CN207666306U - 油气勘探地质录井岩性剖面动态沙盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种油气勘探地质录井岩性剖面动态沙盘，属于油气勘探技术领域，其结构包括外围框架和岩性柱状剖面图卷；外围框架由左竖直立柱、右竖直立柱以及顶部固定架、底部固定架固定构成同一竖直平面的框架体；于外围框架内围的顶部固定设置有水平的顶部撑杆，顶部撑杆由顶部左端固定段、顶部中央转轴段、顶部电机和顶部右端固定段构成；于外围框架内围的底部固定设置有水平的底部撑杆，底部撑杆由底部左端固定段、底部中央转轴段、底部电机和底部右端固定段构成；岩性柱状剖面图卷由顶部电机和底部电机协同运转进行图卷的卷放。该装置为框体设计，通过上下卷轴的蜷绕实现岩性柱状剖面图的伸缩比对，通过比对尺实现深度上的比对。

Description

油气勘探地质录井岩性剖面动态沙盘

技术领域

本实用新型涉及油气勘探技术领域，具体地说是一种油气勘探地质录井岩性剖面动态沙盘。

背景技术

在油气勘探中，地质录井的主要工作是对钻井岩屑进行检测和编录。钻井过程中，钻头在井底钻碎的岩石碎屑称为岩屑，它随着钻井液的循环，不断地返至地面。岩屑是及时认识地层岩性和油气层的直观材料。按一定深度间隔取样，并按岩屑迟到时间作深度校正。对每次取得的混杂样品进行挑选，排除坍塌的岩块后，进行肉眼或显微镜下地质观察、描述、定名，分别求出各种岩屑样品的质量或体积百分比，确定取样深度的岩石类别，配合其他录井资料，作出井下岩屑地层剖面图。

地质历史上某一时代形成的层状岩石成为地层，它主要包括沉积岩、火山沉积岩以及由它们经受一定变质的浅变质岩。地层是指在某一地质年代因沉积作用以及岩浆喷出活动形成的地层的总称（所谓的地层是指在地壳发展过程中形成的各种成层和非成层岩石的总称。从岩性上讲，地层包括各种沉积岩、火山岩和变质岩；从时代上讲，地层有老有新，具有时间的概念。）地层是地壳中具一定层位的一层或一组岩石。地层可以是固结的岩石，也可以是没有固结的堆积物，包括沉积岩、火山岩和变质岩。在正常情况下，先形成的地层居下，后形成的地层居上。层与层之间的界面可以是明显的层面或沉积间断面，也可以是由于岩性、所含化石、矿物成分、化学成分、物理性质等的变化导致层面不十分明显。

对于地质工作来说，地层（岩性）分析的最终结果就是绘制到图件上，形成地层岩性剖面图，以供观察和进一步分析，并作为永久资料保存。将不同井之间的地层岩性剖面图进行比对，从中分析出不同地区或同一地区的地下地层的异同也称为多井对比。

将分析后的岩性、地层关系、含油气特征等按照一定的比例和图例绘制在长条绘图纸上，或输入到计算机中然后用穿孔纸打印出来，或用复印机复印下来，这些都最终形成了岩性柱状剖面图。在勘探实践中，将邻井图件和正钻井图件进行比对，以预测下步地层岩性这是一项重要的地质日常工作；有时，进行比对的还不止简单的两个图件，有时甚至会更多。一口井的岩性柱状图长度有好几米，宽度在几十厘米的范围内不等，要是将几张图排列开就需要较大的空间，甚至是长度为好多米的长条桌。但是，实际条件往往满足不了需要，唯一的办法就是将图件卷起，然后一点点地拉开，这时往往需要几个人的协调操作才能完成。

