專利名稱：便攜式角差測量規(guī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及石油鉆井中定向井、水平井使用的鉆具角差測量工具技術(shù)領(lǐng)域， 是一種便攜式角差測量規(guī)。
背景技術(shù)：
隨著油田勘探開發(fā)的不斷深入，定向井、水平井越來越多，在定向井、水平井的施 工過程中鉆具角差測量是井眼軌跡控制必不可少的環(huán)節(jié)，對定向井、水平井井眼軌跡控制 有重要的影響，角差測量偏差或錯誤常常會影響定向施工過程中工具面的設(shè)置，導(dǎo)致井身 質(zhì)量控制難度增加，甚至出現(xiàn)井身質(zhì)量事故。目前在定向井、水平井施工過程中，一般是在 地面通過手工來測量角差，手工測量鉆具外徑計算角差，由于人為因素造成的測量誤差較 大，有時甚至還會發(fā)生錯誤，造成了定向工作量的增加，影響了定向施工的順利進(jìn)行。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供了一種便攜式角差測量規(guī)，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其能有 效解決現(xiàn)有鉆井施工過程中定向井、水平井鉆具角差人工測量方法存在的誤差較大、甚至 發(fā)生錯誤的問題。本實用新型的技術(shù)方案是通過以下措施來實現(xiàn)的一種便攜式角差測量規(guī)，包括 點光源、光源固定裝置、刻度表盤、鉆具定向接頭、無磁鉆鋌和鉆具螺桿，鉆具定向接頭、無 磁鉆鋌和鉆具螺桿自上而下依序固定連接在一起，光源固定裝置固定安裝在鉆具定向接頭 上，光源固定裝置上固定安裝有能夠向下方發(fā)出直線光束的點光源，表盤固定裝置固定安 裝在鉆具螺桿上，表盤固定裝置上部固定有上端面帶有角度刻度的刻度表盤。下面是對上述實用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn)上述光源固定裝置可包括光源架、左定位座、前定位座、后定位座、左定位螺栓、前 定位螺栓和后定位螺栓；光源架包括弧形連接板、右前架板、右后架板和左架板，弧形連接 板的右部有半圓形且開口朝右的光架卡口，光架卡口前部和后部的弧形連接板上分別固定 有右前架板和右后架板，弧形連接板的左部固定有左架板，左架板上有光源孔并固定安裝 有點光源；右前架板中部下方、右后架板中部下方和左架板右端下方分別固定有左定位座、 前定位座和后定位座，左定位座、前定位座和后定位座上分別有左定位螺孔、前定位螺孔和 后定位螺孔，左定位螺孔、前定位螺孔和后定位螺孔內(nèi)分別固定安裝有左定位螺栓、前定位 螺栓和后定位螺栓，左定位螺栓、前定位螺栓和后定位螺栓的螺桿末端分別位于光架卡口 的中部下方。上述刻度表盤可包括左表盤、右表盤、前連接板、后連接板、前鎖定銷和后鎖定銷； 左表盤的中部有呈半圓形且開口朝右的左盤卡口，右表盤的中部有呈半圓形且開口朝左的 右盤卡口，左表盤的右側(cè)前端面和右側(cè)后端面分別壓緊在右表盤的左側(cè)前端面和左側(cè)后端 面上，左表盤的上端前部和上端后部分別固定連接有前連接板和后連接板，前連接板右部 和后連接板右部分別有前鎖銷安裝孔和后鎖銷安裝孔并安裝有前鎖定銷和后鎖定銷，右表
4盤的前部和后部對應(yīng)前鎖銷安裝孔和后鎖銷安裝孔的位置分別有前鎖銷固定孔和后鎖銷 固定孔，前鎖定銷和后鎖定銷的下部分別固定安裝在前鎖銷固定孔和后鎖銷固定孔內(nèi)。上述表盤固定裝置可包括左前固定座、左后固定座、右前固定座、右后固定座、左 前限位螺栓、左后限位螺栓、右前限位螺栓和右后限位螺栓；左前固定座、左后固定座分別 固定安裝左表盤的下端前部和后部上，右前固定座和右后固定座分別固定安裝右表盤的下 端前部和后部上，左前固定座、左后固定座、右前固定座和右后固定座的中部分別有左前限 位螺孔、左后限位螺孔、右前限位螺孔和右后限位螺孔，左前限位螺栓、左后限位螺栓、右前 限位螺栓和右后限位螺栓分別通過左前限位螺孔、左后限位螺孔、右前限位螺孔和右后限 位螺孔固定安裝在左前固定座、左后固定座、右前固定座和右后固定座上，左前限位螺栓、 左后限位螺栓、右前限位螺栓和右后限位螺栓的螺桿末端分別位于左盤卡口及右盤卡口的 中部下方。