CN111396029B - 一种用于垂直井测井仪器下放与回收的传送装置中的推靠装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于垂直井测井仪器下放与回收的传送装置中的推靠装置，其包括驱动装置、传动机构和固定装置，该驱动装置上设有固定结构用于固定在一支撑装置上，该固定装置通过该传动机构与驱动装置连接，固定装置上设有箝位固定装置以固定仪器，该传动机构通过驱动装置，以使得固定在所述固定装置上的仪器被推向井壁和收回；测井仪器箝位和固定在推靠装置的固定装置上，以通过驱动装置被推到井壁上实施测量作业和退回到支撑管旁边。本发明提供的该推靠装置能够很好的实现测井仪器贴靠井壁。

Description

一种用于垂直井测井仪器下放与回收的传送装置中的推靠 装置

技术领域

本发明涉及地球物理测井领域，特别是关于一种用于垂直井测井仪器下放与回收的传送装置中的推靠装置。

背景技术

地球物理测井技术作为一门新兴技术受到了越来越多的关注，垂直井测井在此形势下得到了快速发展。地球物理学家为了解更多更为精准的地学信息，通常将测井仪器下放至井下指定位置，对井下的地球物理信息进行实时监测，与此同时，由于测井仪器的成本较高，在完成测井工作之后往往需要回收至地面进行二次利用，因此，设计一种适用于垂直井测井仪器下放与回收的传送装置具有深远的意义。

在测井中，针对一些测量仪器，如地震检波器，如果放置在仪器舱中，井下支撑管的振动会对其测量带来较大的噪声，甚至会完全干扰对目标信号的监测，而推靠装置的应用则可将测井仪器推靠至井壁上，消除振动对其测量的干扰，从而提高仪器的测井精度，因此设计一种适用于垂直井测井的推靠装置意义深远。

目前的推靠装置设计方案中，大体存在以下问题：（1）推靠装置中未设计缓冲装置，导致部分方案中仪器与井壁贴靠后容易被挤压而变形，另外的方案中仪器未能确保推靠至井壁上；（2）推靠臂的灵活性较差，不能根据实际的井壁工况调整测井仪器的姿态，这就导致仪器不能与井壁紧密贴合；（3）兼容性较差，推靠装置只能针对特定的测井仪器工作，不能适应不同种类、形状的测井仪器的推靠需求；（4）实用性较差，目前较多的推靠装置设计方案未与实际的测井设备或测井仪器相结合，导致推靠装置不能用于实际的测井项目中。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提供一种用于垂直井测井仪器下放与回收的传送装置中的推靠装置，该推靠装置能够很好的实现测井仪器贴靠井壁。

为了实现本发明的目的，采取如下技术方案：

一种用于垂直井测井仪器下放与回收的传送装置中的推靠装置，包括驱动装置、传动机构和固定装置，

驱动装置上设有固定结构用于固定在一支撑装置上，

固定装置通过传动机构与驱动装置连接，固定装置上设有箝位固定装置以固定仪器，该传动机构通过驱动装置，以使得固定在所述固定装置上的仪器被推向井壁和收回；

测井仪器箝位和固定在推靠装置的固定装置上，以通过驱动机构被推到井壁上实施测量作业和退回到支撑管旁边。

两根钢管平行设置，非圆截面的支架平行设置在两根钢管之间，钢管的两端与两个固定件固定，在箝位装置上设置穿孔，供钢管和支架穿过；

所述推靠装置中，具体地，所述驱动装置包括设置在支撑管上的一电机和一蜗轮蜗杆机构，所述电机与所述蜗轮蜗杆机构中的蜗杆连接，

所述传动机构为一连杆机构，其包括一曲柄连杆、一推杆、一推杆连杆和一大臂，

该曲柄连杆的一端与所述蜗轮蜗杆机构中的蜗轮上的一销轴铰接；

该推杆可移动地设置在支撑装置上设置的一小臂上的一滑槽中，该推杆的一端与该曲柄连杆的另一端铰接；

该推杆连杆的一端与该推杆的另一端铰接；

该大臂的一端铰接在支撑管上，大臂还与推杆连杆铰接；

所述固定装置上设置销轴与该大臂的另一端铰接，该固定装置上设置箝位固定装置，用于固定仪器。

优选地，所述支撑装置包括一固定管，所述电机和推杆设置在该固定管上。

具体地，所述固定管纵向包括两部分，其中一部分为环形半筒体，另一部分为包含有纵向平面的筒体，两部分通过螺钉固连，所述小臂设置在该纵向平面上。

优选地，所述推靠装置中包括一推靠力矩调节装置，该推靠力矩调节装置为：

所述蜗轮由蜗轮外环和蜗轮内环构成，蜗轮外环与蜗杆啮合，蜗轮内环上设置连接曲柄连杆的销轴，蜗轮外环和蜗轮内环之间设置弹性调节机构。

所述弹性调节机构为：蜗轮内环的外侧面上设置若干凹槽，蜗轮外环上设置若干调节机构，其包括在蜗轮外环的内侧面上设置的调节槽，在该调节槽中设置弹簧，弹簧的外侧设置一推力球，该弹簧推抵该推力球一部分进入蜗轮内环的凹槽中，另一部分在调节槽内。

