專利名稱：一種井下單向鎖定裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及地層勘探技術，尤其涉及一種井下單向鎖定裝置。
背景技術：
對于低頻電磁波壓力計直讀測試系統(tǒng)來說，在一個新的環(huán)境中，無線通訊的建立需要較長的時間。在建立無線通訊后，要求中繼接收短節(jié)的位置相對固定，不再發(fā)生變化， 從而以確保無線通訊的通訊質量。目前，在無線傳輸過程中，中繼接收短節(jié)容易發(fā)生上下移動，使中繼接收短節(jié)的位置發(fā)生變化，從而容易造成井下無線通訊發(fā)生中斷。而再次建立無線通訊則需要一定的穩(wěn)定時間，嚴重影響了通訊質量和工程進展。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是克服目前中繼接收短節(jié)發(fā)生上下移動容易導致井下無線通訊中斷的缺陷。為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種井下單向鎖定裝置，包括扁軸、外套筒、運動套以及鎖定塊，其中
該扁軸包含較粗的第一部分和較細的第二部分；該第一部分和第二部分之間包含有向外突出的臺肩，該臺肩上包含有豁口 ；該第二部分的外表面上包含有延伸至該第二部分端面的平面，該臺肩以及該第二部分的端面穿過該外套筒伸入該運動套的內部，該第一部分位于該外套筒的外部；
該外套筒的內壁上包含有臺肩，頂在該扁軸的該臺肩的臺階面上；該外套筒的側壁上開有窗口，該窗口內側與軸向平行的一個邊緣的一部分加工成斜面；
該運動套沿著軸向設置有凹槽，在該凹槽中沿著軸向分別設置有徑向的彈簧孔，該彈簧孔中安放有彈簧；
該鎖定塊放置在該運動套的該凹槽中，第一端與該運動套不脫離，第二端加工有倒角； 第一表面上分布有徑向的盲孔，分別與該運動套上的彈簧孔對應，在彈簧的作用下能夠將第二端翹起并伸出該外套筒的窗口之外；第二表面上設置有鎖定槽；
該鎖定塊在該鎖定槽的側面設置有與該外套筒的該斜面配合的導向斜面。優(yōu)選地，在該扁軸的該臺肩的該豁口上，有徑向的螺釘孔。優(yōu)選地，在該扁軸的該第一部分的外表面上，有削平一部分外表面后形成的安裝鉗口。優(yōu)選地，該運動套第一端面上包含有徑向槽，在距離第一端面一定距離處沿著周向設置有環(huán)形槽。優(yōu)選地，該鎖定塊的第一端包括壓邊，靠近第一端設置有垂直于軸向的螺釘孔；該壓邊通過壓環(huán)安裝在該運動套的環(huán)形槽中，該螺釘孔中穿過軟質鋼絲繩，該軟質鋼絲繩一端固定在該扁軸的螺釘孔中并穿過該運動套的徑向槽；軟質鋼絲繩另一端穿過該壓邊固定
3在螺釘孔中，保持該鎖定塊的第一端與該運動套不脫離。優(yōu)選地，該裝置包括
上接頭，一端與該扁軸的第一部分連接，外表面包含頂住該扁軸第一部分端面的臺
階；
上部調整旋轉套，套在該扁軸未處于該外套筒中的該第一部分的外部，可調節(jié)該外套筒與該上接頭的相對位置，并保證該外套筒與該扁軸一起運動。優(yōu)選地，該扁軸的該第一部分的外表面上包含有削平一部分外表面后形成的安裝鉗口。優(yōu)選地，該裝置包括
