本发明专利技术公开了一种随钻测量探管的旋转测试装置及其测试方法，其中随钻测量探管的旋转测试装置包括外壳基座、下护盖、上护盖、连接座、液压马达、顶部护盖、限位块、扶正总成、连接头、驱动头、挡圈总成、旋转电子接头、下电刷总成、上电刷总成、电泵、储液罐和计算机。计算机控制电泵的输出流量，进而控制液压马达的转速，从而控制随钻测量探管的转速；计算机采集激光测转速传感器测量的随钻测量探管的转速，根据所需要的转速调节电泵排量；调节探管测试台架的方位、倾角以及随钻测量探管转速，随钻测量探管的各种参数经连接插头传输给计算机，实现测试。本发明专利技术配合探管测试台架能够实现随钻测量探管旋转状态下的测试。
【技术实现步骤摘要】
随钻测量探管的旋转测试装置及其测试方法
本专利技术涉及钻井随钻测量仪器
，尤其是一种随钻测量探管的旋转测试装置及其测试方法。
技术介绍
随钻测量技术是定向钻井、大斜度井、水平井钻井的关键技术，随钻测量探管是实现该项技术的关键井下仪器。随钻测量探管所测量的井斜、方位等数据的准确性密切关系所钻井的轨迹是否合格。常规定向井施工中测斜作业时，钻具是静止不动的，钻具中随钻测量仪器是在静止条件下测量井斜、方位等参数的。但是，随着LWD钻井、旋转导向钻井越来越多的应用，各种井下工程参数是在不停动态测量的，钻井大部分时间处于旋转状态，钻具中的随钻测量仪器是在动态转动下测量各种工程参数的。目前，随钻测量探管的测试台架大部分是将随钻测量探管固定在测试台架的夹具上，调节随钻测量探管的方位和倾角，进行对比测试、校正，不能实现随钻测量探管沿轴向转动状态下的对比测试、校正。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述技术问题而提供一种随钻测量探管的旋转测试装置及其测试方法，其能够实现随钻测量探管旋转状态下的测试。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种随钻测量探管的旋转测试装置，包括外壳基座、下护盖、上护盖、连接座、液压马达、顶部护盖、限位块、扶正总成、连接头、驱动头、挡圈总成、旋转电子接头、下电刷总成、上电刷总成、电泵、储液罐和计算机；所述下护盖和上护盖可拆装地安装在外壳基座上，所述连接座和顶部护盖分别设在外壳基座的两侧，所述外壳基座、下护盖、上护盖、连接座和顶部护盖构成有一闭合腔体；所述连接座外侧设有用于驱动随钻测量探管转动的液压马达，所述液压马达的输出轴穿过连接座伸入到闭合腔体内并与驱动头连接，所述连接头一侧与驱动头定位安装，另一侧与随钻测量探管的非测试端螺纹连接；所述限位块卡接在外壳基座上并位于闭合腔体靠近顶部护盖的一侧，在限位块和顶部护盖之间相互对应的设有上电刷总成和下电刷总成且两者电连接，其中上电刷总成固定在上护盖内侧，下电刷总成固定在外壳基座内侧，所述上电刷总成上还设有激光测转速传感器；所述旋转电子接头呈台阶型轴状且中间轴向形成有内腔，该旋转电子接头包括一体制成的旋转电子接头本体和主轴、航空电子插头、若干导线和若干导电环，所述旋转电子接头本体的端部形成有与内腔相通的开口，若干所述导电环相互间隔地嵌装在主轴的外壁上，且导电环与主轴之间还设有绝缘底基，所述航空电子插头和若干导线设置在内腔中，且若干所述导线一端与航空电子插头连接，另一端通过导孔分别与对应的导电环连接，所述主轴穿过挡圈总成和限位块伸入到上电刷总成和下电刷总成之间，所述旋转电子接头可在挡圈总成内转动，且挡圈总成被限制在旋转电子接头和限位块之间；所述扶正总成卡接在外壳基座上并位于闭合腔体的中部；所述随钻测量探管的测试端穿过扶正总成与旋转电子接头的开口端螺纹连接，其中随钻测量探管测试端的电子接头与航空电子插头连接，所述随钻测量探管通过轴承可转动地与扶正总成安装在一起；所述储液罐、电泵和液压马达相互连接在一起并形成液体循环通路，所述计算机与电泵的控制电路连接，所述计算机还与激光测转速传感器电连接，且根据激光测转速传感器测量随钻测量探管的转速计算机可调节电泵的排量，进而控制液压马达及随钻测量探管的转速；所述计算机与下电刷总成、上电刷总成电连接，以便于计算机获取随钻测量探管的参数。