CN104329083A - 一种推靠坐封装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于石油勘探的推靠坐封装置，其包括有主基体(41)，所述主基体的圆周上设置有一组或一组以上推靠臂，所述推靠臂为一个双平行四边形结构，前推靠臂(14)、密封探头体(15)、推靠副臂(20)和主基体组成了第一个平行四边形结构，所述前推靠臂(14)与密封探头体(15)和主基体之间分别通过连接轴(11)连接，所述推靠副臂(20)的两端分别通过旋转轴与密封探头体(15)和主基体连接；后推靠臂(23)、密封探头体(15)、无孔副臂(65)和主基体通过连接轴组成第二个平行四边形结构。采用了上述结构的推靠坐封装置，不仅能够均匀的接触井壁，而且还能够控制推靠井壁的力量。

Description

一种推靠坐封装置
技术领域
本发明涉及一种石油勘探工具，尤其涉及一种用于勘探地层内部流体压力及取得地层流体样品的推靠坐封装置。
背景技术
在石油开发的过程中，需要测量地层内部的流体压力并抽取地层流体的样品，准确确定油层位置，方便石油的开采。
目前，市场上出现的地层压力测量和流体取样的工具上使用的是活塞缸方式的探头，此种结构最大的缺点是探头与地层接触面积忒小，不能直接提拉仪器，很容易卡于油井中；同时这种结构的探头不能实现沿着径向一周均匀接触井壁，也不能控制推靠井壁力的大小。
发明内容
本发明的目的在于提供一种与油井均匀接触的推靠坐封装置，。
为了实现上述目的，本发明所述的推靠坐封装置采用了如下结构，一种推靠坐封装置，用于石油勘探和采样，其包括有主基体，所述主基体的圆周上均匀设置有一组或一组以上的推靠臂，所述每一组推靠臂均为一对双平行四边形结构，前推靠臂、密封探头体、推靠副臂和主基体组成了第一个四边形结构，所述前推靠臂与密封探头体和主基体之间分别通过连接轴连接，所述推靠副臂的两端分别通过旋转轴与密封探头体和主基体连接；后推靠臂、密封探头体、无孔副臂和主基体通过连接轴组成第二个平行四边形结构。
进一步地，所述主基体的左端对应推靠臂设置有一个或一个以上前部活塞孔，每个活塞孔装配有主推靠活塞，所述一个或一个以上活塞孔通过内部孔(第一平行四边形张开压力油孔)相通，密封堵和螺纹密封堵密封该内部孔(第一平行四边形张开压力油孔)；所述一个或一个以上的主推靠活塞在相同的高压液压油的作用下同时水平运动，并分别带动对应的推靠臂做独立地运动，直至多个推靠臂张开，且设置于推靠臂上的探头接触井壁。
进一步地，所述主基体的右端对应加工有一个或一个以上的油缸孔，每个都装配有从动推靠活塞杆，所述一个或一个以上油缸孔通过主基体内部孔(第二平行四边形张开压力油孔)相通，密封堵和螺纹密封堵密封该内部孔(第一平行四边形张开压力油孔)；所述主基体右端的一个或一个以上油缸孔同时也连通于主基体的内部孔(推靠臂收缩压力油孔)，所述内部孔(推靠臂收缩压力油孔)用于通过驱动推靠臂收缩的高压压力油(推靠臂收缩压力油)，所述密封堵和螺纹密封堵密封内部孔。
进一步地，所述主基体右端的收缩压力油连接管通入所述高压压力油，给高压压力油增加压力，同时减低张开压力油连接管中的高压液压油压力至0psi，从动推靠活塞杆在高压压力油(收缩压力油)的作用下，水平向右移动，带动后部连接杆运动，进而带动后部推靠臂绕连接轴旋转，从而带动密封探头体垂直运动直至密封探头体收缩进入主基体的内部槽中。
进一步地，所述推靠臂上均设置有探头，所述探头包括有密封探头体、压铸在密封探头体上上的橡胶垫，所述橡胶垫的形状与密封探头体的形状相同或者比密封探头体小，例如长圆形或者方形；所述密封探头体和压铸于其上的橡胶垫上开设有流体入口，流体入口为矩形、长圆形或方形，流体入口上通过固定螺钉设置有过滤网。
