雙井徑微電極推靠器設計研究

李勝利

摘要：測井儀器越來越向高集成化、高可靠性、高穩定化、高時效化方向發展，減小儀器體積、增強功能和可靠性是必然發展方向。該推靠器合理的將雙井徑和微電極兩種儀器設計合為一體，能夠同時測量井眼X方向、Y方向兩條井徑曲線和微電極曲線，并實時將兩項數據傳輸至地面系統。在保證測井資料質量和一次成功率的同時，降低測井時效。

關鍵詞：推靠器；差動鉸鏈；液壓平衡

1引言

隨著油田勘探開發的深化，大斜度定向井和水平井數量不斷增多，國內傳統的微電極推靠器已經沿用多年且均為直井設計，已無法滿足測井施工需求。為確保斜井、復雜井的測井資料質量及一次成功率，通過對國內儀器的優缺點進行分析研究，設計了一種既能滿足直井又能測量大斜度井和水平井的推靠器。該推靠器能夠同時測量井眼X方向、Y方向兩條井徑曲線和微電極曲線，并實時將兩項數據傳輸至地面系統。在保證測井資料質量和一次成功率的同時，降低測井時效。

2總體結構

推靠器由四個獨立井徑臂和一組微電極推靠臂組成，井徑臂和推靠臂獨立運動。井徑臂測量雙井徑的同時，在大斜度井中可以起到支撐作用；微電極推靠臂采用差動結構，一側推靠臂壓縮時另外一側推靠臂會張開，中間主體部分可以在推靠臂張開的指向上圍繞中心進行一定范圍的移動。在測井時儀器自身可根據不同斜度的井眼依靠重力對推靠臂進行自動調整，從而使儀器的極板始終緊貼井壁，提高測井資料質量和一次成功率。

3關鍵技術

3.1差動鉸鏈結構

原有的推靠器推靠原理為連動結構，在推靠彈簧及井筒直徑共同作用下，決定極板貼靠井壁。由于連動極板和推靠臂同時擴張、縮小，在斜井中，測井儀器軸線與井筒軸線不重合，由于連動，會造成測量極板不能良好的貼靠井壁，微電極測量曲線異常。

為解決以上問題，研究設計差動鉸鏈結構。該結構保證推靠器軸線在井筒內無論如何變化，總能保證極板緊貼井壁，提高儀器微電極的測量準確性。

另外，極板安裝設計為能夠沿井壁圓弧轉動，使貼靠井壁效果更好，為避免極板線進入儀器骨架處易出現絕緣受損的情況，采用了硅脂密封，不僅能有效保證絕緣性能，還起到一定的潤滑作用。

3.2馬達傳動結構

儀器內部注油，直流馬達是無法放在油腔中的，同時由于儀器內部有信號線連接，通常解決辦法是將貫通線兩端用單芯密封塞連接然后依靠硅脂絕緣。由于井下壓力大，這種結構經常會出現絕緣降低甚至導通的現象，如果測井過程中出現這樣的狀況只能停止測量，將儀器提出重新清理插頭，耗費人力物力。

通過分析研究，將連接馬達的絲桿軸一端安裝在空氣腔內，另一端（右）安裝在油腔當中，同時單芯密封塞排布在絲桿軸周圍。即可解決導線的絕緣問題，又可解決直流馬達不能浸泡在硅油當中的問題。該結構簡單可靠，可用于測井儀器其它推靠器當中，具有廣泛的應用性。

3.3單驅雙收結構

原有進推靠器由于只有一個推靠臂，只有一個推靠彈簧，馬達負載較小，能夠滿足使用。若在此基礎上再增加四個井徑推靠臂，負載將是原來的2.5倍，會出現馬達轉動緩慢現象且非常容易出現故障。

單驅雙收結構將裝有極板的推靠臂在收腿時馬達受力壓縮彈簧，四個井徑臂彈簧并不壓縮，開腿時馬達受力四個井徑臂彈簧壓縮，推靠臂的彈簧不壓縮。這樣有效的減輕了馬達的負載，同時使儀器內部零件受力分配更均，可靠性更強。

3.4液壓平衡

由于井下壓力很大，試驗指標達170Mpa，如果沒有壓力平衡，儀器在井下彈簧桿將承受約為3噸的力量，依靠馬達是無法推動彈簧的，因此儀器內部注油，通過平衡活塞來平衡儀器內部與井下壓力。貫通線和極板線都設計在油管內，布線安全可靠，既不用擔心供電線絕緣問題，又不需要單獨清理硅脂倉及單芯插針膠套，提高了儀器的安全性。

4結論與建議

雙井徑微電極推靠器能夠同時測量井眼X方向和Y方向兩條井徑曲線，能夠真實反映井眼的形狀和直徑，可以準確描述橢圓形井眼的變化規律，另外一個測量臂的變化不會影響其它測量臂運動。解決了普通井徑測井儀器測量臂聯動，只能測量井徑平均值的問題。

雙井徑微電極推靠器設計為差動鉸鏈結構且極板能夠沿井壁圓弧轉動，使極板始終貼靠井壁，解決了常規微電極儀器由于連動結構，測量大斜度井和水平井時極板無法貼靠井壁問題。

目前，測井儀器越來越向高集成化、高可靠性、高穩定化、高時效化方向發展，減小儀器體積、增強功能和可靠性是必然發展方向。該推靠器合理的將兩種儀器設計合為一體，縮短了儀器長度，降低成本，同時故障率低，在保證測井資料質量的同時降低測井時效，具有良好的應用效果。