优选地，所述弹性调节机构还包括一弹力调节结构，其包括一斜面顶板和一调节螺钉，斜面顶板为一梯形截面的板体，设置在调节槽的槽底，朝外的底面为一平面与弹簧相接触，朝向槽底的顶面包括一平面段和一斜面段，在蜗轮外环的端面上设一螺孔与调节槽连通，调节螺钉旋入该螺孔抵顶斜面顶板顶面上的斜面段，使得当旋入调节螺钉时，推动斜面顶板向外移动压紧弹簧以增大推靠力矩。

优选地，所述蜗轮外环上均布4个力矩调节机构。

所述固定装置上的箝位固定装置包括一个托架，该托架包括一个底板，在该底板的两侧设有侧边板，在两个该侧边板上设置穿孔，所述大臂与固定装置的铰接端分叉，两个分叉端头分别与两个所述侧边板通过销轴铰接固定；

在所述底板的两端设置箝位固定装置，每个箝位固定装置包括底块和顶块，该底块固定在该底板上，该顶块可拆分地固定在该底块上，该顶块和该底块相邻的侧面内凹，使得其合拢后形成测井仪器的夹持口。

所述顶块和底块例如是通过螺栓固定。

本发明提供的用于垂直井测井仪器下放与回收的传送装置推靠装置，可以将需要贴靠井壁测量的测井仪器从仪器舱中移到推靠装置上，通过本推靠装置的固定装置与传动机构的铰接连接结构，可以根据实际井壁形状灵活地调整测井仪器的姿态而与井壁紧密贴合，通过推靠力矩调节装置，可以在保证仪器紧密贴壁的基础上又方便地控制贴壁力矩，不会对测井仪器有任何损伤和影响其测量精度，比起用弹簧还缓冲的设计，保护仪器和紧密贴靠井壁两者兼顾的更好；要推靠的测井仪器种类较多，各种仪器的外形和尺寸不尽相同，本推靠装置可以通过使用不同的箝位固定装置，调整夹持口的形状和大小，增强装置的兼容性；本推靠装置通过固定结构可以方便地固定在一支撑装置例如连接仪器舱的支撑管上，提高了推靠装置的实用性，用于实际的测井项目中。

下面通过附图和实施例对本发明做详细说明。

附图说明

图1为应用本发明提供的推靠装置的适用于垂直井测井仪器下放与回收的传送装置的结构示意图。

图2为井上系统中给进装置的结构示意图。

图3a为井上系统中孔口夹持器的立体结构示意图。

图3b为井上系统中孔口夹持器的夹紧状态剖视图。

图3c为井上系统中孔口夹持器的松开状态剖视图。

图3d为井上系统中孔口夹持器的顶杆示意图。

图4为井下系统中固定支撑管和扁平包的紧固装置的立体结构示意图。

图5为图4所示紧固装置的局部立体结构示意图。

图6为图4所示紧固装置的俯视结构示意图。

图7a为本发明提供的适用于垂直井测井仪器下放与回收的输送装置中单仪器舱室的结构示意图。

图7b为单仪器舱室中支撑结构和紧固结构以及测井仪器的连接结构示意图。

图7c为单仪器舱的舱体的侧视结构示意图。

图8a为本发明提供的适用于垂直井测井仪器下放与回收的输送装置的双仪器舱室结构示意图。

图8b为双仪器舱内支撑结构和紧固结构以及两个测井仪器的连接结构示意图。

图8c为图8a的A-A剖视结构示意图。

图8d为图8a的B-B剖视结构示意图。

图8e为图8a的C-C剖视结构示意图。

图9为将仪器固定在仪器舱内的支撑装置上的紧固件的立体结构示意图。

图10为本发明提供的适用于垂直井测井仪器下放与回收的输送装置中井下系统中推靠装置结构示意图。

图10a为图10的侧视结构示意图。

图11为推靠装置中传动机构的结构示意图。

图12为图11所示传动机构中推靠力矩调节装置的结构示意图。

图13为图12中的推靠力矩调节装置中的弹性调节机构的结构示意图。

图14为图12中所示推靠力矩调节装置中的弹力调节结构的结构示意图。

图15为本发明提供的适用于垂直井测井仪器下放与回收的输送装置中井下系统中推靠装置的运动原理示意图。

具体实施方式

以下将参照附图来详细说明本发明的实施方式。

如图1所示，本发明提供的适用于垂直井测井仪器下放与回收的传送装置，包括井上系统A和井下系统B，井上系统A包括井架（10）、天车（12）、起塔装置（13）、底座（14）、卷扬装置（20）、提拉装置（21）、动力头（30）、给进装置（31）和孔口夹持器（32）；井下系统B包括支撑管（40）、扁平包（41）、紧固装置（42）和测井节点（50）。

井架（10）通过基座（11）与底座（14）固定在一起，井上系统中还包括起塔装置（13），起塔装置（13）为一电驱动装置，井架（10）由上下两部分组成，下部分与底座14固定，上部分安装在下部分的滑道上，起塔装置（13）一端连接底座（14），另一端连接上部分,提拉装置（21）、动力头（30）和给进装置（31）安装在所述井架（10）的上部分上。起塔装置（13）固定在底座（14）中，其内部含有驱动电机，通过该驱动电机带动起塔杆（15）伸缩，从而实现井架（10）的升降。