下接頭，第一端與該運動套的第二端連接； 下部調整套，用于調整該扁軸與該運動套的位移行程。優(yōu)選地，該運動套的第二端設置有鉗口。與現有技術相比，本發(fā)明實施例的井下單向鎖定裝置，在進行無線通訊過程中能夠確保井下中繼接收短節(jié)的位置不發(fā)生變化，從而不會產生由于中繼接收短節(jié)移動而導致的井下無線通訊的中斷，大大提高了無線通訊的質量。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。


附圖用來提供對本發(fā)明技術方案的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明的技術方案，并不構成對本發(fā)明技術方案的限制。圖1為本發(fā)明實施例的井下單向鎖定裝置的外形示意圖。圖2為圖1所示實施例B-B剖視圖。圖3為圖1所示實施例中扁軸的外形示意圖。圖4為圖1所示實施例中外套筒的外形示意圖。圖5為圖1所示實施例中運動套的外形示意圖。圖6為圖1所示實施例中鎖定塊的外形示意圖。
具體實施例方式以下將結合附圖及實施例來詳細說明本發(fā)明的實施方式，借此對本發(fā)明如何應用技術手段來解決技術問題，并達成技術效果的實現過程能充分理解并據以實施。如圖1和圖2所示，本發(fā)明實施例的井下單向鎖定裝置主要包括扁軸3、外套筒4、 運動套5、壓環(huán)6、鎖定塊7以及彈簧8等。如圖3所示，扁軸3包含較粗的第一部分31和較細的第二部分32，其中第一部分 31位于扁軸3的第一端，第二部分32位于扁軸3的第二端。在第一部分31和第二部分32 之間，包含有向外突出的臺肩33，臺肩33上包含有豁口，在該豁口上有徑向的螺釘孔34。扁軸3的第一部分31的外表面上，還包含有削平一部分外表面后形成的安裝鉗口 35。扁軸 3的第二部分32的外表面主要為弧面，其上包含有從中間部位延伸至扁軸3第二端的端面(第二部分的端面)的平面，使得該扁軸3在其第二端的端面上表現為一個圓被截去一個圓弧的扁形端面。扁軸3較細的第二端，從外套筒4的第一端穿入并從第二端穿出后，伸入運動套5 的內部，因此扁軸3的第二部分32，均位于外套筒4以及運動套5的內部。扁軸3的臺肩 33位于外套筒4的內部，而第一部分位于外套筒4的外部。外套筒4的內壁上也包含有臺肩，與扁軸3的臺肩33配合(圖中未示出)。扁軸3 的臺肩與外套筒4的臺肩配合，外套筒4的臺肩頂在扁軸3的臺階33的臺階面上。如圖4 所示，外套筒4的側壁上開有窗口 41。窗口 41內側與軸向平行的一個邊緣的一部分加工成斜面(圖中未示出)。如圖5所示，運動套5第一端面上包含有徑向槽51，在距離第一端面一定距離處沿著周向設置有環(huán)形槽52，該環(huán)形槽52用于安裝壓環(huán)6。運動套5在該環(huán)形槽52靠近運動套5第二端的方向上，還沿著軸向設置有凹槽53，在該凹槽53中沿著軸向分別設置有兩個徑向的彈簧孔M，兩個彈簧孔M分別用于安放彈簧8。鎖定塊7放置在該運動套5的凹槽53中。該凹槽53可以限制鎖定塊7的軸向移動，但可以在彈簧作用下進行上下小位移運動。扁軸3的第二端(圖2所示的右端)插入運動套5第一端面的孔中，由于扁軸3的第二端上包含有平面，因此扁軸3與運動套5之間能夠軸向運動而不會發(fā)生相對旋轉運動。如圖6所示，鎖定塊7的第一端包括壓邊71，靠近第一端上還設置有垂直于軸向的螺釘孔72。鎖定塊7的第二端加工有倒角75。