一种测井仪器减振装置的制作方法

专利2022-06-29  69


本实用新型涉及测井仪器减振技术领域,尤其是指一种测井仪器减振装置。



背景技术:

在油气田勘探、开发过程中,必须进行测井,以便了解地层的含油气情况,随钻测井简单来说就是把测井仪器放在钻头或者随钻设备上,让测井仪器随钻头或随钻设备一同下入井内,进行井下作业的同时获取地层的各种资料。

现有的测井仪器在跟随钻头或随钻设备进行井下工作时,会持续受到强烈的振动,导致其工作的稳定性和可靠性降低,使用寿命大大缩短,如何能减少测井仪器在井下受到的振动,成为本领域亟待解决的问题。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种测井仪器减振装置,有效减少测井仪器随钻头或随钻设备进行井下工作时受到的振动。

为达到上述目的,本实用新型提供了一种测井仪器减振装置,其中,测井仪器通过所述测井仪器减振装置安装于钻头或随钻设备上,所述测井仪器减振装置包括:减振头、连接构件及弹性减振机构,所述减振头具有内部中空的筒状结构,所述减振头的第一端与所述钻头或所述随钻设备相接,所述减振头的第二端的端面上开设有通孔;所述弹性减振机构设于所述减振头的内部并与所述减振头的内壁固定相接;所述连接构件贯穿所述通孔,所述连接构件的第一端位于所述减振头的内部并与所述弹性减振机构相接,所述连接构件的第二端位于所述减振头的外部并与所述测井仪器相接;所述测井仪器在受到振动的过程中能沿所述减振头的轴向往复运动并带动所述连接构件压缩或拉伸所述弹性减振机构,所述弹性减振机构在拉伸或压缩的过程中能通过所述连接构件抵消所述测井仪器受到的振动力。

如上所述的测井仪器减振装置,其中,沿着由所述连接构件的第二端至所述连接构件的第一端的方向,所述连接构件包括顺次同轴地固定相接的连接头、第一连接块、连接杆及第二连接块,所述第一连接块、所述连接杆及所述第二连接块均位于所述减振头的内部,所述第一连接块的周向表面及所述第二连接块的周向表面均与所述减振头的内壁滑动接触,且所述第一连接块、所述连接杆和/或所述第二连接块与所述弹性减振机构相接,所述连接头贯穿所述通孔,所述连接头的一端于所述减振头的内部与所述第一连接块相接,所述连接头的另一端于所述减振头的外部与所述测井仪器相接。

如上所述的测井仪器减振装置,其中,所述通孔的孔径小于所述减振头的内径,且所述连接头的外径小于所述第一连接块的外径,所述第一连接块的与所述连接头连接的一侧表面能与所述减振头的第二端的端面的内侧表面相抵接。

如上所述的测井仪器减振装置,其中,所述弹性减振机构包括第一减振组件,所述第一减振组件包括第一固定块及第一弹性件,所述连接杆的周向表面上形成有朝向所述连接构件的第一端的第一台阶端面,所述减振头的内壁上形成有朝向所述减振头的第二端的第二台阶端面,所述第一弹性件及所述第一固定块均同轴地套设于所述连接杆上,所述第一固定块的朝向所述减振头的第一端的一侧表面与所述第二台阶端面相接触,所述第一弹性件的一端与所述第一固定块的朝向所述减振头的第二端的一侧表面相接,所述第一弹性件的另一端与所述第一台阶端面相接。

如上所述的测井仪器减振装置,其中,所述第一减振组件还包括多个径向减振模块,所述第一固定块的朝向所述减振头的第二端的一侧表面上对应多个所述径向减振模块开设有多个沿所述减振头的径向延伸的滑槽,多个所述滑槽沿所述减振头的周向均匀分布;所述径向减振模块包括第二弹性件、滑块及连杆,所述第二弹性件及所述滑块均设于对应的所述滑槽内,且所述滑块位于所述滑槽的靠近所述第一固定块的轴线的一端,所述第二弹性件沿所述滑槽的长度方向延伸,所述第二弹性件的一端与所述滑槽的槽壁固定相接,所述第二弹性件的另一端与所述滑块相接,所述连杆的一端与所述滑块铰接,所述连杆的另一端与所述连接杆铰接,所述连接构件沿所述减振头的轴向往复运动的过程中通过所述连杆带动所述滑块沿对应的所述滑槽往复移动并压缩或拉伸所述第二弹性件。

