一种新型四臂磁偏角井径测井仪器的制作方法

1.本实用新型涉及双井径测井仪技术领域，更具体地说，特别涉及一种新型四臂磁偏角井径测井仪器。


背景技术：

2.在石油勘探开发中，油井的井径大小参数一直是石油探勘中重要的需要测量油井参数。一般而言，能够测量裸眼井孔眼直径的下井仪器都称为井径测井仪。在油井井径测量技术中，有单臂、双臂、三臂、四臂等等许多类型的井径测井仪。单臂、双臂等仪器的特点是井臂少、并且测量精度低、误差大。6臂以上的井径仪因为井径臂多、仪器制作难度大、复杂、测量成本高，多应用于井眼成像。
3.传统的井径仪器的测量原理是通过电位器阻值的变化间接地测量井眼直径。电位器处于仪器内部由硅油封装，电位器的活动杆由井径臂联动，必须封装在与仪器主体内部且以动密封方式安装。这类仪器的最大缺点是：电位器易损坏；电位器活动杆动密封易受损；井径臂的损坏。一旦这些器件损坏，仪器的拆卸维护将十分麻烦，工作现场没法维护维修，只有送到车间保养维修。
4.公开号为cn201857958u的中国实用新型专利公开了一种六臂井径测井仪，其在测量臂轴两端孔内各装有六组沿径向均布的传感器，每组传感器与两个传感器固定法兰固定，而一个传感器固定法兰与中接头固定，另一个传感器固定法兰与下接头固定；在每个测量臂两端根部均装有一个导磁体，且每一个导磁体与一个传感器沿测量臂轴轴向相对，该导磁体可随测量臂沿销轴转动。传感器因导磁体发生转动而产生信号，此信号通过电子仪处理后传输给地面设备便可识别井径的变化。从而解决了传统的井径仪器电位器易损坏等问题。但是其不足之处在于，六臂的井径仪因为井径臂多、仪器制作难度大、复杂、测量成本高，并且这种六臂井径测井仪的测量臂轴是一体的，从而导致六臂井径测井仪对制作工艺的要求较高，制作难度大。
5.因此，本实用新型提出一种便于加工、组装的新型四臂磁偏角井径测井仪器。


技术实现要素：

6.本实用新型为克服上述情况不足，旨在提供一种便于加工、组装的新型四臂磁偏角井径测井仪器。
7.一种新型四臂磁偏角井径测井仪器，包括上接头、中接头、测量臂轴、中心弹簧板、井径臂及下接头，所述井径臂共为四组且呈环形阵列均匀分布于所述测量臂轴外周的四个凹槽内，所述井径臂的中部可转动，且所述井径臂的两端与所述测量臂轴转动连接。所述中心弹簧板设置于所述凹槽中部，所述中心弹簧板的一端与所述凹槽底部固定连接，另一端与所述凹槽底部滑动连接。所述井径臂的两端设有与所述井径臂同步转动的磁铁，所述测量臂轴的两端内沿轴向设置有与所述磁铁相匹配的磁阻传感器，且所述磁阻传感器与所述磁铁一一对应设置。
8.所述测量臂轴包括推靠上头、推靠芯轴及推靠下头，所述推靠上头与推靠下头分别与所述推靠芯轴的两端可拆卸连接，所述推靠上头远离所述推靠芯轴的一端与所述中接头连接，所述推靠下头远离所述推靠芯轴的一端与所述下接头连接。
9.所述中接头及下接头内部均设置有处理线路，所述推靠芯轴、推靠上头及推靠下头中空，所述推靠芯轴、推靠上头及推靠下头内部穿设有连接线路，所述连接线路将中接头及下接头内部均设置的处理线路连接。
10.进一步的，所述推靠芯轴的两端沿径向开设有卡槽，所述推靠上头及推靠下头的端部设置有与所述卡槽相匹配的卡接头，所述卡接头卡设于所述卡槽内，且所述推靠芯轴通过固定螺栓与所述推靠上头及推靠下头连接；所述凹槽的两端分别位于所述推靠上头及推靠下头靠近所述推靠芯轴的一端，所述井径臂的两端分别与所述推靠上头及推靠下头靠近所述推靠芯轴的端部转动连接，所述磁阻传感器位于所述推靠上头及推靠下头内部。