进一步地，所述上护盖一端通过铰链与外壳基座铰接，另一端采用螺栓与外壳基座连接，该上护盖上还设有与计算机电连接的连接插头，所述连接插头还通过电线与下电刷总成、上电刷总成、激光测转速传感器连接，以便于计算机获取随钻测量探管的参数及激光测转速传感器的测量数据。进一步地，所述下护盖采用螺栓与外壳基座连接，该下护盖上还设有观察窗。进一步地，所述扶正总成包括扶正总成基体、扶正轴承和环形盖片，所述扶正轴承通过环形盖片安装在扶正总成基体的内壁上，该扶正总成基体外壁上对称形成有两个扶正总成定位槽，且两个扶正总成定位槽与外壳基座内壁中部对应位置的凸出块相匹配，所述扶正轴承的内径与随钻测量探管的外径相匹配。进一步地，所述挡圈总成包括挡圈总成基座、挡圈扶正轴承、环形垫片、止推轴承和环形盖片，所述挡圈总成基座内部为呈台阶状的圆形通孔，所述挡圈扶正轴承、环形垫片、止推轴承和环形盖片依次安装在挡圈总成基座内。进一步地，所述上电刷总成包括上电刷支撑台、上电刷绝缘基体和若干上电刷本体，若干所述上电刷本体通过上电刷绝缘基体依次间隔固定在上电刷支撑台上，所述上电刷支撑台固定在上护盖内侧，所述激光测转速传感器固定在上电刷绝缘基体最外侧；所述下电刷总成包括下电刷支撑台、下电刷绝缘基体和若干下电刷本体，若干所述下电刷本体通过下电刷绝缘基体依次间隔固定在下电刷支撑台上，所述下电刷支撑台固定在外壳基座内侧。一种基于所述的随钻测量探管的旋转测试装置的测试方法，包括以下步骤：a.将外壳基座固定在探管测试台架上，将电泵、储液罐和液压马达进行管线连接；将上护盖的连接插头通过导线与计算机连接；将计算机与电泵的控制电路连接；b.将随钻测量探管非测试端与连接头通过螺纹连接；c.将随钻测量探管测试端的电子接头与旋转电子接头的航空电子插头连接，再将随钻测量探管测试端的外螺纹与旋转电子接头的内螺纹对应连接；d.在随钻测量探管中部与扶正总成相接处涂抹适量润滑脂，在旋转电子接头的旋转电子接头本体外壁上涂抹适量润滑脂；e.将挡圈总成穿在旋转电子接头的主轴上，将挡圈总成的一端限位在旋转电子接头的旋转电子接头本体的台阶处；再将限位块穿过旋转电子接头的主轴上，将挡圈总成的另一端限位在限位块的内台阶；f.将连接头定位安装在驱动头上，缓慢放下随钻测量探管，使扶正总成定位卡在外壳基座的相应位置，使限位块定位卡在外壳基座的相应位置；g.闭合上护盖并限定住限位块；手动转动随钻测量探管，若转动平滑，无异常，则进行下一步骤；若手动转动随钻测量探管出现异常，则按照步骤b至步骤f进行重新安装；h.将下护盖放置在外壳基座的对应位置上并固定；i.计算机控制电泵的输出流量，进而控制液压马达的转速，从而控制随钻测量探管的转速；计算机采集激光测转速传感器测量随钻测量探管的转速，并根据所需要的转速调节电泵排量；j.调节探管测试台架的方位、倾角和随钻测量探管的转速，随钻测量探管的参数则经连接插头传输给计算机，实现测试。本专利技术的有益效果是：本专利技术中装置结构简单，配合探管测试台架，能够实现随钻测量探管旋转状态下的测试。