上述角度刻度可分布在刻度表盤的上端面外緣處并將刻度表盤圓周分為 三百六十等分。上述刻度表盤上對應(yīng)零度、九十度、一百八十度和二百七十度的角度刻度位置可 分別有角度標(biāo)記。上述點光源可為光源筆，光源筆的光源發(fā)射端正對下方的刻度表盤。本實用新型結(jié)構(gòu)合理而緊湊，使用方便，其通過將光源固定裝置和刻度表盤分別 固定安裝在鉆具上，觀察點光源投影在刻度表盤上的讀數(shù)，就能夠直接獲得測量數(shù)據(jù)，具有 測量值精度高、測量速度快、簡便高效的特點。

附圖1為本實用新型最佳實施例的主視結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2為附圖1的光源架的主視剖視放大結(jié)構(gòu)示意圖。附圖3為附圖2的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。附圖4為附圖2的左視結(jié)構(gòu)示意圖。附圖5為附圖1的刻度表盤的主視剖視放大結(jié)構(gòu)示意圖。附圖6為附圖5的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中的編碼分別為1為左定位座，2為前定位座，3為后定位座，4為左定位螺 栓，5為前定位螺栓，6為后定位螺栓，7為右前架板，8為右后架板，9為光架卡口，10為左架 板，11為光源孔，12為左表盤，13為右表盤，14為前連接板，15為后連接板，16為前鎖定銷， 17為后鎖定銷，18為左盤卡口，19為右盤卡口，20為前鎖銷安裝孔，21為后鎖銷安裝孔，22 為前鎖銷固定孔二3為后鎖銷固定孔，24為左前固定座，25為左后固定座，26為右前固定 座，27為右后固定座，28為左前限位螺栓二9為左后限位螺栓，30為右前限位螺栓，31為右 后限位螺栓，32為角度刻度，33為角度標(biāo)記，34為光源筆，35為鉆具定向接頭，36為無磁鉆 鋌，37為扶正器，38為鉆具螺桿，39為鉆頭，40為弧形連接板。
具體實施方式
本實用新型不受下述實施例的限制，可根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案與實際情況來 確定具體的實施方式。[0021]在本實用新型中，為了便于描述，各部件的相對位置關(guān)系的描述均是根據(jù)說明書 附圖的布圖方式來進(jìn)行描述的，如上、下、左右等的位置關(guān)系是依據(jù)說明書附圖的布圖方 向來確定的。下面結(jié)合最佳實施例及附圖對本實用新型作進(jìn)一步描述如附圖1所示，該便攜式角差測量規(guī)包括點光源、光源固定裝置、刻度表盤、鉆具 定向接頭35、無磁鉆鋌36和鉆具螺桿38，鉆具定向接頭35、無磁鉆鋌36和鉆具螺桿38自上 而下依序固定連接在一起，光源固定裝置固定安裝在鉆具定向接頭35上，光源固定裝置上 固定安裝有能夠向下方發(fā)出直線光束的點光源，表盤固定裝置固定安裝在鉆具螺桿38上， 表盤固定裝置上部固定有上端面帶有角度刻度32的刻度表盤?？潭缺肀P位于光源固定裝 置的下方，通過點光源在刻度表盤上的投影能夠迅速準(zhǔn)確地獲得鉆具角差數(shù)據(jù)，滿足定向 井、水平井軌跡控制需要，減少定向工作的失誤，減少勞動強度，確保定向施工的順利進(jìn)行?？