本實用新型涉及石油生產(chǎn)測井領(lǐng)域,具體涉及陣列測井儀。
背景技術(shù):
產(chǎn)液剖面測井動態(tài)監(jiān)測貫穿與油田開發(fā)的全過程,我國陸上大部分油田開發(fā)主要采用注水開發(fā)方式,并且大多已進入高水開發(fā)期,目前還有相當大一部分的儲量要在高含水期采出,高含水期是油田開發(fā)的重要階段。多相流普遍存在于油氣產(chǎn)出過程中,在高含水條件下解決產(chǎn)液剖面測試問題,研究和開發(fā)新的高分辨率產(chǎn)液剖面測井儀器成為一個非?,F(xiàn)實和迫切需要解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,本實用新型的目的在于提供陣列測井儀,該陣列測井儀能夠搭載多個以及多種探頭,測量多種數(shù)據(jù),而且通過依次串聯(lián)來增加探頭的數(shù)量,能夠提高測量精度。
本實用新型的目的通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn):
陣列測井儀,包括主軸、下臂連接頭、彈臂、上臂和下臂,主軸從上至下依次套設(shè)有上臂連接頭、調(diào)整套、彈簧和彈臂掛接接頭,主軸在上臂連接頭的下端以及調(diào)整套的上端處均設(shè)有限位軸肩,兩處軸肩分別用于對上臂連接頭的下端和調(diào)整套的上端進行限位,下臂連接頭套在調(diào)整套的外圈并與調(diào)整套螺紋連接,主軸的上端套設(shè)有傳感器接頭,傳感器接頭與上臂連接頭的上端相抵;
主軸的下端連接有下接頭組件,下接頭組件的上端與彈臂掛接接頭下端之間的距離不小于彈臂掛接接頭的行程;
彈臂的上下兩端分別與傳感器接頭和彈臂掛接接頭掛接;
傳感器接頭、上臂連接頭和主軸之間定位連接,傳感器接頭、上臂連接頭和主軸能夠同步轉(zhuǎn)動;
沿傳感器接頭的周向均勻設(shè)置有若干個彈臂,每個彈臂的頂部均設(shè)有鉸接座,每個彈臂同平面設(shè)置一個上臂和一個下臂,上臂的下端和下臂的上端在鉸接座處鉸接,上臂的上端與上臂連接頭鉸接,下臂的下端與下臂連接頭鉸接;
彈簧設(shè)置在下臂連接頭和彈臂掛接接頭之間,彈簧的兩端分別與下臂連接頭的下端和彈臂掛接接頭的上端連接;
傳感器接頭的上端連接有外管,外管內(nèi)設(shè)置有線路系統(tǒng),線路系統(tǒng)的下端固定安裝在主軸的上端,線路系統(tǒng)上連接有用于測量的探頭,探頭貫穿傳感器接頭且與傳感器接頭密封連接,探頭的檢測部位設(shè)置在上臂的下部;
所述陣列測井儀能夠通過外管和下接頭組件將至少兩個陣列測井儀首尾連接,線路系統(tǒng)的上端與下接頭組件的下端均設(shè)有定位裝置,該定位裝置用于將陣列測井儀首尾相連后,使所有陣列測井儀上的彈臂均勻錯開。
所述定位裝置為定位鍵與定位槽式的定位裝置,包括設(shè)置在線路系統(tǒng)上端的定位鍵和沿下接頭組件下端端面向內(nèi)開設(shè)的與定位鍵相適配的定位槽。
所述外管的上端設(shè)有堵頭并與堵頭螺紋連接,下接頭組件的下端螺紋連接有護帽,外管的上端能夠與下接頭組件的下端螺紋連接。
所述外管的上端設(shè)置內(nèi)螺紋,下接頭組件上設(shè)有相對主軸能夠轉(zhuǎn)動但不能軸向移動的螺套,螺套具有外螺紋,兩個陣列測井儀首尾連接時,下接頭組件的下端插入外管的內(nèi)孔中并與外管內(nèi)孔為密封配合,螺套上的外螺紋與外管上端的內(nèi)螺紋配合連接。
