一种用于煤层气探测的智能型超声波成像测井装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于煤层气探测的智能型超声波成像测井装置，包括控制器、探测机构和两个支撑机构，探测机构包括滑动组件和探测组件，探测组件包括第一电机、换能器和两个平衡组件，平衡组件包括调节单元、支杆、铰接块、气缸和活塞，滑动组件包括滑轨、滑环和两个紧固单元,紧固单元包括第二电机、驱动轮、固定轴、框架、紧固杆和挤压块，该用于煤层气探测的智能型超声波成像测井装置通过探测机构中的换能器旋转和上升对井眼的井壁进行扫描，在扫描过程中，利用紧固单元固定连接块的位置，防止换能器抖动，影响成像质量，不仅如此，通过平衡组件使活塞抵靠在井壁上，便于换能器在井径不同的位置平稳地上升，从而提高了设备的实用性。

An intelligent ultrasonic imaging logging device for coalbed methane detection

The invention relates to an intelligent ultrasonic imaging logging device for coal seam gas detection, including a controller, a detection mechanism and two supporting mechanisms. The detection mechanism includes a sliding component and a detection component. The detection component includes a first motor, a transducer, and two balance components. The balance assembly includes a regulating unit, a support rod, and a hinge. A block, cylinder, and piston. The sliding assembly consists of a slide rail, a slide ring, and two fastening units. The fastening unit consists of a second motor, a driving wheel, a fixed shaft, a frame, a fastening rod, and a extrusion block. The intelligent ultrasonic imaging logging device for detecting coal gas is rotated and rising to the well through the transducer in the detection mechanism. The wall is scanned. In the process of scanning, the position of the connecting block is fixed by the fastening unit to prevent the transducer jitter and affect the imaging quality. Not only so, the piston is counterbalanced on the shaft wall by the balance component, so the transducer is steadily rising in the different position of the well, thus improving the practicality of the equipment.

【技术实现步骤摘要】
一种用于煤层气探测的智能型超声波成像测井装置
本专利技术涉及煤层气探测设备领域，特别涉及一种用于煤层气探测的智能型超声波成像测井装置。
技术介绍
