本發(fā)明涉及無線隨鉆測(cè)量（LWD，Logging While Drilling）儀器的標(biāo)定工具技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下標(biāo)定方位電阻率的裝置及方法。

背景技術(shù)：

無線隨鉆測(cè)量?jī)x器是在鉆井專業(yè)領(lǐng)域發(fā)展起來的一種代表鉆井新技術(shù)的新型測(cè)量、測(cè)井儀器，其可對(duì)地層參數(shù)、井眼軌跡等進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)，并且使用越來越廣泛，也越來越重要。

利用隨鉆電阻率進(jìn)行測(cè)井在隨鉆測(cè)量中有十分重要的作用。而其方位電阻率的靈敏度及一些相關(guān)特性會(huì)因受到外界影響而發(fā)生變化，如監(jiān)測(cè)環(huán)境的變化、儀器老化及疲勞使用、檢修時(shí)零部件的更換等。所有這些情況要求方位電阻率在使用前必須使用標(biāo)定裝置對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行系統(tǒng)性和經(jīng)常性的檢查，若超出指標(biāo)許可的范圍，需要重新進(jìn)行標(biāo)定，通過標(biāo)定來完成儀器溯源及歸一化要求。

因此，基于上述，亟需提出一種用于標(biāo)定隨鉆電阻率的方位電阻率的裝置，能及時(shí)有效的對(duì)方位電阻率的穩(wěn)定性進(jìn)行檢測(cè)，以確保其測(cè)量靈敏度未超出許可范圍。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下標(biāo)定方位電阻率的裝置及方法，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，能在電阻率進(jìn)行正式隨鉆探測(cè)之前，有效校準(zhǔn)其靈敏度，保證其在進(jìn)行隨鉆探測(cè)時(shí)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下標(biāo)定方位電阻率的裝置，用于標(biāo)定隨鉆電阻率的方位電阻率，其特征是，包含：

軌道車，可于一軌道上移動(dòng)；

蝸輪蝸桿支撐架，置于軌道車上；

第一蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)，設(shè)置在蝸輪蝸桿支撐架上，其包含一第一蝸輪以及一第一蝸桿，第一渦輪上設(shè)有第一齒輪；

齒輪筒，置于蝸輪蝸桿支撐架上，其中間具有圓筒狀通道，用于容納電阻率，該齒輪筒具有一與圓筒狀通道同軸的第二齒輪，第二齒輪與第一蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)上的第一齒輪嚙合，第一蝸桿的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)第一蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)齒輪筒繞其軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；

圓周刻度盤，圓周方向刻有度數(shù)，固定在蝸輪蝸桿支撐架上；

直線刻度尺，長(zhǎng)度方向刻有尺寸；

刻度尺骨架，固定在齒輪筒上，直線刻度尺設(shè)置在該刻度尺骨架上；

蝸輪蝸桿滾珠絲杠機(jī)構(gòu)，設(shè)置在刻度尺骨架上，其包含一第二蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)以及一絲杠機(jī)構(gòu)，第二渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)包含一第二蝸輪以及一第二蝸桿，絲杠機(jī)構(gòu)包含一螺桿、一螺母以及一移動(dòng)副，螺桿與直線刻度尺平行，螺桿與第二蝸輪同軸安裝，螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)螺母做直線運(yùn)動(dòng)，移動(dòng)副跟隨螺母發(fā)生直線位移；

地層電阻率模擬裝置，其與絲杠機(jī)構(gòu)的移動(dòng)副固定連接，其在蝸輪蝸桿滾珠絲杠機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下做與直線刻度尺長(zhǎng)度同方向的直線運(yùn)動(dòng)。

上述的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下標(biāo)定方位電阻率的裝置，其中，所述的地層電阻率模擬裝置包含：

線圈纏繞支架，其上開有線圈槽；

串有電位計(jì)的漆包線，均勻纏繞在線圈槽內(nèi)，并用硅膠密封。

上述的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下標(biāo)定方位電阻率的裝置，其中，還包含一直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，該直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包含：

