CN212454400U

CN212454400U - 一种随钻方位伽马类仪器刻度校验装置

Info

Publication number: CN212454400U
Application number: CN202020944247.XU
Authority: CN
Inventors: 段军亚; 高辉; 黄禄刚; 马珍纲; 王李江
Original assignee: Xi'an Huineng Electronic Equipment Co ltd
Current assignee: Xi'an Huineng Electronic Equipment Co ltd
Priority date: 2020-05-28
Filing date: 2020-05-28
Publication date: 2021-02-02
Anticipated expiration: 2030-05-28

Abstract

本实用新型属于油气测井设备技术领域，公开了一种随钻方位伽马类仪器刻度校验装置，头架组件设置有头架，尾架组件设置有尾架；头架、尾架上均设置有V型支架组件；头架V型支架组件和尾架V型支架组件支撑有钻铤，钻铤左端连接有导电滑环，右端连接有驱动头组件；头架上设置有驱动电机组件，驱动电机组件与驱动头组件通过同步带连接；钻铤刻度校验模块整体放置在可移动液压升降平台车上，分上部模块和下部模块；可移动升降平台台面上设置有C型梁架，C型梁架上安装有二级升降装置，二级升降装置与上部模块通过铰链连接，下部模块通过螺栓固定在可移动升降平台台面上。本实用新型采用V型支架对钻铤进行固定，简化了系统复杂度，减小了重量。

Description

一种随钻方位伽马类仪器刻度校验装置

技术领域

本实用新型属于油气测井设备技术领域，尤其涉及一种随钻方位伽马类仪器刻度校验装置。

背景技术

目前，随钻方位伽马类仪器测井原理与常规自然伽马测井原理类似，都是测量地层天然放射性。但是，随钻方位伽马类仪器沿仪器周向布置有多组探测器，其测量数据具有方位特性。常规自然伽马仪器测量的是测点位置井眼各方向地层的平均伽马值，当穿过不同地层时，测量得到的伽马计数值会发生变化，虽然通过伽马曲线可以直观地显示仪器穿过的地层发生了变化，但是不能判断出是从什么方位穿过层位分界的。在常规自然伽马测井的基础上，方位伽马是对自然伽马的优化升级，使测量得到的数据带有方位信息，按照重力方向把测点的圆周分为4、8或16扇区，测出每个扇区的伽马计数，进而能够对钻具方向进行正确的回调，有助于提升钻遇率。

常规的自然伽马刻度校验装置通常是由人工配制的放射性混凝土制成，无法区别岩性和模拟不同的地层，因此对随钻方位伽马类仪器无法对其进行有效的方位校验。长庆钻井公司设计研制出一种无线随钻伽马测量单元测试系统，能够完全模拟钻井真实的复合钻进情况(钻铤在模拟地层中旋转和钻进同步运动)，但其整体重量、体积过大(长约15m)，且操作不便(复合地层模拟模块、钻铤、加长杆均需吊装拼接)，不具备推广使用条件。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)常规的自然伽马刻度校验装置由于由人工配制的放射性混凝土制成，无法对随钻方位伽马类仪器进行有效的方位校验。

(2)现有的综合试验装置整体重量、体积过大，操作不便，无法进行大规模推广使用。

解决以上问题及缺陷的难度为：如何改进装置结构，能够实现对随钻方位伽马类仪器进行方位校验；在满足方位校验功能的基础上，尽可能简化结构，降低操作的复杂性。

解决以上问题及缺陷的意义为：本实用新型能够方便快捷地实现对随钻方位伽马类仪器方位校验，对随钻测井技术的发展具有重要意义。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种随钻方位伽马类仪器刻度校验装置。

本实用新型是这样实现的，一种随钻方位伽马类仪器刻度校验装置主体结构由头架组件、尾架组件及刻度校验模块构成；

其中刻度校验模块整体放置在可移动升降平台上，分上部模块和下部模块；可移动升降平台台面上设置有2根C型梁架，C型梁架上安装有二级升降装置，二级升降装置通过铰链连接有上部模块，上部模块通过螺栓连接直接固定在可移动升降平台台面上；

