CN100356073C - 过套管电阻率测井仪推靠器液力回路装置 - Google Patents
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Abstract
本发明应用于石油勘探开发测井中，是一种测井井下工具。该装置主要由交流电机、轴向柱塞泵、安全阀、止回阀、补油阀、二位三通常闭电磁阀、二位三通常开电磁阀、二位二通常闭电磁阀、液压缸、活塞组成。适用于温度175℃，压力120MPa条件下的过套管电阻率测井仪中。该装置可产生液压力推动测井仪传感器探头紧贴井壁，活塞可控制停放于设计行程内任何位置，推靠力可调节。
Description
技术领域
本发明涉及石油工业勘探开发中的测井技术领域。一种石油电测的井下工具，特别涉及一种过套管电阻率测井仪推靠器液力回路装置。本装置可以在温度175℃，压力120MPa条件下产生液压力推动测井仪传感器探头紧贴井壁，活塞可停放于设计行程内任何位置，实现推靠力的调节。
背景技术
液力回路装置是过套管电阻率测井仪的重要组成部分。过套管电阻率测井仪是在套管内通过推靠臂把测量电极推靠在套管内壁上，应用不同供电测量方式求得地层的电阻率值，用于油藏动态监测，确定油气动态运移状况，优化采油方案，预测潜力油层，延长油田开采寿命。测量方法要求测井仪设计两组供电电极，四组测量电极，一共六组电极。每组电极有三个独立运动的电极臂。其结构是：六组电极安装在电极臂外壳上，与电极臂相连的有储能弹簧装置。在测井时，电极臂在活塞连杆液压力的推动下，六组电极同时可靠地推靠在套管内壁上。保证每组电极至少有一个电极臂与套管内壁可靠接触，整支仪器有六组共十八个电极同时推靠井壁需要很大的主动力。而且两个刻度供电电极在仪器的两端，如分别给每组电极一个单独动力源，那么仪器长度将增加很多。并且，电极臂停放位置和推靠力不能控制。
经专利检索表明：与本发明相关的文献共有二十三篇中国专利，其专利号分别为：89213880.7，9524001.1，96227293.0，96236310.0，99230341.9，99227402.8，87106589，94106184.1，95190583.X，95195478.4，966120555.5，97125418.4，96193953.2，96198822.3，98118846.X，00123642.3，00800274.6，00801564.3，00800378.5，01120665.9，00804130.X，96232526.0，02231905.5，从检索出的二十三篇相关文献看，还未发现与本发明相类似或相同的液压动力回路装置文献。
发明内容
本发明的目的是：提供一种过套管电阻率测井仪推靠器液力回路装置，用于过套管电阻率测井仪中。满足在高温175℃，高压120MPa条件下，驱动仪器的推靠器传感探头，紧贴钢套管内壁，实现电流发射和信号检测，测量套管外地层电阻率，进而确定油气藏的储藏位置。克服原有技术仪器长度较长，电极臂停放位置和推靠力不能控制的不足。
本发明专利的功能是这样实现的：在过套管电阻率测井仪的筒状壳体内安装有电机、轴向柱塞泵、安全阀、止回阀、补油阀、二位三通常闭电磁阀、二位三通常开电磁阀、二位二通常闭电磁、液压缸，以及连接管线组成一个液压动力源。液压动力源全部浸入过套管电阻率测井仪液压油中。液压缸内有活塞，活塞为一个动力输出连杆。电机的功率在60-100瓦之间；系统工作压力在4-7MPa之间。通过过套管电阻率测井仪有导线连接电机和电磁阀，导线连接地面井下控制器。