天车（12）固定在井架（10）的顶端，提拉装置（21）设置在天车（12）上，卷扬装置（20）固定在底座（14）上，提拉装置（21）与卷扬装置20通过钢丝绳联系在一起，卷扬装置（20）是井上系统的动力源，天车（12）则把卷扬装置（20）的驱动力转换为提拉装置（21）的牵引力，二者结合才能实现对支撑管的牵引或提拉。

动力头（30）通过给进装置（31）与井架（10）固定。给进装置（31）为动力头的上行和下行以及横向移动提供动力；

给进装置（31）固定在井架（10）上，其包括一传动机构，该传动机构连接一驱动机构；给进装置（31）包括一竖向导轨，动力头（30）可上下移动地设置在给进装置（31）的竖向导轨上，给进装置（31）连接的驱动装置驱动动力头（30）可沿给进装置（31）中的竖直轨道上下移动，同时动力头（30）内设置驱动装置连接动力旋转头以使得动力头（30）在供电状态下实现回转功能。

在图1和图2所示的实施例中，给进装置（31）的驱动机构和传动机构为液压装置，包括油缸筒（313）、活塞（311）和活塞杆（310），动力头（30）通过滑板（312）与油缸筒（313）相固定，活塞（311）和活塞杆（310）构成双层结构，并且活塞杆（310）与活塞（311）为一个整体，活塞（311）设置在油缸筒（313）内，将油缸筒内腔分隔成上腔（317）和下腔（318），活塞（311）内部设有一内腔（319），活塞杆（310）为一管体，与活塞（311）的内腔（319）隔绝地设置在活塞内，活塞杆的上管口与上腔（317）连通，下管口b 315连接油路，活塞（311）的内腔（319）通过孔（c）与下腔（318）连通，内腔（319）的另一孔a 314连接油路；所述活塞杆（310）和活塞（311）均与井架（10）底部固定在一起。

当下管口b（315）进油时，高压油通过内层油路进入液压缸上腔317，驱动油缸筒提升，即动力头上行；当孔a314进高压油时，高压油经夹层319和孔c316进入液压缸下腔318，驱动油缸筒向下运动，即动力头下行。

通过控制液压装置，可以使得给进装置（31）带动动力头（30）在井架10上做上下移动，也可以横向移动。动力头（30）内设置电机，电机连接动力旋转头，以使得动力旋转头在供电状态下实现回转功能，该动力旋转头可以锁死，同时也可以打开，在动力旋转头打开的时候，动力头可以沿井架的轴边旋转。

通过给进装置31带动动力头，实现相邻支撑管40支撑管与仪器舱以及仪器舱之间的螺纹连接。支撑管（40）的两端分别有内外螺纹，以使得任意两根支撑管（40）通过内外螺纹旋合在一起；测井节点（50）包括仪器舱以及测井仪器，仪器舱固定在支撑管（40）上；如图7a和图8a所示，仪器舱有单仪器舱和双仪器舱，其上下两端有与支撑管40相同的内外螺纹，仪器舱与支撑管、支撑管和支撑管、仪器舱与仪器舱，都是通过上下螺纹结构相连接。

如图3a、图3c所示，孔口夹持器（32）固定在底座（14）上面，孔口夹持器（32）包括底板（321）、侧板（322）、夹块（323）、右卡瓦（324）、左卡瓦（325）、上销轴（326）、下销轴（327）、液压缸（328）和顶杆（329）。

底板（321）上设置孔口（320）与井口对应，在孔口两侧设置两条平行导轨槽；

两侧板（322）相互平行且相对地固定在底板（321）上导轨槽之外。具体地，侧板（322）底部设有螺纹孔，侧板（322）与底板（321）通过螺钉连接，

两个夹块（323）如八字形地对称布置在两侧板之间，每个夹块通过上销轴（326）和下销轴（327）分别设置在两侧板上相对的竖向长孔和横向长孔中，在夹块（323）和上销轴（326）、下销轴（327）之间设有深沟球轴承，两个夹块（323）可以同时绕上销轴（326）和下销轴（327）转动，两个下销轴的一端连接液压缸328两端的活塞杆；

右卡瓦（324）和左卡瓦（325）底部设有导轨，与底板（321）的导轨槽相配合，该两个卡瓦相对的侧面为弧面形成夹持面，并能沿底板导轨槽方向滑动，通过液压缸328驱动下销轴（327）沿底板（321）导轨槽方向移动，带动两个夹块，一方面绕销轴326和销轴327转动，一方面销轴326在侧板322上的竖向长孔移动，在右卡瓦（324）和左卡瓦（325）中下部设有两对称孔，与顶杆（329）相配合，如图3a、图3b、图3c和图3d，在右卡瓦（324）的孔（a）中过盈穿设右顶杆的杆身（3291），右顶杆的一端顶杆头（3293）抵顶右侧的夹块，另一端顶杆块（3292）抵顶左卡瓦，同样地，左卡瓦的孔（a）中过盈穿设左顶杆的杆身，左顶杆的一端顶杆块抵顶左侧的夹块，另一端顶杆头抵顶右卡瓦，以便当液压缸（328）活塞杆伸长时，夹块（323）在下销轴（327）带动下挤压右卡瓦（324）和左卡瓦（325），右卡瓦（324）和左卡瓦（325）向孔口中心移动，从而实现夹紧功能，当液压缸（328）活塞杆收回时，夹块（323）在下销轴（327）带动下松开右卡瓦（324）和左卡瓦（325），当夹块（323）转动到一定角度时，夹块（323）上的凸起抵住顶杆头（3293），顶杆（329）在夹块（323）的推动下使右卡瓦（324）和左卡瓦（325）向相反方向移动，从而实现松开功能。右卡瓦（324）和左卡瓦（325）的靠拢和分开动作而夹紧与松开井下系统中的例如支撑管（40）。