該壓邊71用于插在壓環(huán)6內，通過壓環(huán)6 安裝在該運動套5的環(huán)形槽52中，該螺釘孔72中用于穿過軟質鋼絲繩，該軟質鋼絲繩一端固定在扁軸3的螺釘孔34中，并穿過運動套5的徑向槽51。軟質鋼絲繩另一端穿過該壓邊 71，通過螺釘固定在螺釘孔72中，可保持鎖定塊7第一端與運動套5不脫離，確保鎖定塊7 與扁軸3之間的距離處在預設范圍之內。運動套5的第一端通過環(huán)形槽52安裝有壓環(huán)6，壓環(huán)6用于壓住鎖定塊7的第一端，確保鎖定塊7在彈簧8的作用下能夠將第二端翹起，使鎖定塊7能夠伸出外套筒4的窗口 41之外，使得此時整個裝置的外徑大于外套筒4的外徑，但又不至于使鎖定塊7脫離運動套5的凹槽53。鎖定塊7的第一表面貼在運動套5的外表面，其第一表面上分布有兩個徑向的盲孔(圖中未示出)，分別與運動套5上的兩個彈簧孔M —一對應，用于對兩個彈簧8進行限位，并安放兩個彈簧8的末端。鎖定塊7的第二表面上設置有鎖定槽73，當鎖定塊7伸出外套筒4時，鎖定槽73 能夠與井下管串中的固定鎖定內環(huán)配合，確保單向鎖定。鎖定塊7在該鎖定槽73的側面設置有導向斜面74，該導向斜面74與外套筒4的斜面配合。在鎖定塊7的運動過程中，外套筒4的斜面與鎖定塊7的導向斜面74貼緊，迫使鎖定塊7逐漸進入外套筒4內部或者從外套筒4上的窗口 41中伸出。在彈簧8的作用下，鎖定塊7在合適的位置可以部分伸出外套筒4的窗口 41，與井下管串的內固定環(huán)相鎖定，從而能夠鎖住中繼接收短節(jié)，使之不能夠繼續(xù)向井下運動。鎖定塊7在彈簧8的作用下可以從外套筒4上的窗口 41中伸出，使兩個鎖定塊的外徑大于套筒的外徑。
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本發(fā)明的實施例在裝配時，運動套5通過壓環(huán)6壓住鎖定塊7，一起安裝在外套筒 4內部，運動套5、鎖定塊7可以與外套筒4、扁軸3發(fā)生相對運動。當運動套5的凹槽53與外套筒4的窗口 41重合時，在彈簧8的作用下，鎖定塊7可以部分地從窗口 41伸出外套筒 4，鎖定塊7上的鎖定槽73與井下管串內固定環(huán)卡緊，使中繼接收短節(jié)不再繼續(xù)運動。如圖1所示，本發(fā)明的實施例中還包括上接頭1以及上部調整旋轉套2，上接頭1 的第一端通過螺紋與中繼接收短節(jié)相連接，第二端通過外螺紋與扁軸3第一端的內螺紋連接，上接頭1的外表面還包含臺階，頂住扁軸3第一端的端面。扁軸3上的安裝鉗口 35方便了扁軸3與上接頭1之間的安裝。上部調整旋轉套2套在扁軸3的未處于外套筒4中的第一部分31的外部，其第一端也頂在上接頭1的臺階面上。上部調整旋轉套2可調節(jié)外套筒4與上接頭1的相對位置，使外套筒4的臺肩能夠頂住扁軸3的臺肩面，同時方便上接頭 1、扁軸3以及外套筒4的裝配。而且，通過對上部調整旋轉套2進行調節(jié)，外套筒4內部的臺肩與扁軸3的臺肩貼緊，保證外套筒4與扁軸3 —起運動。如圖1所示，本發(fā)明的實施例中還包括下接頭10以及下部調整套9，下接頭10第一端與運動套5第二端通過螺紋連接，其中，下接頭10第一端設置有外螺紋，運動套5的第二端設置有相應的內螺紋。通過該下接頭10，本發(fā)明的實施例可與配重桿相連接。