如上所述的测井仪器减振装置,其中,所述弹性减振机构包括第二减振组件,所述第二减振组件包括第二固定块及第三弹性件,所述第二固定块的周向表面与所述减振头的内壁固定相接,所述第三弹性件沿所述减振头的轴向设置于所述第二固定块与所述第二连接块之间,所述第三弹性件的一端与所述第二固定块相接,所述第三弹性件的另一端与所述第二连接块相接。

如上所述的测井仪器减振装置,其中,所述第二减振组件还包括多个第四弹性件,多个所述第四弹性件沿所述减振头的周向均匀分布设置于所述第二固定块与所述第二连接块之间,各所述第四弹性件的一端与所述第二固定块相接,各所述第四弹性件的另一端与所述第二连接块相接。

如上所述的测井仪器减振装置,其中,各所述第四弹性件与所述第二固定块之间及各所述第四弹性件与所述第二连接块之间均设有垫片。

如上所述的测井仪器减振装置,其中,所述连接构件与所述减振头保持周向静止。

如上所述的测井仪器减振装置,其中,所述第一连接块的周向表面上凸设有限位块,且所述减振头的内壁上凹设有沿所述减振头的轴向延伸的限位槽,所述限位块嵌设于所述限位槽中,在所述连接构件沿所述减振头的轴向运动的过程中,所述限位块沿所述限位槽滑动。

如上所述的测井仪器减振装置,其中,所述第一连接块的径向截面为多边形,位于所述减振头的第二端的端面与所述第二台阶端面之间的所述减振头的内壁的径向截面呈与所述第一连接块的径向截面相匹配的多边形。

如上所述的测井仪器减振装置,其中,所述减振头的第二端同轴地连接设有扶正套筒,所述扶正套筒的内部与所述通孔对应连通,且所述扶正套筒的内径与所述通孔的内径相等,位于所述减振头的外部的所述连接构件的第二端贯穿所述通孔与所述扶正套筒。

与现有技术相比,本实用新型的优点如下:

本实用新型提供的测井仪器减振装置,通过连接构件将测井仪器与弹性减振机构相接,通过弹性减振机构的弹性压缩及拉伸能有效抵消测井仪器受到的振动力,从而有效减少测井仪器随钻头或随钻设备进行井下工作时受到的振动,保证测井仪器工作的稳定性和可靠性,保证测井仪器的使用寿命。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释,并不限定本实用新型的范围。其中:

图1是本实用新型提供的测井仪器减振装置的内部结构示意图;

图2是本实用新型提供的测井仪器减振装置的外部结构示意图;

图3是本实用新型提供的测井仪器减振装置的弹性减振机构呈压缩状态的结构示意图;

图4是图3中a-a处的剖面结构示意图;

图5是图3中b-b处的剖面结构示意图;

图6是图3中c-c处的剖面结构示意图;

附图标号说明:

1、减振头;

11、通孔;

12、第二台阶端面;

13、限位槽;

2、连接构件;

21、连接头;

22、第一连接块;

221、限位块;

23、连接杆;

231、第一台阶端面;

24、第二连接块;

3、弹性减振机构;

31、第一减振组件;

311、第一固定块;

3111、滑槽;

312、第一弹性件;

313、径向减振模块;

3131、第二弹性件;

3132、滑块;

3133、连杆;

32、第二减振组件;

321、第二固定块;

322、第三弹性件;

323、第四弹性件;

324、垫片;