直線運(yùn)動(dòng)軸承，設(shè)置在地層電阻率模擬裝置上；

導(dǎo)軌，與直線運(yùn)動(dòng)軸承同心安裝，其兩端分別固定在刻度尺骨架上。

上述的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下標(biāo)定方位電阻率的裝置，其中，還包含：

直線指針，置于地層電阻率模擬裝置上，指向直線刻度尺上的刻度；

周向指針，置于齒輪筒上，指向圓周刻度盤上的度數(shù)。

上述的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下標(biāo)定方位電阻率的裝置，其中：

所述的軌道車、齒輪蝸輪蝸桿支撐架、齒輪筒、刻度尺骨架、蝸輪蝸桿滾珠絲杠機(jī)構(gòu)、地層電阻率模擬裝置均采用無磁材質(zhì)制成；

圓周刻度盤以及直線刻度尺采用尼龍材質(zhì)制成。

上述的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下標(biāo)定方位電阻率的裝置，其中：

所述的齒輪筒為一H型中空結(jié)構(gòu)，其具有一中空?qǐng)A筒作為所述的圓筒狀通道，該中空?qǐng)A筒的兩端分別設(shè)有圓弧盤，第二齒輪設(shè)置在其中一圓弧盤上；

所述的齒輪蝸輪蝸桿支撐架上設(shè)有兩道軸線平行且可繞自身軸線旋轉(zhuǎn)的支撐架，支撐架軸線位于齒輪筒的軸線兩側(cè)，每根支撐架兩端分別設(shè)有凸形階梯圓柱，且各凸形階梯圓柱的小徑分別與齒輪筒上對(duì)應(yīng)的圓弧盤相切，凸形階梯圓柱的大徑起到防止齒輪筒沿軸向發(fā)生移動(dòng)的限位作用。

上述的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下標(biāo)定方位電阻率的裝置，其中：

所述的齒輪筒上的第二齒輪以及兩個(gè)圓弧盤均被削平一段弧度，以便于刻度尺骨架平面的安裝固定。

上述的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下標(biāo)定方位電阻率的裝置，其中：

所述的線圈纏繞支架為一方形支架，該方形支架的中心對(duì)應(yīng)開有用于安裝直線運(yùn)動(dòng)軸承的通孔，該直線運(yùn)動(dòng)軸承的軸線與齒輪筒的軸線垂直且經(jīng)過齒輪筒的軸線。

一種標(biāo)定方位電阻率的方法，其特征是：采用一種旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下標(biāo)定方位電阻率的裝置進(jìn)行方位電阻率的標(biāo)定，其包含以下步驟：

S1、將標(biāo)定方位電阻率的裝置上的齒輪筒的圓筒狀通道套在電阻率上；

S2、將軌道車移動(dòng)到與電阻率的方位電阻率天線窗口的中線對(duì)齊以便于電阻率的方位電阻率天線窗口在旋轉(zhuǎn)時(shí)有一個(gè)時(shí)刻與電阻率模擬裝置居中平行，更準(zhǔn)確的測(cè)量到電阻率模擬裝置的角度及距離值；

S3、旋轉(zhuǎn)第一蝸桿和第二蝸桿，使地層電阻率模擬裝置與電阻率的軸線所在的水平面產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)的角度位置關(guān)系；

S4、啟動(dòng)電阻率并旋轉(zhuǎn)電阻率，可以從電阻率所對(duì)應(yīng)的軟件上讀出此時(shí)地層電阻率模擬裝置與電阻率軸線的距離值及地層電阻率模擬裝置與電阻率的軸線所在的水平面產(chǎn)生的相對(duì)的角度值，通過對(duì)電阻率所對(duì)應(yīng)的軟件的讀出的角度值和距離值與本裝置中角度值和距離值進(jìn)行比較，進(jìn)而對(duì)電阻率的方位電阻率進(jìn)行標(biāo)定。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，能在電阻率進(jìn)行正式隨鉆探測(cè)之前，有效校準(zhǔn)其靈敏度，保證其在進(jìn)行隨鉆探測(cè)時(shí)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，通過詳細(xì)說明一個(gè)較佳的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述。