进一步地，所述探头还包括有金属板，所述橡胶垫压铸在金属板的两面，所述螺钉把金属板固定在密封探头体上，同时把过滤网压扣在橡胶垫上。
进一步地，在勘探和采油的过程中，所述密封探头体压紧橡胶垫于井壁上，隔离混合流体与井筒，地层流体与混合流体相通，所述混合流体通过密封探头体上的内部孔和副臂上的内部孔相通，所述副臂上的内部孔与主基体的内部孔相通；密封堵和密封圈密封内部孔，最后地层流体进入主基体的内部孔，然后进入探头连接管。
进一步地，所述主推靠活塞内设置有拉杆电位器，用于测量密封探头体垂直运动的距离。
进一步地，所述主基体的靠近主推靠活塞处设置有定位键，用以限制主推靠活塞的位置，从而限制推靠臂张开的程度。
进一步地，该推靠座封装置的主基体上均匀设置有三组推靠臂。
采用了上述结构的推靠坐封装置，不仅能够均匀的接触井壁，同时还能够控制推靠井壁的力量，克服了现有技术中不能直接提拉仪器以及易于卡在油井中的缺陷。
附图说明
图1为本发明申请所述推靠坐封装置具有三个推靠臂的实施例图；
图2为图1所示三臂推靠座封装置的剖面示意图；
图3为图2所示三臂推靠座封装置张开后的剖面示意图；
图4为图2所示三臂推靠座封装置的A-A剖截面示意图；
图5为图2所示三臂推靠座封装置的B-B剖截面示意图；
图6为图2所示三臂推靠座封装置的C-C剖截面示意图；
图7为图2所示三臂推靠座封装置的D-D剖截面示意图；
图8a和8b为推靠座封装置的探头的第一实施结构示意图；
图9a和9b为推靠座封装置的探头的第二实施结构示意图；
图10a和10b为推靠座封装置的探头的第三实施结构示意图。
具体实施方式
为了更好的理解本发明的目的及功能，下面结合附图，对本发明的一具体实施例的结构及工作过程做一详细的介绍。
为了克服现有技术中的缺点，本实施例所述的用于石油勘探的三臂座封推靠器，包括左边部分的三个推靠活塞和流体通道，中部的三个六杆结构和其内部的流体通道，右边部分的三个推靠活塞和流体通道，还包括上下电气连接多芯导向接头。
如图1所示，本实施例中的推靠坐封装置包括有三组均匀径向设置于主基体41上的推靠臂，分别由液压油缸带动的三个推靠活塞运动，所述三个推靠活塞推动三个推靠臂，所述三个推靠臂带动设置于其上的三个探头分别接触于井壁，相互不干涉。
具体地来说，如图2-3所示，所述每一组推靠臂均为一个双平行四边形结构，前推靠臂14、密封探头体15、推靠副臂20和主基体41组成了第一个平行四边形结构，所述前推靠臂14与密封探头体15和主基体41之间通过连接轴11连接，所述推靠副臂20两端带两个直接成型于其上的旋转轴，所述推靠副臂20通过这两个旋转轴分别连接于密封探头体15和主基体41；后推靠臂23、密封探头体15、无孔副臂65以及连接轴66、连接轴67、连接轴50、连接轴47和主基体41组成第二个平行四边形结构。如图2和图5所示，所述主基体41的左端对应三个主推靠活塞10设置有三个前部活塞孔121，每个活塞孔装配有主推靠活塞10，如图5所示，所述三个活塞孔121通过内部孔130相通，密封堵62和螺纹密封堵63密封内部孔130，所述内部孔130用于高压油8的注入(第一张开压力油)。如图2、6-7所示，所述主基体41的右端对应加工有三个油缸孔120，每个都装配有从动推靠活塞杆28，所述三个油缸孔120通过主基体41内部孔123相通，密封堵60和螺纹密封堵59密封内部孔123，所述内部孔123用于高压油31(第二张开压力油)的注入(见图6)。所述主基体41右端的三个油缸孔120同时也连通于主基体41的内部孔122，所述内部孔122用于通过高压压力油29，用以驱动推靠臂收回，所述密封堵60和螺纹密封堵58密封内部孔122(如图7)给高压压力油29增加压力。
