[發(fā)明專利]多臂機械推靠器和石油測井儀器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610198623.3
• 申請日: 2016-04-01
• 公開（公告）號: CN107288625A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韋海王;劉越;余京洋;莫立鋒;王林;于洋;吳翔
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油集團長城鉆探工程有限公司;中油測井技術(shù)服務(wù)有限責(zé)任公司
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;E21B47/013;E21B10/62
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 周春梅,李婷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總地涉及石油測井儀器，更具體地涉及用于石油測井儀器的多臂機械推靠器，例如六臂機械推靠器。

背景技術(shù)

典型的帶有貼壁測量極板的石油測井儀器是微電阻率掃描成像儀器，此類儀器探頭需要通過多壁推靠器將多個測量極板推至緊貼井壁的位置，測量極板中的傳感器將地層參數(shù)信息以耦合的電信號的形式傳送給電子線路部分進行處理，最后由計算機對采集的信號進行插值，復(fù)現(xiàn)等處理成直觀的圖像，作為地層地質(zhì)解釋人員分析的依據(jù)。

石油測井行業(yè)中應(yīng)用的多臂推靠器種類很多，較為流行的分類方式為按照驅(qū)動方式、推靠執(zhí)行機構(gòu)或者推靠器的用途進行區(qū)分。按照驅(qū)動方式的不同有機械式電機驅(qū)動和液壓馬達液力驅(qū)動；按照包含的推靠執(zhí)行機構(gòu)的不同分為平行四邊形機構(gòu)推靠和非平行四邊形機構(gòu)推靠；按照用途分為井徑測量、緊貼井壁和居中測量等幾類。機械式平行四邊形六臂推靠器因其結(jié)構(gòu)簡單，控制容易，維修便利等，是目前一種比較成熟的多臂推靠器。其特點是通過電機驅(qū)動推盤，將多個貼壁極板（例如六個）平行于測井儀器軸線推至貼緊井壁進行測量，推靠器本身具有使測井儀器扶正居中的功能。

六臂推靠器的測量極板分為上下兩組，每組三塊。如果極板長度過長，而推靠主臂位于同一儀器高度上，則帶動下面一組極板的平行四邊形機構(gòu)剛度因為加長連接桿的存在而降低，直接影響推靠力有效傳導(dǎo)到極板上。

常用的六臂機械推靠器使用摩擦系數(shù)小，傳動效率高的滾珠絲杠傳動，配有離合器進行反向鎖緊制動保護。但是這種結(jié)構(gòu)只適用于極板組重量不夠大的情況下。當這種結(jié)構(gòu)用在掛接長、大，重的測量極板的工況下，浸泡在液壓油中的離合器容易打滑，反向自鎖功能失效，所有測量極板在失重狀態(tài)下砸向儀器主基體，引發(fā)安全事故。

常用的推力桿密封結(jié)構(gòu)為密封圈安裝在推力桿上，這樣密封圈會隨著推力桿往復(fù)運動而運動，容易磨損，降低可靠性，同時更換密封圈時需將儀器外殼拆卸，然后拆卸推力桿更換密封圈。

因此，需要改進這種多臂機械推靠器。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種用于石油測井儀器的多臂機械推靠器，其包括：多個大致平行四邊形臂機構(gòu)；動力機構(gòu)；動力轉(zhuǎn)換機構(gòu)，用于將來自所述動力機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為往復(fù)直線運動；動力傳動機構(gòu)，其分別與所述動力轉(zhuǎn)換機構(gòu)和所述多個大致平行四邊形臂機構(gòu)連接，以在展開位置和收起位置之間驅(qū)動所述多個大致平行四邊形臂機構(gòu)；所述動力傳動機構(gòu)包括推力盤，所述推力盤沿其周向交替地布置沿所述石油測井儀器的軸線延伸的長推力桿和短推力桿，所述長推力桿和短推力桿每一個的上端部安裝到所述推力盤上，并且下端部連接到所述多個大致平行四邊形臂機構(gòu)的對應(yīng)一個，從而分別形成長傳動鏈和短傳動鏈。

短傳動鏈驅(qū)動位于上部的測量極板，而長傳動鏈驅(qū)動位于下部的測量極板。

在一種優(yōu)選的實施方式中，與所述短傳動鏈相連的平行四邊形臂機構(gòu)包括：寬主臂，所述寬主臂的一個端部分別鉸接連接所述短推力桿和所述石油測井儀器的主體，形成第一鉸接點；測量極板,所述測量極板的上端部與所述寬主臂的另一端部鉸接連接，形成第二鉸接點；極板連接管，所述極板連接管的上端部連接到所述測量極板的下端部，使得所述極板連接管能夠相對于所述測量極板同軸心地旋轉(zhuǎn)，但不產(chǎn)生軸向相對位移；以及副臂，所述副臂的一個端部通過副臂掛耳鉸接連接所述極板連接管的下端部，形成第三鉸接點，并且所述副臂的另一個端部鉸接連接到所述石油測井儀器的主體，形成第四鉸接點。

進一步地，所述極板連接管經(jīng)由螺紋可調(diào)節(jié)地連接所述副臂掛耳。

在一種優(yōu)選的實施方式中，與所述長傳動鏈相連的平行四邊形臂機構(gòu)包括：窄主臂，所述窄主臂的一個端部分別鉸接連接所述長推力桿和所述石油測井儀器的主體，形成第一鉸接點；矩形連桿，所述矩形連桿的上端部鉸接連接所述窄主臂的另一個端部，形成第二鉸接點；極板連接管，所述極板連接管的上端部可調(diào)節(jié)地連接到所述矩形連桿的下端部；測量極板，所述測量極板的上端部連接到所述極板連接管的下端部，使得所述極板連接管能夠相對于所述測量極板同軸心地旋轉(zhuǎn)，但不產(chǎn)生軸向相對位移；以及副臂，所述副臂的一個端部通過副臂掛耳鉸接連接所述測量極板的下端部，形成第三鉸接點，并且所述副臂的另一個端部鉸接連接所述石油測井儀器的主體，形成第四鉸接點。

將主臂分為寬窄兩種，交錯排列于測井儀器的兩個高度。這樣下移的窄主臂可以縮短所需要的連接桿長度。