头架组件设置有头架，尾架组件设置有尾架；头架上设置有头架V型支架组件，尾架上设置有尾架V型支架组件；

头架V型支架组件和尾架V型支架组件支撑有钻铤，钻铤左端设置有导电滑环。

进一步，所述上部模块和下部模块填充有不同放射性的两种天然石材，外层包覆一层无磁钛板外壳。

进一步，所述头架组件中头架上面设置有驱动电机组件、头架V型支架及护栏。

进一步，所述头架V型支架通过螺栓与头架连接，头架台面通过导轨滑块与固定板连接；

固定板底部设置有滚珠丝杠组件，滚珠丝杠组件设置有滚珠丝杠，滚珠丝杠靠近手轮一侧设置有丝杠锁紧装置。

进一步，所述固定板上固定有驱动电机、螺旋锥齿轮减速器、输出带轮整体结构。

进一步，所述尾架V型支架整体安装在一块固定板上，固定板与尾架台面之间为导轨滑块连接；

固定板下端设置有滚珠丝杠组件，滚珠丝杠组件设置有滚珠丝杠，滚珠丝杠与手轮连接。

进一步，所述尾架V型支架上通过螺栓连接有导电滑环限位块。

进一步，所述头架V型支架和尾架V型支架设置有压紧支架，压紧支架通过销轴与V型支架连接；

压紧支架与压块之间为滑动连接，压块上通过螺栓固定有压紧轴承座；

压块上端与压紧支架为螺旋连接，压紧支架卡接有压紧旋钮。

进一步，所述V型支架通过螺栓与支撑轴承座连接，支撑轴承座为2组连接螺纹孔。

进一步，所述V型支架与调整环之间为螺旋连接，V型支架下端嵌装有推力轴承，V型支架旋接有第一限位螺钉和第二限位螺钉。

结合上述的所有技术方案，本实用新型所具备的优点及积极效果为：

第一、本实用新型采用V型支架代替卡盘结构对钻铤进行固定，大大简化了系统复杂度，减小了装置整体重量；通过调整V型支架支撑轴承座与压紧轴承座的位置，系统可广泛适用于直径4.75-10英寸的各类钻铤，具有较大的适用性；本实用新型通过将刻度校验模块设计为上、下剖分式结构，二级升降装置的使用大大降低了操作复杂度；并且刻度校验模块可采用1/2半圆模块或1/4圆模块填充，可模拟多种不同地层。

第二、本实用新型中刻度校验模块由不同放射性的两种天然石材填充，模块外层包覆一层钛板外壳，对模块起保护作用；无磁材料的选择有利于提高测量精度。

第三、本实用新型中头架组件中头架上面设置有驱动电机组件，驱动电机使用变频电机，具备较宽的变速比。同时本实用新型通过设置有护栏，提高工作人员的安全。

第四、本实用新型中头架台面通过导轨滑块与固定板连接，固定板底部设置有滚珠丝杠组件，固定板通过滚珠丝杠组件实现沿轴向的位移。同时本实用新型中丝杠锁紧装置，实现对滚珠丝杠的锁紧固定。

第五、本实用新型中固定板上固定有驱动电机、螺旋锥齿轮减速器、输出带轮整体结构，提高固定板运动的平稳性。

第六、本实用新型中固定板下端设置有滚珠丝杠组件，滚珠丝杠组件设置有滚珠丝杠，滚珠丝杠与第二手轮连接，固定板通过滚珠丝杠组件实现沿轴向的位移。

第七、本实用新型在尾架V型支架上通过螺栓连接有导电滑环限位块，用于对导电滑环定子端进行径向定位。

第八、本实用新型中压紧支架通过销轴与V型支架连接，压紧支架可绕连接销轴进行转动。

第九、本实用新型中头架V型支架和尾架V型支架设置有压紧支架，压紧支架通过销轴与V型支架连接；压紧支架与压块之间为滑动连接，压块上通过螺栓固定有压紧轴承座；压块上端与压紧支架为螺旋连接，压紧支架卡接有压紧旋钮，V型支架通过螺栓与支撑轴承座连接，支撑轴承座为2组连接螺纹孔，以便对不同直径系列的钻铤均能找到合适的支撑角度。

第十、本实用新型中V型支架旋接有第一限位螺钉和第二限位螺钉，分别对调整环、V型支架起限位作用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的随钻方位伽马类仪器刻度校验装置结构示意图。

图2是本实用新型实施例提供的头架组件结构示意图。

图3是本实用新型实施例提供的尾架组件结构示意图。

图4是本实用新型实施例提供的V型支架组件结构示意图。

图中：a、打开状态；b、闭合状态；c、剖视图；d、正视图。

图5是本实用新型实施例提供的刻度校验模块布置结构示意图。

图中：a、1/2模块布置形式；b、1/4模块布置形式。

图中：1、头架组件；2、驱动电机组件；3、护栏；4、头架V型支架组件；5、上部模块；6、二级升降装置；7、下部模块；8、钻铤；9、尾架V型支架组件；10、导电滑环；11、尾架组件；12、可移动升降平台；13、头架；14、第一滑轨；15、头架V型支架；16、驱动电机；17、丝杆锁紧装置；18、第一手轮；19、尾架；20、第二滑轨；21、尾架V型支架；22、导电滑环限位块；23、丝杠锁紧装置；24、第二手轮；25、压块；26、压紧轴承座；27、支撑轴承座；28、调整环；29、销轴；30、压紧支架；31、压紧旋钮；32、第一限位螺钉；33、推力轴承；34、V型支架；35、第二限位螺钉。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种随钻方位伽马类仪器刻度校验装置，下面结合附图对本实用新型作详细的描述。

