一种海上钻井平台的测井装置的制作方法

文档序号:34122060发布日期:2023-05-11 05:11阅读:121来源:国知局

本发明涉及海上勘探,具体为一种海上钻井平台的测井装置。


背景技术:

1、测井绞车广泛用于油田测井公司,配备不同的井下设备,进行测井作业或者射孔作业。由于油井内部井况复杂,电缆在油井内所受到的阻力不同,尤其是在油井的垂直端与水平井段的拐弯处,电缆不可避免的会跟油井壁产生摩擦,摩擦力无法准确计算;电缆也会被井下液体吸附在井壁。由于电缆张力计是安装在地面上,操作人员观察到的电缆张力与井下仪器端受到的拉力差距很大,很容易造成测井电缆的振动和脱绳。

2、目前,测井装备需要两人同时全天候值守,在海上钻井平台上更加的容易发生人为误操作或疲劳事故。由于海上钻井平台的环境复杂,测井绞车上的电缆缠绕状态较难控制和检测,因值班人员无法对设备状态和故障进行精准预判,导致设备停机故障时有发生,任何测井作业中断都会造成约36万元/小时的经济损失。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本发明提供了一种海上钻井平台的测井装置,通过紧密压缆组件和张紧检测组件,能够有效的保证测井电缆在卷筒上的紧密缠绕,进而能够有效的保证测井系统的稳定运行,同时能够有效的提高测井装置的井下作业深度的控制。

2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

3、一种海上钻井平台的测井装置,包括电缆绞车、排缆机构、导向轮组和测井仪器,所述测井仪器包括电源短节、存储短节和测井短节,所述测井仪器通过测井电缆与电缆绞车连接,所述测井电缆从所述电缆绞车延伸出后经过导向轮组的转向后向下延伸,通过所述电缆绞车的正向/反向运作实现测井仪器的升降;

4、所述电源短节用于为存储短节和测井短节供电,所述测井短节内的测井单元用于测量海上钻井平台的井内地质状态,形成井内数据,所述测井短节内的存储单元可以通过同一通信线与存储短节的存储模块连接,利用所述存储短节存储所述测井短节获取的井内数据;

5、所述电缆绞车通过变速机构和外转子永磁同步电机,所述外转子永磁同步电机的输出端连接变速机构,所述变速机构进行传动变速后驱动所述电缆绞车;

6、所述电缆绞车包括电缆卷筒、紧密压缆组件、张紧检测组件和排缆机构,所述紧密压缆组件设置于所述电缆卷筒的一侧,在所述测井电缆缠绕于所述电缆卷筒上后,通过紧密压缆组件将所述测井电缆压紧在所述电缆卷筒上,并且能够随着所述测井电缆在所述电缆卷筒上的缠绕量的增多而增加所述紧密压缆组件与所述电缆卷筒上的测井电缆的接触面积;

7、所述张紧检测组件设置于所述测井电缆在所述电缆卷筒上的出绳点和所述排缆机构之间的位置,能够检测所述测井电缆的张紧状态的同时增加所述测井电缆缠绕于所述电缆卷筒上的缠绕角度。

8、进一步的,所述紧密压缆组件、移动支撑架、压缆导辊、平移驱动组件和连杆臂组;

9、所述移动支撑架的侧面为c型结构,所述c型结构的两端分别能够靠近所述电缆卷筒的上侧和下侧的附近位置,所述c型结构的中部的容纳空间能够容纳所述电缆卷筒的部分的圆周段;

10、所述移动支撑架的两端设置有两组连杆臂组,所述连杆臂组的对应的铰接轴上可转动的连接所述压缆导辊的两端,所述压缆导辊具有多根且均平行于所述电缆卷筒的圆周侧面;

11、所述移动支撑架的下端与两组所述平移驱动组件连接,通过所述平移驱动组件驱动所述移动支撑架靠近和远离所述电缆卷筒。

12、进一步的,所述平移驱动组件包括螺母滑块、传动螺杆、滑动导轨和压缆电机;

13、所述连杆臂组包括第一连杆臂、第二连杆臂、第三连杆臂和第四连杆臂;

14、所述螺母滑块与所述移动支撑架的下端固定连接,所述螺母滑块滑动支撑于所述滑动导轨上,并且所述螺母滑块与传动螺杆螺纹连接,所述压缆电机驱动所述传动螺杆转动,随着所述测井电缆逐渐的缠绕于所述电缆卷筒上,控制所述移动支撑架逐渐的远离所述电缆卷筒,以调节所述压缆导辊与所述电缆卷筒之间的间隙,使得所述测井电缆逐层紧密缠绕于所述电缆卷筒上;

15、所述第一连杆臂、第二连杆臂、第三连杆臂、第四连杆臂的首尾依次通过铰接轴可转动的连接,所述第一连杆臂的首端和所述第四连杆臂的尾端通过铰接轴可转动的连接于所述移动支撑架的上下两侧,所述铰接轴上均可转动的设置有压缆导辊;