筛鶕?jù)實際需要，對上述便攜式角差測量規(guī)作進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn)如附圖1、2、3、4所示，光源固定裝置包括光源架、左定位座1、前定位座2、后定位 座3、左定位螺栓4、前定位螺栓5和后定位螺栓6 ；光源架包括弧形連接板40、右前架板7、 右后架板8和左架板10，弧形連接板40的右部有半圓形且開口朝右的光架卡口 9，光架卡 口 9前部和后部的弧形連接板40上分別固定有右前架板7和右后架板8，弧形連接板40的 左部固定有左架板10，左架板10上有光源孔11并固定安裝有點光源；右前架板7中部下 方、右后架板8中部下方和左架板10右端下方分別固定有左定位座1、前定位座2和后定 位座3，左定位座1、前定位座2和后定位座3上分別有左定位螺孔、前定位螺孔和后定位螺 孔，左定位螺孔、前定位螺孔和后定位螺孔內(nèi)分別固定安裝有左定位螺栓4、前定位螺栓5 和后定位螺栓6，左定位螺栓4、前定位螺栓5和后定位螺栓6的螺桿末端分別位于光架卡 口 9的中部下方。左定位螺栓4、前定位螺栓5和后定位螺栓6的螺桿末端能夠分別頂緊 在鉆具的左側(cè)面、前側(cè)面和后側(cè)面上，通過調(diào)整左定位螺栓4、前定位螺栓5和后定位螺栓6 各自在左定位座1、前定位座2和后定位座3上的螺桿伸出長度，能夠調(diào)整光架卡口 9的圓 心相對鉆具的軸心位置偏差，并且將光源架固定安裝在鉆具上。如附圖1、5、6所示，刻度表盤包括左表盤12、右表盤13、前連接板14、后連接板 15、前鎖定銷16和后鎖定銷17;左表盤12的中部有呈半圓形且開口朝右的左盤卡口 18，右 表盤13的中部有呈半圓形且開口朝左的右盤卡口 19，左表盤12的右側(cè)前端面和右側(cè)后端 面分別壓緊在右表盤13的左側(cè)前端面和左側(cè)后端面上，左表盤12的上端前部和上端后部 分別固定連接有前連接板14和后連接板15，前連接板14右部和后連接板15右部分別有前 鎖銷安裝孔20和后鎖銷安裝孔21并安裝有前鎖定銷16和后鎖定銷17，右表盤13的前部 和后部對應(yīng)前鎖銷安裝孔20和后鎖銷安裝孔21的位置分別有前鎖銷固定孔22和后鎖銷 固定孔23，前鎖定銷16和后鎖定銷17的下部分別固定安裝在前鎖銷固定孔22和后鎖銷 固定孔23內(nèi)。通過前鎖定銷16和后鎖定銷17將左表盤12和右表盤13固定連接在一起。 左表盤12和右表盤13最好采用輕質(zhì)鋁合金材料，其它部件可為不銹鋼材料制成。如附圖1、5、6所示，表盤固定裝置包括左前固定座M、左后固定座25、右前固定座 沈、右后固定座27、左前限位螺栓觀、左后限位螺栓四、右前限位螺栓30和右后限位螺栓 31 ；左前固定座M、左后固定座25分別固定安裝左表盤12的下端前部和后部上，右前固定 座沈和右后固定座27分別固定安裝右表盤13的下端前部和后部上，左前固定座M、左后固定座25、右前固定座沈和右后固定座27的中部分別有左前限位螺孔、左后限位螺孔、右 前限位螺孔和右后限位螺孔，左前限位螺栓觀、左后限位螺栓四、右前限位螺栓30和右后 限位螺栓31分別通過左前限位螺孔、左后限位螺孔、右前限位螺孔和右后限位螺孔固定安 裝在左前固定座對、左后固定座25、右前固定座沈和右后固定座27上，左前限位螺栓觀、 左后限位螺栓四、右前限位螺栓30和右后限位螺栓31的螺桿末端分別位于左盤卡口 18及 右盤卡口 19的中部下方。左前限位螺栓觀、左后限位螺栓四、右前限位螺栓30和右后限 位螺栓31的螺桿末端能夠分別頂緊在鉆具的左前側(cè)、左后側(cè)、右前側(cè)和右后側(cè)上，通過調(diào) 整左前限位螺栓觀、左后限位螺栓四、右前限位螺栓30和右后限位螺栓31各自在左前固 定座對、左后固定座25、右前固定座沈和右后固定座27上的螺桿伸出長度，能夠調(diào)整刻度 表盤的圓心相對鉆具的軸心位置偏差，并且將刻度表盤固定安裝在鉆具上。如附圖6所示，角度刻度32分布在刻度表盤的上端面外緣處并將刻度表盤圓周分 為三百六十等分。此外，最好將刻度表盤的上端面漆成白色，更加便于觀察測量數(shù)據(jù)。如附圖6所示，刻度表盤上對應(yīng)零度、九十度、一百八十度和二百七十度的角度刻 度32位置分別有角度標(biāo)記33。角度標(biāo)記33能夠更加便于使用者觀察測量數(shù)據(jù)。如附圖1所示，點光源為光源筆34，光源筆34的光源發(fā)射端正對下方的刻度表盤。 光源筆34為現(xiàn)有公知的點光源發(fā)射裝置，也可以采用現(xiàn)有公知的其他類型的點光源發(fā)射