所述的液压动力源的连接关系是：电机连接轴向柱塞泵，轴向柱塞泵的出口连接止回阀，并通过止回阀连接二位三通常开电磁阀。二位三通常开电磁阀连接液压缸的B口。在止回阀与二位三通常开电磁阀之间管线上连接有液压安全阀和补油阀。在止回阀与二位三通常开电磁阀之间管线上串连有二位三通常闭电磁阀和二位二通常闭电磁阀，二位二通常闭电磁阀连接到液压缸的A口。
所述的液压缸内径为30-70毫米之间，长度为50-80毫米之间。液压缸内径最好是50毫米，长度最好是70毫米。
最好的结构及参数为：壳体外径为80毫米，系统工作压力为5.5MPa，系统安全阀压力可调为6-7.5±0.5MPa，轴向柱塞泵配的是交流电机，电机功率为60-100瓦，转速为2900转/分。
根据仪器的长度、电极推靠力和仪器结构的整体要求，过套管电阻率测井仪设计成一个液压动力源来推动六组测量电极，即一个液压动力源上有六个液压缸。
本发明的有益效果：过套管电阻率测井仪推靠器液力回路装置可产生液压力推动活塞，即推动测井仪器探头推靠井壁，活塞可停放于设计行程内任何位置，推靠力的大小可以控制、调节。根据仪器的长度、电极推靠力和仪器结构的整体要求，过套管电阻率测井仪设计成一个液压动力源来推动六组测量电极。它的优点是液压动力源可实现远距离多点控制，体积小、输出力量大，回路装置中的液压油可通过管线输送到两端液压缸内产生输出力，仪器只要一个动力源，结构紧凑，可靠。本发明液力回路装置能够满足过套管电阻率测井仪推靠器使用要求。克服了现有技术的不足。本发明设计结构有较大的改进，使其完全符合测井的需要并产生了意想不到的实用效果。是一项新颖、进步、实用的新设计。
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
附图说明
本申请附图为本发明装置原理结构示意图。是实施例的结构示意图。
图中，1.交流电机，2.轴向柱塞泵，3.安全阀，4.止回阀，5.补油阀，6.二位三通常闭电磁阀，7.二位三通常开电磁阀，8.二位二通常闭电磁阀，9.液压缸，10.活塞。
具体实施方式
实施例：参阅附图。在过套管电阻率测井仪的筒状壳体内，交流电机连接轴向柱塞泵(2)，轴向柱塞泵(2)的出口连接止回阀(4)，并通过止回阀(4)连接二位三通常开电磁阀(7)。二位三通常开电磁阀(7)连接液压缸(9)的B口。在止回阀(4)与二位三通常开电磁阀(7)之间管线上连接有液压安全阀(3)和补油阀(5)。在止回阀(4)与二位三通常开电磁阀(7)之间管线上串连有二位三通常闭电磁阀(6)和二位二通常闭电磁阀(8)，二位二通常闭电磁阀(8)连接到液压缸(9)的A口，形成一个液压动力源。液压动力源全部浸入过套管电阻率测井仪液压油中。液压缸(9)内的活塞(10)为一个动力输出连杆。液压缸(9)内径是50毫米，长度是70毫米。过套管电阻率测井仪有导线连接电机和电磁阀，导线连接井下控制器。壳体外径为φ80毫米，系统工作压力为5.5MPa，系统安全阀压力可调为6-7.5±0.5MPa，轴向柱塞泵(2)配的是交流电机，电机功率为60-100瓦，转速为2900转/分。
简述过套管电阻率测井仪推靠器液力回路装置工作过程，帮助理解本发明。参阅附图。
液力回路装置工作过程。液压推靠器张开过程是执行活塞(10)向下运动，首先三个电磁阀全部通电工作，然后电机通电工作，电机带动柱塞泵工作，泵打的高压油经过止回阀(4)、二位三通常闭电磁阀(6)、二位二通常闭电磁阀(8)经A口进入液压缸(9)上腔推动活塞(10)向下运动，液压缸下腔的液压油经B口进入一个二位三通常开电磁阀(7)流入平衡油腔。
