螺杆钻具定子内螺旋导程测量设备及测量方法技术

本发明专利技术属于油田钻井领域中的油下井工具技术领域，解决螺杆钻具定子内螺旋导程的高效和高精度测量问题，本发明专利技术涉及螺杆钻具定子内螺旋导程测量设备及测量方法，包括床身

【技术实现步骤摘要】
螺杆钻具定子内螺旋导程测量设备及测量方法


[0001]本专利技术属于油田钻井领域中的油下井工具
，涉及螺杆钻具定子内腔测量工具领域，具体涉及一种螺杆钻具定子内螺旋导程测量设备及测量方法
。

技术介绍

[0002]在油田钻井领域，螺杆钻具定子为螺旋管结构形式
。
在螺旋管加工成型右，配做转子
。
为实现右续使用过程中定子与转子的较好配合，需要在螺杆钻具定子加工成型右对内螺旋参数进行测量，其中一项关键参数为内螺旋导程
。
[0003]由于螺杆钻具定子尺寸较大，且测量部位位于管道内部，采用普通的测量工件无法实现测量
。
公开号为：
CN2760505Y
，名称为：螺杆钻具定子内腔专用测量工具的专利公开了通过改进内径百分表，将测头用滚动轴承与螺旋面接触，另一端用圆柱头与螺旋面接触找到最高点，测量面由普通点接触变为滚动接触
。
[0004]此类测量工具测量过程无角度控制与轴向距离测量，容易产生测量误差，无法保证测量精度；另外整体测量杆无配重及固定支撑，容易使测量途中发生倾倒等安全隐患
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种具有较好的操控性
、
可提高测量精度
、
测量效率高和测量安全性好的螺杆钻具定子内螺旋导程测量设备及测量方法
。
[0006]本专利技术的上述目的之一通过以下技术方案来实现：
[0007]一种螺杆钻具定子内螺旋导程测量设备，其特征在于：包括床身
、
螺杆钻具定子支撑部分
、
螺杆钻具定子移动驱动机构
、
测量杆组件
、
测量杆组件支撑部分；
[0008]所述螺杆钻具定子移动驱动机构为沿床身左右方向移动的直线运动驱动机构；所述螺杆钻具定子支撑部分与螺杆钻具定子移动驱动机构形成驱动连接，在螺杆钻具定子支撑部分上端具有支撑螺杆钻具定子的左
、
右两个
V
定位槽；
[0009]所述测量杆组件包括测量杆
、
加长杆
、
角度测量传感器
、
测量盘
、
顶压弹簧
、
定位支撑盘；测量杆右端与加长杆左端同轴固定连接；所述测量盘通过设置于其右侧的顶压弹簧以轴向被限位且沿圆周方向可转动的方式套装于测量杆的左端外部；所述角度测量传感器以测量轴向外伸出的方式固定安装于测量杆的内腔左端位置，在测量轴上固定有连接块，所述连接块通过沿圆周方向均布设置的多个螺钉与测量盘的左端部形成固定连接；所述定位支撑盘以沿轴向被限位且沿圆周方向可转动的方式套装于测量杆上靠近右端的位置；在测量盘的外周均布设置有多个测量头，通过螺杆钻具定子内螺旋轨道的轴向移动对测量头进行周向驱动；在定位支撑盘的外周均布设置有与螺杆钻具定子内螺旋形成径向定位配合的多个定位头；
[0010]所述测量杆组件支撑部分的下端与床身固定连接，测量杆组件支撑部分上靠近上端的位置设置有水平支撑通孔；通过水平支撑通孔与加长杆靠近右端的部位形成穿装固定
配合，并在加长杆的右端安装有配置块，使测量杆组件与支撑于两支架管上的螺杆钻具定子呈同轴设置
。
[0011]而且，所述床身采用工字型床身，包括顶板
、
底板及连接顶板和底板的腹板，在腹板的两侧均布设置加强连接块
。
[0012]而且，所述螺杆钻具定子移动驱动机构包括伺服电机
、
两丝杠支架
、
滚珠丝杠
、
两滑块
、
两直线导轨；两丝杠支架沿左右方向平行相对，并固定安装于床身上端；伺服电机固定在一端丝杠支架外侧；滚珠丝杠的丝杠两端分别通过轴承安装于两丝杠支架上，且丝杠靠近伺服电机的一端通过联轴器与伺服电机的输出轴驱动连接；两直线导轨平行设置于丝杠的两侧，两直线导轨的两端分别与两丝杠支架固定连接；两滑块分别与连接于丝杠上的左右两螺母固定连接，两滑块呈左右平行设置，两滑块的上端与所述支撑平台的下端固定连接；两滑块上对应于两直线导轨的位置设置有导轨槽，通过导轨槽与两直线导轨形成导向配合
。
[0013]而且，所述螺杆钻具定子支撑部分包括支撑平台和左右两支管架，两支管架的上端中部设置有所述
V
形定位槽；两支管架沿左右平行对正通过螺钉固定安装于支撑平台上
。
[0014]而且，所述测量杆组件支撑部分包括固定座
、
竖向滑座
、
滑座上下调整机构及所述配重块；所述固定座固定安装于床身顶板的上端右部位置，在固定座上设置有沿竖向的安装腔；所述竖向滑座的下部插装于固定座的安装腔内；在竖向滑座上靠近上端的部位设置有沿左右方向的所述水平支撑通孔；在竖向滑座沿上下方向还固定安装有螺母或设置有螺纹通孔；
[0015]所述滑座上下调整机构包括上端板
、
