石油勘探仪器机械设计思考.docx

石油勘探仪器机械设计思考 1石油测井仪器机械设计标准 1.1测井仪器机械设计通用标准 测井仪器机械设计通用标准是机械工程师在设计测井仪器时所应遵循的通用规章。详细测井仪器机机械设计原则，连接标准件设计标准，仪器材料选择标准，钣金件设计标准，耐腐蚀设计标准，公差选用标准，构造工艺设计标准，焊接件设计标准，牢靠性设计标准，力学原理设计标准，便于切削设计标准，热设计标准，塑胶件设计标准，便于装配设计标准。通过这些标准，来约束工程师日常设计工程，削减设计偏差。 1.2承压外壳机械设计标准 石油测井仪器在井下工作时要承受高温高压，温度可达175，压力达140MPa，为爱护好仪器内的电子元器件，要求测井仪器的耐压圆筒必需具有足够的强度，而且还要考虑测井仪器牢靠地连接。本标准对外壳的设计流程进展了具体说明，其中考虑到外壳密封的特别性，单独把外壳的密封设计单独编制成密封设计标准。连接设计标准用来约束外壳连接零件和连接螺纹牙型的详细尺寸。外型腔体设计标准用来约束外壳零件连接处的轴向和径向尺寸，以及外壳内部空间的尺寸。同时规定了承压外壳的检验方法，另外提出了标识、包装、运输及贮存等相关要求。承压外壳在设计过程中需要对密封性、承压性等进展大量校核计算及试验，通过制定本标准对于通用构造外壳的本体及配件使用可直接引用，大大削减了外壳设计的工作量，同时降低了设计过程中的出错可能性。 1.3电子骨架机械设计标准 测井仪器电子骨架的机械设计以承压外壳的构造和尺寸为根本依据，以构造强度结实耐用、装配便利、外观美丽为主要原则，综合考虑电路散热等特别功能的实现。包括外壳轴向装配尺寸标准，形状、接口设计标准，电路板安装设计标准，变压器安装设计标准。其中外壳轴向装配尺寸标准中给出了骨架和接头座齐平的端面在外壳内部与外壳最近轴向间距应满意的条件。形状、接口设计标准给出了电子线路骨架的构造形式和尺寸系列。接口指的是骨架与标准31芯或者50芯、52芯连接器之间的连接形式及接口协作尺寸，标准中给出了尺寸系列。电路板安装设计标准给出了电路板安装的方式和轴向的设计空间，同时还明确了走线密集、散乱的骨架区域上开扎线孔以供绑线用。 1.4承压接头机械设计标准 承压接头是测井仪器上隔离高压局部与常压局部的关键零件，构造简单、加工难度大。此标准的编制可以削减设计工作量，提高一次设计胜利率。本标准适用于高温高压作用下测井仪器承压接头的机械设计，主要包括材料选择、确定最大外径、端部连接方式设计、电气连接件安装构造设计、内部走线设计和油路设计六局部，另外还给出了承压接头型式试验的详细方法。标准说明白承压接头的设计流程，规定了某些功能的详细构造，规定了某些构造的详细尺寸，对于特别的需求给出了设计指导意见。本标准是机械工程师进展承压接头设计时须参照的标准，也是相关设计人员进展元器件选型或装配等工作的参考依据。此标准的经济意义在于削减设计工作量提高工作效率，提高一次设计胜利率削减加工反复，使承压接头构造趋于统一降低加工难度，使用一样电气接插件降低选购本钱。 1.5压力平衡机械设计标准 测井仪器通常都工作在高温、高压的恶劣环境中，为了保证仪器在井下的安全，许多测井仪都是通过保持仪器内外的压力平衡来实现耐高压的性能，其中注油式的压力平衡构造就是通常采纳的构造方式。注油过程中为确保油路腔体布满油液，需确保油路畅通。压力平衡系统机械设计流程包括：选择硅油牌号；计算补偿量；选择压力平衡方法；构造设计。标准里分别给出了不同形式的压力平衡机械设计实例。包括，中部活塞式压力平衡设计实例，底部活塞式压力平衡设计实例，管式皮囊压力平衡设计实例以及底部皮囊压力平衡设计实例。 1.6密封设计标准 密封设计标准的目的在于统一密封件的设计标准，便利机械工程师进展密封件的构造设计，分静密封的动密封两种。石油测井环境要求密封材料满意高温高压的要求。其中密封材料选择标准给出了对于不同环境要求下选取密封件材料的规章。密封面设计的根本要求中给出了密封沟槽设计的构造尺寸。 1.7地面机箱机柜设计标准 本局部给出了地面机箱机柜设计方法，目的是使地面产品的机械设计过程标准统一，组件选型、加工工艺合理，提高标注化程度。地面机箱采纳标准19英寸机箱构造设计，尺寸应符合IEC-60297标准。地面机箱设计标准包括机箱设计根本要求，机箱设计的其本步骤，地面机箱的构造，地面机箱的外观，地面机箱的形状尺寸。地面机柜设计标准包括机柜前面板安装孔标准，构造形式标准，抗振要求标准，颜色要求标准等。 1.8仪器探头构造设计标准 电法仪器探头机械设计标准包括线圈系设计标准、电极系设计标准和极板设计标准。线圈系设计标准描述感应类仪器线圈绝缘体的构造特征，电极系设计标准描述侧向类仪器电极的构造特征，极板设计标准描述井壁成像类仪器极板的构造特征。声波仪器机械设计标准包括隔声体设计标准和换能器构造设计标准。隔声体设计标准描述接收和放射之间的隔声体构造特征，换能器构造设计标准描述安装放射和接收换能器的构造特征。核测井仪器机械设计标准包括源仓构造设计标准和减震设计标准。核测井的探头由放置在源仓内的晶体源构成，这两个标准规定了源仓构造和晶体减振构造的设计要素。 2结论 通过近几年的科研和生产，测井仪器机械设计标准提高了测井仪器的设计效率，提升了测井仪器的设计质量。机械工程师通过对设计标准的把握，进展组合和变换，快速地设计出测井仪器，有效地满意了用户的需求。测井仪器机械零部件设计的标准化促进了工艺的标准化，在提高生产效率，保证产品质量上取得了显著的成效。设计标准文档作为设计资料对培训新员工，提升员工的设计力量，也都起到了肯定作用。同时，设计治理者以工程师对设计标准的把握力量作为考核指标之一，对机械工程师的工作力量进展有效地评估。 ：谢昱北单位：中国石油集团长城钻探工程有限公司测井技术讨论院