如圖1所示，一種旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下標(biāo)定方位電阻率的裝置，用于標(biāo)定隨鉆電阻率的方位電阻率，其包含：軌道車1，可于一軌道上移動(dòng)，本實(shí)施例中，其還包含一升降機(jī)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)升降功能；蝸輪蝸桿支撐架2，置于軌道車1上；第一蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)3，設(shè)置在蝸輪蝸桿支撐架2上，其包含一第一蝸輪以及一第一蝸桿，第一渦輪上設(shè)有第一齒輪；齒輪筒4，置于蝸輪蝸桿支撐架2上，其中間具有圓筒狀通道，用于容納電阻率10，該齒輪筒4具有一與圓筒狀通道同軸的第二齒輪，第二齒輪與第一蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)3上的第一齒輪嚙合，第一蝸桿的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)第一蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)齒輪筒4繞其軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；圓周刻度盤5，圓周方向刻有度數(shù)，固定在蝸輪蝸桿支撐架2上；直線刻度尺6，長(zhǎng)度方向刻有尺寸；刻度尺骨架7，固定在齒輪筒4上，直線刻度尺6設(shè)置在該刻度尺骨架7上；蝸輪蝸桿滾珠絲杠機(jī)構(gòu)8，設(shè)置在刻度尺骨架7上，其包含一第二蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)以及一絲杠機(jī)構(gòu)，第二渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)包含一第二蝸輪以及一第二蝸桿，絲杠機(jī)構(gòu)包含一螺桿、一螺母以及一移動(dòng)副，螺桿與直線刻度尺平行，螺桿與第二蝸輪同軸安裝，螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)螺母做直線運(yùn)動(dòng)，移動(dòng)副跟隨螺母發(fā)生直線位移，本實(shí)施例中，移動(dòng)副是一個(gè)套環(huán)狀連接件，其套設(shè)在螺桿上，并位于螺母上側(cè)，可隨螺母的位置變化而發(fā)生變化；地層電阻率模擬裝置9，其與絲杠機(jī)構(gòu)的移動(dòng)副固定連接，其在蝸輪蝸桿滾珠絲杠機(jī)構(gòu)8的驅(qū)動(dòng)下做與直線刻度尺6長(zhǎng)度同方向的直線運(yùn)動(dòng)。

所述的地層電阻率模擬裝置9包含：線圈纏繞支架，其上開有線圈槽；串有電位計(jì)的漆包線，均勻纏繞在線圈槽內(nèi)，并用硅膠密封，調(diào)整電位計(jì)可以調(diào)整線圈電阻的大小。

所述的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下標(biāo)定方位電阻率的裝置還包含一直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，該直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包含：直線運(yùn)動(dòng)軸承92，設(shè)置在地層電阻率模擬裝置9上；導(dǎo)軌91，與直線運(yùn)動(dòng)軸承92同心安裝，其兩端分別固定在刻度尺骨架7上。

所述的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下標(biāo)定方位電阻率的裝置還包含：直線指針61，置于地層電阻率模擬裝置6上，指向直線刻度尺上的刻度6，用以指示地層電阻率模擬裝置9移動(dòng)到一定位置后與電阻率軸線的距離；周向指針51，置于齒輪筒4上，指向圓周刻度盤5上的度數(shù)，用以指示齒輪筒4轉(zhuǎn)動(dòng)后齒輪筒上平面與水平面的夾角。

所述的軌道車1、齒輪蝸輪蝸桿支撐架2、齒輪筒4、刻度尺骨架7、蝸輪蝸桿滾珠絲杠機(jī)構(gòu)8、地層電阻率模擬裝置9均采用無磁材質(zhì)制成；圓周刻度盤5以及直線刻度尺6采用尼龍材質(zhì)制成。

所述的齒輪筒4為一H型中空結(jié)構(gòu)，其具有一中空?qǐng)A筒作為所述的圓筒狀通道，該中空?qǐng)A筒的兩端分別設(shè)有圓弧盤，第二齒輪設(shè)置在其中一圓弧盤上，本實(shí)施例中，圓弧盤內(nèi)徑大于設(shè)有耐磨帶的電阻率10的外徑且小于中空?qǐng)A筒的內(nèi)徑，以便于確保電阻率10的軸線與齒輪筒4軸線的重合，圓弧盤外徑大于中空?qǐng)A筒的外徑，第二齒輪與右端的圓弧盤固定，第二齒輪的內(nèi)徑大于圓弧盤內(nèi)徑，以便于安裝軸向指針，第二齒輪大徑小于圓弧盤外徑。為提高齒輪筒4的旋轉(zhuǎn)精度，本實(shí)施例中，第一齒輪為小齒輪，第二齒輪為大齒輪，第一齒輪的大徑小于第二齒輪的大徑。