顶杆上的杆身3291、顶杆块3292和顶杆头3293可拆分地连成一体，在如图3d所示的实施例中，三者通过螺纹连接。顶杆头为球形体，用于顶抵夹块上的凸起，顶杆块为圆柱体，平面的端面抵顶卡瓦的平面。

左右卡瓦夹持面之间的最小间距与支撑管（40）的管径相匹配，以箝住该支撑管。最大间距与支撑管的外轮廓尺寸匹配以松开支撑管（40）令其升降。与支撑管40连接的仪器舱的截面一般要大于支撑管40的截面，这样的孔口夹持器，能箝住支撑管，也就能箝住仪器舱。

支撑管40上还会带有附件，例如扁平包41等，可以让支撑管40上附着部件一起通过孔口夹持器，这样，左右卡瓦之间的最大间距则要与支撑管上附着部件后的外廓尺寸相匹配，以让支撑管40和其上的附着部件通过孔口夹持器下入井中。

支撑管的下放过程可以是：

最上一根支撑管安装至动力头，相邻一根支撑管固定在孔口夹持器中，以使得通过动力头实现支撑管单管的回转而与相邻支撑管连接，孔口夹持器则实现最上一根支撑管单管的固定，所述动力头、给进装置和所述孔口夹持器相配合可实现支撑管单管的旋合。扁平包从孔口夹持器的缝隙通过，并通过紧固装置与支撑管耦合在一起，从而跟随支撑管一块下井。具体地：

首先通过提拉装置21将上下两根支撑管（40）分别提拉至孔口夹持器32和动力头30附近，并将在下的支撑管40安装到到孔口夹持器32，在上的支撑管40安装到动力头30中，启动给进装置31让动力头30下行，从而将上下两根支撑管40的内外螺纹相接触并对接，启动动力头30的回转装置及给进装置31，将两根支撑管旋合在一起，动力头30松开在上支撑管40，同时将动力头30旋转移开即将动力头的中心偏离孔口夹持器32的中心，启动提拉装置21夹取在上支撑管，待松开孔口夹持器后，即启动卷扬装置20向井下输送上下两根支撑管，待在上的支撑管40的上端距离孔口夹持器32较近时，启动孔口夹持器夹取在上的支撑管，提拉装置与动力头分别移动至初始位置，至此，一个支撑管下放的周期完成。

支撑管的回收过程可以是这样的：启动卷扬装置20，通过提拉装置21将支撑管40上拉至指定位置，启动孔口夹持器32夹住该支撑管，同时将提拉装置21与支撑管40连接，然后松开孔口夹持器32，将提拉装置21上升至指定位置，将动力头移动归位，即动力头的中心与孔口夹持器的中心对正，支撑管40插入动力头固定，另外，下面一根支撑管被孔口夹持器32夹住，启动动力头30夹取支撑管，然后驱动动力头的动力旋转头反转将两根支撑管分离，分离后将动力头旋转移开，即动力头的中心偏离夹持器的中心，启动卷扬装置20将位于上端被分离的支撑管移动至指定位置，支撑管从动力头转接到提拉装置需要人工操作，至此，一个支撑管的回收周期完成。

在支撑管（40）的重量较大时，依靠支撑管（40）自身的重量实现夹紧功能，在支撑管（40）重力较小时，即支撑管（40）所包含支撑管单管数量较少时，孔口夹持器（32）通过液压缸驱动右卡瓦（324）和左卡瓦（325）实现夹紧功能。

所述孔口夹持器（32）通过两个形如八字形的夹块（323）来挤压右卡瓦（324）和左卡瓦（325），在支撑管（40）的重力增加时，由于夹块（323）的倾角变小，卡瓦（323）对支撑管（40）的支持力增大，从而使得卡瓦（323）与支撑管（40）之间的摩擦力变大，从而依靠支撑管（40）的自重实现夹紧功能。前述的井架（10）、天车（12）、底座（14）、起塔装置（13）、卷扬装置（20）、提拉装置（21）、动力头（30）、给进装置（31）和孔口夹持器（32）都是钻井所用的设备，本发明向井下传送测井仪器，就是使用这样的井上系统完成的。

