CN210087887U - 一种用于机械式测斜仪器的阻尼结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于机械式测斜仪器的阻尼结构，包括带有通孔的阻尼外筒、滑动设置在阻尼外筒靠近测斜机构机构一端的阻尼脉冲杆、设置在阻尼外筒内的阻尼阀、滑动设置在阻尼外筒内的阻尼活塞，所述的阻尼活塞与阻尼脉冲杆分别位于阻尼阀的两端。本实用新型的有益效果是：本方案在承受外力时能够对外力起到缓冲、减振的作用，进而提高测斜仪器测量井斜的精度以及准确度，减小振动对测量数据的干扰。
Description
技术领域
本实用新型涉及钻井技术领域，具体是一种用于机械式测斜仪器的阻尼结构。
背景技术
井斜问题是油气钻井生产中一个非常重要的问题。特别是高陡构造条件下的井斜问题不仅造成机械钻速低导致钻井周期长、钻井成本高而且往往造成井身质量不合格严重时导致中途填井重钻或报废贻误建井周期甚至达不到预定的勘探开发目的。从上世纪20年代起工程技术人员和科研工作者对井斜问题及防斜措施进行了理论研究和工具丌发提出了多种井斜控制方案研制丌发了一些防斜工具。这些理论和工具对控制井斜起到了一定的作用但并不能完全避免井斜的发生。到目前为止所有的油气井在钻井过程中都会发生不同程度的井斜。既然井斜问题不可避免就需要测量井斜以保证井斜在许可范围之内避免发生井下事故。因此井斜的测量是钻井工程上不可缺少的工作对控制井斜、保证井身质量具有重要意义。
测斜技术就是为了解决油气井测斜问题而发展起来的,刚开始时主要是为了测量直井的井斜即测量油气井偏离铅垂线的大小尽量保证井眼的垂直。后来随着钻井技术的进步和复杂油气藏开采的需要出现了定向井、水平井等特殊工艺井随之出现了相应的测量仪器。回顾测斜技术的发展历史可分为三个阶段。第一阶段是虹吸测斜技术其原理是利用液面始终保持水平的特性来测量井斜它是最初的测斜技术与之相关的仪器是虹吸式测斜仪。这种测斜技术由于操作不方便、需要时日长而已基本被淘汰。第二阶段是照相测斜技术其基本原理是利用重力和磁性原理通过摆锤和指南针在罗盘上成像测量井斜和方位角。这种技术从世纪年代后期开始发展起来年代在油田广泛使用口。与照相测斜技术相关的仪器包括照相式单点测斜仪多点测斜仪等。目前照相式单点测斜仪还在使用而照相式多点测斜仪因读数不方便而被电子多点测斜仪代替。第三阶段是电子测斜技术其基本原理是利用地球重力场和地磁场用加速度计感应地球重力场强而测量并斜用磁通门用来感应地球磁场强而测量方位。这种技术在世纪年代末年代初首先从国外引进后来经过我国技术人员的科研攻关相继研制成功电子单点测斜仪、电子单多点测斜仪等。20世纪70年代切期为满足定向井、水平井钻井工艺需要我国开始引进有线随钻测量仪器和无线随钻测量仪器，并在对关键技术进行消化吸收的基础上开展有线随钻和无线随钻测斜技术的研究工作开发研制有线随钻测量仪器和无线随钻测量仪器。目前国内己有多个生产有线随钻和无线随钻测量仪器的厂家。
机械式无线随钻测斜技术集机械、液压和钻井液脉冲技术为一体，利用精密机械结构测量井斜。井下仪器为纯机械机构，井斜的测量、井斜信息的转换、脉冲信号的产生等全部通过机械装置实现。它可以象MWD一样在下钻之前安装到井下钻具上实现随钻测量实时监测井斜。由于机械式无线随钻测斜仪具有操作使用方便、不受温度和井深影响等优点在深井和高温等特殊直井中得了广泛应用。
国外在机械式无线随钻测斜技术方面的研究工作从20世纪50年代末开始起步,60年代获得成功。70年代末BJHughes公司研制的机械式无线随钻测斜仪商业化丌始在现场推广应用。经过三十多年的研究和改进国外在机械式无线随钻测斜技术方面的研究和应用取得了很大的成就，研究设计了多种类型的机械式测斜仪器。
我国在钻井测斜仪器方面的研究工作己取得了重要的成就但在机械式测斜仪器方面的研究还是空白。国内还没有对机械式无线随钻测斜技术进行过系统的研究也没有研制和生产机械式测斜仪的单位和厂家。原地质矿产部华东石油地质局于1986年申报的中国发明专利“自调机械式随钻测斜仪”中涉及到机械式测斜仪但直没有产品问世，也没有相关的研究报道。
在测量的过程中，由于电机、泵等设备的振动会影响到钻井液产生晃动而使得测量存在误差。
实用新型内容
为克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种用于机械式测斜仪器的阻尼结构，在测斜仪器工作时起到缓冲减振的效果，提高测量的准确性。
本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种用于机械式测斜仪器的阻尼结构，包括带有通孔的阻尼外筒、滑动设置在阻尼外筒靠近测斜机构机构一端的阻尼脉冲杆、设置在阻尼外筒内的阻尼阀、滑动设置在阻尼外筒内的阻尼活塞，所述的阻尼活塞与阻尼脉冲杆分别位于阻尼阀的两端，阻尼外筒内填充有润滑油。
进一步地，为了更好的实现本实用新型，所述的阻尼阀包括带有阀体通孔的阻尼阀体、若干个设置在阀体通孔内的阻尼孔板、分别设置在阀体通孔两端的导流座和堵丝、设置在阻尼阀体上的回流孔，所述的阀体通孔的轴线与回流孔的轴线平行，回流孔靠近导流座的一端设置有阻尼小球。