所述陣列測井儀首尾密封連接。
所述鉸接座上開設(shè)鉸接孔,鉸接孔為長孔,鉸接孔中設(shè)有連接銷,連接銷的軸線與彈臂所在平面垂直,上臂的下端和下臂的上端通過連接銷鉸接。
所述下臂連接頭的下端延伸設(shè)有延伸段,延伸段處于彈簧的內(nèi)圈,延伸段的上端設(shè)有與彈簧內(nèi)圈配合的螺紋段,且彈簧的上端與螺紋段螺紋連接,接頭的下端連接有用于防止彈簧脫落的護套。
所述外管的下端與傳感器接頭的上端密封連接,傳感器接頭與主軸之間密封連接。
所述每個上臂的兩側(cè)分別設(shè)置一種探頭。
所述傳感器接頭與上臂連接頭的交界處套有護瓦,護瓦掛接在傳感器接頭和上臂連接頭之間。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型具有如下有益效果:
本實用新型的陣列測井儀在主軸從上至下依次套設(shè)上臂連接頭、調(diào)整套、彈簧和彈臂掛接接頭,主軸在上臂連接頭的下端以及調(diào)整套的上端處均設(shè)置限位軸肩,兩處軸肩分別用于對上臂連接頭的下端和調(diào)整套的上端進行限位,彈臂掛接接頭和下臂連接頭能夠沿主軸軸向滑動,主軸的下端連接下接頭組件,彈臂的上下兩端分別與傳感接頭和彈臂掛接接頭連接,當未工作時,彈臂處于自由狀態(tài)且呈弓形,下接頭組件的上端與彈臂掛接接頭下端之間的距離不小于彈臂掛接接頭的行程,因此,能夠保證彈臂充分收攏;
沿傳感器接頭的周向均勻設(shè)置有若干個彈臂,每個彈臂的頂部均設(shè)有鉸接座,每個彈臂同平面設(shè)置一個上臂和一個下臂,上臂的下端和下臂的上端在鉸接座處鉸接,上臂的上端與上臂連接頭鉸接,下臂的下端與下臂連接頭鉸接;彈簧設(shè)置在下臂連接頭和彈臂掛接接頭之間,彈簧的兩端分別與下臂連接頭的下端和彈臂掛接接頭的上端連接;
當彈臂受壓時,彈臂沿著主軸軸向的長度變長,上臂與下臂之間的夾角變大,彈臂的下端推動彈臂掛接接頭向下滑動,彈臂的張開外徑變小,使得本實用新型的測井儀的適應(yīng)性強,能更好的適應(yīng)各種井況;
本實用新型的測井儀通過旋轉(zhuǎn)調(diào)整套旋入下臂連接頭內(nèi)孔中的距離能夠調(diào)節(jié)彈臂的初始張開外徑,當彈臂張開外徑需要減小時,將調(diào)整套從下臂連接頭旋出一定距離,下臂連接頭向下移動并拉動彈臂的臂身向主軸收攏,因此減小了彈臂的張開外徑,當彈臂的外徑需要恢復(fù)至初始張開外徑,或之前縮小了張開外徑,后來需要增大時,將調(diào)整套向下臂連接頭旋入一定距離即可;
因此本實用新型的測井儀的彈臂的張開外徑可在使用范圍內(nèi)任意調(diào)整,儀器能輕松適應(yīng)多種規(guī)格井眼;
本實用新型的陣列測井儀的傳感器接頭上通過一次連接多個探頭或多種探頭,能夠一次檢測多個相同或者不同的參數(shù),因此能夠工作效率大為提高;
本實用新型的傳感器接頭、上臂連接頭和主軸之間定位連接,傳感器接頭、上臂連接頭和主軸能夠同步轉(zhuǎn)動,因此,每個陣列測井儀上的所有彈臂相對于主軸的角度固定,陣列測井儀能夠通過外管和下接頭組件首尾連接,在線路系統(tǒng)的上端與下接頭組件的下端均設(shè)有定位裝置,因此,當陣列測井儀首尾相連后,所有陣列測井儀上的彈臂均勻錯開,因此能夠通過將兩只或者更多只測井儀串聯(lián)能夠使得探頭數(shù)量加倍,且仍然保持陣列分布,能夠增加儀器的測量精度。