所述的齒輪蝸輪蝸桿支撐架2上設(shè)有兩道軸線平行且可繞自身軸線旋轉(zhuǎn)的支撐架21，本實(shí)施例中，支撐架21為一轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)，支撐架21軸線位于齒輪筒4的軸線兩側(cè)，每根支撐架21兩端分別設(shè)有凸形階梯圓柱22，且各凸形階梯圓柱22的小徑分別與齒輪筒4上對(duì)應(yīng)的圓弧盤相切，小徑靠外側(cè)，大徑靠?jī)?nèi)側(cè)，凸形階梯圓柱22的大徑起到防止齒輪筒4沿軸向發(fā)生移動(dòng)的限位作用。

所述的齒輪筒4上的第二齒輪以及兩個(gè)圓弧盤均被削平一段弧度，以便于刻度尺骨架7安裝固定。

所述的地層電阻率模擬裝置9為一方形支架，其外圈開設(shè)所述的線圈槽，該方形支架的中心對(duì)應(yīng)開有用于安裝直線運(yùn)動(dòng)軸承92的通孔，該直線運(yùn)動(dòng)軸承92的軸線與齒輪筒4的軸線垂直且經(jīng)過齒輪筒4的軸線，使本實(shí)施例中，通孔等高設(shè)置2個(gè)，以便于電阻率10的方位電阻率天線窗口在旋轉(zhuǎn)時(shí)有一個(gè)時(shí)刻與電阻率模擬裝置9居中平行。

進(jìn)一步的，為了使本發(fā)明的結(jié)構(gòu)變的緊湊，在所述刻度尺骨架7上開設(shè)長(zhǎng)方形孔，蝸輪蝸桿滾珠絲杠機(jī)構(gòu)8設(shè)置在刻度尺骨架7上表面的長(zhǎng)方形孔的對(duì)應(yīng)位置，地層電阻率模擬裝置9設(shè)置在刻度尺骨架7下方長(zhǎng)方形孔的對(duì)應(yīng)位置，刻度尺骨架7的一端下表面與齒輪筒4上的被削平的弧度位置對(duì)應(yīng)連接。

如圖2所示，其采用本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下標(biāo)定方位電阻率的裝置進(jìn)行方位電阻率的標(biāo)定的方法包含以下步驟：

S1、將標(biāo)定方位電阻率的裝置上的齒輪筒4的圓筒狀通道套在電阻率10上；

S2、將軌道車1移動(dòng)到與電阻率10的方位電阻率天線窗口的中線對(duì)齊以便于電阻率10的方位電阻率天線窗口在旋轉(zhuǎn)時(shí)有一個(gè)時(shí)刻與電阻率模擬裝置9居中平行，更準(zhǔn)確的測(cè)量到電阻率模擬裝置9的角度及距離值；

S3、旋轉(zhuǎn)第一蝸桿和第二蝸桿，使地層電阻率模擬裝置9與電阻率10的軸線所在的水平面產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)的角度位置關(guān)系；

S4、啟動(dòng)電阻率10并旋轉(zhuǎn)電阻率10，可以從電阻率10所對(duì)應(yīng)的軟件上讀出此時(shí)地層電阻率模擬裝置9與電阻率10軸線的距離值及地層電阻率模擬裝置9與電阻率10的軸線所在的水平面產(chǎn)生的相對(duì)的角度值，通過對(duì)電阻率10所對(duì)應(yīng)的軟件的讀出的角度值和距離值與本裝置中角度值和距離值進(jìn)行比較，進(jìn)而對(duì)電阻率10的方位電阻率進(jìn)行標(biāo)定。

盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對(duì)于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。