液压推靠器收拢过程是执行活塞(10)向上运动，首先3DT二位二通常闭电磁阀通电工作，液压缸(9)上腔的压力降为环境压力，液压缸活塞(10)在弹簧力的推动下向上运动，液压缸(9)的下腔形成瞬时真空，在环境压力作用下，补油阀(5)向液压缸(9)的下腔补充液压油，然后电机通电工作，电机带动柱塞泵，泵打的高压油经过2DT二位三通常开电磁阀经B口进入液压缸下腔推动活塞向上运动，液压缸上腔的液压油经A口进入3DT二位二通常闭电磁阀和1DT二位三通常闭电磁阀流入平衡油腔。
液压动力回路选用的电磁阀不是一般的电磁换向滑阀，而是电磁锥阀，二位三通常闭电磁阀的阀芯两端都是锥形的，其工作模式是：电磁铁不通电，锥阀芯在弹簧力的作用下，密封住一个进油口，当电磁铁通电时，锥阀芯在电磁力的作用下，打开一个进油口，与另一个油口相通，同时密封住另一个进油口。二位三通常开电磁阀与二位三通常闭电磁阀正好相反，其工作模式是：电磁铁不通电，一个进油口与另外一个油口相通，锥阀芯在弹簧力的作用下，密封住另一个进油口，当电磁铁通电时，锥阀芯在电磁力的作用下，密封住进油口，同时打开另一个进油口与另外一个油口相通。二位二通常闭电磁阀，其工作模式是：电磁铁不通电，锥阀芯在弹簧力作用下封闭进、出油口，当电磁铁通电时，锥阀芯在电磁力的作用下，打开进、出油口。
液压推靠器张开或收拢过程中，电机、电磁阀的电磁铁通、断电情况列表如下：
注：+号表示通电，-号表示断电
系统电磁阀采用锥阀芯结构的电磁阀，整个系统在高压情况下，密封可靠，保压、换向可靠。系统从低温升到高温，液压回路密闭系统内的液压油体积会膨胀，膨胀的液体会从安全阀流入仪器腔，使系统内保持调定压力，不会产生困油现象。
Claims (6)
1.一种过套管电阻率测井仪推靠器液力回路装置，其特征在于：在过套管电阻率测井仪的筒状壳体内安装有电机(1)、轴向柱塞泵(2)、安全阀(3)、止回阀(4)、补油阀(5)、二位三通常闭电磁阀(6)、二位三通常开电磁阀(7)、二位二通常闭电磁阀(8)、液压缸(9)，以及连接管线组成一个液压动力源，液压动力源全部浸入过套管电阻率测井仪液压油中，液压缸(9)内有活塞(10)，活塞(10)为一个动力输出连杆，电机的功率在60-100瓦之间；系统工作压力在4-7MPa之间，通过过套管电阻率测井仪有导线连接电机(1)和电磁阀，导线连接地面井下控制器，电机连接轴向柱塞泵(2)，轴向柱塞泵(2)的出口连接止回阀(4)，并通过止回阀(4)连接二位三通常开电磁阀(7)，二位三通常开电磁阀(7)连接液压缸(9)的B口，在止回阀(4)与二位三通常开电磁阀(7)之间管线上连接有液压安全阀(3)和补油阀(5)，在止回阀(4)与二位三通常开电磁阀(7)之间管线上串连有二位三通常闭电磁阀(6)和二位二通常闭电磁阀(8)，二位二通常闭电磁阀(8)连接到液压缸(9)的A口。
2、根据权利要求1所述的过套管电阻率测井仪推靠器液力回路装置，其特征在于：所述的液压缸(9)内径为30-70毫米之间，长度为50-80毫米之间。
3、根据权利要求2所述的过套管电阻率测井仪推靠器液力回路装置，其特征在于：液压缸(9)内径是50毫米，长度是70毫米。
4、根据权利要求1或2所述的过套管电阻率测井仪推靠器液力回路装置，其特征在于：壳体外径为80毫米，系统工作压力为5.5MPa，系统安全阀压力可调为6-7.5±0.5MPa，轴向柱塞泵(2)配的是交流电机，电机功率为60-100瓦，转速为2900转/分。
5、根据权利要求1或2所述的过套管电阻率测井仪推靠器液力回路装置，其特征在于：二位二通常闭电磁阀(8)是电磁锥阀。
6、根据权利要求1或2所述的过套管电阻率测井仪推靠器液力回路装置，其特征在于：一个液压动力源上有六个液压缸(9)。
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