11.进一步的，所述推靠下头靠近所述推靠芯轴的一端沿径向设置有标志槽一，所述推靠芯轴靠近所述推靠下头的一端沿径向设置有标志槽二，所述标志槽一及标志槽二相互靠近的一端抵接，所述推靠下头通过所述标志槽一及标志槽二与所述推靠芯轴进行周向定位。
12.所述推靠芯轴靠近所述推靠上头的一端沿径向设置有标志槽三，所述推靠上头靠近所述推靠芯轴的一端沿径向设置有标志槽四，所述标志槽三及标志槽四相互靠近的一端抵接，所述推靠芯轴通过所述标志槽三及标志槽四与所述推靠上头进行周向定位。
13.进一步的，所述标志槽一、标志槽二、标志槽三及标志槽四位于同一直线上。
14.进一步的，所述下接头靠近所述推靠下头的一端设置有标志槽五，所述推靠下头靠近所述下接头的一端设置有标志槽六，所述下接头通过所述标志槽五及标志槽六与所述推靠下头进行周向定位。
15.进一步的，所述中接头靠近所述推靠上头的一端设置有标志槽七，所述推靠上头靠近所述中接头的一端设置有标志槽八，所述中接头通过所述标志槽七及标志槽八与所述推靠上头进行周向定位。
16.进一步的，所述标志槽五、标志槽六、标志槽七及标志槽八位于同一直线上。
17.进一步的，还包括设置于所述井径臂两端的上弹簧片及下弹簧片，所述上弹簧片的一端与所述井径臂靠近所述推靠上头或推靠下头的一端固定连接，另一端与所述井径臂滑动连接，所述下弹簧片的一端与所述井径臂靠近所述推靠上头或推靠下头的一端固定连接，另一端与所述推靠芯轴滑动连接，所述上弹簧片与下弹簧片抵接。
18.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
19.①
本实用新型中的新型四臂磁偏角井径测井仪器，测量臂轴包括推靠上头、推靠芯轴及推靠下头，推靠上头与推靠下头分别与推靠芯轴的两端可拆卸连接，将传统一体设置的测量臂轴进行分体设计，有效降低了测量臂轴的制作难度，便于加工组装。
20.②
本实用新型中的新型四臂磁偏角井径测井仪器，通过设置标志槽一、标志槽二、标志槽三及标志槽四，经过准确定位使推靠上头、推靠芯轴及推靠下头准确连在一起，确保四条井径臂上下同一方位。
21.③
本实用新型中的新型四臂磁偏角井径测井仪器，通过设置标志槽五、标志槽六、标志槽七及标志槽八，经过准确定位使中接头、测量臂轴及下接头准确连在一起，可保证中
接头、测量臂轴及下接头周向位置定位准确。
附图说明
22.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
23.图1是实施例中新型四臂磁偏角井径测井仪器的整体结构示意图。
24.图2是实施例中测量臂轴及井径臂的组合结构主视图。
25.图3是实施例中测量臂轴及井径臂的组合结构剖视图。
26.图4是实施例中测量臂轴的主视图。
27.图5是实施例中测量臂轴的剖视图。
28.图中：1、上接头；2、中接头；3、测量臂轴；301、推靠上头；302、推靠芯轴；303、推靠下头；4、中心弹簧板；5、井径臂；501、转动头；502、弹簧套；503、弹簧；504、固定套；505、推杆；506、连接头；507、耐磨块；6、下接头；7、磁铁；8、磁阻传感器；9、标志槽一；10、标志槽二；11、标志槽三；12、标志槽四；13、标志槽五；14、标志槽六；15、标志槽七；16、标志槽八；17、上弹簧片；18、下弹簧片。
具体实施方式
