專(zhuān)利名稱(chēng):測(cè)井檢波器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種地震檢波裝置,具體地說(shuō)是一種測(cè)井檢波器裝置。
背景技術(shù):
我們知道,石油、煤炭行業(yè)進(jìn)行地質(zhì)勘探時(shí),地震檢波器是必備的工具。 地震檢波器一般包括有檢波器芯體、護(hù)殼、傳輸電纜等,檢波器芯體作為傳 感器安裝固定在護(hù)殼內(nèi)。使用時(shí),為了獲得準(zhǔn)確、清晰的信號(hào)和參數(shù)值,一 般要求地震檢波器和待測(cè)地面或孔壁面要緊密接觸、推靠位置準(zhǔn)確。裝有檢 波器機(jī)芯、用來(lái)拾取地震信號(hào)的信號(hào)接受單元能否與地下井壁巖層良好耦合, 直接決定了地震信號(hào)的正確性,只有檢波器機(jī)芯正確的拾取到地震信號(hào),相 關(guān)的分析儀才能發(fā)揮作用。陸地用檢波器或檢波器串一般靠檢波器下端設(shè)有 的尾錐插固在地面上,對(duì)于井下地震波采集等一些特殊測(cè)量則不適用。目前, 也有測(cè)井檢波器裝置,其包括連接有信號(hào)接收裝置的主體、推靠裝置、信號(hào) 傳輸電纜、提拉繩等。
目前的單只測(cè)井f波器裝置中,大多采用氣囊推靠式和電磁繼電器彈臂 式裝置。氣囊推靠式的測(cè)井裝置,主要是在測(cè)井裝置的主體部分設(shè)置一個(gè)氣 囊,待到工作時(shí),通過(guò)對(duì)氣囊通氣,使得氣囊膨脹將主體推靠在井臂上,這 種裝置的氣囊容易損壞,尤其當(dāng)測(cè)試主體處于水中環(huán)境時(shí),由于水環(huán)境的壓 力氣囊推靠力相對(duì)較弱,而且所測(cè)井孔的直徑要求比較嚴(yán)格,在野外的惡劣
環(huán)境中推廣性很差。而電磁繼電器彈臂式的測(cè)井裝置,則是需要一個(gè)扭簧將 一支臂由測(cè)井主體處彈開(kāi)推靠在井壁上。而每次放入井孔測(cè)試前,總需要外 力將支臂壓緊靠在主體上,并由一銷(xiāo)釘結(jié)構(gòu)將主體與支臂穿住,此時(shí)扭簧處 于壓縮狀態(tài),在測(cè)試主體到達(dá)測(cè)試位置需要彈開(kāi)時(shí),對(duì)電磁繼電器通電使得 銷(xiāo)釘結(jié)構(gòu)移動(dòng),解除對(duì)支臂的約束,處于壓縮狀態(tài)的扭簧便將支臂彈開(kāi)到井 壁上。這種結(jié)構(gòu)只能完成彈開(kāi)動(dòng)作,無(wú)法自動(dòng)完成支臂收合動(dòng)作,當(dāng)不需要 支臂張開(kāi)時(shí)只能將主體提出井孔,利用外力重新將支臂收起,在野外操作很 不方便。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種構(gòu)造 簡(jiǎn)單、合理,操作、使用方便,推靠位置準(zhǔn)確,提拉簡(jiǎn)捷、可靠的測(cè)井檢波
器裝置。
本g明解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是 一種測(cè)井檢波器裝置,其 包括有整體為圓柱體形結(jié)構(gòu)的主體、配重體、信號(hào)接收裝置、推靠裝置、提 拉裝置和金屬軟管,信號(hào)接收裝置內(nèi)部密封有三只呈笛卡爾坐標(biāo)系分布的檢 波器,由一根電i覽沿主體和金屬軟管內(nèi)壁與地面的地震儀器相連接,其特征 是推靠裝置由雙作用圓形氣缸、支臂、四連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)成,雙作用圓形氣缸 通過(guò)固定軸安裝在主體內(nèi),四連桿機(jī)構(gòu)包括有推桿、支臂固定塊、支臂推桿、 回轉(zhuǎn)塊,推桿一端與活塞桿鉸連,另一端與回轉(zhuǎn)塊和支臂推桿鉸連,支臂推 桿伸出主體的一端與支臂固定塊鉸連,支臂固定塊另一端通過(guò)銷(xiāo)軸鉸連在主 體中,回轉(zhuǎn)敘另一端也通過(guò)銷(xiāo)軸鉸連在主體中,提拉裝置的鋼絲繩固定在主 體的芯軸上,金屬軟管與主體上端蓋相連接。