煤层气测井是指根据煤层气储层(煤层)与围岩在岩性物性的差别，利用自然电位、双侧向(或感应)、微电极、补偿密度、自然伽马、声波时差、声波全波列、中子孔隙度以及井径测井等对其进行测井，在这之中，声波测井是指利用声波在不同岩石中传播时，速度、幅度及频率的变化等声学特性来研究钻进的地质剖面，判断固井质量的一种测井方法，声波测井又分为补偿声波测井、长距离声波测井、阵列声波测井、偶极子声波测井、超声波成型测井等多种方式，其中超声波成像测井是采用旋转式超换能，对井眼四周进行扫描，并记录回波波形。煤层气储层(煤层)与围岩在岩性物性上的差别，是煤层气测井响应的物理基础。煤层气测井是根据煤层气储层(煤层)与围岩在物性上的差别，利用自然电位、双侧向(或感应)、微电极、补偿密度、自然伽马、声波时差、声波全波列、中子孔隙度以及井径测井等对其进行测井。声波在不同介质中传播时，速度有很大差别，而且声波幅度的衰减、频率的变化等声学特性也是不同的。声波测井就是利用岩石等介质的这些声学特性来研究钻井地质剖面，是近年来发展较快的一种测井方法。声波测井又分为补偿声波测井、长距离声波测井、阵列声波测井、偶极子声波测井、超声波成型测井等多种方式，其中超声波成像测井是采用旋转式超换能，对井眼四周进行扫描，并记录回波波形。声波测井与地震勘探资料结合，在解决地下地顶构造，判断岩性、识别压力异常层位，探测和评价裂隙、判断储集层中流体的性质方面，有着良好的发展前景。在进行超声波成像测井前，需要进行钻井，但是钻井完成后，井径会受地质影响发生变化，通常情况下，砂岩质地坚硬，在钻头经过后由于弹性形变会恢复原来的形状，造成井径缩小，俗称缩径，而泥岩质地疏松，会发生井壁垮塌造成井径扩大，俗称扩径，因此井眼各处井径大小不一致，而现有的超声波成像测井装置扶正器结构固定，不能根据井径的大小调节仪器轴的位置，导致换能器容易在井眼中，在井径较大的位置发生偏移，而在井径变小的位置容易卡住，难以使换能器保持稳定的上升。在进行超声波成像测井前，需要通过钻探成井揭露煤层气赋存地层。地层在地质成因或构造运动的影响下，通过挤压作用下产生地应力，在地层被钻井穿过揭露后，原始地应力的平衡状态受到破坏，加之地层的不完整性、破碎性及钻井液水侵等因素影响，就会导致钻井井壁不稳定，致使钻井出现缩径、扩径、坍塌等不良钻井内现象。钻井井径的大小不一，给测井工作带来极大的困难。现有的超声波成像测井装置扶正器机构固定，不能根据井径的大小调节仪器轴的位置，导致换能器在井径较大的位置发生偏移，而在井径变小的位置卡住，难以使换能器保持稳定的上升，不仅影响测井仪器安全，而且还影响测井数据的解释与处理。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于煤层气探测的智能型超声波成像测井装置。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于煤层气探测的智能型超声波成像测井装置，包括顶板、控制器、探测机构和两个支撑机构，所述控制器固定在顶板的上方，所述控制器上设有显示屏和若干控制按键，所述控制器内设有PLC，所述支撑机构和探测机构均设置在顶板的下方，所述探测机构设置在两个支撑机构之间；所述探测机构包括滑动组件和探测组件，所述探测组件包括连接块、第一电机、第一驱动轴、换能器和两个平衡组件，所述第一电机通过连接块设置在滑动组件的下方，所述第一电机与第一驱动轴的顶端传动连接，所述换能器固定在第一驱动轴的底端，两个平衡组件分别设置在驱动轴的两侧，所述第一电机与PLC电连接；所述平衡组件包括调节单元、支杆、铰接块、侧杆、气缸和活塞，所述调节单元位于侧杆的上方，所述侧杆的一端固定在第一驱动轴上，所述侧杆的另一端与气缸铰接，所述活塞的一端设置在气缸内，所述调节单元与支杆的一端传动连接，所述支杆的另一端与铰接块铰接，所述铰接块固定在气缸上；所述滑动组件包括滑轨、滑环和两个紧固单元，所述滑环套设在滑轨上，所述滑环固定在连接块的上方，两个紧固单元分别设置在滑轨的两端，所述紧固单元包括竖板、横杆、第二电机、驱动轮、固定轴、框架、紧固杆和挤压块，所述竖板的顶端固定在顶板的下方，所述第二电机通过横杆固定在竖板的靠近第一驱动轴的一侧，所述第二电机位于滑轨的下方，所述第二电机与驱动轮传动连接，所述固定轴固定在驱动轮的远离圆心处，所述固定轴设置在框架内，所述挤压块通过紧固杆固定在框架的靠近连接块的一侧，所述第二电机与PLC电连接。作为优选，为了驱动支杆转动，以调节气缸的角度，所述调节单元包括第三电机、缓冲块、第三驱动轴和滑块，所述第三电机与PLC电连接，所述第三电机和缓冲块均固定在第一驱动轴上，所述第三驱动轴设置在第三电机和缓冲块之间，所述第三电机与第三驱动轴传动连接，所述第三驱动轴的外周设有外螺纹，所述滑块套设在第三驱动轴上，所述滑块内设有内螺纹，所述滑块内的内螺纹与第三驱动轴上的外螺纹相匹配，所述滑块与支杆铰接。