進一步的,本實用新型的鉸接座上開設(shè)的鉸接孔為長孔,鉸接孔中設(shè)有連接銷,連接銷的軸線與彈臂所在平面垂直,上臂的下端和下臂的上端通過連接銷鉸接,因此在彈臂的張開外徑變化時,使得彈臂相對于鉸接點能夠相對上下移動,使得彈臂上處于鉸接座兩側(cè)的部分能同步變形,減小了彈臂的上段以及上臂的內(nèi)應(yīng)力,使得彈臂7容易變形。
【附圖說明】
圖1為本實用新型的陣列測井儀的俯視圖;
圖2為本實用新型的陣列測井儀的主視圖;
圖2(a)為圖2中A部放大示意圖;
圖2(b)為圖2中B部放大示意圖;
圖2(c)為圖2中C部放大示意圖;
圖3為兩個本實用新型的陣列測井儀串聯(lián)之后的俯視圖;
圖4為兩個陣列測井儀首尾串聯(lián)時連接部位的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本實用新型的線路系統(tǒng)、主軸和傳感器接頭圖連接處的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中,1-主軸,2-上臂連接頭,3-下臂連接頭,3-1-延伸段,3-2-螺紋段,4-彈簧,5-彈臂掛接接頭,7-彈臂,7-1-鉸接座,8-上臂,9-下臂,10-傳感器接頭,10-1-持氣率探頭,10-2- 持水率探頭,11-線路系統(tǒng),11-1-定位鍵,12-外管,13-下接頭組件,13-1-定位槽,13-2-螺套, 14-堵頭,15-護帽,16-護瓦,18-連接銷,19-調(diào)整套,20-護套,22-密封件,23-螺母,24-套管, 25-螺釘。
【具體實施方式】
下面結(jié)合附圖來對本實用新型作進一步的說明。
如圖1至圖5所示,本實用新型的陣列測井儀,包括主軸1、下臂連接頭3、彈臂7、上臂8和下臂9,主軸1從上至下依次套設(shè)有上臂連接頭2、調(diào)整套19、彈簧4和彈臂掛接接頭 5,主軸1在上臂連接頭2的下端以及調(diào)整套19的上端處均設(shè)有限位軸肩,兩處軸肩分別用于對上臂連接頭2的下端和調(diào)整套19的上端進行限位,下臂連接頭3套在調(diào)整套19的外圈并與調(diào)整套19螺紋連接主軸1的上端套設(shè)有傳感器接頭10,傳感器接頭10的下端頭與上臂連接頭2的上端相抵,傳感器接頭10、上臂連接頭2和主軸1之間定位連接,使得傳感器接頭10、上臂連接頭2和主軸1能夠同步轉(zhuǎn)動;
傳感器接頭10的上端連接有外管12,外管12內(nèi)設(shè)置有線路系統(tǒng)11,線路系統(tǒng)11的下端固定安裝在主軸1的上端,線路系統(tǒng)11上連接有用于測量的探頭,探頭貫穿傳感器接頭10且與傳感器接頭10密封連接,探頭的檢測部位設(shè)置在上臂8的下部;彈簧4設(shè)置在下臂連接頭 3和彈臂掛接接頭5之間,彈簧4的兩端分別與下臂連接頭3的下端和彈臂掛接接頭5的上端連接;
彈臂7的上下兩端分別與傳感器接頭10和彈臂掛接接頭5連接,每個彈臂7的頂部均設(shè)有鉸接座7-1,每個彈臂7同平面設(shè)置一個上臂8和一個下臂9,上臂8的下端和下臂9的上端在鉸接座7-1處鉸接,上臂8的上端與上臂連接頭2鉸接,下臂9的下端與下臂連接頭3鉸接;