16、在所述测井电缆缠绕于所述电缆卷筒小于10层时,位于所述连杆臂组中部的压缆导辊抵接所述测井电缆,位于所述连杆臂组两端的压缆导辊未能接触所述测井电缆;

17、在所述测井电缆缠绕于所述电缆卷筒大于10层时,位于所述连杆臂组两端的压缆导辊抵接所述测井电缆,使得所述连杆臂组上的多根压缆导辊均抵接所述测井电缆,实现所述测井电缆在所述电缆卷筒上的紧密缠绕。

18、进一步的,所述排缆机构包括排缆电机、排缆滑座、电缆限位块、排缆丝杠、导向杆;

19、所述排缆丝杠的两端平行的设置有导向杆,所述排缆滑座与所述排缆丝杠螺纹连接,所述导向杆实现对所述排缆滑座的滑动导向,所述排缆电机的输出端与所述排缆丝杠传动连接;

20、所述排缆滑座上设置有电缆限位块,所述电缆限位块上设置有限位孔,所述测井电缆穿过所述限位孔;

21、所述排缆机构设置于测井电缆在所述电缆卷筒上的出绳点和所述导向轮组之间。

22、进一步的,所述张紧检测组件包括电缆接触辊、扭力摆臂、支撑箱体、扭力转轴、弹簧扭臂、第一弹簧座、第二弹簧座、第二弹簧、第一弹簧、触发杆、触动销、触发器和控制发送器;

23、所述电缆接触辊的两端可转动的设置于所述扭力摆臂的一端,所述扭力摆臂的另一端设置有可同步转动的扭力转轴,所述扭力转轴可转动的支撑设置于所述支撑箱体的内部,所述扭力转轴上且位于所述支撑箱体内部的位置设置有可同步转动的弹簧扭臂;

24、所述弹簧扭臂的一端连接有第一弹簧,所述第一弹簧的另一端连接于第一弹簧座,所述弹簧扭臂的另一端连接有第二弹簧,所述第二弹簧的另一端连接于第二弹簧座,所述第一弹簧座、第二弹簧座固定设置于所述支撑箱体的内部;

25、所述第一弹簧对所述弹簧扭臂施加第一预紧力,所述第二弹簧对所述弹簧扭臂施加第二预紧力,所述第一预紧力和所述第二预紧力使得所述扭力转轴产生朝向同一方向的运动趋势,进而使得所述电缆接触辊抵接于所述测井电缆的下侧。

26、进一步的,所述扭力转轴上还设置有触发杆,所述触发杆转动路径上的对应位置设置有触动销,所述触动销设置于触发器上,所述触发器与所述控制发送器电性连接;

27、所述扭力转轴的所述运动趋势,使得所述触发杆朝向所述触动销移动,所述测井电缆处于张紧状态时对所述电缆接触辊施加电缆作用力,所述电缆作用力使得所述扭力转轴的运动的朝向与所述第一弹簧、第二弹簧使得所述扭力转轴的运动的朝向相反,进而使得在所述测井电缆出现松弛状态时,所述触发杆拨动所述触动销,使得所述触发器产生电信号,所述电信号通过控制发送器发送至所述电缆绞车的控制系统;

28、所述第一弹簧、第二弹簧使得所述扭力转轴产生的所述运动趋势,使得所述电缆接触辊作用于测井电缆,并能够改变所述测井电缆在所述电缆卷筒上的出绳位置,增大所述测井电缆在所述电缆卷筒上的包裹角度。

29、与现有技术相比,本发明提供了一种海上钻井平台的测井装置,具备以下有益效果:

30、1.本发明在测井绞车上设置有紧密压缆组件,其中紧密压缆组件上的c型结构的移动支撑架上通过连杆臂铰接有多个并排设置的压缆导辊,在测井电缆在卷筒上缠绕小于10层的厚度时,连杆臂上中部的压缆导辊能够实现对当前状态下的少量的测井电缆进行压缆,当测井电缆在卷筒上缠绕大于10层后,连杆臂上全部的压缆导辊能够同时压紧测井电缆,以实现更大的压紧点以及压紧力,进而能够在测井电缆缠绕大于10层后,仍能够保证有效的电缆紧密缠绕的效果。

31、2.本发明的张紧检测组件设置于排缆机构和电缆卷筒之间,在能够检测测井电缆的张紧状态的同时,通过电缆接触辊向上抬起测井电缆一定的幅度,抬高了测井电缆在电缆卷筒上的出绳点/入绳点,进而提高了测井电缆在卷筒上的包裹角度,是的测井电缆在卷筒上的缠绕更加的稳定和易于控制,同时随着测井电缆缠绕厚度的增加(测井电缆在卷筒上的出绳点/入绳点的下移),逐渐的增加了电缆接触辊对测井电缆的压紧力,能够进一步的保证测井电缆的稳定缠绕。

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