直ο以上技術(shù)特征構(gòu)成了本實用新型的最佳實施例，其具有較強的適應(yīng)性和最佳實施 效果，可根據(jù)實際需要增減非必要的技術(shù)特征，來滿足不同情況的需求。本實用新型最佳實施例的工作過程是首先，如附圖1所示，鉆具定向接頭35上有 定向鍵，鉆具定向接頭35下端依次通過無磁鉆鋌36、扶正器37和鉆具螺桿38安裝有鉆頭 39，將光源架通過左定位螺栓4、前定位螺栓5和后定位螺栓6固定安裝在鉆具定向接頭35 上，并調(diào)節(jié)左定位螺栓4、前定位螺栓5和后定位螺栓6，使光源架的光架卡口 9保持居中且 光源筆34處與定向鍵在同一條直線上；接著，開啟光源筆34，上提鉆具，將左表盤12、右表 盤13分別通過左盤卡口 18和右盤卡口 19卡在鉆具上，通過前鎖定銷16和后鎖定銷17將 左表盤12和右表盤13連接好，通過調(diào)整左前限位螺栓觀、左后限位螺栓四、右前限位螺栓 30和右后限位螺栓31，使刻度表盤的圓心相對鉆具的軸心保持居中，轉(zhuǎn)動刻度表盤使其上 端角度標(biāo)記33為零度的角度刻度32對準(zhǔn)鉆具螺桿38上的刻度線的位置；最后，直接讀取 點光源投影在刻度表盤上的讀數(shù)，即為需要測量的角差數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求1.一種便攜式角差測量規(guī)，其特征在于包括點光源、光源固定裝置、刻度表盤、鉆具定 向接頭、無磁鉆鋌和鉆具螺桿，鉆具定向接頭、無磁鉆鋌和鉆具螺桿自上而下依序固定連接 在一起，光源固定裝置固定安裝在鉆具定向接頭上，光源固定裝置上固定安裝有能夠向下 方發(fā)出直線光束的點光源，表盤固定裝置固定安裝在鉆具螺桿上，表盤固定裝置上部固定 有上端面帶有角度刻度的刻度表盤。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式角差測量規(guī)，其特征在于光源固定裝置包括光源架、 左定位座、前定位座、后定位座、左定位螺栓、前定位螺栓和后定位螺栓；光源架包括弧形連 接板、右前架板、右后架板和左架板，弧形連接板的右部有半圓形且開口朝右的光架卡口， 光架卡口前部和后部的弧形連接板上分別固定有右前架板和右后架板，弧形連接板的左部 固定有左架板，左架板上有光源孔并固定安裝有點光源；右前架板中部下方、右后架板中部 下方和左架板右端下方分別固定有左定位座、前定位座和后定位座，左定位座、前定位座和 后定位座上分別有左定位螺孔、前定位螺孔和后定位螺孔，左定位螺孔、前定位螺孔和后定 位螺孔內(nèi)分別固定安裝有左定位螺栓、前定位螺栓和后定位螺栓，左定位螺栓、前定位螺栓 和后定位螺栓的螺桿末端分別位于光架卡口的中部下方。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的便攜式角差測量規(guī)，其特征在于刻度表盤包括左表盤、右 表盤、前連接板、后連接板、前鎖定銷和后鎖定銷；左表盤的中部有呈半圓形且開口朝右的 左盤卡口，右表盤的中部有呈半圓形且開口朝左的右盤卡口，左表盤的右側(cè)前端面和右側(cè) 后端面分別壓緊在右表盤的左側(cè)前端面和左側(cè)后端面上，左表盤的上端前部和上端后部分 別固定連接有前連接板和后連接板，前連接板右部和后連接板右部分別有前鎖銷安裝孔和 后鎖銷安裝孔并安裝有前鎖定銷和后鎖定銷，右表盤的前部和后部對應(yīng)前鎖銷安裝孔和后 