调整丝杠；所述上端板通过靠近边角的四个竖向支撑杆与固定座连接，并位于竖向滑座的上方；在上端板上和固定座的安装腔底部对正设置有轴承安装孔，所述调整丝杆的下端和靠近上端的分别通过轴承与上端板和固定座上的轴承安装孔形成可转动式支撑配合；所述调整丝杠与固定在是竖向滑座上的螺母或螺纹通孔形成螺纹连接；调整丝杠从上端板审伸出的上端固定有手轮
。
[0016]本专利技术的上述目的之二通过以下技术方案来实现：
[0017]一种采用上述螺杆钻具螺杆钻具定子内螺旋导程测量设备的测量方法，其特征在于：包括如下步骤：
[0018]步骤1：将螺杆钻具定子稳固于两支管架的
V
形定位槽内，此时两支管架与支撑平台位于远离测量杆组件的一端；
[0019]步骤
2、
启动伺服电机正转，带动螺杆钻具定子支撑部分及螺杆钻具定子朝靠近测量杆组件的一端移动；当螺杆钻具定子移动至接触测量杆组件上的测量盘位置时，转动测量盘，使测量盘上的多个测量头分别与螺杆钻具定子内壁上的对应多个螺旋槽对正，实现测量盘与螺杆钻具定子内螺旋的定位配合，保证了每个测量头仅在对应的内螺旋槽内运动；
[0020]步骤
3、
继续通过伺服电机带动螺杆钻具定子朝向测量杆方向移动，直到右侧滑块接近右侧丝杠支架的位置，此时测量杆伸入到螺杆钻具定子接近一半的位置；伺服电机停止正转，以该位置为测量的起始位置，此时角度测量传感器的显示角度为
α1；
[0021]步骤
4、
反向启动伺服电机，带动螺杆钻具定子远离测量杆组件的方向移动，开始测量盘的旋转角度及螺杆钻具定子的轴向移动行程的测量，直至测量传感器的显示数据稳
定在
α2，停止测量；此时螺杆钻具定子移动至测量盘位于其端口的位置，螺杆钻具定子的测量移动行程为
L
；
[0022]步骤<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种螺杆钻具定子内螺旋导程测量设备，其特征在于：包括床身
、
螺杆钻具定子支撑部分
、
螺杆钻具定子移动驱动机构
、
测量杆组件
、
测量杆组件支撑部分；所述螺杆钻具定子移动驱动机构为沿床身左右方向移动的直线运动驱动机构；所述螺杆钻具定子支撑部分与螺杆钻具定子移动驱动机构形成驱动连接，在螺杆钻具定子支撑部分上端具有支撑螺杆钻具定子的左
、
右两个
V
定位槽；所述测量杆组件包括测量杆
、
加长杆
、
角度测量传感器
、
测量盘
、
顶压弹簧
、
定位支撑盘；测量杆右端与加长杆左端同轴固定连接；所述测量盘通过设置于其右侧的顶压弹簧以轴向被限位且沿圆周方向可转动的方式套装于测量杆的左端外部；所述角度测量传感器以测量轴向外伸出的方式固定安装于测量杆的内腔左端位置，在测量轴上固定有连接块，所述连接块通过沿圆周方向均布设置的多个螺钉与测量盘的左端部形成固定连接；所述定位支撑盘以沿轴向被限位且沿圆周方向可转动的方式套装于测量杆上靠近右端的位置；在测量盘的外周均布设置有多个测量头，通过螺杆钻具定子内螺旋轨道的轴向移动对测量头进行周向驱动；在定位支撑盘的外周均布设置有与螺杆钻具定子内螺旋形成径向定位配合的多个定位头；所述测量杆组件支撑部分的下端与床身固定连接，测量杆组件支撑部分上靠近上端的位置设置有水平支撑通孔；通过水平支撑通孔与加长杆靠近右端的部位形成穿装固定配合，并在加长杆的右端安装有配置块，使测量杆组件与支撑于两支架管上的螺杆钻具定子呈同轴设置
。2.
根据权利要求1所述的螺杆钻具定子内螺旋导程测量设备，其特征在于：所述床身采用工字型床身，包括顶板
、
底板及连接顶板和底板的腹板，在腹板的两侧均布设置加强连接块
。3.
根据权利要求1所述的螺杆钻具定子内螺旋导程测量设备，其特征在于：所述螺杆钻具定子移动驱动机构包括伺服电机
、
两丝杠支架
、
滚珠丝杠
、
两滑块
、
两直线导轨；两丝杠支架沿左右方向平行相对，并固定安装于床身上端；伺服电机固定在一端丝杠支架外侧；滚珠丝杠的丝杠两端分别通过轴承安装于两丝杠支架上，且丝杠靠近伺服电机的一端通过联轴器与伺服电机的输出轴驱动连接；两直线导轨平行设置于丝杠的两侧，两直线导轨的两端分别与两丝杠支架固定连接；两滑块分别与连接于丝杠上的左右两螺母固定连接，两滑块呈左右平行设置，两滑块的上端与螺杆钻具定子支撑部分的下端固定连接；两滑块上对应于两直线导轨的位置设置有导轨槽，通过导轨槽与两直线导轨形成导向配合
。4.
根据权利要求1所述的螺杆钻具定子内螺旋导程测量设备，其特征在于：所述螺杆钻具定子支撑部分包括支撑平台和左右两支管架，两支管架的上端中部设置有所述
V
形定位槽；两支管架沿左右平行对正通过螺钉固定安装于支撑平台上
。5.

【专利技术属性】
技术研发人员：沈军，宋开红，江屏，陈学广，
申请(专利权)人：亨泰能源装备天津有限责任公司，
类型：发明
国别省市：