本發(fā)明將信號(hào)接收裝置和推靠裝置設(shè)置在同一個(gè)主體上,信號(hào)接收裝置 為三分量檢波器,推靠裝置采用機(jī)械推臂式,對(duì)照現(xiàn)有技術(shù),整個(gè)推靠系統(tǒng) 運(yùn)用了機(jī)械聯(lián)桿原理,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,推靠位置準(zhǔn)確的特點(diǎn),推 靠效果好,可將井下檢波器推靠在井壁上,使檢波器能準(zhǔn)確的接收地震波, 還便于收攏和下次施工使用。本發(fā)明適用于石油地震勘探、地礦地質(zhì)以及建 筑工程等的測(cè)井檢波。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明支臂合攏時(shí)的狀態(tài)示意圖。
圖中l(wèi).電纜,2.鋼絲繩,3.金屬軟管,4.上端蓋,5.增強(qiáng)氣管,6.芯軸, 7.雙作用圓形氣缸,8.推桿,9.支臂固定塊,10.固定銷(xiāo)軸,ll.支臂推桿, 12.回轉(zhuǎn)塊,13.支臂,14.信號(hào)接收裝置,15.配重體,16.固定軸,17.主體, 18.銷(xiāo)軸。
具體實(shí)施例方式
從圖l、圖2中可以看出,本發(fā)明一種測(cè)井檢波器裝置,其主體17為圓 柱體形結(jié)構(gòu),其下部依次安裝配重體15、信號(hào)接收裝置14。配重體15的端 部為流線(xiàn)形,可以通過(guò)改變其長(zhǎng)度來(lái)增加整體重量,作用都在于便于測(cè)井檢 波器裝置主體在泥漿環(huán)境中下沉到測(cè)井底部。信號(hào)接收裝置14內(nèi)部密封有三 只呈笛卡爾坐標(biāo)系分布的檢波器,形成三分量檢波器,用于從多方位接收地 震信號(hào),并由一根信號(hào)傳輸電纜1沿主體17和金屬軟管3的內(nèi)壁與地面的地 震儀器相連接。
本發(fā)明主體17內(nèi)安裝有推靠裝置、提拉裝置和金屬軟管3部分。推靠裝 置采用機(jī)械推臂式。推靠裝置的主要包括驅(qū)動(dòng)單元、支臂13和四連桿機(jī)構(gòu)。 驅(qū)動(dòng)單元可以是一個(gè)氣缸,液壓缸或者是一個(gè)電機(jī)加螺桿機(jī)構(gòu),還可以是鋼 絲提繩。
本發(fā)明以雙作用圓形氣缸7作為驅(qū)動(dòng)單元,其末端通過(guò)固定軸16與主體 17相連,安裝在主體內(nèi),其上設(shè)有兩個(gè)進(jìn)氣口。兩根增強(qiáng)氣管5—端分別與 雙作用圓形氣缸7進(jìn)氣口相連,另一端與放置于井口旁的手控閥相連。
四連桿機(jī)構(gòu)包括有推桿8、支臂固定塊9、支臂推桿ll、回轉(zhuǎn)塊12,推 桿8—端與活塞桿鉸連,另一端與回轉(zhuǎn)塊12和支臂推桿11鉸連,支臂推桿 11伸出主體的一端與支臂固定塊9鉸連,支臂固定塊9另一端通過(guò)銷(xiāo)軸18 鉸連在主體中,回轉(zhuǎn)塊12另一端也通過(guò)另一銷(xiāo)軸18鉸連在主體中,其端部 為圓形鋸齒狀結(jié)構(gòu),有利于使主體與井壁的小fi起部位卡緊。支臂13固定在 支臂固定塊9上,其一端用固定銷(xiāo)軸10與四連桿機(jī)構(gòu)的支臂固定塊9相連接, 而另一端被設(shè)計(jì)為外折虎爪結(jié)構(gòu)?;⒆Y(jié)構(gòu)可以比較輕易的扎入到井壁內(nèi), 增加主體與井壁的卡緊性和耦合性。本發(fā)明信號(hào)接收裝置14的外壁部分設(shè)有 一凹平面,支臂13恰好可以在此面貼緊,使得其虎爪結(jié)構(gòu)不與主體外圓柱面 外的物體發(fā)生干涉。
