裸眼井檢測儀器拖動器的設計與研究.pdf

1、水平裸眼井中的鉆屑、沉砂以及特定的井眼幾何形狀使油井檢測儀器無法下入預定的測量深度，而拖動器運送法則是一種將檢測儀器送達目的深度經濟而有效的手段。本文結合大慶石油管理局測井公司第二分公司科研項目，對具有斷電解鎖功能、可在裸眼井內雙向運行的拖動器進行分析與研究，設計了裸眼井拖動器虛擬樣機。
　　裸眼井拖動器采用了伸縮式運動方案，通過兩個伸縮式的驅動單元接力實現了拖動器的連續(xù)行走。驅動單元液壓出力裝置的支撐臂組件采用具有2個自由度的7

2、桿機構，該機構的接地臂可與起伏變化的裸眼井壁緊密接觸，提供足夠大的封閉正壓力。通過推靠缸采用柱塞缸及特殊的中心進油方案，避免采用可靠性低的軟管進油，并節(jié)省一根油管，為拖動器縮小直徑提供了保障。
　　以能適應大范圍的井徑尺寸變化、近似恒定增力比的推靠機構為研究對象，設計出具有4個自由度凸輪式推靠機構。利用反轉法推導出使增力比為定值的凸輪實際廓線，討論實際廓線為直線和圓弧的凸輪增力特性，確定由增力比設計實際廓線為直線和圓弧的凸輪參數計

3、算方法。分析推靠機構在裸眼井內受力情況及考慮運動副摩擦情況下凸輪機構的受力狀態(tài)，提出通過補償增力比設計凸輪機構的方法，并最終確定推靠機構中采用實際廓線為圓弧的凸輪。
　　圍繞斷電解鎖功能設計拖動器液壓系統(tǒng)，從結構與液動力兩方面論證螺紋插裝式三位四通換向閥改造成拖動器液壓系統(tǒng)專用換向閥的可行性。設計活塞式壓力補償油箱，給出油箱可補償容積的計算公式。對拖動器的斷電解鎖進行分析與研究，建立數學模型，通過數值方法求解模型，設計解鎖彈簧的預

4、緊力與剛度。
　　以裸眼井壁為研究對象，分析IBL文件的格式和構成規(guī)律，提出應用數學軟Mathematica6.0自動生成*.ibl文件的方法，利用自動生成的*.ibl文件，在Pro/E中構造出用于仿真的裸眼井壁的幾何模型。
　　利用Pro/E、接口軟件MPRO及ADAMS建立拖動器的虛擬樣機。由拖動器的虛擬樣機簡化得到單組支撐臂仿真模型，利用該模型驗證有關推靠機構的自由度計算、轉角位移曲線、受力分析等理論推導的正確性。