井下系统中的设备都连接在支撑管（40）上。

支撑管（40）与所述提拉装置（21）连接，以实现支撑管（40）在井筒内的上下移动；

支撑管（40）的两端分别有内外螺纹，以使得任意两根支撑管（40）通过内外螺纹用所述动力头（30）和给进装置（31）旋合在一起；所述仪器舱的两端分别设有内螺纹和外螺纹，以使得两个仪器舱或者仪器舱与支撑管（40）通过内外螺纹用所述动力头（30）和给进装置（31）旋合在一起。一段一段的支撑管和仪器舱通过给进装置、动力头和孔口夹持器配合而相互连接，再由提拉装置沿井道下放和回收。

这是本发明的一个改进，通过这样的改进，使得支撑管以及仪器舱的连接都变得非常简单方便，且能够直接使用钻井时用的井上系统来进行本测井仪器下放与回收的传送装置的传送，仪器舱的下放和回收这一过程与钻井中一根根钻井杆的入井操作基本相同。本发明提供对于支撑管和仪器舱的连接结构的改进，可以用钻井设备实施下放和回收。

仪器舱也是通过同样的方式连接和传送下井。

井下系统是本发明的一个特点。

在图1所示的实施例中，支撑管40上连接两个测井节点50，节点一为单仪器舱51，其中设置磁性定位仪，节点二为双仪器舱，其中设置自然伽马仪52和温度传感器53。

所述测井仪器的线缆（55）穿过仪器舱的舱室外壳（63）上端的穿孔接入扁平包（41）中，经扁平包（41）与地面通信系统建立联系，实现对测井仪器状态的实时监测。

扁平包与支撑管并排设置，如图1和图4至图6所示，支撑管（40）和扁平包41通过紧固装置（42）耦合在一起，紧固装置包括可拆分的键一（421）、键二（422）和键三（423），

如图4所示，紧固装置（42）由键一（421）、键二（422）、键三（423）组成，键一（421）与键二（422）围成的间隙一（424）的形状与支撑管（40）截面形状一致，前者的大小略小于后者，构成过渡配合；键二（422）与键三（423）围成的间隙二（425）的形状与扁平包（41）截面形状一致，前者的大小也是略小于后者。

所述键一（421）与键二（422）之间以及键二（422）与键三（423）之间均可通过螺栓紧固，螺纹孔均从3个键的侧面钻孔，并且保证键一与键二之间的螺纹孔一（426）以及键二与键三之间的螺纹孔二（427）相互连通，通过键与键之间的紧固可以防止支撑管（40）和扁平包（41）之间发生偏移。

扁平包（41）通过紧固装置（42）与支撑管（40）耦合在一起，在扁平包（41）中设置各种电缆和数据线的容纳空间和固定结构；测井仪器安装在仪器舱的舱室内部，测井仪器的电缆线和数据线汇聚到扁平包（41）中，继而与井上的控制装置连接。

所述扁平包（41）在靠近仪器舱的舱室时被截断，即与舱室相邻平行的区段线缆经由舱室内部输送，部分线缆经由舱室与测井仪器建立连接，与测井仪器无关的线缆通过仪器舱室进入下一段扁平包（41）中。

本发明一改现有技术中电缆线数据线都在舱室内通过的现状，增加了扁平包走线，这使得仪器舱中更整洁，也更安全。

所述测井节点包括单仪器舱室（51）、双仪器舱室（52）和推靠装置（53），其中单仪器舱室（51）和双仪器舱室（52）均为半封闭型舱室，如图7c所示。

半封闭的仪器舱，使得舱室中的仪器没有了全封闭舱室的屏蔽问题，测量更加精确。但是，在舱室中，对于测量仪器的支撑和固定则是一个需要特别注意的问题。

在舱室内部设置仪器固定装置，其包括支撑装置和紧固装置，所述支撑装置固定在舱室中，供仪器放置其上，所述紧固装置使得仪器固定在所述支撑装置上固定。所述支撑装置包括固定件（60）、箝位装置（58）、钢管（57）、托盘（64）和支架（65），

两个固定件（60）固定在舱室外壳（63）上下两端的外壳内壁上，具体地，舱室外壳（63）与固定件（60）通过螺钉固定成一个整体；

若干箝位装置（58）设置在两个固定件（60）之间；

两根钢管（57）平行设置，非圆截面的支架（65）平行设置在两根钢管之间，钢管（57）的两端分别与固定件（60）焊接在一起；在箝位装置（58）上设置穿孔，供钢管（57）和支架（65）穿过；

所述紧固装置包括紧固件（56），

紧固块（56）在对应仪器两端的位置处设置，紧固块（56）包括底块（561）和顶块（560）两部分，二者的相邻面设有凹陷，使得二者接合后形成一贯穿孔与仪器的横截面相匹配，底块（561）和顶块（560）通过螺钉固定；

托盘（64）与支架（65）的端面相固定，测井仪器放置在托盘64上，紧固块（56）中的底块（561）与托盘（64）的端面相固定；紧固块（56）中的底块（561）、托盘（64）和支架（65）固为一体，使得仪器固定在支撑装置上。

