CN204457760U - 一种微球测井仪活动极板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种微球测井仪活动极板，包括橡胶极板，橡胶极板紧固在旋转固定钢板上，旋转固定钢板两端通过旋转转轴与旋转固定块连接，旋转固定块固定在极板底座上，通过橡胶极板安装在可旋转的旋转固定钢板上，实现了当微球中心偏离井筒中心时，也能将橡胶极板紧贴井壁，以便提供准确的测井资料，而且本实用新型的活动极板安装简单，橡胶极板磨损时更换方便，发生故障时维修简单。
Description
技术领域
本实用新型属于石油测井领域，它是对目前广泛应用的微球型聚焦测井仪使用的非活动极板的改进，具体涉及一种微球测井仪活动极板。
背景技术
在油气井开发测井过程中，微球测井要求仪器极板紧贴井壁，才能准确地测量到钻井井筒中冲洗带的电阻率，但由于很多原因，仪器极板不能很好地紧贴井壁，比如推靠臂弹簧弹性过小、剪刀式推靠内有硬东西卡住推靠臂、推靠限位开关调节不合适、极板设计有缺陷、井眼不规则、大井眼等都会出现贴不好井壁现象，造成微球测值低的问题，取得的不合格品资料降低了测井资料的准确性，不利于后期测井解释评价。
根据微球测井仪器在井眼中的运行姿态，经过理论分析和实验验证认为，安装常规极板9(非活动极板)的微球仪器在井眼中的姿态如图1、图2A和图2B所示，由此三张图示可以看出常规极板9只有在微球推靠8张开最大时也即微球中心与井筒10中心重合时，常规极板9才能与井壁良好接触，而在测井仪器不居中的情况下(如大斜度井中)，随着偏离井筒10中心距离的增大，常规极板9与井筒10内壁紧贴程度越差，测量出来的电阻率偏离实际的误差也就越大，提供的资料质量也就越差。
实用新型内容
本实用新型主要针对微球测井仪器安装的非活动极板在实际测井过程中不能很好贴合井壁的情况，提供一种微球测井仪活动极板，保证微球测井仪 器在偏心时也能使极板可靠贴紧井壁从而提高测井曲线采集质量。
本实用新型具体通过以下技术方案来实现上述目的：一种微球测井仪活动极板，包括极板底座，极板底座两端固定有旋转固定块，两旋转固定块通过旋转转轴连接旋转固定钢板的两端，旋转固定钢板与极板底座之间设置有供旋转固定钢板发生旋转的间距，且该间距越大，旋转固定钢板发生偏转的最大角就越大，旋转固定钢板上固定有橡胶极板。
优化的，所述旋转固定块通过第一螺栓安装在极板底座上。
优化的，所述橡胶极板包括主体以及自主体的两端分别向外延伸的突出部，该突出部设置有安装孔；所述旋转固定钢板包括设置有上方开口凹槽的本体和本体两端向上延伸有挡板，挡板与旋转固定钢板连接处设置有台阶，所述橡胶极板通过在安装孔内安装第二螺栓固定在台阶上，从而实现橡胶极板与旋转固定钢板之间的紧固连接，且橡胶极板的突出部上表面与挡板上表面平齐。
优化的，所述橡胶极板包括与旋转固定钢板接触的固定部分和与井壁接触的橡胶面板，所述橡胶面板外表面为弧面，所述橡胶面板与突出部之间通过倒角过渡连接，且橡胶面板上表面高于突出部上表面。
优化的，所述旋转转轴连接在旋转固定钢板的中轴线位置。
优化的，所述两旋转固定块上开设有用于安装旋转转轴的同轴销轴孔。
优化的，所述旋转固定钢板与极板底座宽度相同。
优化的，所述固定钢板与极板底座的宽度均为46mm，所述旋转固定钢板底面与极板底座之间的间距为6～10.8mm。
在测井过程中，将微球测井仪放入井筒中，在微球推靠张开的作用下， 推靠臂和活动极板延相反方向贴向井筒内壁，当微球中心偏离井筒中心时，活动极板仅通过橡胶极板的一侧边与井筒内壁接触，即微球推靠提供的张力作用在橡胶极板与井筒内壁接触的一侧边上，根据力学原理可知，在微球推靠提供的贴向井壁的作用力和旋转转轴配合下，旋转固定钢板和固定在其上的橡胶极板依靠力学原理以旋转转轴为中轴线发生旋转直至橡胶极板与井筒内壁贴合。
与现有技术相比，本实用新型的一种微球测井仪活动极板通过将橡胶极板固定在可转动的旋转固定板上，当微球中心偏离井筒中心时，通过微球推靠提供的张力与旋转转轴的共同作用发生旋转，确保橡胶极板能很好的贴合井壁，提高微球仪器测井曲线采集质量。
进一步的，橡胶极板通过第二螺栓固定在旋转固定钢板上，拆卸第二螺栓即可对磨损的橡胶极板进行更换，操作简单方便。