4、扶正套筒。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术方案、目的和效果有更清楚的理解,现结合附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图1~图3所示,本实用新型提供了一种测井仪器减振装置,其中,测井仪器通过测井仪器减振装置安装于钻头或随钻设备上,测井仪器减振装置包括:减振头1、连接构件2及弹性减振机构3,减振头1具有内部中空的筒状结构,减振头1的第一端与钻头或随钻设备相接,减振头1的第二端的端面上开设有通孔11;弹性减振机构3设于减振头1的内部并与减振头1的内壁固定(定位)相接;连接构件2贯穿通孔11,连接构件2的第一端位于减振头1的内部并与弹性减振机构3相接,连接构件2的第二端位于减振头1的外部(即连接构件2的第二端由减振头1的内部贯穿通孔11伸至减振头1的外部)并与测井仪器相接,如此通过本实用新型提供的测井仪器减振装置将测井仪器与钻头或随钻设备相接;减振头1的第一端呈开放状,以供连接构件2及弹性减振机构3安装于减振头1的内部;测井仪器在受到振动的过程中能沿减振头1的轴向往复运动并带动连接构件2压缩或拉伸弹性减振机构3,弹性减振机构3在拉伸或压缩的过程中能自身弹性回复力能通过连接构件2传递至测井仪器从而抵消测井仪器受到的振动力,有效减少测井仪器随钻头或随钻设备进行井下工作时受到的振动,保证测井仪器工作的稳定性和可靠性,保证测井仪器的使用寿命。

进一步地,如图1及图3所示,本实用新型提供的测井仪器减振装置,其中,沿着由连接构件2的第二端至连接构件2的第一端的方向,连接构件2包括顺次同轴地固定相接的连接头21、第一连接块22、连接杆23及第二连接块24,第一连接块22、连接杆23及第二连接块24均位于减振头1的内部,第一连接块22的周向表面及第二连接块24的周向表面均与减振头1的内壁滑动接触,如此能起到对连接构件2进行扶正的作用,保证连接构件2在沿其轴向运动的过程中能始终与减振头1保持同轴,第一连接块22、连接杆23和/或第二连接块24与弹性减振机构3相接,连接头21贯穿通孔11,连接头21的一端于减振头1的内部与第一连接块22相接,连接头21的另一端由减振头1的内部贯穿通孔11伸至减振头1的外部与测井仪器相接;

沿着由连接构件2的第一端至连接构件2的第二端的方向,连接头21的远离第一连接块22的一端形成有直径渐缩的锥形导向头。

通孔11的孔径小于减振头1的内径,且连接头21的外径小于第一连接块22的外径,第一连接块22的与连接头21连接的一侧表面能与减振头1的第二端的端面的内侧表面相抵接,当第一连接块22的与连接头21相接的一侧表面与减振头1的第二端的端面(板)的内侧表面相抵接时,连接构件2无法再继续向其第二端运动,连接头21的端面将第一连接块22、连接杆23及第二连接块24阻挡保持在减振头1的内部,避免出现在测井仪器受到振动的过程中带动连接构件2通过通孔11与减振头1分离的情况发生。

进一步地,如图1及图3所示,本实用新型提供的测井仪器减振装置,其中,弹性减振机构3包括第一减振组件31,第一减振组件31包括第一固定块311及第一弹性件312,连接杆23的周向表面上形成有朝向连接构件2的第一端的第一台阶端面231,减振头1的内壁上形成有朝向减振头1的第二端的第二台阶端面12,第一固定件及第一弹性件312均设于第一台阶端面231及第二台阶端面12之间,第一弹性件312及第一固定块311均同轴地套设于连接杆23上,第一固定块311的朝向减振头1的第一端的一侧表面与第二台阶端面12相接触(或相互连接),第一弹性件312的一端与第一固定块311的朝向减振头1的第二端的一侧表面相接,第一弹性件312的另一端与第一台阶端面231相接(具体可以为相抵接、相互接触或相互连接),在测井仪器受到振动带动连接构件2向减振头1的内部运动时,第一台阶端面231压迫第一弹性件312向第一固定块311施加作用力,第一弹性件312被压缩,此时,第一弹性件312自身的弹性回复力能抵消测井仪器振动过程中受到的朝向减振头1的第一端所在方向的作用力;

若使第一固定块311与第二台阶端面12固定连接,且使第一弹性件312与第二台阶端面12固定连接,则在测井仪器受到振动带动连接构件2朝向减振头1的外部运动时,第一弹性件312被拉伸,此时,其自身弹性回复力能抵消测井仪器振动过程中受到的朝向减振头1的第二端所在方向的作用力。

