[实用新型]一种定向井、水平井角差测量工具

说明书

技术领域：

本实用新型涉及钻井测量工具，尤其涉及一种定向井、水平井角差测量工具。 

背景技术：

目前，定向井施工中测量动力钻具和仪器角差的方法是用卷尺量出动力钻具的周长L和仪器到动力钻具高边的长度L₀，然后用公式L₀/L×360°求出角差度数。该种方法不仅落后，而且测量误差大，有时会量反角差，严重时可导致整口井报废。 

发明内容：

本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种结构简单、测量范围大、效率高、操作简单且安全可靠的定向井、水平井角差测量工具。 

本实用新型的目的可通过如下技术措施来实现： 

它由仪器位置固定器、动力钻具刻线器和万能量角器组成，所述的仪器位置固定器由中部设有仪器坐键观察槽的弹性弧形基板固定器和连于弹性弧形基板固定器上的发光标杆、直角折板构成；所述的动力钻具刻线器含有连接在弹性弧形基板上的反光镜转轴，连有平面镜的反光镜底座通过反光镜轴套与弹性弧形基板活动连接，反光镜底座的底面有使刻针移动的轴孔，刻针移动轴孔内置可使刻针复位的弹簧，轴套外绕有可使反光镜底座复位的复位弹簧，刻针两端分别有刻针针尖和刻针手柄；所述的万能量角器由刻有0°-360°刻度的合成橡胶基体和两端的强磁片组成。 

本实用新型的目的还可通过如下技术措施来实现： 

所述的发光标杆通过发光标杆嵌套公扣与下连有绝缘层的标杆座套螺母连接；所述的发光标杆内有连接电路板的电子器件，电子器件的一个电极接电池，另一个电极接发光标杆嵌套公扣内壁；所述的标杆座套螺母内有银锌电池和连接弹性弧形基板固定器的电极，一端连接绝缘层的弹簧的另一端与银锌电池连接；所述的电子器件是二极管或灯泡；所述的弹性弧形基板上连有把手；所述的反光镜转轴套上连有反光镜位移限制杆；所述的弹性弧形基板固定器和弹性弧形基板为弹性合金不锈钢板； 

所述的刻针针尖为硬质合金材料，所述的刻针可以在反光镜底座下面的轴孔中伸缩；所述的合成橡胶基体为均质合成橡胶材料。 

本实用新型的弹性弧形基板固定器和钻具固定器为弹性合金不锈钢板；发光标杆可发出红光，底座为旋转接触电极，即向里拧即可接通电源，向外拧即可切断电源；刻针为硬质合金材料并且可以在反光镜底座下面的轴套中伸缩，轴套内放置弹簧可以使刻针复位，反光镜底座可以绕反光镜转轴转动，可以灵活调整放在仪器位置的发光标杆的成像角度，以便于观察，转轴上绕有弹簧可以使反光镜底座复位；合成橡胶基体要做到均质。 

测量时，将仪器位置固定器固定在钻具的上部仪器位置，动力钻具刻线器在钻具的下部动力钻具位置，若是夜间或是雾天，可将发光标杆向里拧使其接通电源而发出红光。然后，手持动力钻具刻线器放在动力钻具外壁上，用拇指按住刻针手柄转动反光镜底座，调整反光镜成像角度，用眼睛可以看到在反光镜中所成的发光标杆的像，当像和刻针重合时，即可以用拇指按下刻针并将动力钻具刻线器平行向下滑动，在动力钻具上刻下刻线，此刻线既表示仪器的位置。再将万能量角器一端放在动力钻具的高边标志刻线上，绕动力钻具一周并将量角器两端吸合。这时，仪器刻线所对应的量角器上的度数即为角差度数。 

本实用新型在晚上或是雾天时，尤其是在水平井中测量角差时，因为发光标杆可以发出红光，所以应用本工具亦可以准确、快速的测量出角差值。现场中应用方便，能收到非常好的测量效果。 

本实用新型应用弹性力学、材料力学及光学平面镜成像原理知识设计出的通用性极强的角差测量工具，具有结构简单、测量范围大、耐腐蚀、不易损坏、环境适应能力强，现场应用可实现高速度、高质量、高精度工作目标。 

附图说明：

图1是本实用新型实施例的仪器位置固定器的结构示意图； 

图2是本实用新型实施例的动力钻具刻线器的结构示意图； 

图3是本实用新型实施例的万能量角器的示意图；其中三棱柱AEG和三棱柱BCF为应变体积补偿部分。 

具体实施方式：

实施例1： 

该定向井、水平井角差测量工具由仪器位置固定器、动力钻具刻线器和万能量角器组成，所述的仪器位置固定器由中部设有仪器坐键观察槽6的用弹性合金不锈钢板制作的弹性弧形基板固定器1和连于弹性弧形基板固定器1上的发光标杆4、直角折板13构成，弹性弧形基板固定器1连有橡皮带5和挂钩12；所述的动力钻具刻线器含有连接在用弹性合金不锈钢板制作的弹性弧形基板14，弹性弧形基板14上连有把手24，在弹性弧形基板14上连有反光镜转轴17，连有平面镜21的反光镜底座20通过连有反光镜位移限制杆19的反光镜轴套18与弹性弧形基板14活动连接，反光镜底座20的底面有刻针移动轴孔23，刻针移动轴孔23内置可使刻针复位的弹簧，轴套18外绕有可使反光镜底座20复位的复位弹簧15，刻针两端分别是刻针手柄22和用硬质合金材料制作的刻针针尖16，刻针可以在反光镜底座20下面的轴孔23中伸缩；所述的万能量角器由均质合成橡胶材料制成的刻有0°-360°刻度的刻度盘27、合成橡胶基体25和两端的强磁片26、28(N极、S极)组成，发光标杆4通过发光标杆嵌套公扣3与下连有绝缘层11的标杆座套螺母2连接，发光标杆4内有连接电路板8的发红光二极管或灯泡7，二极管或灯泡7的一个电极接电池，另一个电极接发光标杆嵌套公扣3内壁，标杆座套螺母2内有银锌电池和连接弹性弧形基板固定器1的电极10，一端连接绝缘层11的弹簧9的另一端与银锌电池连接。所述的发光标杆4由连有电路板8的发红光二极管或灯泡7构成，发红光二极管或灯泡7的一个电极接电池，另一个电极接发光标杆嵌套公扣3内壁，所述的电路板8连有电池，位于电路板8下方有与发光标杆4连接的发光标杆嵌套公扣3，发光标杆嵌套公扣3连接标杆座套螺母2，标杆座套螺母2下连有绝缘层11，绝缘层11与电路板8间有弹簧9和电极10。装有银锌电池的标杆座套螺母2内的电极10和弹性弧形基板固定器1相连，弹簧9一端和内装银锌电池相连，另一端和绝缘层11相连。