进一步的，橡胶极板通过在安装孔内安装第二螺栓固定在旋转固定钢板的台阶上，从而实现橡胶极板与旋转固定钢板之间的紧固连接，确保橡胶极板在旋转固定极板上固定牢靠，橡胶极板的突出部上表面与挡板上表面平齐，起到边缘平滑过度作用。
进一步的，橡胶面板上表面高于突出部上表面，能够更好的与井壁贴合，提高测量精度。
附图说明
图1为微球仪器居中时极板与井壁示意图。
图2A和图2B均为微球仪器不居中时极板与井壁示意图。
图3为活动极板与井壁示意图。
图4A为本实用新型微球改进后的活动极板的主视图。
图4B是图4A的左视图。
图4C是图4A的俯视图。
图5A为81/2"井眼时极板最大偏传角示意图。
图5B为91/2"井眼时极板最大偏传角示意图。
图6A为13°活动极板在81/2"井眼时的示意图。
图6B为13°活动极板在91/2"井眼时的示意图。
图7为本实用新型活动极板与常规极板对比测井曲线图，左为常规极板测井曲线；中为活动极板测井曲线；右为双侧向测井曲线。
图中：1-橡胶极板，2-旋转固定钢板，3-旋转转轴，4-旋转固定块，5-第一螺栓，6-极板底座，7-第二螺栓，8-微球推靠，9-常规极板，10-井筒，11-活动极板，12-推靠臂。
具体实施方式：
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行说明。
参见图4A、图4B和图4C，一种微球测井仪活动极板，包括极板底座6，极板底座6两端通过第一螺栓5固定有旋转固定块4，两旋转固定块4上开设有用于安装旋转转轴3的同轴销轴孔，两旋转固定块4通过旋转转轴3连接旋转固定钢板2的两端，且旋转转轴3连接在旋转固定钢板2的中轴线位置，旋转固定钢板2与极板底座6之间设置有供旋转固定钢板2发生旋转的间距，且该间距越大，旋转固定钢板2发生偏转的最大角就越大，旋转固定钢板2上固定有橡胶极板1。
本优选实施例中，橡胶极板1包括主体以及自主体的两端分别向外延伸 的突出部，该突出部设置有安装孔；旋转固定钢板2包括设置有上方开口凹槽的本体和本体两端向上延伸有挡板，挡板与旋转固定钢板2连接处设置有台阶，橡胶极板1通过在安装孔内安装第二螺栓7固定在台阶上，从而实现橡胶极板1与旋转固定钢板2之间的紧固连接，且橡胶极板1的突出部上表面与挡板上表面平齐；橡胶极板1包括与旋转固定钢板2接触的固定部分和与井壁接触的橡胶面板，橡胶面板外表面为弧面，橡胶面板与突出部之间通过倒角过渡连接，且橡胶面板上表面高于突出部上表面。
本优选实施例中，固定钢板2与极板底座6的宽度均为46mm，旋转固定钢板2底面与极板底座6之间的间距为6～10.8mm。
如图2A和图2B所示，在测井过程中，微球仪器不居中时，当橡胶极板1偏离正常位置一定角度后，橡胶极板1表面就可以和井壁贴紧。
在图3中，β为橡胶极板1偏转角，α为弦切角，δ为弦切角α所对应的圆心角，根据弦切角定理(圆中任何一条弦的弦切角等于其所对应的圆心角)可得，α＝δ，由此可推得β＝90°-δ，而δ可以根据井筒10直径和微球仪器的主体最大直径利用几何知识算出，即cosδ＝(R-r)/R，δ＝arccos[((R-r)/R]；现使用的微球仪器的主体最大直径而现使用的裸眼井的直径有两种：D＝81/2"＝216mm，D＝91/2"＝242mm，相应的R＝108mm，R＝121mm，由此可以算出橡胶极板1最大(极限)偏转角β：当D＝81/2"时，β＝23°；当D＝91/2"时，β＝28°。
由上可知，当微球主体紧贴于井壁上时，橡胶极板1需要发生偏转的角度β仅由井筒10直径和微球主体直径决定；当井筒10直径一定，而且微球主体紧贴于井壁上时，橡胶极板1的偏转角β仅由微球主体直径决定；微球 主体直径越大，橡胶极板偏转角β越小，反之越大。
通过实际的计算，发现微球活动极板11的实际最大偏转角度，仅由极板底座6的宽度和极板底座2与旋转固定钢板2之间的间距决定，极板底座6宽度越小，与旋转固定钢板2之间的间距越大，微球活动极板11实际最大偏转角越大，但考虑到微球仪器在井筒10中因其它仪器捆绑扶正器等因素的影响，造成微球仪器外壳偏离井壁2～3cm的情况，因此只要橡胶极板偏转角β大于13°即可满足使用要求。
当保持极板底座6的宽度为现有的46mm时，将旋转固定钢板2与极板底座6之间间距调整到6mm，通过计算可得出，橡胶极板1的实际最大偏转角为15°，能够满足实际使用要求。