29.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.具体实施例：
31.如图1所示，本实施例中的新型四臂磁偏角井径测井仪器，包括上接头1、中接头2、测量臂轴3、中心弹簧板4、井径臂5及下接头6，井径臂5共为四组且呈环形阵列均匀分布于测量臂轴3外周的四个凹槽内，井径臂5的中部可转动，且井径臂5的两端与测量臂轴3转动连接。中心弹簧板4呈弓形设置于凹槽中部，中心弹簧板4的一端与凹槽底部固定连接，另一端与凹槽底部滑动连接。井径臂5的两端内部设有与井径臂5同步转动的磁铁7，测量臂轴3的两端内沿轴向设置有与磁铁7相匹配的磁阻传感器8，且磁阻传感器8与磁铁7一一对应设置。
32.在本实施例中，如图2、图3所示，测量臂轴3包括推靠上头301、推靠芯轴302及推靠下头303，推靠上头301与推靠下头303分别与推靠芯轴302的两端可拆卸连接，推靠上头301远离推靠芯轴302的一端与中接头2连接，推靠下头303远离推靠芯轴302的一端与下接头6连接。中接头2及下接头6内部均设置有处理线路，推靠芯轴302、推靠上头301及推靠下头303中空，推靠芯轴302、推靠上头301及推靠下头303内部穿设有连接线路，连接线路将中接头2及下接头6内部均设置的处理线路连接。
33.本实施例中的新型四臂磁偏角井径测井仪器，测量臂轴3包括推靠上头301、推靠芯轴302及推靠下头303，推靠上头301与推靠下头303分别与推靠芯轴302的两端可拆卸连接，将传统一体设置的测量臂轴3进行分体设计，有效降低了测量臂轴3的制作难度，便于加工组装。
34.在本实施例中，推靠芯轴302的两端沿径向开设有卡槽，推靠上头301及推靠下头303的端部设置有与卡槽相匹配的卡接头，卡接头卡设于卡槽内，且推靠芯轴302通过固定螺栓与推靠上头301及推靠下头303连接。凹槽的两端分别位于推靠上头301及推靠下头303靠近推靠芯轴302的一端，井径臂5的两端分别与推靠上头301及推靠下头303靠近推靠芯轴302的端部转动连接，磁阻传感器8位于推靠上头301及推靠下头303内部。
35.在本实施例中，如图4、图5所示，推靠下头303靠近推靠芯轴302的一端沿径向设置有标志槽一9，推靠芯轴302靠近推靠下头303的一端沿径向设置有标志槽二10，推靠下头303通过标志槽一9及标志槽二10与推靠芯轴302进行周向定位，当推靠下头303与推靠芯轴302连接后，标志槽一9及标志槽二10相互靠近的一端抵接。推靠芯轴302靠近推靠上头301的一端沿径向设置有标志槽三11，推靠上头301靠近推靠芯轴302的一端沿径向设置有标志槽四12，推靠芯轴302通过标志槽三11及标志槽四12与推靠上头301进行周向定位，当推靠上头301与推靠芯轴302连接后，标志槽三11及标志槽四12相互靠近的一端抵接。标志槽一9、标志槽二10、标志槽三11及标志槽四12位于同一直线上。
36.本实施例中的新型四臂磁偏角井径测井仪器，通过设置标志槽一9、标志槽二10、标志槽三11及标志槽四12，经过准确定位使推靠上头301、推靠芯轴302及推靠下头303准确连在一起，确保四条井径臂5上下同一方位。
