CN102278298A - 一种地层测试快速泵抽模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种地层测试快速泵抽模块，包括：上基体，所述上基体一端设置有上接头，所述上基体内插装设置有电路骨架；下基体，所述下基体一端设置有下接头，所述下基体内设置有大排量自动往复流体柱塞泵，所述下基体内还插装设置有流体识别传感器，所述下基体通过混合流体电气对接结构连接所述上基体。本发明采用大排量自动往复流体柱塞泵泵效高，可实现快速抽排，本发明采用流体识别传感器，可方便识别流体，有利于进行抽排控制，本发明采用插装结构连接流体识别传感器及电路骨架，并通过混合流体电气对接结构连接上、下基体，方便可靠快捷。

Description

一种地层测试快速泵抽模块
技术领域
本发明涉及一种地层测试快速泵抽模块。
背景技术
在电缆地层测试作业中，在取样前需进行长时间的排液(一般要求排液20L及以上)以消除侵入带的影响，从而获得地层原装流体样品。在利用地层测试仪做mini-DST(迷你钻杆测试)，双封隔器首先封隔多达36升钻井泥浆液，需首先排除这部分泥浆液才能接触到地层流体。现有流体柱塞泵排量较小，换向速度较慢，需要连续工作1小时及以上才能完成排液。排液时仪器处于静止状态，电缆长时间绷紧，容易产生吸附卡，直接影响作业安全。此外，随着地层测试技术的发展，聚焦式探头开始出现。该种探头有内外两层同心的流体通道，外通道需利用大排量的流体泵抽排系统从外流体通道抽吸地层流体，产生聚焦效应，从而能在更短时间内取到原状地层流体。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种安全可靠泵效高的地层测试快速泵抽模块。
为了解决上述问题，本发明提供了一种地层测试快速泵抽模块，包括：
上基体，所述上基体一端设置有上接头，所述上基体内插装设置有电路骨架；
下基体，所述下基体一端设置有下接头，所述下基体内设置有大排量自动往复流体柱塞泵，所述下基体内还插装设置有流体识别传感器，所述下基体通过混合流体电气对接结构连接所述上基体。
进一步，所述混合流体电气对接结构以连接管作为导向进行对接。
进一步，所述混合流体电气对接结构通过1次公母针对接。
进一步，所述大排量自动往复流体柱塞泵包括：
液压缸，所述液压缸内固定设置有中间接头；
流体缸，所述流体缸数量为2个，对称连接设置在所述液压缸两端，所述流体缸与液压缸之间设置有滑动活塞，所述活塞在流体缸的有效面积大于在液压缸的有效面积。
进一步，所述活塞上设置有磁铁，所述流体缸两端设置有对应所述磁铁用于所述活塞自动换向的霍尔传感器。
进一步，所述电路骨架包括依次串接的外骨架、隔热套、吸热剂及内骨架，所述电路骨架套装在圆柱筒内，并卡装在所述上基体上的凹槽中。
进一步，所述电路骨架通过多芯承压接插件通讯及电气连接所述仪器基体，所述多芯承压接插件设置在所述圆柱筒的一端。
进一步，还包括控制模块，所述控制模块控制所述大排量自动往复流体柱塞泵在可控出口与坐封探针吸口之间进行双向抽排。
本发明具有如下优点：
1、本发明采用大排量自动往复流体柱塞泵泵效高，可实现快速抽排，本发明采用流体识别传感器，可方便识别流体，有利于进行抽排控制，本发明采用插装结构连接流体识别传感器及电路骨架，并通过混合流体电气对接结构连接上、下基体，方便可靠快捷。
2、本发明结构简单、使用方便可靠，本发明方便布局、便于维护。
附图说明
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明：
图1示出了本发明一种地层测试快速泵抽模块结构示意图；
图2示出了本发明一种地层测试快速泵抽模块中混合流体电气对接结构示意图；
图3示出了本发明一种地层测试快速泵抽模块中大排量自动往复流体柱塞泵结构示意图；
图4示出了本发明一种地层测试快速泵抽模块中电路骨架结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括上基体1与下基体2，上基体1与下基体2之间插装连接，连接后形成统一整体，进行抽排作业。
上基体1一端设置有上接头3，上基体1内插装设置有电路骨架4。上基体1上设置有凹槽5，该电路骨架4通过插装结构可拆装地设置在凹槽5内。
下基体2一端设置有下接头6，下基体2内设置有大排量自动往复流体柱塞泵7，下基体2内还插装设置有流体识别传感器8，下基体2通过混合流体电气对接结构9连接上基体1。
本发明采用大排量自动往复流体柱塞泵7泵效高，可实现快速抽排，本发明采用流体识别传感器8，可方便识别流体，有利于进行抽排控制，本发明采用插装结构连接流体识别传感器8及电路骨架4，并通过混合流体电气对接结构9连接上、下基体，方便可靠快捷。
如图2所示，本发明中，混合流体电气对接结构9以连接管91作为导向进行对接。混合流体电气对接结构9通过1次公母针对接。这种对接方式以简单结构和低廉成本实现了液压类井下仪器模块间混合流体电气的对接，以流体连接管91实现导向定位和提供流体通道双重功能，节省了空间，降低了加工成本；由于采用了调整橡胶圈92，安装公母针的peek件93预紧力可调；电气的连接通过1次公母针对接，降低了接触电阻，提高了可靠性，节省了成本。