托盘（64）与支架（65）的端面相固定；

紧固块（56）中的底块（561）与托盘（64）的端面相固定。

在仪器舱中，两根非圆截面的钢管（57）均通过固定件（60）与舱室外壳（63）实现固定，并通过箝位装置（58）防止钢管（57）发生偏移，测井仪器安装于其下方的托盘（64）中，并通过紧固块（56）与钢管（57）实现固定。紧固块（56）、托盘（64）与支架（65）通过螺钉固定在一起，钢管57在舱室中起到支撑的作用，和箝位装置相配合作为托盘（64）的载体，从而便于安装传感器。

具体地，支架（65）有两种：侧面形状为L型支架651和开口朝上的框型支架652，托盘（64）为侧面形状为开口朝下的框型托盘；

在仪器舱中设置一个仪器的单仪器舱室（51）中，两个L型支架（651）对称的分布在舱室中，L型支架的直板一端与固定件（60）焊接在一起，另一上弯折端分别与框型托盘（64）的两个下弯折端相扣，端面焊接，如图7b所示。

在仪器舱中设置两个仪器的双仪器舱室中，两个L型支架（651）对称的分布在舱室中，L型支架（651）的直板一端与固定件（60）焊接在一起，另一上弯折端一个框型托盘（64）的开口朝下的框边焊接，一个框型支架（652）的两端分别与两个框型托盘（64）的两个近端的下弯折端相扣，端面焊接（如图8b所示）。

如图7b和图8b所示，紧固块（56）中，底块（561）焊接在框型托盘（64）两个下折弯端，所述顶块（560）和底块（561）之间含有同轴心的螺纹孔（562），二者通过螺栓连接。

通过顶块（560）和底块（561）的边缘形状使得组合体形成一个贯穿夹持孔（563），夹持孔（563）可根据实际测井仪器的横截面形状进行结构调整，以提高舱室对不同测井仪器的兼容性；同时舱室可根据内部传感器的数量进行结构拓展，从而衍生出容纳不同数量测井仪器的舱室，如单仪器舱室（51）、双仪器舱室（52）。根据不同形状的测井仪器可以相应加工出来与之相匹配的紧固块，例如截面为方形的测井仪器使用夹持孔为方形紧固块，截面为圆形的测井仪器使用夹持孔为圆形的紧固块，即体现出紧固块对不同测井仪器的兼容性。

通过上述的结构，在仪器舱中，仪器是直接放在托盘上面的，钢管两端分别与舱室两侧的固定件相焊接，钢管和箝位装置相配合，充当支架的载体以使托盘与支架焊接固定。钢管间接地通过箝位装置固定支架，在支架上放托盘，在托盘上放置仪器。这样的结构就使得测井仪器被牢固地固定在半封闭的仪器舱舱室中了。

如图7a和图8b所示，所述测井仪器的线缆（55）通过舱室外壳（63）上端接入扁平包（41）中，经扁平包（41）与地面通信系统建立联系，实现对测井仪器状态的实时监测。

所述舱室两端的接头分别设有内螺纹（62）和外螺纹（61），所述内螺纹和外螺纹可以旋合在一起，同时也和支撑管（40）两端的内、外螺纹相匹配，从而保证舱室与支撑管（40）之间、舱室之间均可实现螺纹连接。这样的结构改进，就可以利用现有钻井的井上系统。

如图10和图10a所示，测井节点（50）中还包括推靠装置（53），因为有些测井仪器需要贴靠到井壁上而不是设置在舱室内工作。这就需要在支撑管（40）上设置地震检波器533。在本实施例中，贴靠井壁的测井仪器为地震检波器（533）（见图10）。

该推靠装置（53）包括驱动装置（530）、传动机构（531）和固定装置（532），驱动装置（530）固定在支撑管（40）上，固定装置（532）通过传动机构（531）与驱动装置（530）连接，固定装置（532）上设有箝位固定装置以固定仪器，该传动机构（531）通过驱动机构（530），以使得固定在所述固定装置（532）上的仪器被推向井壁和收回；

地震检波器（533）箝位和固定在推靠装置（53）的固定装置上，以通过驱动机构被推到井壁上实施测量作业和退回到支撑管旁边。

在安装推靠装置（53）的那一段支撑管（40）上固定一固定管（43），固定管（43）为纵向剖分的两半结构，扣合在支撑管（40）上，并通过螺钉固定连接成一体。固定管（43）的纵向侧面有平面部分（44），方便设置推靠装置。

驱动装置（530）包括设置在固定管（43）上的一电机（81）和一蜗轮蜗杆机构，电机（81）与蜗轮蜗杆机构中的蜗杆（85）连接。

如图10、图10a和图15所示，传动机构（531）为一连杆机构，其包括一曲柄连杆（86）、一推杆（87）、一推杆连杆（73）和一大臂（70），曲柄连杆（86）的一端与蜗轮蜗杆机构中的蜗轮（84）上的一销轴（861）铰接。蜗轮通过转轴（843）固定在固定管（43）的轴承座（83）上。

