為適應(yīng)近年來(lái)我國(guó)大斜度井、水平井的增多,本文針對(duì)傳統(tǒng)直井測(cè)井儀在特殊施工時(shí)存在測(cè)量精度不足等問(wèn)題,從開(kāi)腿方式、平衡裝置、密封、動(dòng)力系統(tǒng)和傳感器五個(gè)方面進(jìn)行借鑒和改進(jìn),設(shè)計(jì)了一種新型分動(dòng)式六臂井徑測(cè)井儀。為了進(jìn)一步提高推靠系統(tǒng)的傳動(dòng)性能,應(yīng)用復(fù)數(shù)矢量法和矩陣法,分別建立推靠系統(tǒng)在打開(kāi)、測(cè)量?jī)煞N運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。運(yùn)用動(dòng)態(tài)靜力學(xué)方法,建立推靠系統(tǒng)兩種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的動(dòng)力分析模型�；贏dams軟件進(jìn)行實(shí)例仿真,運(yùn)用Adams/View模塊建立推靠系統(tǒng)打開(kāi)、測(cè)量物理模型,得出了推靠系統(tǒng)各構(gòu)件的位移、速度和加速度隨時(shí)間變化的規(guī)律曲線,以及各構(gòu)件的受力情況,輔助分析和驗(yàn)證了其系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,為井徑測(cè)井儀結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、改善性能提供了理論依據(jù)。針對(duì)目前我國(guó)井徑測(cè)井儀推靠臂凸輪采用偏心圓弧廓線,其存在動(dòng)載荷大,傳力效果差,儀器壽命短等問(wèn)題。建立推靠臂凸輪廓線基于漸開(kāi)線、阿基米德螺旋線和偏心圓弧線三種結(jié)構(gòu)方案參數(shù)化模型,并對(duì)三種推靠臂凸輪運(yùn)動(dòng)特性及機(jī)械效率進(jìn)行分析研究。運(yùn)用Adams/View模塊分別建立三種推靠臂凸輪廓線推靠系統(tǒng)打開(kāi)、測(cè)量模型,對(duì)比分析推靠系統(tǒng)活塞桿的位移、速度和加速度隨時(shí)間變化的曲線圖。研究表明:推靠系統(tǒng)中采用漸開(kāi)線型推靠臂結(jié)構(gòu)可以很好的改善活塞桿的受力特性,減少摩擦磨損,進(jìn)一步提高測(cè)量精度。從而使井徑測(cè)井儀適應(yīng)性更強(qiáng)、測(cè)量精度更高、壽命更長(zhǎng)。
【學(xué)位單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TE927
【部分圖文】：

第二章 分動(dòng)式六臂井徑測(cè)井儀總體方案設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1 總體方案設(shè)計(jì)為適應(yīng)近年來(lái)大斜度井、水平井的增多，以及科技進(jìn)步出現(xiàn)部分新型元器件。本課題結(jié)合緒論中對(duì)各種機(jī)械井徑測(cè)井儀在開(kāi)腿方式、平衡裝置、密封、動(dòng)力系統(tǒng)和傳感器五個(gè)方面的調(diào)研和總結(jié)，如圖 2-1 所示，通過(guò)借鑒和改進(jìn)從這五個(gè)方面設(shè)計(jì)一種適應(yīng)性更強(qiáng)、測(cè)量精度更高和使用壽命更長(zhǎng)的分動(dòng)式六臂井徑測(cè)井儀。地面捆扎井底爆炸方式（易返工、破壞井壁）

與分動(dòng)式推靠系統(tǒng)相連，并組裝在外殼中。下面結(jié)合附圖對(duì)分動(dòng)式六臂井徑測(cè)井儀做詳細(xì)說(shuō)明。如圖2-2所示為分動(dòng)式六臂井徑測(cè)井儀內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，其機(jī)械傳動(dòng)部分主要由動(dòng)力開(kāi)腿方式地面捆扎井底爆炸方式（易返工、破壞井壁）燈籠體式結(jié)構(gòu)（扶正、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、只適應(yīng)于垂直井）分動(dòng)式推靠系統(tǒng)（測(cè)量精度高、斜井水平井有優(yōu)勢(shì)）機(jī)械井徑測(cè)井儀適應(yīng)更強(qiáng)、測(cè)量精度更、壽命更長(zhǎng)高平衡裝置液壓平衡（平衡效果好、易出現(xiàn)滲漏）無(wú)油空腔平衡（結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)油）密封O 型圈、Y 型圈（始動(dòng)摩擦系數(shù)大）金屬陶瓷燒結(jié)密封塞（承壓能力強(qiáng)）滑動(dòng)組合式密封圈（動(dòng)靜摩擦系數(shù)較小）動(dòng)力系統(tǒng)液壓推靠器（工作平穩(wěn)、沖擊力小）磁阻傳感器（分辨率高、靈敏度高）傳感器拉桿電位器（磨損快、輸出電壓不連續(xù)）LVDT 位移傳感器（線性好、響應(yīng)快、靈敏度高）伺服電機(jī)+絲杠（傳動(dòng)效率高、動(dòng)力性能好）

圖 2-2 分動(dòng)式六臂井徑測(cè)井儀內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖1-電機(jī)；2-電機(jī)連接軸；3-電機(jī)接頭；4-電機(jī)架軸接頭；5-絲杠；6-推桿防轉(zhuǎn)套；7-大推桿；耐磨桿；9-耐磨桿推桿；10-銷釘； 11-支撐臂；12-小推桿；13-活動(dòng)桿；14-活塞桿；15-彈簧16-彈簧盒接頭；17-壓蓋；18-傳感器伴隨測(cè)井技術(shù)進(jìn)一步的發(fā)展，組合化測(cè)井工藝技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，一次下井以同時(shí)獲取多個(gè)測(cè)井參數(shù)，組合儀器越多則要求儀器機(jī)械結(jié)構(gòu)部分的強(qiáng)度越高，從可以承受組合儀器的總重量負(fù)荷。如圖 2-3 所示為分動(dòng)式六臂井徑測(cè)井儀外部結(jié)構(gòu)示圖，其外部結(jié)構(gòu)主要由下堵頭、電機(jī)外殼、中間接頭、推靠臂外殼、皮囊芯軸、留密封插針盤(pán)、前置銷接頭、前置外殼和上護(hù)帽組成。

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本文編號(hào)：2833395