如图3所示，本发明中，大排量自动往复流体柱塞泵7包括液压缸71与流体缸72。其中，液压缸71用于实现活塞73往复动作，提供动力。流体缸72用于抽取及排出流体，实现排液等功能。液压缸71内固定设置有中间接头74，中间接头74连接形成。液压缸71连通液压管路，并通过液压泵供油，实现活塞73滑动。
流体缸72数量为2个，对称连接设置在液压缸71两端，流体缸72与液压缸71之间设置有滑动活塞73，活塞73在流体缸72的有效面积大于在液压缸71的有效面积。该活塞73两端对称，且相互连接，连接活塞73的活塞杆75穿过中间接头74，并可以自由滑动。
本发明在液压缸71两侧对称设置有两个等直径的流体缸72，在液压力作用下，活塞73前进或后退时，始终有一个流体缸72在吸入流体，另一个在排出流体，往复切换，另外，液压缸71有效活塞73面积小于流体缸72有效活塞73面积，从而可以较小的液压流量获得更大的流体流量。又由于流体缸72是等直径的，柱塞泵换向后，不会发生吸入流体速率大的波动，因而不会出现井壁垮塌等现象，保证了排液过程中的匀速性。
本发明中，活塞73上设置有磁铁76，流体缸72两端设置有对应磁铁76用于活塞73自动换向的霍尔传感器77。在活塞73上装有高表面磁场强度的磁铁76，在流体缸72缸尾装有高温霍尔传感器77。当活塞73运动到缸尾时，霍尔传感器77接收到的磁场强度到达阈值，表明活塞73运动带头，触发信号完成活塞73的换向运动。通过调整阈值的大小，可以在活塞73运动到距离流体缸72缸尾有一定间隙时就换向，省去了柱塞泵泄压的过程，可实现快速自动换向。另外，在流体缸72两端还设置有流体压力传感器78，当霍尔传感器77失效时，可利用流体压力传感器78的测得的压力信号判断是否需要换向，实现了双保险自动换向。
如图4所示，本发明中，电路骨架4包括依次串接的外骨架41、隔热套42、吸热剂43及内骨架44，电路骨架4套装在圆柱筒45内，并卡装在上基体1上的凹槽5中。电路骨架4通过多芯承压接插件46通讯及电气连接上基体1，多芯承压接插件46设置在圆柱筒45的一端。多芯承压接插件46两端分别连接电路骨架4与上基体1，实现电路连通及通讯连接。多芯承压接插件46可承受较大压力，适于井下工作环境。
本发明中，圆柱筒45远离多芯承压接插件46的一端还设置有用于支撑圆柱筒45的后部支架47。该后部支架47与多芯承压接插件46一起可支撑圆柱筒45，在圆柱筒45内形成空间，保护电路骨架4。圆柱筒45通过螺纹连接上基体1。通常只需采用4个螺钉就可方便地将圆柱筒45固定到上基体1上。凹槽5上还设置有用于将圆柱筒45压紧在凹槽5中的压紧环48。使用该压紧环48，可使得圆柱筒45在凹槽5中的固定更加稳固可靠，还可提高仪器的一体化程度。
本发明中，还包括控制模块10，控制模块10控制大排量自动往复流体柱塞泵7在可控出口11与坐封探针吸口之间进行双向抽排。本发明可实现电磁阀控制、传感器信号采集处理等，并有一个流体的可控出口11。本发明通过混合流体电气对接结构9连接在一起，组成完整的快速泵抽模块。本发明通过井下高温高压液压系统控制设计，快速泵抽模块既可从座封探针吸入地层流体，从可控出口11排出，也可反向从可控出口11吸入泥浆，带压排向探针吸口，以解除可能存在的吸口堵塞情况。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施案例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种地层测试快速泵抽模块，其特征在于，包括：
上基体，所述上基体一端设置有上接头，所述上基体内插装设置有电路骨架；
下基体，所述下基体一端设置有下接头，所述下基体内设置有大排量自动往复流体柱塞泵，所述下基体内还插装设置有流体识别传感器，所述下基体通过混合流体电气对接结构连接所述上基体。
2.如权利要求1所述的地层测试快速泵抽模块，其特征在于：所述混合流体电气对接结构以连接管作为导向进行对接。
3.如权利要求2所述的地层测试快速泵抽模块，其特征在于：所述混合流体电气对接结构通过1次公母针对接。
4.如权利要求1所述的地层测试快速泵抽模块，其特征在于：所述大排量自动往复流体柱塞泵包括：
液压缸，所述液压缸内固定设置有中间接头；
流体缸，所述流体缸数量为2个，对称连接设置在所述液压缸两端，所述流体缸与液压缸之间设置有滑动活塞，所述活塞在流体缸的有效面积大于在液压缸的有效面积。
5.如权利要求4所述的地层测试快速泵抽模块，其特征在于：所述活塞上设置有磁铁，所述流体缸两端设置有对应所述磁铁用于所述活塞自动换向的霍尔传感器。
6.如权利要求1所述的地层测试快速泵抽模块，其特征在于：所述电路骨架包括依次串接的外骨架、隔热套、吸热剂及内骨架，所述电路骨架套装在圆柱筒内，并卡装在所述上基体上的凹槽中。
7.如权利要求6所述的井下插装式电路骨架结构，其特征在于：所述电路骨架通过多芯承压接插件通讯及电气连接所述仪器基体，所述多芯承压接插件设置在所述圆柱筒的一端。
8.如权利要求1所述的井下插装式电路骨架结构，其特征在于：还包括控制模块，所述控制模块控制所述大排量自动往复流体柱塞泵在可控出口与坐封探针吸口之间进行双向抽排。
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