更进一步地,如图1、图3及图5所示,本实用新型提供的测井仪器减振装置,其中,第一减振组件31还包括多个径向减振模块313,第一固定块311的朝向减振头1的第二端的一侧表面上对应多个径向减振模块313开设有多个沿减振头1的径向延伸的滑槽3111,多个滑槽3111沿减振头1的周向均匀分布;径向减振模块313包括第二弹性件3131、滑块3132及连杆3133,第二弹性件3131及滑块3132均设于对应的滑槽3111内,且滑块3132位于滑槽3111的靠近第一固定块311的轴线的一端,第二弹性件3131沿滑槽3111的长度方向延伸,第二弹性件3131的一端与滑槽3111的槽壁固定相接,第二弹性件3131的另一端与滑块3132相接,连杆3133的一端与滑块3132铰接,连杆3133的另一端与连接杆23铰接,连接构件2沿减振头1的轴向往复运动的过程中通过连杆3133带动滑块3132沿对应的滑槽3111往复移动并压缩或拉伸第二弹性件3131,具体为,当连接构件2朝向减振头1的外部(其第二端所在的方向)运动时,连杆3133的与滑块3132相接的一端朝向靠近连接杆23的方向运动并带动滑块3132拉动第二弹性件3131拉伸,当连接构件2朝向减振头1的内部(其第一端所在的方向)运动时,连杆3133的与滑块3132相接的一端朝向远离连接杆23的方向运动并带动滑块3132推动第二弹性件3131压缩,在第二弹性件3131拉伸或压缩的过程中能对减振头1径向方向上的振动力进行抵消,配合第一弹性件312的作用,能起到非常好的径向及轴向的减振作用,提高了测井仪器的稳定性及可靠性。

进一步地,如图1、图3及图6所示,本实用新型提供的测井仪器减振装置,其中,弹性减振机构3包括第二减振组件32,第二减振组件32包括第二固定块321及第三弹性件322,第二固定块321的周向表面与减振头1的内壁固定相接,第三弹性件322沿减振头1的轴向设置于第二固定块321与第二连接块24之间,第三弹性件322的一端与第二固定块321相接,第三弹性件322的另一端与第二连接块24相接,在测井仪器受到振动带动连接构件2沿减振头1的轴向往复运动的过程中,能通过第二连接块24压缩或拉伸第三弹性件322,第三弹性件322自身的弹性回复力能抵消测井仪器振动过程中受到的沿减振头1的轴向的作用力。

更进一步地,如图1、图3及图6所示,本实用新型提供的测井仪器减振装置,其中,第二减振组件32还包括多个第四弹性件323,多个第四弹性件323沿减振头1的周向均匀分布设置于第二固定块321与第二连接块24之间,各第四弹性件323的一端与第二固定块321相接,各第四弹性件323的另一端与第二连接块24相接,通过设置多个第四弹性件323能进一步地吸收振动和冲击的能量,同时能对第二连接块24进行支撑作用,提高连接构件2运动过程中的稳定性。

作为优选,如图1及图3所示,各第四弹性件323与第二固定块321之间及各第四弹性件323与第二连接块24之间均设有垫片324,通过设置垫片324能提高第四弹性件323与第二固定块321、第二连接块24之间连接的可靠性,同时在第四弹性件323受到拉伸或压缩的过程中向第二固定块321、第二连接块24施力的过程中能增大第四弹性件323与第二固定块321、第二连接块24的接触面积,从而降低局部压强,保证第二固定块321、第二连接块24的使用寿命。

作为优选,本实用新型提供的测井仪器减振装置,其中,连接构件2与减振头1保持周向静止,从而保证径向减振模块313的正常使用。

其中,使连接构件2与减振头1保持周向静止可以通过以下结构实现:

第一连接块22的周向表面上凸设有限位块221,且减振头1的内壁上凹设有沿减振头1的轴向延伸的限位槽13,限位块221嵌设于限位槽13中,在连接构件2沿减振头1的轴向运动的过程中,限位块221沿限位槽13滑动,从而通过限位槽13对限位块221的限位作用实现连接构件2与减振头1之间的周向静止;