在使用時,通過調(diào)整調(diào)整套19旋入下臂連接頭3中的距離就能夠調(diào)整彈臂7初始張開外徑,而且在測井儀穿過井眼時,通過井眼對彈臂施加壓力,彈臂收攏,調(diào)整套19與下接頭組件13一起沿主軸1向下滑動,上臂8與下臂9之間的角度增大,同時彈臂7的張開半徑縮小,穿過井眼,因此使本實用新型的測井儀能輕松適應(yīng)多種規(guī)格井眼;
主軸1的下端連接有下接頭組件13,下接頭組件13的上端與彈臂掛接接頭5下端之間的距離不小于彈臂掛接接頭5的行程,因此彈臂7能夠充分合攏,其張開外徑可以根據(jù)需要進行調(diào)整。
如圖2、圖2(a)和圖5所示,傳感器接頭10、上臂連接頭2和主軸1之間定位連接的方式如下:
在傳感器接頭10、上臂連接頭2和主軸1的交界處設(shè)置定位鍵對三者進行定位,在主軸1 上傳感器接頭10的上端螺紋連接螺母23,線路系統(tǒng)11的內(nèi)腔下端通過螺釘25連接有套管24,并通過套管24套在主軸1的上端,套管24處于傳感器接頭10的上端與螺母23之間,通過緊固螺母23,使線路系統(tǒng)11、主軸1、傳感器接頭10和上臂連接頭2緊固連接,同時,傳感器接頭10、上臂連接頭2和主軸1之間定位連接,能夠使主軸1與上臂連接頭2之間為止轉(zhuǎn)連接,在主軸轉(zhuǎn)動時上臂連接接頭2與主軸同步轉(zhuǎn)動。
如圖2、圖2(a)、圖2(c)、圖3和圖4所示,陣列測井儀能夠通過外管12和下接頭組件13將至少兩個陣列測井儀首尾連接,線路系統(tǒng)11的上端與下接頭組件13的下端均設(shè)有定位裝置,該定位裝置用于將陣列測井儀首尾相連后,使所有陣列測井儀上的彈臂7均勻錯開;
具體的,定位裝置為定位鍵與定位槽式的定位裝置,包括設(shè)置在線路系統(tǒng)11上端的定位鍵11-1和沿下接頭組件13下端端面向內(nèi)開設(shè)的與定位鍵11相適配的定位槽13-1,通過定位鍵與定位槽預(yù)先設(shè)計好的角度,能夠使兩個陣列測井儀上的彈臂7均勻錯開分布;
外管12的上端設(shè)置內(nèi)螺紋,下接頭組件13上設(shè)有相對主軸1能夠轉(zhuǎn)動但不能軸向移動的螺套13-2,螺套13-2具有外螺紋,外管12的上端能夠與螺套13-2螺紋連接,兩個陣列測井儀首尾連接時,下接頭組件13的下端插入外管12的內(nèi)孔中并與外管12內(nèi)孔為密封配合,螺套13-2上的外螺紋與外管12上端的內(nèi)螺紋配合連接;
當兩個陣列測井儀首尾相連時,處于下部的陣列測井儀的外管12套在處于上不得陣列測井儀的下組件接頭13上,同時使定位鍵插入定位槽中實現(xiàn)定位連接,然后將兩個陣列測井儀通過外管12和螺套13-2螺紋連接。
如圖2、圖2(a)和圖4所示,在外管12的上端設(shè)有堵頭14并與堵頭14螺紋連接,下接頭組件13的下端螺紋連接有護帽15,兩個陣列測井儀首尾連接時,將處在上部的陣列測井儀下接頭組件13上的護帽15卸下,將處在下部的陣列測井儀外管12上端的堵頭14卸下,然后將上部的陣列測井儀下接頭組件13的下端插入下部的陣列測井儀外管12上端的內(nèi)腔中,并使上部的陣列測井儀的定位槽13-1準確的套在下部的陣列測井儀線路系統(tǒng)11上端的定位鍵 11-1上,上部的陣列測井儀下接頭組件13的下端與下部的陣列測井儀外管12上端的內(nèi)腔之間通過密封環(huán)密封;