37.在本实施例中，如图1所示，下接头6靠近推靠下头303的一端沿径向设置有标志槽五13，推靠下头303靠近下接头6的一端沿径向设置有标志槽六14，下接头6通过标志槽五13及标志槽六14与推靠下头303进行周向定位，当下接头6与推靠下头303连接后，标志槽五13及标志槽六14相互靠近的一端抵接。中接头2靠近推靠上头301的一端设置有标志槽七15，推靠上头301靠近中接头2的一端设置有标志槽八16，中接头2通过标志槽七15及标志槽八16与推靠上头301进行周向定位，当中接头2与推靠上头301连接后，标志槽七15及标志槽八16相互靠近的一端抵接。标志槽五13、标志槽六14、标志槽七15及标志槽八16位于同一直线上。
38.本实施例中的新型四臂磁偏角井径测井仪器，通过设置标志槽五13、标志槽六14、标志槽七15及标志槽八16，经过准确定位使中接头2、测量臂轴3及下接头6准确连在一起，可保证中接头2、测量臂轴3及下接头6周向位置定位准确。
39.本实施例中的新型四臂磁偏角井径测井仪器，如图3所示，还包括设置于井径臂5两端的上弹簧片17及下弹簧片18，上弹簧片17及下弹簧片18均呈弓形，上弹簧片17的一端与井径臂5靠近推靠上头301或推靠下头303的一端固定连接，另一端与井径臂5滑动连接，下弹簧片18的一端与井径臂5靠近推靠上头301或推靠下头303的一端固定连接，另一端与推靠芯轴302滑动连接，上弹簧片17与下弹簧片18抵接。
40.在本实施例中，如图2、图3所示，一个井径臂5包括两个转动头501、两个弹簧套502、两个弹簧503、两个固定套504、两个推杆505、两个连接头506及一个耐磨块507。转动头501的一端与推靠上头301或推靠下头303转动连接，另一端插设于弹簧套502一端内且通过连接螺栓与弹簧套502的一端连接，弹簧套502远离转动头501的一端套设于推杆505的端部外侧，推杆505与弹簧套502滑动连接，固定套504套设在推杆505上且与弹簧套502远离转动头501的一端连接，推杆505远离弹簧套502的一端与连接头506连接，两连接头506之间转动连接，耐磨块507设于两转动连接的连接头506之间。磁铁7设置于弹簧套502内且与转动头
501连接，弹簧503设置于弹簧套502内，弹簧503的一端与磁铁7连接，另一端与推杆505连接。
41.在本实施例中，如图3所示，推靠上头301及推靠下头303内部均设置有传感器密封仓，传感器密封仓内设置有四个传感器安装孔。磁阻传感器8通过密封圈安装在传感器密封仓内部。井径臂5的转动带动磁铁7转动从而在对应的磁阻传感器8上产生角度电信号。这个角度电信号经过信号处理电路进行数字信号处理后就得到两路反应井眼变化的模拟电压信号。该井径模拟电压信号经过刻度以后就可以得到在互相垂直的两个方向上的井眼半径。
42.本实施例中的新型四臂磁偏角井径测井仪器，每个井径臂5的上、下端支点处各安装有一个可跟随井径臂5转动的磁铁7。每块磁铁7附近是磁阻传感器8。磁铁7与磁阻传感器8之间有一定间隙、非直接接触。实际测量时，井径臂5的位置变化将带动磁铁7转动一定角度，同时在角度传感器上产生相应的角度电信号。角度电信号经过信号处理电路进行数字信号处理后就得到两路反应井眼变化的模拟电压信号。该井径模拟电压信号经过刻度以后就可以得到在互相垂直的两个方向上的井眼半径。
43.本实施例中的新型四臂磁偏角井径测井仪器，无油封装、无动密封，能够满足各类测井系统挂接，仪器的主要机械构件推靠上头301、推靠芯轴302及推靠下头303分别加工制作，然后进行组装。从而使得本实施例中的新型四臂磁偏角井径测井仪器生产成本低，维护简单，易于被用户接受，易于推广。
44.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。