同理，如果要使橡胶极板1的实际最大偏转角分别等于23°或28°，当极板底座6宽度为现有的46mm，通过计算可得出，旋转固定钢板2与极板底座6之间间距应分别为9.7mm和10.8mm。
图5A、图5B、图6A和图6B为带有13°活动橡胶极板1的微球仪器在井筒10中的示意图，图中，微球推靠8中心偏离井筒10中心，在微球推靠8的推靠臂12提供的贴向井筒10内壁的作用力和旋转转轴3配合下，旋转固定钢板2和固定在其上的橡胶极板1依靠力学原理以旋转转轴3为中轴线发生旋转直至橡胶极板1与井筒10内壁贴合。
图7为本实用新型活动极板与常规极板对比测井曲线图，左为常规极板测井曲线；中为活动极板测井曲线；右为双侧向测井曲线，从图上可以看出，微球曲线测井质量明显提高，和其它曲线如双侧向曲线具有良好的对应关系。
本实用新型的一种微球测井仪活动极板，松开橡胶极板1的固定螺丝7 即可更换磨损的橡胶极板1，更换方便；拆装简单，松开第一螺栓5可拆卸旋转固定块4，松开旋转转轴3，可让旋转固定钢板2和固定底板6分离，发生故障时维修简单。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点，本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种微球测井仪活动极板，其特征在于：包括中空且上方开口的极板底座(6)，极板底座(6)的中空部分两端固定有旋转固定块(4)，两旋转固定块(4)之间连接有旋转固定钢板(2)，所述旋转固定块(4)与旋转固定钢板(2)通过旋转转轴(3)连接，所述旋转固定钢板(2)上设置有容置橡胶极板(1)的凹槽；所述旋转固定钢板(2)底面与所述极板底座(6)之间设置有供旋转固定钢板(2)发生旋转的空间。
2.根据权利要求1所述的一种微球测井仪活动极板，其特征在于：所述旋转固定块(4)通过第一螺栓(5)安装在极板底座(6)上。
3.根据权利要求1所述的一种微球测井仪活动极板，其特征在于：所述橡胶极板(1)包括主体以及自主体的两端分别向外延伸的突出部，该突出部设置有安装孔；所述旋转固定钢板(2)包括本体和本体两端向上延伸的挡板，挡板与旋转固定钢板(2)连接处设置有台阶，所述橡胶极板(1)通过在安装孔内安装第二螺栓(7)固定在台阶上，从而实现橡胶极板(1)与旋转固定钢板(2)之间的紧固连接，且橡胶极板(1)的突出部上表面与挡板上表面平齐。
4.根据权利要求3所述的一种微球测井仪活动极板，其特征在于：所述橡胶极板(1)包括与旋转固定钢板(2)接触的固定部分和与井壁接触的橡胶面板，所述橡胶面板外表面为弧面，所述橡胶面板与突出部之间通过倒角过渡连接，且橡胶面板上表面高于突出部上表面。
5.根据权利要求1所述的一种微球测井仪活动极板，其特征在于：所述旋转转轴(3)连接在旋转固定钢板(2)的中轴线位置。
6.根据权利要求1所述的一种微球测井仪活动极板，其特征在于：所述两旋转固定块(4)上开设有用于安装旋转转轴(3)的同轴销轴孔。
7.根据权利要求1所述的一种微球测井仪活动极板，其特征在于：所述旋转固定钢板(2)与极板底座(6)宽度相同。
8.根据权利要求1所述的一种微球测井仪活动极板，其特征在于：所述固定钢板(2)与极板底座(6)的宽度均为46mm，所述旋转固定钢板(2)底面与极板底座(6)之间的间距为6～10.8mm。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106519364A (zh) * | 2016-10-28 | 2017-03-22 | 中国化工集团曙光橡胶工业研究设计院有限公司 | 一种微球极板制造工艺 |
| CN110486006A (zh) * | 2019-08-21 | 2019-11-22 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种电阻率测量极板及制作方法 |
| CN112557703A (zh) * | 2020-11-04 | 2021-03-26 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种极板组件和地层信息检测装置 |
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