而且，这种方式只能在平面上操作，之前，还没有一种装置和方法能够实现动态的调整和分析。总之，常规的岩性柱状剖面对比分析方式存在着诸多缺点：

（1）图件展开占空间大，需要特定的工作区域；

（2）平面布局难以达到纵观的观察比对效果，限制人员的思维发挥；

（3）需要其他人员辅助拉伸图件，占用人力资源；

（4）比对方式方法传统陈旧不科学，达不到高效工作的要求；

（5）平面比对分析限制了参与人员的数量，不利于集体意见智慧的发挥；

（6）无法实现动态的教学实践效果，没有实现创新要求；

（7）工作效率低下，影响了油气勘探效益。

发明内容

本实用新型的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种油气勘探地质录井岩性剖面动态沙盘。

本实用新型的技术方案是按以下方式实现的，该油气勘探地质录井岩性剖面动态沙盘，其结构包括外围框架和岩性柱状剖面图卷；

外围框架由左竖直立柱、右竖直立柱以及顶部固定架、底部固定架固定构成同一竖直平面的框架体；

左竖直立柱、右竖直立柱的底端分别固定设置在底座上；

左竖直立柱、右竖直立柱互相平行；

于外围框架内围的顶部固定设置有水平的顶部撑杆，

顶部撑杆由顶部左端固定段、顶部中央转轴段、顶部电机和顶部右端固定段构成；

顶部左端固定段的左端固定连接在左竖直立柱上，顶部左端固定段的右端固定连接有顶部轴端座；顶部中央转轴段的左端防脱配置在顶部轴端座上；顶部中央转轴段的右端与顶部电机输出轴同轴固定连接，顶部电机同轴固定连接顶部右端固定段的左端，顶部右端固定段的右端固定连接在右竖直立柱上；

于外围框架内围的底部固定设置有水平的底部撑杆，

底部撑杆由底部左端固定段、底部中央转轴段、底部电机和底部右端固定段构成；

底部左端固定段的左端固定连接在左竖直立柱上，底部左端固定段的右端固定连接有底部轴端座；底部中央转轴段的左端防脱配置在底部轴端座上；底部中央转轴段的右端与底部电机输出轴同轴固定连接，底部电机同轴固定连接底部右端固定段的左端，底部右端固定段的右端固定连接在右竖直立柱上；

顶部中央转轴段和底部中央转轴段上分别同轴固定连接有随动齿轮，随动齿轮与所在中央转轴段固定为一体；

在随动齿轮一侧的所在中央转轴段上套接有分动套管，分动套管套接在所在中央转轴段上并与所在中央转轴段转动式活动连接，分动套管的一端的管外壁开设有外齿键，外齿键与随动齿轮的轮齿大小规格、形状数量均相同，外齿键外围配置有切换套环，切换套环的内环面上开设有内齿键，内齿键与外齿键相吻合，切换套环在外齿键与随动齿轮外围滑动切换，滑动切换的第一状态是切换套环的内齿键与分动套管的外齿键单独啮合；滑动切换的第二状态是切换套环的内齿键与分动套管的外齿键、随动齿轮共同啮合；滑动切换的第三状态是切换套环的内齿键与随动齿轮单独啮合；

岩性柱状剖面图卷的顶端固定缠绕在顶部中央转轴段的分动套管上，该岩性柱状剖面图卷的底端固定缠绕在底部中央转轴段的分动套管上，上下位置相对应；

岩性柱状剖面图卷由顶部电机和底部电机协同运转进行图卷的卷放。

分动套管与所在中央转轴段之间配置有轴承，二者通过轴承转动。

顶部撑杆和底部撑杆之间设置有三套横向并排的岩性柱状剖面图卷，每一岩性柱状剖面图卷均配置有所在中央转轴段随动齿轮、分动套管、切换套环。

左竖直立柱、右竖直立柱之间设置有水平横向比对尺，比对尺的两端分别通过直线轴承配置在左竖直立柱、右竖直立柱上，直线轴承采用阻尼式直线轴承。

本实用新型与现有技术相比所产生的有益效果是：

该油气勘探地质录井岩性剖面动态沙盘可广泛地应用于石油天然气勘探施工中地质录井的岩性剖面对比分析工作中，实现了地质录井岩性剖面的动态分析，使分析工作更加科学和直观，感官性更强。同时，该沙盘的工作原理也可应用到其它相关或类似领域，是图件类资料对比分析的重要装置。