或者,也可以如图4所示,第一连接块22的径向截面为多边形,位于减振头1的第二端的端面与第二台阶端面12之间的减振头1的内壁的径向截面呈与第一连接块22的径向截面相匹配的多边形,如此在将连接构件2插入至减振头1的内部时,通过第一连接块22与减振头1的内壁之间的形状匹配实现连接构件2与减振头1之间的周向静止,其中多边形可以为三角形、四边形、五边形、六边形、八边形等本实用新型并不以此为限;

需要说明的是,上述两种方式仅为本实用新型的较佳实施例,只要能起到使减振头1与连接构件2保持周向静止即可,本实用新型并不以此为限。

作为优选,如图1~图3所示,本实用新型提供的测井仪器减振装置,其中,减振头1的第二端同轴地连接设有扶正套筒4,扶正套筒4的内部与通孔11对应连通,且扶正套筒4的内径与通孔11的内径相等,位于减振头1的外部的连接构件2的第二端贯穿通孔11与扶正套筒4。通过设置扶正套筒4能有效对连接构件2提供支撑并达到一定的径向减振作用。

与现有技术相比,本实用新型的优点如下:

本实用新型提供的测井仪器减振装置,通过连接构件将测井仪器与弹性减振机构相接,通过弹性减振机构的弹性压缩及拉伸能有效抵消测井仪器受到的振动力,从而有效减少测井仪器随钻头或随钻设备进行井下工作时受到的振动,保证测井仪器工作的稳定性和可靠性,保证测井仪器的使用寿命。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式,并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的普通技术人员,在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改,均应属于本实用新型保护的范围。


技术特征:

1.一种测井仪器减振装置,其特征在于,测井仪器通过所述测井仪器减振装置安装于钻头或随钻设备上,所述测井仪器减振装置包括:减振头、连接构件及弹性减振机构,所述减振头具有内部中空的筒状结构,所述减振头的第一端与所述钻头或所述随钻设备相接,所述减振头的第二端的端面上开设有通孔;所述弹性减振机构设于所述减振头的内部并与所述减振头的内壁固定相接;所述连接构件贯穿所述通孔,所述连接构件的第一端位于所述减振头的内部并与所述弹性减振机构相接,所述连接构件的第二端位于所述减振头的外部并与所述测井仪器相接;所述测井仪器在受到振动的过程中能沿所述减振头的轴向往复运动并带动所述连接构件压缩或拉伸所述弹性减振机构,所述弹性减振机构在拉伸或压缩的过程中能通过所述连接构件抵消所述测井仪器受到的振动力。

2.根据权利要求1所述的测井仪器减振装置,其特征在于,沿着由所述连接构件的第二端至所述连接构件的第一端的方向,所述连接构件包括顺次同轴地固定相接的连接头、第一连接块、连接杆及第二连接块,所述第一连接块、所述连接杆及所述第二连接块均位于所述减振头的内部,所述第一连接块的周向表面及所述第二连接块的周向表面均与所述减振头的内壁滑动接触,且所述第一连接块、所述连接杆和/或所述第二连接块与所述弹性减振机构相接,所述连接头贯穿所述通孔,所述连接头的一端于所述减振头的内部与所述第一连接块相接,所述连接头的另一端于所述减振头的外部与所述测井仪器相接。

3.根据权利要求2所述的测井仪器减振装置,其特征在于,所述通孔的孔径小于所述减振头的内径,且所述连接头的外径小于所述第一连接块的外径,所述第一连接块的与所述连接头连接的一侧表面能与所述减振头的第二端的端面的内侧表面相抵接。

4.根据权利要求2所述的测井仪器减振装置,其特征在于,所述弹性减振机构包括第一减振组件,所述第一减振组件包括第一固定块及第一弹性件,所述连接杆的周向表面上形成有朝向所述连接构件的第一端的第一台阶端面,所述减振头的内壁上形成有朝向所述减振头的第二端的第二台阶端面,所述第一弹性件及所述第一固定块均同轴地套设于所述连接杆上,所述第一固定块的朝向所述减振头的第一端的一侧表面与所述第二台阶端面相接触,所述第一弹性件的一端与所述第一固定块的朝向所述减振头的第二端的一侧表面相接,所述第一弹性件的另一端与所述第一台阶端面相接。