附图说明图1为本专利技术中随钻测量探管的旋转测试装置的主视示意图；图2为本专利技术中上护盖的俯视示意图；图3为本专利技术中随钻测量探管的旋转测试装置去除上护盖和下护盖的俯视剖面示意图；图4为本专利技术中随钻测量探管的旋转测试装置去除下护盖、连接头、旋转电子接头和挡圈总成的主视剖面示意图；图5为本专利技术中挡圈总成、旋转电子接头、下电刷总成、上电刷总成装配在一起的示意图；图6为本专利技术中挡圈总成的主视剖面示意图；图7a为本专利技术中扶正总成的主视剖面示意图；图7b为本专利技术中扶正总成的俯视示意图；图8为本专利技术中旋转电子接头的主视示意图；图9为随钻测量探管安装连接头、旋转电子接头和挡圈总成的示意图；图10为本专利技术中随钻测量探管的旋转测试装置内安装随钻测量探管的俯视示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种随钻测量探管的旋转测试装置，其特征在于：包括外壳基座(1)、下护盖(2)、上护盖(3)、连接座(4)、液压马达(5)、顶部护盖(6)、限位块(7)、扶正总成(8)、连接头(9)、驱动头(10)、挡圈总成(11)、旋转电子接头(12)、下电刷总成(13)、上电刷总成(14)、电泵、储液罐和计算机；所述下护盖(2)和上护盖(3)可拆装地安装在外壳基座(1)上，所述连接座(4)和顶部护盖(6)分别设在外壳基座(1)的两侧，所述外壳基座(1)、下护盖(2)、上护盖(3)、连接座(4)和顶部护盖(6)构成有一闭合腔体；所述连接座(4)外侧设有用于驱动随钻测量探管转动的液压马达(5)，所述液压马达(5)的输出轴穿过连接座(4)伸入到闭合腔体内并与驱动头(10)连接，所述连接头(9)一侧与驱动头(10)定位安装，另一侧与随钻测量探管的非测试端螺纹连接；所述限位块(7)卡接在外壳基座(1)上并位于闭合腔体靠近顶部护盖(6)的一侧，在限位块(7)和顶部护盖(6)之间相互对应的设有上电刷总成(14)和下电刷总成(13)且两者电连接，其中上电刷总成(14)固定在上护盖(3)内侧，下电刷总成(13)固定在外壳基座(1)内侧，所述上电刷总成(14)上还设有激光测转速传感器(1404)；所述旋转电子接头(12)呈台阶型轴状且中间轴向形成有内腔，该旋转电子接头(12)包括一体制成的旋转电子接头本体(1206)和主轴(1207)、航空电子插头(1201)、若干导线(1204)和若干导电环(1202)，所述旋转电子接头本体(1206)的端部形成有与内腔相通的开口，若干所述导电环(1202)相互间隔地嵌装在主轴(1207)的外壁上，且导电环(1202)与主轴(1207)之间还设有绝缘底基(1203)，所述航空电子插头(1201)和若干导线(1204)设置在内腔中，且若干所述导线(1204)一端与航空电子插头(1201)连接，另一端通过导孔(1205)分别与对应的导电环(1202)连接，所述主轴(1207)穿过挡圈总成(11)和限位块(7)伸入到上电刷总成(14)和下电刷总成(13)之间，所述旋转电子接头(12)可在挡圈总成(11)内转动，且挡圈总成(11)被限制在旋转电子接头(12)和限位块(7)之间；所述扶正总成(8)卡接在外壳基座(1)上并位于闭合腔体的中部；所述随钻测量探管的测试端穿过扶正总成(8)与旋转电子接头(12)的开口端螺纹连接，其中随钻测量探管测试端的电子接头与航空电子插头(1201)连接，所述随钻测量探管通过轴承可转动地与扶正总成(8)安装在一起；所述储液罐、电泵和液压马达(5)相互连接在一起并形成液体循环通路，所述计算机与电泵的控制电路连接，所述计算机还与激光测转速传感器(1404)电连接，且根据激光测转速传感器(1404)测量随钻测量探管的转速计算机可调节电泵的排量，进而控制液压马达(5)及随钻测量探管的转速；所述计算机与下电刷总成(13)、上电刷总成(14)电连接，以便于计算机获取随钻测量探管的参数。...
