智慧油田石油开采用井下测井防卡扶正器的制作方法

本发明涉及地下勘探设备技术领域，具体为智慧油田石油开采用井下测井防卡扶正器。

背景技术：

石油和天然气开采中，油气层测试器是地下勘探的复杂电子设备，在进行下放和上提过程中，要求的测井仪保持良好的居中位置，以减少卡阻情况。在测井过程中，某些测井仪同样要求在井孔中工作时保持良好的居中位置，以保证测量结果的准确性；油气田开发地质条件复杂，井眼垮塌、井眼缩径、井壁台阶的情况经常遇到，严重的时候遇卡导致测井失败。

目前的解决方法有两种，第一是使用推靠器来解决上述问题。但推靠器的使用会有很多问题，在下放测井仪遇堵后，需要地上根据井下反馈数据，通过上提下放电缆，打开推靠器，反复多次操作后，也很难通过堵点，同时有些推靠器会对井壁造成破坏，严重影响后续的开采工作。第二是在测井仪的头尾部加装橡胶导锥，在有小台阶时容易通过。但当测井仪在井中处于倾斜状态时，遇到井眼垮塌、井眼缩径、井壁台阶这几种情况时，橡胶导锥很容易顶在垮塌的井眼位置或井壁台阶位置，导致橡胶导锥作用失败，地面操作人员只能依靠经验或运气，反复上提下放测井仪来进行解卡操作。

如何使得测井仪快速通过遇堵点，提高工作效率成为本申请需要解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供智慧油田石油开采用井下测井防卡扶正器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

智慧油田石油开采用井下测井防卡扶正器，包括用于与测井仪端部连接的端部连接螺纹套、旋转座、柔性包覆套、引导头以及用于驱动引导头摆动的摆动组件，所述旋转座通过旋转组件与端部连接螺纹套连接，旋转座下端连接有驱动座板，驱动座板上安装有用于驱动引导头摆动的摆动组件，所述柔性包覆套的两端分别套装固定在端部连接螺纹套和引导头上。

作为本发明进一步的方案：所述旋转组件包括安装在旋转座上的旋转驱动电机以及回转支承，回转支承包括相互转动配合的支承外圈和支撑内圈，支承外圈与旋转座之间通过螺钉固定连接，支承内圈与端部连接螺纹套之间通过螺钉固定连接，所述支撑内圈的圆周内壁设置有环形内齿圈，所述旋转驱动电机的输出端安装有旋转齿轮，旋转齿轮与环形内齿圈啮合连接。

作为本发明进一步的方案：所述摆动组件包括驱动座板下端延伸的左支架和右支架，所述右支架上转动安装有主动齿轮以及驱动主动齿轮转动的摆动电机，左支架上转动安装有从动齿轮，从动齿轮与主动齿轮啮合连接，从动齿轮下端延伸有连接板，连接板通过螺钉固定有连接耳板，连接耳板下端连接有插装套筒，所述引导头内部开设有与插装套筒滑动配合的插装槽，插装槽的底部端面连接有减震弹簧，减震弹簧的另一端与插装套筒的顶部端面连接。

作为本发明进一步的方案：所述插装槽的开口处通过螺钉固定有用于限制插装套筒滑出的限位端盖。

作为本发明进一步的方案：所述旋转驱动电机和摆动电机均采用伺服电机。

作为本发明进一步的方案：所述柔性包覆套的两端内壁均一体连接有螺纹内套，所述旋转座下端延伸有与螺纹内套螺纹配合的座体螺纹套，所述引导头上端延伸有与螺纹内套螺纹配合的头部螺纹套。

作为本发明进一步的方案：所述柔性包覆套采用柔性石墨套。

作为本发明进一步的方案：所述柔性包覆套的两端外壁均一体连接有固定环圈，固定环圈和螺纹内套均由金属材料制成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的引导头装置在测井仪上下两端分别安装，无论上提或者下放测井仪，均能更方便地通过遇卡位置；引导头装置能偏离轴线一定角度，并能调整引导头向任何方向偏离，能快速通过井下障碍；插装槽的底部端面连接有减震弹簧，减震弹簧的另一端与插装套筒的顶部端面连接；减震弹簧的设置，能够起到有效地缓冲减震效果；柔性包覆套采用柔性石墨套，柔性石墨套由柔性石墨材质制成，弹性系数高，耐高温耐磨耐腐蚀适合石油井下应用，柔性石墨套能对引导头装置的内部件进行密封。