该装置即可壁挂使用，也可基座插接安装应用。该装置可通过可调速电机实现转轴卷绕，同时也可通过手动卷钮操作。该装置为框体设计，通过上下卷轴的蜷绕实现岩性柱状剖面图的伸缩比对，通过比对尺实现深度上的比对。三体比对可通过手动卷钮进行微调。这种地质录井岩性剖面动态沙盘不但能够在地质录井工作中得到广泛应用，而且可用于其它需要进行图件比对的工作领域。

通体设计科学合理，可调速电机转动卷绕和手动卷钮微调相配合可实现纵向深度的比例调对；可分体撑杆设计便于岩性柱状剖面的装卸，更换比对。整体沙盘可悬挂也可坐落在底座中实现固定和位置摆放调整。该装置操作方便，安全可靠，整体可拆卸，减少了储存空间占用，可用作永久性设施使用。

具有以下功能和优点：

（1）图件垂向展开占空间小，不需要特定的工作区域或设施，将图件穿到卷轴上拉开即可，提升了工作效率；

（2）图件垂向悬挂运动可产生纵观的观察比对效果，激发了工作人员的立体思维；

（3）不需要其他人员辅助拉伸图件，不多占用人力资源，节省了劳动力；

（4）比对方式方法科学，可实现高效工作；

（5）不限制参与比对分析人员的数量，有利于抒发集体意见智慧；

（6）实现了动态的教学实践效果，创造了一种科学的工作工具；

（7）提升了工作效率，有助于油气勘探效益最大化。

该油气勘探地质录井岩性剖面动态沙盘设计合理、结构简单、安全可靠、使用方便、易于维护，具有很好的推广使用价值。

附图说明

附图1是本实用新型的结构示意图。

附图中的标记分别表示：

1、外围框架，

2、左竖直立柱，3、右竖直立柱，4、顶部固定架，5、底部固定架，

6、底座，

7、顶部撑杆，

8、顶部左端固定段，9、顶部中央转轴段，10、顶部电机，11、顶部右端固定段，

12、顶部轴端座，

13、底部撑杆，

14、底部左端固定段，15、底部中央转轴段，16、底部电机，17、底部右端固定段，

18、底部轴端座，

19、随动齿轮，20、分动套管，21、外齿键，22、切换套环，23、内齿键，

24、岩性柱状剖面图卷，25、轴承，26、比对尺，27、阻尼式直线轴承。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的油气勘探地质录井岩性剖面动态沙盘作以下详细说明。

如附图所示，本实用新型的油气勘探地质录井岩性剖面动态沙盘，其结构包括外围框架和岩性柱状剖面图卷；

外围框架1由左竖直立柱2、右竖直立柱3以及顶部固定架4、底部固定架5固定构成同一竖直平面的框架体；

左竖直立柱2、右竖直立柱3的底端分别固定设置在底座6上；

左竖直立柱2、右竖直立柱3互相平行；

于外围框架内围的顶部固定设置有水平的顶部撑杆7，

顶部撑杆7由顶部左端固定段8、顶部中央转轴段9、顶部电机10和顶部右端固定段11构成；

顶部左端固定段8的左端固定连接在左竖直立柱2上，顶部左端固定段8的右端固定连接有顶部轴端座12；顶部中央转轴段9的左端防脱配置在顶部轴端座上；顶部中央转轴段9的右端与顶部电机10输出轴同轴固定连接，顶部电机10同轴固定连接顶部右端固定段11的左端，顶部右端固定段11的右端固定连接在右竖直立柱3上；