该推杆（87）可移动地设置在固定管（43）该纵向平面上设置的一小臂（71）上的一滑槽中，该推杆（87）的一端与该曲柄连杆（86）的另一端通过销轴（862）铰接。

该推杆连杆（73）的一端通过销轴（72）与该推杆（87）的另一端铰接。

该大臂（70）的一端通过销轴（76）铰接在固定管（43）上，大臂（70）还与推杆连杆（73）通过销轴（74）铰接；

所述固定装置（532）上设置销轴（75）与该大臂（70）的另一端铰接，该固定装置（532）上设置箝位固定装置，用于固定仪器。小臂（71）固定在固定管（43）即金属外套上面，其结构上设有滑槽，推杆（87）可以沿滑槽做竖直方向运动，在其向下运动时，推杆连杆（73）对大臂（70）产生推力，从而使得地震检波器（533）推靠至井壁上面，推杆（87）向上运动时，推杆连杆（73）对大臂（70）产生拉力，从而使得地震检波器（533）恢复初始状态。

如图10和图10a所示，固定装置（532）上的箝位固定装置包括一个固定架（532a），该固定架（532a）包括一个底板，在该底板的两侧设有侧边板（532b），在两个该侧边板（532b）上设置穿孔，大臂（70）与固定装置（532）的铰接端分叉，两个分叉端头分别与两个侧边板（532b）通过销轴（75）铰接固定；

在所述底板的两端设置箝位固定装置（78），每个箝位固定装置（78）包括底块（781）和顶块（782），底块（781）固定在该底板上，顶块（782）可拆分地固定在该底块上，顶块（782）和底块（781）相邻的侧面内凹，使得其合拢后形成测井仪器的夹持口。

顶块（782）和底块（781）通过螺栓固定。

固定架（532）与大臂（70）通过销轴（75）连接，即地震检波器（533）及其固定架（538）可以沿销轴（75）转动，从而根据井壁的形状自动调整地震检波器的姿态。电机（81）带动曲柄连杆机构带动地震检波器贴靠井壁，在实际操作中，可能仪器已经贴靠井壁了电机不能及时停止，这样会导致施加给仪器贴靠井壁的力矩过大而对于仪器有所损伤，也有可能仪器尚未贴紧井壁电机就停止了，从而导致仪器测量不精确。为了避免上述问题，本发明提供一种可以根据仪器贴靠井壁的程度施加力矩的传动装置。

所述推靠装置中包括一推靠力矩调节装置，该推靠力矩调节装置为：

如图11至图14所示，蜗轮（84）由蜗轮外环（841）和蜗轮内环（842）构成，蜗轮外环与蜗杆啮合，蜗轮内环上设置连接曲柄连杆（86）的销轴（861），蜗轮外环和蜗轮内环之间设置弹性调节机构（88）。

所述弹性调节机构（88）为：蜗轮内环（842）的外侧面上设置若干凹槽，

蜗轮外环（841）上设置若干调节机构，其包括在蜗轮外环的内侧面上设置的调节槽（885），在该调节槽（885）中设置弹簧（883），弹簧（883）的外侧设置一推力球（884），该弹簧（883）推抵该推力球（884）一部分进入蜗轮内环（842）的凹槽中，另一部分在调节槽（885）内。

所述弹性调节机构（88）还包括一弹力调节结构，其包括一斜面顶板（882）和一调节螺钉（881），

斜面顶板（882）为一梯形截面的板体，设置在调节槽（885）的槽底，朝外的底面为一平面与弹簧（883）相接触，朝向槽底的顶面包括一平面段和一斜面段，在蜗轮外环的端面上设一螺孔与调节槽连通，调节螺钉（881）旋入该螺孔抵顶斜面顶板（882）顶面上的斜面段，使得当旋入调节螺钉（881）时，推动斜面顶板（882）向外移动压紧弹簧（883）以增大推靠力矩。

如图11至图14所示的实施例中，蜗轮外环（841）上均布4个调节机构。

蜗杆（85）与电机（81）通过联轴节（82）相连，将来自电机（81）的动力传递到蜗轮外环（841），蜗轮外环（841）借助推靠力矩调节装置推动蜗轮内环转动。蜗轮内环（842）与曲柄连杆（86）通过销轴相连，曲柄连杆（86）与推杆（87）通过销轴（862）相连，蜗轮内环（842）转动时，带动曲柄连杆（86）运动，从而带动推杆（87）向下运动，将驱动装置（530）的动力传输给运动机构（531）。

运动机构（531）中，小臂（71）焊接在固定管（43）的水平面上，推杆（87）内部开设有滑槽，销轴（77）水平固定在小臂（71）中，并保证推杆（87）沿竖直方向运动，推杆（87）可以推动销轴（72）沿小臂（71）内部的滑槽向下运动，从而驱动推杆连杆（73）将大臂（70）向外推出。

在测井仪器被推靠至墙壁，即测井仪器与墙壁接触的过程中，墙壁间接给大臂（70）反向阻力，并通过运动机构（531）传递给曲柄连杆（86），即曲柄连杆（86）给涡轮内环（842）施加反向力矩，在此反向力矩作用下，弹性调力矩机构（88）中的弹簧被压缩，四个推力球（884）被挤入涡轮外环（841）的调节槽（885）中，该过程会引起电机（81）带动涡轮外环（841）空转。