【技术特征摘要】
1.一种随钻测量探管的旋转测试装置，其特征在于：包括外壳基座(1)、下护盖(2)、上护盖(3)、连接座(4)、液压马达(5)、顶部护盖(6)、限位块(7)、扶正总成(8)、连接头(9)、驱动头(10)、挡圈总成(11)、旋转电子接头(12)、下电刷总成(13)、上电刷总成(14)、电泵、储液罐和计算机；所述下护盖(2)和上护盖(3)可拆装地安装在外壳基座(1)上，所述连接座(4)和顶部护盖(6)分别设在外壳基座(1)的两侧，所述外壳基座(1)、下护盖(2)、上护盖(3)、连接座(4)和顶部护盖(6)构成有一闭合腔体；所述连接座(4)外侧设有用于驱动随钻测量探管转动的液压马达(5)，所述液压马达(5)的输出轴穿过连接座(4)伸入到闭合腔体内并与驱动头(10)连接，所述连接头(9)一侧与驱动头(10)定位安装，另一侧与随钻测量探管的非测试端螺纹连接；所述限位块(7)卡接在外壳基座(1)上并位于闭合腔体靠近顶部护盖(6)的一侧，在限位块(7)和顶部护盖(6)之间相互对应的设有上电刷总成(14)和下电刷总成(13)且两者电连接，其中上电刷总成(14)固定在上护盖(3)内侧，下电刷总成(13)固定在外壳基座(1)内侧，所述上电刷总成(14)上还设有激光测转速传感器(1404)；所述旋转电子接头(12)呈台阶型轴状且中间轴向形成有内腔，该旋转电子接头(12)包括一体制成的旋转电子接头本体(1206)和主轴(1207)、航空电子插头(1201)、若干导线(1204)和若干导电环(1202)，所述旋转电子接头本体(1206)的端部形成有与内腔相通的开口，若干所述导电环(1202)相互间隔地嵌装在主轴(1207)的外壁上，且导电环(1202)与主轴(1207)之间还设有绝缘底基(1203)，所述航空电子插头(1201)和若干导线(1204)设置在内腔中，且若干所述导线(1204)一端与航空电子插头(1201)连接，另一端通过导孔(1205)分别与对应的导电环(1202)连接，所述主轴(1207)穿过挡圈总成(11)和限位块(7)伸入到上电刷总成(14)和下电刷总成(13)之间，所述旋转电子接头(12)可在挡圈总成(11)内转动，且挡圈总成(11)被限制在旋转电子接头(12)和限位块(7)之间；所述扶正总成(8)卡接在外壳基座(1)上并位于闭合腔体的中部；所述随钻测量探管的测试端穿过扶正总成(8)与旋转电子接头(12)的开口端螺纹连接，其中随钻测量探管测试端的电子接头与航空电子插头(1201)连接，所述随钻测量探管通过轴承可转动地与扶正总成(8)安装在一起；所述储液罐、电泵和液压马达(5)相互连接在一起并形成液体循环通路，所述计算机与电泵的控制电路连接，所述计算机还与激光测转速传感器(1404)电连接，且根据激光测转速传感器(1404)测量随钻测量探管的转速计算机可调节电泵的排量，进而控制液压马达(5)及随钻测量探管的转速；所述计算机与下电刷总成(13)、上电刷总成(14)电连接，以便于计算机获取随钻测量探管的参数。2.按照权利要求1所述的随钻测量探管的旋转测试装置，其特征在于：所述上护盖(3)一端通过铰链(303)与外壳基座(1)铰接，另一端采用螺栓与外壳基座(1)连接，该上护盖(3)上还设有与计算机电连接的连接插头(301)，所述连接插头(301)还通过电线与下电刷总成(13)、上电刷总成(14)、激光测转速传感器(1404)连接，以便于计算机获取随钻测量探管的参数及激光测转速传感器(1404)的测量数据。3.按照权利要求1所述的随钻测量探管的旋转测试装置，其特征在于：所述下护盖(2)采用螺栓与外壳基座(1)连接，该下护盖(2)上还设有观...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐朝阳，胡秀凤，郭劲松，高廷正，赵小勇，王志强，刘舒予，毕丽娜，张猛，梁鹏，李强，鲁鹏，
申请(专利权)人：中国石油集团渤海钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12
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