如图1所示，本实施例提供的一种随钻方位伽马类仪器刻度校验装置，包括钻铤8、头架组件1、尾架组件11、驱动电机组件2、导电滑环组件10、控制系统及随钻方位伽马刻度校验模块。

可移动升降平台12右端设置有头架组件1，可移动升降平台12左端设置有尾架组件11。可移动升降平台12台面上设置有2根C型梁架，C型梁架上安装有二级升降装置6，二级升降装置6设置有上部模块5，可移动升降平台12下端设置有下部模块7。头架组件1上设置有头架V型支架组件4，尾架组件11上设置有尾架V型支架组件9，头架V型支架组件4和尾架V型支架组件9用于支撑及固定钻铤。头架V型支架组件4和尾架V型支架组件9支撑有钻铤8，钻铤8左端设置有导电滑环10。

在本实施例中，头架组件1中头架13由钢架焊接而成，上面设置有驱动电机组件2、头架V型支架组件4及护栏3；其中，驱动电机组件2可沿轴向运动。

在本实施例中，尾架组件11中尾架19由钢架焊接而成，上面设置有尾架V型支架组件9，尾架V型支架组件9可沿轴向运动。

在本实施例中，随钻方位伽马刻度校验模块包括：上部模块5和下部模块7。

在本实施例中，控制系统负责钻铤转动时的速度控制、启停控制等，同时负责刻度校验过程中的信号传输；随钻方位伽马刻度校验模块充当刻度校验过程中的模拟源。

如图2所示，头架V型支架15直接固定在头架13台面上，头架V型支架15通过螺栓与头架13相连接。头架13台面通过导轨滑块与固定板连接，固定板底部设置有滚珠丝杠组件，固定板通过滚珠丝杠组件实现沿轴向的位移。滚珠丝杠靠近第一手轮18一侧设置有丝杠锁紧装置17。

在本实施例中，头架13上固定有第一滑轨14。

在本实施例中，驱动电机组件2包含有一块固定板，固定板上固定有驱动电机16、螺旋锥齿轮减速器、输出带轮整体结构。

在本实施例中，固定板沿轴向的行程为400-500mm。

在本实施例中，驱动头组件包括与钻铤连接的驱动头及负责运动传递的同步带轮；驱动头一端与钻铤通过丝扣连接，另一端由1根芯轴与同步带轮同轴连接。钻铤旋转运动的传递由驱动电机组件2、同步带、驱动头组件实现。

如图3所示，尾架V型支架组件9整体安装在一块固定板上，固定板与尾架19台面之间为导轨滑块连接；固定板下端设置有滚珠丝杠组件，滚珠丝杠组件设置有滚珠丝杠，滚珠丝杠与第二手轮24连接，固定板通过滚珠丝杠组件实现沿轴向的位移。

在尾架V型支架上通过螺栓连接有导电滑环限位块22，用于对导电滑环定子端进行径向定位。

在本实施例中，尾架19上固定有第二滑轨20。

在本实施例中，第二手轮24前端设置有丝杠锁紧装置23。

在本实施例中，固定板沿轴向的行程为600-800mm。

如图4所示，V型支架组件中包括：压块25、压紧轴承座26、支撑轴承座27、调整环28、销轴29、压紧支架30、压紧旋钮31、第一限位螺钉32、推力轴承33、V型支架34、第二限位螺钉35。

压紧支架30通过销轴29与V型支架34连接，压紧支架30可绕连接销轴29进行转动。

压紧支架30与压块25之间为滑动连接，压块25上通过螺栓固定有压紧轴承座26。压块25上端与压紧支架30为螺旋连接，压紧支架30卡接有压紧旋钮31；支撑轴承座27通过螺栓连接固定在V型支架34上，支撑轴承座27为2组(或多组)连接螺纹孔，以便对不同直径系列的钻铤均能找到合适的支撑角度。

V型支架34与调整环28之间为螺旋连接，V型支架34下端嵌装有推力轴承33；V型支架34旋接有第一限位螺钉32和第二限位螺钉35，第一限位螺钉32和第二限位螺钉35分别对调整环28、V型支架34起限位作用。本实用新型通过上述连接关系，V型支架具有高度调节、(对钻铤)压紧的功能。

如图5所示，本实施例中刻度校验模块由不同放射性的两种(或几种)天然石材填充；模块外层包覆一层钛板外壳(无磁)，对模块起保护作用；无磁材料的选择有利于提高测量精度。刻度校验模块整体为上、下剖分式结构，随钻方位伽马刻度校验模块包括：上部模块5和下部模块7。