如圖5所示，在設計過程中，通過更改下部調整套9的長度，可以調整扁軸3與運動套5之間的位移行程，確保在扁軸3與運動套5之間相對運動過程中，扁軸3的較細的第二部分32插入運動套5的內孔，使調整套9的下端面與下接頭10的上臺肩相碰撞時，第二部分32插入運動套5的內孔最深，運動位移最??；當運動套5的臺肩55與下部調整套9的第一端的端面(上端面)碰撞時，扁軸3的第二部分32插入運動套5的中心孔距離最短，運動位移最大。運動套5的第二端還設置有鉗口 56，在下接頭10第一端與運動套5第二端連接后可增加扭矩。本發(fā)明的實施例在使用時，其在與中繼接收短節(jié)連接之前，調整運動套5與扁軸3 的相對位置，使鎖定塊7在彈簧8的作用下能夠從外套筒4的窗口 41處自由伸出和壓回。 之后，通過上接頭1使本發(fā)明的實施例與中繼接收短節(jié)相連接，下部通過下接頭10與儀器配重桿相連接。在現場施工過程中，單芯電纜與中繼接收短節(jié)相連接，配重桿在重力作用下，拖動鎖定裝置、中繼接收短節(jié)、電纜順著鉆桿中心的貫通孔向下運動，在貫通孔的內徑的作用下，鎖定塊7被壓縮到與貫通孔內經一致；當儀器下到目標深度時，此處鉆桿內部安裝有一個鎖定環(huán)，其內徑比貫通孔內徑小，比鎖定裝置的外套筒4的外直徑大。當鎖定塊7的第二端到達鎖定環(huán)上端位置時，第二端上的倒角75進入鎖定環(huán)內徑，鎖定塊7被壓縮，當鎖定塊 7上的鎖定槽73與鎖定環(huán)位置相重合時，鎖定塊7在彈簧8的作用下，鎖定塊7上的鎖定槽 73剛好卡在鎖定環(huán)上，阻止中繼接收短節(jié)繼續(xù)向井下運動。當完成作業(yè)后，單芯電纜帶動中繼接收短節(jié)向上運動，中繼接收短節(jié)通過上接頭1 帶動扁軸3、外套筒4向上運動；而此時，鎖定塊7仍然卡在管串鎖定環(huán)上，鎖定塊7、運動套 5、下接頭10及其所連接配重桿不能夠隨扁軸3、外套筒4 一起向上運動。當外套筒4向上運動時，其斜面壓迫鎖定塊7，鎖定塊7的導向斜面74在外套筒4的斜面壓迫下，逐漸縮回到外套筒4的內部，從而順利從鎖定環(huán)內部解鎖。
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通過本發(fā)明實施例的鎖定裝置，可以使得中繼接收短節(jié)的位置能夠固定在試油管串的目標位置，大大提高了無線通訊的通訊質量。而且在通訊過程在中，可以放松單芯電纜，中繼接收短節(jié)的位置也不會發(fā)生變化。在完成相關作業(yè)之后，本發(fā)明實施例的鎖定裝置在單芯電纜的拉力作用下可以迅速解鎖，把中繼接收短節(jié)提出井口，方便現場施工。雖然本發(fā)明所揭露的實施方式如上，但所述的內容只是為了便于理解本發(fā)明而采用的實施方式，并非用以限定本發(fā)明。任何本發(fā)明所屬技術領域內的技術人員，在不脫離本發(fā)明所揭露的精神和范圍的前提下，可以在實施的形式上及細節(jié)上作任何的修改與變化， 但本發(fā)明的專利保護范圍，仍須以所附的權利要求書所界定的范圍為準。
權利要求
