[实用新型]偏心筒齿限位机械式随钻测斜仪

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种石油钻井领域的测斜仪，尤其是一种偏心筒齿限位机械式随钻测斜仪。

背景技术：

测斜仪在石油钻井中广泛使用，目前测斜仪有照相式单多点测斜仪、电子单多点测斜仪、有线随钻测斜仪及无线随钻测斜仪等。随着深井、超深井的开发，地层结构复杂和高温、高压等复杂井底环境，对测斜仪的耐高温性、易用性的要求越来越高。单多点测斜仪应用最为广泛，但不能随钻测量。有线、无线随钻测斜仪由于受到温度和井深的限制，最高工作温度为150℃，而目前大庆油田深井井底温度达到180℃以上，而深井对于井身质量要求更高，这样目前所用的测斜仪已不能完全满足深井钻井工艺要求。机械式测斜仪具有工作温度高的优点，适用于深井高温测斜的要求，国内地质矿产部华东石油地质局设计了“自调式机械式测斜仪”和胜利油田钻井工艺研究院设计了“机械式无线随钻测斜仪”都属机械式测斜仪产品，但是二者结构复杂，对精度要求高，加工困难。

实用新型内容：

为了克服现有的测斜仪不耐高温、结构复杂、加工困难的不足，本实用新型提供一种偏心筒齿限位机械式随钻测斜仪，该偏心筒齿限位机械式随钻测斜仪具有操作简单、使用方便、随钻测量、工作温度高、安全可靠的特点，可以满足深井钻井测斜工艺要求。

本实用新型的技术方案是：一种偏心筒齿限位机械式随钻测斜仪，包括控制内筒、控制杆，控制杆下部连接弹簧后穿过控制内筒，且控制杆一侧有台阶，其凹陷处与控制内筒内壁有间隙，控制内筒上有若干个导向孔，导向孔内配合有齿，而长度呈递增式的齿固定在齿杆上，齿杆下端有内部连接上连杆的滑球，上连杆穿入内、外球，相对应内、外球另一端穿入下连杆，下连杆的另一端连接摆球。

上述的齿杆为弓形。

本实用新型具有如下有益效果：由于采取上述方案，当需要测井斜时，停泵，则摆球与下连杆始终处于垂直状态，而控制杆和控制内筒与井斜一致，齿杆上的齿根据不同的井斜角，退出控制内筒，控制杆在弹簧的作用下上行到相应的齿位置，控制杆推动脉冲发生器上行发出相应的脉冲波，传递到井口，由井口的传感器和记录接收仪器识别出井斜。该测斜仪结构简单、制造方便、可适应的工作温度高，应用范围广，可以满足深井钻井测斜工艺要求。

附图说明：

附图1是本实用新型的结构示意图；

图中1-控制杆，2-控制内筒，3-齿杆，4-齿，5-弹簧，6-滑球，7-上连杆，8-外球，9-内球，10-下连杆，11-摆球，12-导向孔，13-密封壳体，14-上接头，15-脉冲头，16-下接头。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

由图1所示，一种偏心筒齿限位机械式随钻测斜仪，包括控制内筒2、控制杆1，控制杆1上部连接脉冲头15，脉冲头15与上接头14内部的节流环配合，控制杆1下部连接弹簧5后穿过控制内筒2，弹簧5处于压缩状态，可以推动控制杆1向上运动，且控制杆1一侧有台阶，下部凸起处与控制内筒2为滑动配合，其凹陷处与控制内筒2内壁有间隙，相对应控制杆1凹陷处的控制内筒2上有若干个导向孔12，导向孔12与齿4相配合，齿4可以在导向孔12内自由进出，若干个齿4的长度由上至下依次递增，且均固定在齿杆3上，齿杆3可为弓形，使得下端在控制内筒2的下部，齿杆3下端有滑球6，滑球6连接上连杆7，上连杆7的下端通过外球8穿入内球9，内球9可以在外球8内转动，外球8固定在测斜仪的密封壳体13上，相对应上连杆7的内、外球(9，8)的下端穿入下连杆10，下连杆10的另一端连接摆球11。

当需要测斜时，停泵停转速，摆球11在重力作用下与下连杆10始终处于垂直状态，测斜仪整体及外面的上接头14、下接头16均与井斜方向一致，因此控制杆1和控制内筒2亦与井斜一致，摆球11通过上、下连杆(7，10)带动齿杆3转动，从而带动其上的齿4滑出到控制内筒2外，若干个齿4根据不同的井斜角，滑出控制内筒2，控制杆1在弹簧5的支撑作用下上行到相应的齿4位置，控制杆1推动脉冲头15上行到节流环处。井斜角不同，齿杆3上滑出控制内筒2外的齿4数量也不同，使得控制杆1上行距离不同，最终推动脉冲头15所处节流环的位置也不同，当开泵后，脉冲头15受钻井液压力冲击下行，经过节流环处间隙减小，压力增加，地面记录压力升高的次数，经过不同数量的节流环，则产生相应数量的脉冲波，由地面接收装置接受，解读成井斜值，实现无线随钻测量井斜功能。该测斜仪结构简单、制造方便，可适应的工作温度高，应用范围广，可以满足深井钻井测斜工艺要求。