于外围框架内围的底部固定设置有水平的底部撑杆13，

底部撑杆13由底部左端固定段14、底部中央转轴段15、底部电机16和底部右端固定段17构成；

底部左端固定段14的左端固定连接在左竖直立柱上，底部左端固定段14的右端固定连接有底部轴端座18；底部中央转轴段15的左端防脱配置在底部轴端座上；底部中央转轴段15的右端与底部电机16输出轴同轴固定连接，底部电机16同轴固定连接底部右端固定段17的左端，底部右端固定段17的右端固定连接在右竖直立柱上；

顶部中央转轴段9和底部中央转轴段15上分别同轴固定连接有随动齿轮19，随动齿轮与所在中央转轴段固定为一体；

在随动齿轮19一侧的所在中央转轴段上套接有分动套管20，分动套管套接在所在中央转轴段上并与所在中央转轴段转动式活动连接，分动套管的一端的管外壁开设有外齿键21，外齿键与随动齿轮的轮齿大小规格、形状数量均相同，外齿键外围配置有切换套环22，切换套环22的内环面上开设有内齿键23，内齿键与外齿键相吻合，切换套环在外齿键与随动齿轮外围滑动切换，滑动切换的第一状态是切换套环的内齿键与分动套管的外齿键单独啮合；滑动切换的第二状态是切换套环的内齿键与分动套管的外齿键、随动齿轮共同啮合；滑动切换的第三状态是切换套环的内齿键与随动齿轮单独啮合；

岩性柱状剖面图卷24的顶端固定缠绕在顶部中央转轴段的分动套管上，该岩性柱状剖面图卷的底端固定缠绕在底部中央转轴段的分动套管上，上下位置相对应；

岩性柱状剖面图卷由顶部电机和底部电机协同运转进行图卷的卷放。

分动套管与所在中央转轴段之间配置有轴承，二者通过轴承25转动。

顶部撑杆和底部撑杆之间设置有三套横向并排的岩性柱状剖面图卷，每一岩性柱状剖面图卷均配置有所在中央转轴段随动齿轮、分动套管、切换套环。

左竖直立柱、右竖直立柱之间设置有水平横向比对尺26，比对尺的两端分别通过直线轴承配置在左竖直立柱、右竖直立柱上，直线轴承采用阻尼式直线轴承27。

该油气勘探地质录井岩性剖面动态沙盘具体制作方式可采用：

1.框架。框架分为外框架和内框架，外框架为长框形，宽2200mm，高2000mm。框架材质为不锈合金管材，管材外径40mm。外框架上端有挂钩，当需要将沙盘整体悬挂时，可直接通过挂钩悬挂。当落地放置时，则将框架放置到底座中。

2.底座。外框架可插座在底座中，底座为圆座，底座中间有套管，套管内径40mm。外框架可直接插接在套管中，实现坐落放置。

3.内框架。内框架支托在外框架内，内框架通过撑杆和竖拉撑与外框架连接，沙盘悬停在内框架中。内框架宽2120mm，高1800mm，即内框架的两个横向撑杆距外框架的上下空间距离为100mm，在这个距离内为岩性剖面柱状图提供蜷绕空间。

4.撑杆。上下撑杆组成内框架，撑杆上包括：

固定轴。固定轴内为压簧，撑杆分为五段，五段通过固定轴及手动卷钮实现弹性连接。固定轴实际上起到横拉撑的作用，同时，随可调速电机的转动而转动，也是一种转轴的作用。

手动卷钮切换套环。在上下撑杆上有三个手动卷钮，通过手动卷钮可对三个岩性柱状剖面图进行垂向上的微调。另外，手动卷钮内有弹性压簧和对接齿轮，分开任何一段即可对图件进行微调。各段对接后就可随可调速电机转动，实现整体纵向上的蜷绕。

可调速电机为直流充电式电机，内部有电池，电机内的齿轮连接筒手动卷钮。上部可调速电机实现撑杆的向上卷绕，下步电机实现撑杆的反向卷绕，任何一个电机在不工作时都和另一个电机无阻随动。