作为优选，为了便于检测气缸内的气压状况，所述气缸内设有气压计，所述气压计与PLC电连接。作为优选，为了减少活塞与井壁之间的摩擦，所述活塞的远离气缸的一端设有滑轮。作为优选，为了便于确认挤压块是否对连接块进行紧固，所述挤压块内设有压力传感器，所述压力传感器与PLC电连接。作为优选，为了保证框架平稳移动，所述框架上设有套环，所述套环套设在滑轨上。作为优选，为了实现换能器的升降，所述支撑机构包括底板、驱动组件、移动块、固定块、伸缩架、支撑块和两个第一连杆，所述驱动组件和移动块均设置在底板的上方，所述驱动组件与移动块传动连接，所述固定块固定在底板的上方，所述伸缩组件的底端的两侧分别与移动块和固定块铰接，所述伸缩架的顶端的两侧分别通过两个第一连杆与支撑块铰接，所述支撑块固定在顶板的下方。作为优选，为了驱动移动块移动，所述驱动组件包括第四电机、第二连杆和第三连杆，所述第四电机固定在底板的上方，所述第四电机与PLC电连接，所述第四电机位于移动块的远离固定块的一侧，所述第四电机与第二连杆传动连接，所述第二连杆通过第三连杆与移动块铰接。作为优选，为了固定移动块的移动方向，所述驱动组件还包括固定杆，所述固定杆的两端分别与第四电机和固定块固定连接，所述移动块套设在固定杆上。作为优选，为了便于无线通讯连接，所述控制器内设有蓝牙。本专利技术的有益效果是，该用于煤层气探测的智能型超声波成像测井装置通过探测机构中的换能器旋转和上升对井眼的井壁进行扫描，在扫描过程中，利用紧固单元固定连接块的位置，防止换能器抖动，影响成像质量，与现有的紧固单元相比，该紧固单元通过压力传感器进行紧固程度的检测，智能化程度更高，不仅如此，通过平衡组件使活塞抵靠在井壁上，便于换能器在井径不同的位置平稳地上升，与现有的平横组件相比，该平衡组件通过滑落减小了与井壁之间的摩擦，便于换能器进行平稳地上升，从而提高了设备的实用性。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的用于煤层气探测的智能型超声波成像测井装置的结构示意图；图2是本专利技术的用于煤层气探测的智能型超声波成像测井装置的平衡组件的结构示意图；图3是本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于煤层气探测的智能型超声波成像测井装置，其特征在于，包括顶板(1)、控制器(2)、探测机构和两个支撑机构，所述控制器(2)固定在顶板(1)的上方，所述控制器(2)上设有显示屏(3)和若干控制按键(4)，所述控制器(2)内设有PLC，所述支撑机构和探测机构均设置在顶板(1)的下方，所述探测机构设置在两个支撑机构之间；所述探测机构包括滑动组件和探测组件，所述探测组件包括连接块(5)、第一电机(6)、第一驱动轴(7)、换能器(8)和两个平衡组件，所述第一电机(6)通过连接块(5)设置在滑动组件的下方，所述第一电机(6)与第一驱动轴(7)的顶端传动连接，所述换能器(8)固定在第一驱动轴(7)的底端，两个平衡组件分别设置在驱动轴的两侧，所述第一电机(6)与PLC电连接；所述平衡组件包括调节单元、支杆(9)、铰接块(10)、侧杆(11)、气缸(12)和活塞(13)，所述调节单元位于侧杆(11)的上方，所述侧杆(11)的一端固定在第一驱动轴(7)上，所述侧杆(11)的另一端与气缸(12)铰接，所述活塞(13)的一端设置在气缸(12)内，所述调节单元与支杆(9)的一端传动连接，所述支杆(9)的另一端与铰接块(10)铰接，所述铰接块(10)固定在气缸(12)上；所述滑动组件包括滑轨(14)、滑环(15)和两个紧固单元，所述滑环(15)套设在滑轨(14)上，所述滑环(15)固定在连接块(5)的上方，两个紧固单元分别设置在滑轨(14)的两端，所述紧固单元包括竖板(16)、横杆(17)、第二电机(18)、驱动轮(19)、固定轴(20)、框架(21)、紧固杆(22)和挤压块(23)，所述竖板(16)的顶端固定在顶板(1)的下方，所述第二电机(18)通过横杆(17)固定在竖板(16)的靠近第一驱动轴(7)的一侧，所述第二电机(18)位于滑轨(14)的下方，所述第二电机(18)与驱动轮(19)传动连接，所述固定轴(20)固定在驱动轮(19)的远离圆心处，所述固定轴(20)设置在框架(21)内，所述挤压块(23)通过紧固杆(22)固定在框架(21)的靠近连接块(5)的一侧，所述第二电机(18)与PLC电连接。...