因此，本发明提供的推靠装置可以在推靠仪器贴壁后即使电机不停转，也可以通过推靠力矩调节装置让电机控制，有效保护仪器不被损坏。这样的结构非常可靠。

更进一步地，所述弹性调力矩机构（88），还可以通过修改调节螺钉（881）的旋入长度调节弹簧力的大小，从而控制力矩设定值的大小，从而间接控制推靠装置推靠力的大小。

操作中，推靠指令发出后，电机（81）通过蜗杆（85）和蜗轮（84）将动力输出至运动机构（531），测井仪器与运动机构（531）通过固定装置（532）相连，驱动装置（530）推动运动机构（531）工作，将测井仪器向外推出，使测井仪器能够稳定可靠地固定在井壁上。收臂指令发出后，电机反转，驱动装置（530）驱动运动机构（531）将测井仪器向内收回，完成收臂工作。

Claims (8)

1.一种用于垂直井测井仪器下放与回收的传送装置中的推靠装置（53），其特征在于：

该推靠装置（53）包括驱动装置（530）、传动机构（531）和固定装置（532），

该驱动装置（530）上设有固定结构用于固定在一支撑装置上，

所述驱动装置（530）包括设置在支撑管（40）上的一电机和一蜗轮蜗杆机构，所述电机（81）与所述蜗轮蜗杆机构中的蜗杆（85）连接，

所述传动机构（531）为一连杆机构，其包括一曲柄连杆（86）、一推杆（87）、一推杆连杆（73）和一大臂（70），

该曲柄连杆（86）的一端与所述蜗轮蜗杆机构中的蜗轮（84）上的一销轴（861）铰接；

该推杆（87）可移动地设置在所述支撑装置上设置的一小臂（71）上的一滑槽中，该推杆（87）的一端与该曲柄连杆（86）的另一端铰接；

该推杆连杆（73）的一端与该推杆（87）的另一端铰接；

该大臂（70）的一端铰接在支撑管（40）上，大臂（70）还与推杆连杆（73）铰接；

该固定装置（532）通过该传动机构（531）与驱动装置（530）连接，固定装置（532）上设有箝位固定装置以固定仪器，该传动机构（531）通过驱动装置（530），以使得固定在所述固定装置（532）上的仪器被推向井壁和收回；

所述固定装置（532）上设置销轴（75）与该大臂（70）的另一端铰接，该固定装置上设置箝位固定装置，用于固定仪器；

所述推靠装置中包括一推靠力矩调节装置，该推靠力矩调节装置为：

所述蜗轮（84）由蜗轮外环（841）和蜗轮内环（842）构成，蜗轮外环与蜗杆啮合，蜗轮内环上设置连接曲柄连杆（86）的销轴（861），蜗轮外环和蜗轮内环之间设置弹性调节机构（88）；

测井仪器箝位和固定在推靠装置（53）的固定装置（532）上，以通过驱动装置（530）被推到井壁上实施测量作业和退回到支撑装置即支撑管旁边。

2.根据权利要求1所述的推靠装置，其特征在于：

所述支撑管上设有一固定管（43），所述电机（81）和推杆设置在该固定管（43）上。

3.根据权利要求2所述的推靠装置，其特征在于：

所述固定管（43）纵向包括两部分，其中一部分为环形半筒体，另一部分为包含有纵向平面的筒体，两部分通过螺钉固连，所述小臂（71）设置在该纵向平面上。

4.根据权利要求1所述的推靠装置，其特征在于：

所述弹性调节机构（88）为：

蜗轮内环（842）的外侧面上设置若干凹槽，

蜗轮外环（841）上设置若干调节机构，其包括在蜗轮外环的内侧面上设置的调节槽（885），在该调节槽（885）中设置弹簧（883），弹簧（883）的外侧设置一推力球（884），该弹簧（883）推抵该推力球（884）一部分进入蜗轮内环（842）的凹槽中，另一部分在调节槽（885）内。

5.根据权利要求4所述的推靠装置，其特征在于：所述弹性调节机构（88）还包括一弹力调节结构，其包括一斜面顶板（882）和一调节螺钉（881），

斜面顶板（882）为一梯形截面的板体，设置在调节槽（885）的槽底，朝外的底面为一平面与弹簧（883）相接触，朝向槽底的顶面包括一平面段和一斜面段，在蜗轮外环的端面上设一螺孔与调节槽连通，调节螺钉（881）旋入该螺孔抵顶斜面顶板（882）顶面上的斜面段，使得当旋入调节螺钉（881）时，推动斜面顶板（882）向外移动压紧弹簧（883）以增大推靠力矩。

6.根据权利要求4所述的推靠装置，其特征在于：所述蜗轮外环（841）上均布4个所述弹性调节机构（88）。

7.根据权利要求1所述的推靠装置，其特征在于：所述固定装置（532）上的箝位固定装置包括一个固定架，该固定架包括一个底板，在该底板的两侧设有侧边板，在两个该侧边板上设置穿孔，所述大臂与固定装置（532）的铰接端分叉，两个分叉端头分别与两个所述侧边板通过销轴铰接固定；

在所述底板的两端设置箝位固定装置，每个箝位固定装置包括底块和顶块，该底块固定在该底板上，该顶块可拆分地固定在该底块上，该顶块和该底块相邻的侧面内凹，使得其合拢后形成测井仪器的夹持口。

8.根据权利要求7所述的推靠装置，其特征在于：所述顶块和底块通过螺栓固定。

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