然后再通過旋轉(zhuǎn)上部的陣列測井儀的螺套13-2使螺套13-2與下部的陣列測井儀外管12 螺紋連接,直至擰緊螺套13-2即完成了兩個陣列測井儀首尾連接;
當需要將多個陣列測井儀連接使用時,依照前述過程依次連接。
如圖2和圖2(a)所示,傳感器接頭10與上臂連接頭2的交界處套有護瓦16,護瓦16 掛接在傳感器接頭10和上臂連接頭2之間,所有彈臂7的上端均處于護瓦16的內(nèi)腔中,并將彈臂7的上端頭限制在護瓦16與傳感器接頭10之間,能夠防止彈臂7的上端從傳感器接頭 10的掛孔中脫落;傳感器接頭10上連接五個彈臂7,五個彈臂7沿傳感器接頭10的周向均勻設(shè)置,傳感器接頭10上最少可以連接2個彈臂7。
如圖1至圖2(b)所示,線路系統(tǒng)11上可以連接持氣率探頭10-1和持水率探頭10-2,持氣率探頭10-1和持水率探頭10-2均延伸至上臂8的下部,在每個上臂8上設(shè)置一個持氣率探頭10-1和一個持水率探頭10-2;持氣率探頭10-1和持水率探頭10-2與傳感器接頭10的連接部位均通過密封件22密封連接。
如圖2和圖2(b)所示,鉸接座7-1上開設(shè)鉸接孔,鉸接孔為長孔,鉸接孔中設(shè)有連接銷 18,連接銷18的軸線與彈臂7所在平面垂直,上臂8的下端和下臂9的上端通過連接銷鉸接。
如圖2和圖2(c)所示,下臂連接頭3的下端延伸設(shè)有延伸段3-1,延伸段3-1處于彈簧 4的內(nèi)圈,延伸段3-1的上端設(shè)有與彈簧4內(nèi)圈配合的螺紋段3-2,且彈簧4的上端與螺紋段 3-2螺紋連接,接頭3的下端連接有用于防止彈簧4從螺紋段3-2上滑脫的護套20,護套20 與螺紋段3-2最高處之間的距離小于彈簧鋼絲的直徑。
如圖2和圖2(a)所示,本實用新型的裝置在應(yīng)用時,線路系統(tǒng)11上可以連接持氣率探頭10-1和持水率探頭10-2,持氣率探頭10-1和持水率探頭10-2與傳感器連接頭10密封連接,外管12的下端與傳感器接頭10的上端密封連接,在每個上臂8的下部安裝一個持氣率探頭 10-1和一個持水率探頭10-2;還可以將2支安裝了持氣率探頭10-1和一個持水率探頭10-2的測井儀進行串聯(lián)來同時測量井眼的持氣率和持水率,能夠增加持氣率和持水率的測量精度。
綜上所述,本實用新型的陣列測井儀采用硬腿支撐探頭,外掛彈臂結(jié)構(gòu),能夠設(shè)置多個及多種探頭,探頭分別安裝在多個支撐腿的兩側(cè),多個支撐腿在井筒的橫截面是陣列分布,每個探頭分別測量出其周圍液體特性。
本實用新型的優(yōu)點如下:
由于沒有電機控制,儀器造價低,維護簡單;
由于彈臂張開外徑可在使用范圍內(nèi)任意調(diào)整,儀器能輕松適應(yīng)多種規(guī)格井眼;
由于采用外掛彈臂結(jié)構(gòu),儀器上測下測均可,且儀器的適應(yīng)性強,能更好的適應(yīng)各種井況;
能夠一次融合多種探頭來測量多種及多個數(shù)據(jù),如同時安裝持氣率探頭和持水率探頭,使用一只儀器即可判定井眼中流體性質(zhì);
可兩只或兩只以上相互串聯(lián),串聯(lián)后儀器探頭數(shù)量加倍,且任然保持陣列分布,可增加儀器的測量精度。