【技术特征摘要】
1.一种用于煤层气探测的智能型超声波成像测井装置，其特征在于，包括顶板(1)、控制器(2)、探测机构和两个支撑机构，所述控制器(2)固定在顶板(1)的上方，所述控制器(2)上设有显示屏(3)和若干控制按键(4)，所述控制器(2)内设有PLC，所述支撑机构和探测机构均设置在顶板(1)的下方，所述探测机构设置在两个支撑机构之间；所述探测机构包括滑动组件和探测组件，所述探测组件包括连接块(5)、第一电机(6)、第一驱动轴(7)、换能器(8)和两个平衡组件，所述第一电机(6)通过连接块(5)设置在滑动组件的下方，所述第一电机(6)与第一驱动轴(7)的顶端传动连接，所述换能器(8)固定在第一驱动轴(7)的底端，两个平衡组件分别设置在驱动轴的两侧，所述第一电机(6)与PLC电连接；所述平衡组件包括调节单元、支杆(9)、铰接块(10)、侧杆(11)、气缸(12)和活塞(13)，所述调节单元位于侧杆(11)的上方，所述侧杆(11)的一端固定在第一驱动轴(7)上，所述侧杆(11)的另一端与气缸(12)铰接，所述活塞(13)的一端设置在气缸(12)内，所述调节单元与支杆(9)的一端传动连接，所述支杆(9)的另一端与铰接块(10)铰接，所述铰接块(10)固定在气缸(12)上；所述滑动组件包括滑轨(14)、滑环(15)和两个紧固单元，所述滑环(15)套设在滑轨(14)上，所述滑环(15)固定在连接块(5)的上方，两个紧固单元分别设置在滑轨(14)的两端，所述紧固单元包括竖板(16)、横杆(17)、第二电机(18)、驱动轮(19)、固定轴(20)、框架(21)、紧固杆(22)和挤压块(23)，所述竖板(16)的顶端固定在顶板(1)的下方，所述第二电机(18)通过横杆(17)固定在竖板(16)的靠近第一驱动轴(7)的一侧，所述第二电机(18)位于滑轨(14)的下方，所述第二电机(18)与驱动轮(19)传动连接，所述固定轴(20)固定在驱动轮(19)的远离圆心处，所述固定轴(20)设置在框架(21)内，所述挤压块(23)通过紧固杆(22)固定在框架(21)的靠近连接块(5)的一侧，所述第二电机(18)与PLC电连接。2.如权利要求1所述的用于煤层气探测的智能型超声波成像测井装置，其特征在于，所述调节单元包括第三电机(24)、缓冲块(25)、第三驱动轴(26)和滑块(27)，所述第三电机(24)与PLC电连接，所述第三电机(24)和缓冲块(25)均固定在第一驱动轴(7)上，所述第三驱动轴(26)设置在第三电机(24)和缓冲...

【专利技术属性】
技术研发人员：包宏亮，张维生，刘德强，平立华，汤楷，
申请(专利权)人：江苏煤炭地质勘探二队，
类型：发明
国别省市：江苏,32