5.岩性柱状剖面。岩性柱状剖面卷绕在上下撑杆中，以预探井、评价井和生产井为例，各井别的柱状剖面上都有深度比例尺、岩性剖面和解释结论三部分，柱状剖面可按等深度比例排列也可按不等深度比例排列，根据实际情况进行深度对比分析。

6. 比对尺。比对尺在内框架中可上下有阻滑动，有阻滑动的目的是为了比例尺能够定位悬停，阻力来自框架内的滑道。

Claims (4)

1.油气勘探地质录井岩性剖面动态沙盘，其特征在于包括外围框架和岩性柱状剖面图卷；

外围框架由左竖直立柱、右竖直立柱以及顶部固定架、底部固定架固定构成同一竖直平面的框架体；

左竖直立柱、右竖直立柱的底端分别固定设置在底座上；

左竖直立柱、右竖直立柱互相平行；

于外围框架内围的顶部固定设置有水平的顶部撑杆，

顶部撑杆由顶部左端固定段、顶部中央转轴段、顶部电机和顶部右端固定段构成；

顶部左端固定段的左端固定连接在左竖直立柱上，顶部左端固定段的右端固定连接有顶部轴端座；顶部中央转轴段的左端防脱配置在顶部轴端座上；顶部中央转轴段的右端与顶部电机输出轴同轴固定连接，顶部电机同轴固定连接顶部右端固定段的左端，顶部右端固定段的右端固定连接在右竖直立柱上；

于外围框架内围的底部固定设置有水平的底部撑杆，

底部撑杆由底部左端固定段、底部中央转轴段、底部电机和底部右端固定段构成；

底部左端固定段的左端固定连接在左竖直立柱上，底部左端固定段的右端固定连接有底部轴端座；底部中央转轴段的左端防脱配置在底部轴端座上；底部中央转轴段的右端与底部电机输出轴同轴固定连接，底部电机同轴固定连接底部右端固定段的左端，底部右端固定段的右端固定连接在右竖直立柱上；

顶部中央转轴段和底部中央转轴段上分别同轴固定连接有随动齿轮，随动齿轮与所在中央转轴段固定为一体；

在随动齿轮一侧的所在中央转轴段上套接有分动套管，分动套管套接在所在中央转轴段上并与所在中央转轴段转动式活动连接，分动套管的一端的管外壁开设有外齿键，外齿键与随动齿轮的轮齿大小规格、形状数量均相同，外齿键外围配置有切换套环，切换套环的内环面上开设有内齿键，内齿键与外齿键相吻合，切换套环在外齿键与随动齿轮外围滑动切换，滑动切换的第一状态是切换套环的内齿键与分动套管的外齿键单独啮合；滑动切换的第二状态是切换套环的内齿键与分动套管的外齿键、随动齿轮共同啮合；滑动切换的第三状态是切换套环的内齿键与随动齿轮单独啮合；

岩性柱状剖面图卷的顶端固定缠绕在顶部中央转轴段的分动套管上，该岩性柱状剖面图卷的底端固定缠绕在底部中央转轴段的分动套管上，上下位置相对应；

岩性柱状剖面图卷由顶部电机和底部电机协同运转进行图卷的卷放。

2.根据权利要求1所述的油气勘探地质录井岩性剖面动态沙盘，其特征在于：分动套管与所在中央转轴段之间配置有轴承，二者通过轴承转动。

3.根据权利要求1所述的油气勘探地质录井岩性剖面动态沙盘，其特征在于：顶部撑杆和底部撑杆之间设置有三套横向并排的岩性柱状剖面图卷，每一岩性柱状剖面图卷均配置有所在中央转轴段随动齿轮、分动套管、切换套环。

4.根据权利要求1所述的油气勘探地质录井岩性剖面动态沙盘，其特征在于：左竖直立柱、右竖直立柱之间设置有水平横向比对尺，比对尺的两端分别通过直线轴承配置在左竖直立柱、右竖直立柱上，直线轴承采用阻尼式直线轴承。