附图说明

图1为智慧油田石油开采用井下测井防卡扶正器的立体结构示意图；

图2为智慧油田石油开采用井下测井防卡扶正器俯视的结构示意图；

图3为智慧油田石油开采用井下测井防卡扶正器中a-a截面的结构示意图；

图4为智慧油田石油开采用井下测井防卡扶正器中b-b截面的结构示意图；

图5为智慧油田石油开采用井下测井防卡扶正器中c处放大的结构示意图；

图6为智慧油田石油开采用井下测井防卡扶正器中引导头摆动后的结构示意图；

图7为智慧油田石油开采用井下测井防卡扶正器在井道中的结构示意图；

图8为智慧油田石油开采用井下测井防卡扶正器在井道中摆动后的结构示意图。

图中：100-引导头装置，200-测井仪，300-井道，1-端部连接螺纹套，11-支承内圈，12-环形内齿圈，13-支承外圈，2-旋转座，201-座体螺纹套，21-驱动座板，22-右支架，23-左支架，24-从动齿轮，25-主动齿轮，251-摆动电机，26-连接耳板，27-插装套筒，28-减震弹簧，29-旋转驱动电机，291-旋转齿轮，3-固定环圈，31-螺纹内套，4-柔性包覆套，5-引导头，51-插装槽，52-限位端盖，53-头部螺纹套。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～8，本发明提供一种技术方案：智慧油田石油开采用井下测井防卡扶正器100，包括用于与测井仪200端部连接的端部连接螺纹套1、旋转座2、柔性包覆套4、引导头5以及用于驱动引导头5摆动的摆动组件，所述旋转座2通过旋转组件与端部连接螺纹套1连接，旋转座2下端连接有驱动座板21，驱动座板21上安装有用于驱动引导头5摆动的摆动组件，所述柔性包覆套4的两端分别套装固定在端部连接螺纹套1和引导头5上。显然，为了更好地适应井道300的内壁，引导头5的外部形状呈圆弧锥状。

通过旋转组件可驱动旋转座2相对端部连接螺纹套1做旋转运动，通过摆动组件可控制引导头5相对旋转座2做摆动运动，调整引导头5的角度，使得测井仪能够更顺畅地通过遇卡点。请参阅图6，引导头5的角度作出调整后的状态图。

请参阅图3、图5，所述旋转组件包括安装在旋转座2上的旋转驱动电机29以及回转支承，回转支承包括相互转动配合的支承外圈13和支撑内圈11，支承外圈13与旋转座2之间通过螺钉固定连接，支承内圈11与端部连接螺纹套1之间通过螺钉固定连接，所述支撑内圈11的圆周内壁设置有环形内齿圈12，所述旋转驱动电机29的输出端安装有旋转齿轮291，旋转齿轮291与环形内齿圈12啮合连接。

需要旋转引导头装置100时，工作人员操作启动旋转驱动电机29，旋转驱动电机29带动旋转齿轮291转动，旋转齿轮291在环形内齿圈12上行走，使得旋转座2相对端部连接螺纹套1做旋转运动，即可实现引导头装置100的旋转。

请参阅图3、图4，所述摆动组件包括驱动座板21下端延伸的左支架23和右支架22，所述右支架22上转动安装有主动齿轮25以及驱动主动齿轮25转动的摆动电机251，左支架23上转动安装有从动齿轮24，从动齿轮24与主动齿轮25啮合连接，从动齿轮24下端延伸有连接板，连接板通过螺钉固定有连接耳板26，连接耳板26下端连接有插装套筒27，所述引导头5内部开设有与插装套筒27滑动配合的插装槽51，插装槽51的底部端面连接有减震弹簧28，减震弹簧28的另一端与插装套筒27的顶部端面连接。

需要摆动引导头5时，工作人员操作启动摆动电机251，摆动电机251带动主动齿轮25转动，主动齿轮25驱动从动齿轮24转动，从动齿轮24带动插装套筒27摆动，即带动引导头5的摆动，减震弹簧28的设置，能够起到有效地缓冲减震效果。

请参阅图3，所述插装槽51的开口处通过螺钉固定有用于限制插装套筒27滑出的限位端盖52；所述旋转驱动电机29和摆动电机251均采用伺服电机。

请参阅图3、图4，所述柔性包覆套4的两端内壁均一体连接有螺纹内套31，所述旋转座2下端延伸有与螺纹内套31螺纹配合的座体螺纹套201，所述引导头5上端延伸有与螺纹内套31螺纹配合的头部螺纹套53。

所述柔性包覆套4采用柔性石墨套，柔性石墨套由柔性石墨材质制成，弹性系数高，耐高温耐磨耐腐蚀适合石油井下应用；所述柔性包覆套4的两端外壁均一体连接有固定环圈3，固定环圈3和螺纹内套31均由金属材料制成。

请参阅图7，在测井仪200的上下端分别安装引导头装置100，然后下放安装好的测井仪200；当下放引导头装置100遇卡时，摆动电机251带动主动齿轮25转动，主动齿轮25驱动从动齿轮24转动，从动齿轮24带动引导头5偏离轴线一定角度后停止，请参阅图8；

旋转驱动电机29带动旋转齿轮291转动，由于回转支承的支撑内圈11与端部连接螺纹套1固定连接，因此，旋转齿轮291在支撑内圈11的环形内齿圈12上做行星运动，带动旋转座2旋转，旋转座2旋转，带动下方的部件旋转，从而调整引导头5的角度，同时下放测井仪200，直到引导头5通过遇卡位置。

将本发明的引导头装置100在测井仪200上下两端分别安装，无论上提或者下放测井仪200，均能更方便地通过遇卡位置；引导头装置100能偏离轴线一定角度，并能调整引导头5向任何方向偏离，能快速通过井下障碍。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。