5.根据权利要求4所述的测井仪器减振装置,其特征在于,所述第一减振组件还包括多个径向减振模块,所述第一固定块的朝向所述减振头的第二端的一侧表面上对应多个所述径向减振模块开设有多个沿所述减振头的径向延伸的滑槽,多个所述滑槽沿所述减振头的周向均匀分布;所述径向减振模块包括第二弹性件、滑块及连杆,所述第二弹性件及所述滑块均设于对应的所述滑槽内,且所述滑块位于所述滑槽的靠近所述第一固定块的轴线的一端,所述第二弹性件沿所述滑槽的长度方向延伸,所述第二弹性件的一端与所述滑槽的槽壁固定相接,所述第二弹性件的另一端与所述滑块相接,所述连杆的一端与所述滑块铰接,所述连杆的另一端与所述连接杆铰接,所述连接构件沿所述减振头的轴向往复运动的过程中通过所述连杆带动所述滑块沿对应的所述滑槽往复移动并压缩或拉伸所述第二弹性件。

6.根据权利要求2~5任一项所述的测井仪器减振装置,其特征在于,所述弹性减振机构包括第二减振组件,所述第二减振组件包括第二固定块及第三弹性件,所述第二固定块的周向表面与所述减振头的内壁固定相接,所述第三弹性件沿所述减振头的轴向设置于所述第二固定块与所述第二连接块之间,所述第三弹性件的一端与所述第二固定块相接,所述第三弹性件的另一端与所述第二连接块相接。

7.根据权利要求6所述的测井仪器减振装置,其特征在于,所述第二减振组件还包括多个第四弹性件,多个所述第四弹性件沿所述减振头的周向均匀分布设置于所述第二固定块与所述第二连接块之间,各所述第四弹性件的一端与所述第二固定块相接,各所述第四弹性件的另一端与所述第二连接块相接。

8.根据权利要求7所述的测井仪器减振装置,其特征在于,各所述第四弹性件与所述第二固定块之间及各所述第四弹性件与所述第二连接块之间均设有垫片。

9.根据权利要求4或5所述的测井仪器减振装置,其特征在于,所述连接构件与所述减振头保持周向静止。

10.根据权利要求9所述的测井仪器减振装置,其特征在于,所述第一连接块的周向表面上凸设有限位块,且所述减振头的内壁上凹设有沿所述减振头的轴向延伸的限位槽,所述限位块嵌设于所述限位槽中,在所述连接构件沿所述减振头的轴向运动的过程中,所述限位块沿所述限位槽滑动。

11.根据权利要求9所述的测井仪器减振装置,其特征在于,所述第一连接块的径向截面为多边形,位于所述减振头的第二端的端面与所述第二台阶端面之间的所述减振头的内壁的径向截面呈与所述第一连接块的径向截面相匹配的多边形。

12.根据权利要求1~5任一项所述的测井仪器减振装置,其特征在于,所述减振头的第二端同轴地连接设有扶正套筒,所述扶正套筒的内部与所述通孔对应连通,且所述扶正套筒的内径与所述通孔的内径相等,位于所述减振头的外部的所述连接构件的第二端贯穿所述通孔与所述扶正套筒。

技术总结
本实用新型提供一种测井仪器减振装置,安装于钻头或随钻设备上,包括:减振头、连接构件及弹性减振机构,减振头第一端与钻头或随钻设备相接,减振头第二端开设有通孔;弹性减振机构设于减振头内部并与减振头内壁固定相接;连接构件第一端位于减振头内部与弹性减振机构相接,连接构件第二端位于减振头外部与测井仪器相接;测井仪器受到振动时能沿减振头的轴向往复运动并带动连接构件压缩或拉伸弹性减振机构,弹性减振机构在拉伸或压缩的过程中能通过连接构件抵消测井仪器受到的振动力。本实用新型通过连接构件将测井仪器与弹性减振机构相接,通过弹性减振机构的弹性压缩及拉伸能抵消测井仪器受到的振动力,减少测井仪器进行井下工作时受到的振动。

技术研发人员:赵奇峰;郭明;唐磊;杨洋;李兴宝;刘发明;高鑫;郝晓宇;程耀杰;刘军;张源李;孙鹏;杨靖波;孙小杰;赵国柱
受保护的技术使用者:中国石油天然气股份有限公司
技术研发日:2019.08.07
技术公布日:2020.06.09

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