进一步地，为了更好的实现本实用新型，所述的导流座与阻尼孔板之间设置有过滤网。
进一步地，为了更好的实现本实用新型，所述的阻尼外筒内设置有与阻尼活塞传动连接的阻尼弹簧。
本方案所取得的有益效果是：
本方案在承受外力时能够对外力起到缓冲、减振的作用，进而提高测斜仪器测量井斜的精度以及准确度，减小振动对测量数据的干扰。
附图说明
图1为阻尼装置的结构示意图；
图2为阻尼阀体的结构示意图。
其中： 541-阻尼外筒，542-阻尼阀，5421-阻尼阀体，5422-导流座，5423-阻尼孔板，5424-堵丝，5425-回流孔，5426-阻尼小球，5427-过滤网，543-阻尼脉冲杆，544-阻尼活塞，545-阻尼弹簧。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例1：
如图1所示，本实施例中，一种用于机械式测斜仪器的阻尼结构，包括带有通孔的阻尼外筒541、滑动设置在阻尼外筒541靠近测斜机构机构53一端的阻尼脉冲杆543、设置在阻尼外筒541内的阻尼阀542、滑动设置在阻尼外筒541内的阻尼活塞544，所述的阻尼活塞544与阻尼脉冲杆543分别位于阻尼阀542的两端。
所述的阻尼外筒541内充满润滑油，阻尼脉冲杆543在钻井液冲击力的作用下有向下运动的趋势。由于液压油不可压缩，使得阻尼外筒541内上部腔体的压力升高，当上部腔体与下部腔体之间的压差足以让液压油克服阻尼阀542的节流小孔阻力时，液压油开始从上部腔体流入下部腔体，阻尼脉冲杆543也开始向下移动进入上部的密封腔体内。进入下部腔体的液压油会推动阻尼活塞544下移。
利用阻尼装置54能够起到使脉冲阀514平稳移动、匀速移动的功能，降低钻井液的性能、排量、泵产生的振动、钻头产生的振动等因素对脉冲阀514造成的影响，从而有利于提高测量的精度以及准确度，减小振动对测量数据的干扰。
本实施例中，所述的阻尼外筒541内设置有与阻尼活塞544传动连接的阻尼弹簧545。
利用阻尼弹簧545能够起到使阻尼活塞544复位的功能，在阻尼脉冲杆543失去钻井液的压力时，利用阻尼弹簧545自动使阻尼活塞544复位，并使下部腔体的液压油回流以及使动脉冲杆上移。
如图2所示，所述的阻尼阀542包括带有阀体通孔的阻尼阀体5421、若干个设置在阀体通孔内的阻尼孔板5423、分别设置在阀体通孔两端的导流座5422和堵丝5424、设置在阻尼阀体5421上的回流孔5425，所述的阀体通孔的轴线与回流孔5425的轴线平行，回流孔5425靠近导流座5422的一端设置有阻尼小球5426。
本实施例中，能够根据需要选用不同数量的阻尼孔板5423以获取不同的阻尼效果，并能够增强结构的互换性，减小维护、使用成本。为了使多个阻尼孔板5423上的节流小孔连通，在阻尼孔板5423的两侧开设凹槽，将节流小孔贯通设置在两个凹槽之间，以此相邻阻尼孔板5423的凹槽能够互相连通，以保证相邻的节流小孔能够连通，并且使节流小孔偏心设置，相邻的节流小孔交错设置，以此能够增加节流小孔整体的长度，从而起到增强阻尼效果的作用，并且能够避免节流小孔堵塞。
本实施例中，所述的导流座5422与阻尼孔板5423之间设置有过滤网5427。利用过滤网5427主要起到过滤润滑油的作用，避免润滑油内的杂质进入到节流小孔内造成堵塞。本实施例中，其它未描述的内容与上述实施例相同，故不赘述。
以上所述的，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质，在本实用新型的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种用于机械式测斜仪器的阻尼结构，其特征在于：包括带有通孔的阻尼外筒（541）、滑动设置在阻尼外筒（541）一端的阻尼脉冲杆（543）、设置在阻尼外筒（541）内的阻尼阀（542）、滑动设置在阻尼外筒（541）内的阻尼活塞（544），所述的阻尼活塞（544）与阻尼脉冲杆（543）分别位于阻尼阀（542）的两端，阻尼活塞（544）与阻尼外筒（541）滑动密封连接，阻尼脉冲杆（543）与阻尼外筒（541）滑动密封连接，阻尼外筒（541）内填充有润滑油。
2.根据权利要求1所述的一种用于机械式测斜仪器的阻尼结构，其特征在于：所述的阻尼外筒（541）内设置有与阻尼活塞（544）传动连接的阻尼弹簧（545）。
3.根据权利要求1所述的一种用于机械式测斜仪器的阻尼结构，其特征在于：所述的阻尼阀（542）包括带有阀体通孔的阻尼阀体（5421）、若干个设置在阀体通孔内的阻尼孔板（5423）、分别设置在阀体通孔两端的导流座（5422）和堵丝（5424）、设置在阻尼阀体（5421）上的回流孔（5425），所述的阀体通孔的轴线与回流孔（5425）的轴线平行，回流孔（5425）靠近导流座（5422）的一端设置有阻尼小球（5426）。
4.根据权利要求3所述的一种用于机械式测斜仪器的阻尼结构，其特征在于：所述的导流座（5422）与阻尼孔板（5423）之间设置有过滤网（5427）。
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