1.一種井下單向鎖定裝置，包括扁軸、外套筒、運動套以及鎖定塊，其中該扁軸包含較粗的第一部分和較細的第二部分；該第一部分和第二部分之間包含有向外突出的臺肩，該臺肩上包含有豁口 ；該第二部分的外表面上包含有延伸至該第二部分端面的平面，該臺肩以及該第二部分的端面穿過該外套筒伸入該運動套的內部，該第一部分位于該外套筒的外部；該外套筒的內壁上包含有臺肩，頂在該扁軸的該臺肩的臺階面上；該外套筒的側壁上開有窗口，該窗口內側與軸向平行的一個邊緣的一部分加工成斜面；該運動套沿著軸向設置有凹槽，在該凹槽中沿著軸向分別設置有徑向的彈簧孔，該彈簧孔中安放有彈簧；該鎖定塊放置在該運動套的該凹槽中，第一端與該運動套不脫離，第二端加工有倒角； 第一表面上分布有徑向的盲孔，與該運動套上的彈簧孔對應，在彈簧的作用下能夠將第二端翹起并伸出該外套筒的窗口之外；第二表面上設置有鎖定槽；該鎖定塊在該鎖定槽的側面設置有與該外套筒的該斜面配合的導向斜面。
2.根據權利要求1所述的井下單向鎖定裝置，其中 在該扁軸的該臺肩的該豁口上，有徑向的螺釘孔。
3.根據權利要求1所述的井下單向鎖定裝置，其中在該扁軸的該第一部分的外表面上，有削平一部分外表面后形成的安裝鉗口。
4.根據權利要求1所述的井下單向鎖定裝置，其中該運動套第一端面上包含有徑向槽，在距離第一端面一定距離處沿著周向設置有環(huán)形槽。
5.根據權利要求4所述的井下單向鎖定裝置，其中該鎖定塊的第一端包括壓邊，靠近第一端設置有垂直于軸向的螺釘孔；該壓邊通過壓環(huán)安裝在該運動套的環(huán)形槽中，該螺釘孔中穿過軟質鋼絲繩，該軟質鋼絲繩一端固定在該扁軸的螺釘孔中并穿過該運動套的徑向槽；軟質鋼絲繩另一端穿過該壓邊固定在螺釘孔中，保持該鎖定塊的第一端與該運動套不脫離。
6.根據權利要求1所述的井下單向鎖定裝置，其中，該裝置包括上接頭，一端與該扁軸的第一部分連接，外表面包含頂住該扁軸第一部分端面的臺階；上部調整旋轉套，套在該扁軸未處于該外套筒中的該第一部分的外部，可調節(jié)該外套筒與該上接頭的相對位置，并保證該外套筒與該扁軸一起運動。
7.根據權利要求6所述的井下單向鎖定裝置，其中該扁軸的該第一部分的外表面上包含有削平一部分外表面后形成的安裝鉗口。
8.根據權利要求1所述的井下單向鎖定裝置，其中，該裝置包括 下接頭，第一端與該運動套的第二端連接；下部調整套，用于調整該扁軸與該運動套的位移行程。
9.根據權利要求8所述的井下單向鎖定裝置，其中 該運動套的第二端設置有鉗口。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種井下單向鎖定裝置，克服中繼接收短節(jié)容易導致井下無線通訊中斷的缺陷，該裝置中扁軸包含較粗的第一部分和較細的第二部分，兩部分之間包含有向外突出的臺肩；第二部分的外表面上包含有延伸至第二部分端面的平面，臺肩及第二部分穿過外套筒伸入運動套的內部；外套筒的側壁上開有窗口；運動套沿軸向設置有凹槽，凹槽中設置有彈簧孔，其中安放有彈簧；鎖定塊放置在運動套的凹槽中一端與運動套不脫離，第一表面上分布有盲孔與運動套上的彈簧孔對應，第二表面上設置有鎖定槽；鎖定塊在鎖定槽的側面設置有與外套筒的斜面配合的導向斜面。本發(fā)明不會產生由于中繼接收短節(jié)移動而導致的井下無線通訊的中斷，大大提高了無線通訊的質量。
文檔編號E21B47/06GK102425408SQ201210002968
公開日2012年4月25日 申請日期2012年1月6日 優(yōu)先權日2012年1月6日
發(fā)明者田志賓 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油田服務股份有限公司