提拉裝置中的鋼絲繩2不是固定在主體的上端蓋4上,而是連接固定在 與主體相連接的芯軸6上,用于增加鋼絲繩2與主體連接的可靠性、進(jìn)而增 加提拉的可靠性,在塌井或卡井的情況時(shí)增加主體所能承受的拉力強(qiáng)度。拉力全部由芯軸6和主體承擔(dān),避免了固定在端蓋上時(shí)螺絲或者螺栓承受大的 拉力。
金屬軟管3—端與主體上端蓋4相連接,另一端保持在井口的外面,金 屬軟管3主要起了保護(hù)物探電纜1和增強(qiáng)氣管5的作用,防止其被意外劃傷 或拉壞。
當(dāng);,作人員通過(guò)手控閥對(duì)與雙作用圓形氣缸7后進(jìn)氣口充氣時(shí),高壓氣 體通過(guò)增強(qiáng)氣管5驅(qū)動(dòng)雙作用圓形氣缸7完成伸出活塞桿動(dòng)作,活塞桿的伸 出又帶動(dòng)推桿8運(yùn)動(dòng),使四連桿機(jī)構(gòu)相應(yīng)的旋轉(zhuǎn),從而將支臂13推出并頂緊 在井壁上。當(dāng)支臂在測(cè)井內(nèi)張開(kāi)后,便可以放掉對(duì)鋼絲繩2的拉力,由于主 體的重力作用,支臂13的虎爪便深深地扎入到井壁內(nèi),更增加了主體與井壁 的耦合效果。
在對(duì)氣缸7前進(jìn)氣口充氣加壓的情況時(shí),氣缸內(nèi)前側(cè)高壓氣體將活塞桿 推向后側(cè),從而確保了支臂13由張開(kāi)狀態(tài)收回并牢牢地貼緊在信號(hào)接收裝置 14的外平面'上,這樣做的結(jié)果是避免了支臂13在主體下并過(guò)程中輕易外張 碰到井壁突起點(diǎn),而將主體卡住的情形。
具體工作過(guò)程是首先調(diào)節(jié)手控閥并充壓到2個(gè)大氣壓,使支臂13收緊 后,操作人員只需提緊鋼絲繩2并將主體從井口逐步放入測(cè)井中,當(dāng)主體到 達(dá)最低測(cè)試點(diǎn)時(shí),停止下放主體,可以使用微型氣泵或高壓氣筒對(duì)與氣缸7 后進(jìn)氣口連接的增強(qiáng)氣管充氣,當(dāng)管內(nèi)的氣壓達(dá)到一定程度,活塞桿即驅(qū)動(dòng) 四連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)將支臂13推出,此時(shí)提鋼絲繩2的操作人員可以先試探性地 放松和上提一下鋼絲繩2,可以確認(rèn)支臂13是話(huà)已經(jīng)張開(kāi)并頂緊到井壁上, 并能感覺(jué)得到支臂13推緊的強(qiáng)度,若上提拉力比較大時(shí)即可完全放松對(duì)鋼絲 繩2的拉力,由于主體重力的作用,較為尖銳的虎爪結(jié)構(gòu)將深深地扎入到井 壁的泥土中并將主體緊緊地頂在井壁上。
由于氣體總能存在一定的退讓性,當(dāng)儀器測(cè)試完下面的一個(gè)測(cè)試點(diǎn)時(shí), 不需要將增強(qiáng)氣管5內(nèi)的高壓氣體排出,位于井口的操作人員只需使勁拉鋼 絲繩2便可將主體從下一測(cè)試點(diǎn)提到上一測(cè)試點(diǎn),而支臂13的虎爪始終與井 壁緊密接觸,直到對(duì)鋼絲繩2放送拉力,支臂13的虎爪又會(huì)由于主體的重力 作用再次扎入到井壁中。