鎖銷安裝孔的位置分別有前鎖銷固定孔和后鎖銷固定孔，前鎖定銷和后鎖定銷的下部分別 固定安裝在前鎖銷固定孔和后鎖銷固定孔內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的便攜式角差測量規(guī)，其特征在于表盤固定裝置包括左前固定 座、左后固定座、右前固定座、右后固定座、左前限位螺栓、左后限位螺栓、右前限位螺栓和 右后限位螺栓；左前固定座、左后固定座分別固定安裝左表盤的下端前部和后部上，右前固 定座和右后固定座分別固定安裝右表盤的下端前部和后部上，左前固定座、左后固定座、右 前固定座和右后固定座的中部分別有左前限位螺孔、左后限位螺孔、右前限位螺孔和右后 限位螺孔，左前限位螺栓、左后限位螺栓、右前限位螺栓和右后限位螺栓分別通過左前限位 螺孔、左后限位螺孔、右前限位螺孔和右后限位螺孔固定安裝在左前固定座、左后固定座、 右前固定座和右后固定座上，左前限位螺栓、左后限位螺栓、右前限位螺栓和右后限位螺栓 的螺桿末端分別位于左盤卡口及右盤卡口的中部下方。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的便攜式角差測量規(guī)，其特征在于角度刻度分布在刻度表 盤的上端面外緣處并將刻度表盤圓周分為三百六十等分。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的便攜式角差測量規(guī)，其特征在于角度刻度分布在刻度表盤的 上端面外緣處并將刻度表盤圓周分為三百六十等分。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的便攜式角差測量規(guī)，其特征在于刻度表盤上對應(yīng)零度、九十 度、一百八十度和二百七十度的角度刻度位置分別有角度標(biāo)記。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的便攜式角差測量規(guī)，其特征在于刻度表盤上對應(yīng)零度、九十 度、一百八十度和二百七十度的角度刻度位置分別有角度標(biāo)記。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的便攜式角差測量規(guī)，其特征在于點光源為光源筆，光源筆的 光源發(fā)射端正對下方的刻度表盤。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的便攜式角差測量規(guī)，其特征在于點光源為光源筆，光源筆的 光源發(fā)射端正對下方的刻度表盤。
專利摘要本實用新型涉及石油鉆井中定向井、水平井使用的鉆具角差測量工具技術(shù)領(lǐng)域，是一種便攜式角差測量規(guī)，其包括點光源、光源固定裝置、刻度表盤、鉆具定向接頭、無磁鉆鋌和鉆具螺桿，鉆具定向接頭、無磁鉆鋌和鉆具螺桿自上而下依序固定連接在一起，光源固定裝置固定安裝在鉆具定向接頭上，光源固定裝置上固定安裝有能夠向下方發(fā)出直線光束的點光源，表盤固定裝置固定安裝在鉆具螺桿上，表盤固定裝置上部固定有上端面帶有角度刻度的刻度表盤。本實用新型結(jié)構(gòu)合理而緊湊，使用方便，其通過將光源固定裝置和刻度表盤固定安裝在鉆具上，觀察點光源投影在刻度表盤上的讀數(shù)，就能夠直接獲得測量數(shù)據(jù)，具有測量值精度高、測量速度快、簡便高效的特點。
文檔編號E21B47/024GK201884022SQ201020643678
公開日2011年6月29日 申請日期2010年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月6日
發(fā)明者劉登兵, 尤衛(wèi)國, 張耀先, 李云志, 李積泰, 柯建興, 雷華才, 黃承建 申請人:中國石油集團(tuán)西部鉆探工程有限公司