡胶组件143，从而尽可能延长了仪器与地层高速撞击时冲击力从大到小的作用时间，保护仪器不受损伤。
以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出的任何修改、变化或等效形式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种钻杆输送式测井仪的导向缓冲装置，包括连接体(11)、固定装置(12)、芯杆(13)、缓冲装置(14)和导向装置(15)，所述固定装置(12)包括外壳(121)以及安装在所述外壳(121)一端的固定环(122)，所述连接体(11)安装在所述外壳(121)的另一端，所述芯杆(13)后端穿过所述固定环(122)置于所述外壳(121)空腔内，所述芯杆(13)中部设有一个凸部(131)，所述凸部(131)位于所述外壳(121)空腔内与所述固定环(122)相接触，所述导向装置(15)安装在所述芯杆(13)的前端，其特征在于：所述缓冲装置(14)包括安装在所述芯杆(13)后端部与所述凸部(131)一侧相接触且位于所述外壳(121)空腔内的弹簧I(141)，安装在所述芯杆(13)前端部与所述固定环(122)相接触的弹簧II(142)，安装在所述外壳(121)空腔内侧的橡胶组件(143)以及位于所述橡胶组件(143)和所述弹簧I(141)之间的垫板(144)。
2.根据权利要求1所述的一种钻杆输送式测井仪的导向缓冲装置，其特征在于，在所述外壳(121)空腔内，所述芯杆(13)与所述橡胶组件(143)的距离小于所述弹簧I(141)的最大压缩距离。
3.根据权利要求1所述的一种钻杆输送式测井仪的导向缓冲装置，其特征在于，所述橡胶组件(143)由至少两个橡胶垫(1431)组成，各橡胶垫(1431)之间设有隔板(1432)。
4.根据权利要求3所述的一种钻杆输送式测井仪的导向缓冲装置，其特征在于，所述垫板(144)外径大于所述橡胶组件(143)外径并且小于所述外壳(121)空腔内径。
5.根据权利要求1所述的一种钻杆输送式测井仪的导向缓冲装置，其特征在于，所述导向装置(15)包括接头(151)和通过紧固螺钉(153)连接在所述接头(151)上的橡胶锥(152)。
6.根据权利要求1所述的一种钻杆输送式测井仪的导向缓冲装置，其特征在于，所述导向装置(15)通过紧固螺钉(153)与芯杆(13)连接。
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