下部模块7放置在可移动升降平台12台面上，同时可移动升降平台12台面上设置有2根C型梁架，C型梁架上安装有二级升降装置6，二级升降装置6与上部模块5相连接。二级升降装置6带动上部模块5上升，可使上、下模块分离。

在本实施例中，上部模块5和下部模块7，根据不同的需求，可填充1/2模块或1/4圆模块，以满足对不同地层模拟的要求。

在本实施例中，测量得到的电信号通过内部导线、导电滑环、航空插头与电脑进行传导通讯，可将旋转钻铤发出的电信号传送到电脑中，电脑可记录并保存传导的电信号。

在本实施例中，控制系统包括钻铤转速控制模块、信号处理模块等。钻铤采集得到的方位伽马信息通过信号处理模块进行处理及存储。

在本实施例中，钻铤运动的传递由同步带完成，钻铤的转速可通过控制变频电机的转速进行控制。控制系统可实时显示(转换得到的)钻铤转速。优选地，钻铤较佳的测量转速为80-120rpm。

本实用新型的工作原理为：(刻度校验前准备工作)确认V型支架均处于打开状态(图4中(a)状态)；根据钻铤长度调节尾架V型支架轴向位置；吊装钻铤，闭合两侧V型支架，安装销轴29；旋转旋钮31，使压紧轴承座26压紧钻铤。

安装驱动头组件、导电滑环组件，确保两者正确拧紧至规定力矩；旋转第一手轮18调整驱动电机组件2轴向位置，使输出带轮与驱动带轮在同一铅垂面内；安装同步带；旋转调整环28使同步带张紧(注意两侧上升高度应保持相同)；安装刻度校验模块，仪器通电预热10min；系统上电，驱动钻铤旋转，开始刻度校验；(刻度校验过程)依据刻度校验要求进行计录；(刻度校验完成)钻铤刹车制动；依次移除刻度校验模块、同步带、驱动头组件、导电滑环组件；打开两侧V型支架，移除钻铤8，完成全部刻度校验工作。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种随钻方位伽马类仪器刻度校验装置，其特征在于，所述随钻方位伽马类仪器刻度校验装置设置有：

头架组件和尾架组件；

头架组件设置有头架，尾架组件设置有尾架；头架、尾架上均设置有V型支架组件；

头架V型支架组件和尾架V型支架组件支撑有钻铤，钻铤左端连接有导电滑环，右端连接有驱动头组件；头架上设置有驱动电机组件，驱动电机组件与驱动头组件通过同步带连接；

钻铤刻度校验模块整体放置在可移动液压升降平台车上，分上部模块和下部模块；可移动升降平台台面上设置有2根C型梁架，C型梁架上安装有二级升降装置，二级升降装置与上部模块通过铰链连接，下部模块通过螺栓固定在可移动升降平台台面上。

2.如权利要求1所述的随钻方位伽马类仪器刻度校验装置，其特征在于，所述随钻方位伽马刻度校验装置分上部模块和下部模块；

上部模块和下部模块填充有不同放射性的两种天然石材，外层包覆一层无磁钛板外壳。

3.如权利要求1所述的随钻方位伽马类仪器刻度校验装置，其特征在于，所述头架组件中头架上面设置有还设置有驱动电机组件和护栏。

4.如权利要求1所述的随钻方位伽马类仪器刻度校验装置，其特征在于，所述头架V型支架通过螺栓与头架连接；头架台面通过导轨滑块与一块固定板连接；

5.如权利要求4所述的随钻方位伽马类仪器刻度校验装置，其特征在于，所述固定板上固定有驱动电机、螺旋锥齿轮减速器和输出带轮整体结构。

6.如权利要求1所述的随钻方位伽马类仪器刻度校验装置，其特征在于，所述尾架V型支架整体安装在一块固定板上，固定板与尾架台面之间为导轨滑块连接；

7.如权利要求1所述的随钻方位伽马类仪器刻度校验装置，其特征在于，所述尾架V型支架上通过螺栓连接有导电滑环限位块。

8.如权利要求1所述的随钻方位伽马类仪器刻度校验装置，其特征在于，所述头架V型支架和尾架V型支架设置有压紧支架，压紧支架通过销轴与V型支架连接。

9.如权利要求8所述的随钻方位伽马类仪器刻度校验装置，其特征在于，所述压紧支架与压块之间为滑动连接，压块上通过螺栓固定有压紧轴承座；

压块上端与压紧支架为螺旋连接，压紧支架卡接有压紧旋钮；

V型支架通过螺栓与支撑轴承座连接，支撑轴承座为2组连接螺纹孔。

10.如权利要求8所述的随钻方位伽马类仪器刻度校验装置，其特征在于，所述V型支架与调整环之间为螺旋连接，V型支架下端嵌装有推力轴承，V型支架旋接有第一限位螺钉和第二限位螺钉。