權(quán)利要求
1. 一種測(cè)井檢波器裝置,其包括有整體為圓柱體形結(jié)構(gòu)的主體、配重體、信號(hào)接收裝置、推靠裝置、提拉裝置和金屬軟管,信號(hào)接收裝置內(nèi)部密封有三只呈笛卡爾坐標(biāo)系分布的檢波器,由一根電纜沿主體和金屬軟管內(nèi)壁與地面的地震儀器相連接,其特征是推靠裝置由雙作用圓形氣缸、支臂、四連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)成,雙作用圓形氣缸通過(guò)固定軸安裝在主體內(nèi),四連桿機(jī)構(gòu)包括有推桿、支臂固定塊、支臂推桿、回轉(zhuǎn)塊,推桿一端與活塞桿鉸連,另一端與回轉(zhuǎn)塊和支臂推桿鉸連,支臂推桿伸出主體的一端與支臂固定塊鉸連,支臂固定塊另一端通過(guò)銷(xiāo)軸鉸連在主體中,回轉(zhuǎn)塊另一端也通過(guò)銷(xiāo)軸鉸連在主體中,提拉裝置的鋼絲繩固定在主體的芯軸上,金屬軟管與主體上端蓋相連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的測(cè)井檢波器裝置,其特征是支臂為一弧形條狀結(jié) 構(gòu),其一端固定在四連桿機(jī)構(gòu)的支臂固定塊上,而另一端為外折虎爪結(jié)構(gòu)。
3. 根據(jù)權(quán)利婆求l所述的測(cè)井檢波器裝置,其特征是雙作用圓形氣缸設(shè)有 上下兩個(gè)接氣口,兩根增強(qiáng)氣管一端分別與雙作用圓形氣缸接氣口相連,另 一端與放置于井口旁的手控閥相連。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的測(cè)井檢波器裝置,其特征是回轉(zhuǎn)塊的端部為圓形 鋸齒狀結(jié)構(gòu)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的測(cè)井檢波器裝置,其特征是信號(hào)接收裝置的外壁 部分設(shè)有一凹平面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種測(cè)井檢波器裝置,其包括有整體為圓柱體形結(jié)構(gòu)的主體、配重體、信號(hào)接收裝置、推靠裝置、提拉裝置和金屬軟管,信號(hào)接收裝置內(nèi)部密封有三只檢波器,由一根電纜沿主體和金屬軟管內(nèi)壁與地面的地震儀器相連接,推靠裝置由雙作用圓形氣缸、支臂、四連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)成,連桿機(jī)構(gòu)包括有活塞桿、推桿、支臂固定塊、回轉(zhuǎn)塊,提拉裝置的鋼絲繩固定在主體的芯軸上,金屬軟管與主體上端蓋相連接。本發(fā)明推靠裝置采用機(jī)械推臂式,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,推靠位置準(zhǔn)確的特點(diǎn),還便于收攏和下次施工使用。本發(fā)明適用于石油地震勘探、地礦地質(zhì)以及建筑工程等測(cè)井檢波。
文檔編號(hào)G01V1/16GK101545980SQ200810015470
公開(kāi)日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2008年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月26日
發(fā)明者劉杰烈, 孫中心, 宋智勇, 棟 張, 星學(xué)奎, 楊德寬, 申恒廣, 胡立新, 冰 趙, 顏永安 申請(qǐng)人:威海雙豐物探設(shè)備股份有限公司