如图2-4所示，在推靠坐封装置的推靠臂张开工作过程中，所述3个主推靠活塞10在相同的高压液压油8的作用下同时水平运动，同时带动三个密封探头体做独立地垂直运动，直至张开并接触井壁200(如图3-4所示)。具体地来说，高压液压油8推动主推靠活塞10水平移动，通过连杆13牵引前推靠臂14旋转，进而带动密封探头体15垂直运动直至接触井壁200，所述主推靠活塞10与连杆13之间，所述连杆13与前推靠臂14之间，前推靠臂14与密封探头体15之间分别通过连接轴11连接于一起；所述主推靠活塞10内设置有拉杆电位器7，用于测量密封探头体15垂直运动的距离；所述主基体41的靠近主推靠活塞10处设置有定位键105，用以限制主推靠活塞10的位置。所述密封探头15垂直运动，带动后部推靠臂23绕连接轴47旋转，通过连接轴48带动后部连接杆24运动，通过连接轴49带动从动推靠活塞杆28水平运动。另外，虽然第二个平行四边形处于从动位置，但是，在推靠臂张开的过程中，所述第二个平行四边形同时也受到了内部孔123中的高压液压油31的推力，进而驱动所述密封探头体15张开，因此所述密封探头体15推靠井壁200的力的大小取决于左端高压液压油压力8以及右端高压液压油31的大小，如果增加高压液压油8的压力和高压液压油31的压力，所述密封探头体推靠井壁200的力也随着增加。
由图2-4以及图8a和10b可知，本发明所述的推靠器的探头至少包括有密封探头体15、橡胶垫16、以及过滤网17；如图8a和8b所示，所述探头结构可以实施为所述橡胶垫16与密封探头体15等面积，且所述橡胶垫压铸在密封探头体上，所述密封探头体和所述橡胶垫上开设有矩形流体入口，所述矩形的过滤网17通过螺钉57固定在密封探头体15和橡胶垫的矩形流体入口上。采用了上述结构的探头，当其紧贴于井壁200时，所述密封探头体15压紧橡胶垫16于井壁200上，隔离混合流体18与井筒203，地层流体202与混合流体18相通，所述混合流体18通过密封探头体15上的内部孔91和副臂20上的内部孔22相通，副臂20上的内部孔22与主基体41的内部孔92相通；密封堵19和密封圈80密封内部孔92，最后地层流体202进入主基体41的内部孔92，然后进入探头连接管53。进一步地，所述探头的橡胶垫16还可以实施为面积小于密封探头体的合适形状，如图9a压铸在密封探头体15上方圆形状橡胶垫16，所述流体入口也为方圆形，方圆形的滤网通过螺钉57固定在流体入口处，同时所述螺钉57也将橡胶垫16固定在密封探头体上。进一步地，所述探头还可以包括有金属板84，如图10a和10b所示，所述橡胶垫16压铸在金属板的两面，固定螺钉57把金属板84固定在密封探头体16上，同时所述固定螺钉57也将过滤网17固定在橡胶垫16上。前述探头推靠于井壁200后勘探与取得地层流体的原理相同。进一步地，所述推靠座封装置的推靠臂为两个或者多个时，所述各推靠臂上的探头结构可以相同也可以不同。
如图2和图3所示，在推靠坐封装置的推靠臂回收工作过程中，其右端的收缩压力油连接管101通入高压压力油29，给高压压力油29增加压力，减低高压液压油8和高压压力油31的压力至0psi，从动推靠活塞杆28在高压压力油29的作用下，水平向右移动，通过连接轴49，带动后部连接杆24运动，通过连接轴48带动后部推靠臂23绕连接轴47旋转，带动密封探头体15垂直运动，最后密封探头体收缩进入主基体41的内部槽21中，密封圈27、密封挡块29、密封环26为高压液压油29提供密封。所述主基体41右端的三个油缸孔120都连通于主基体41内部地内部孔122，所述密封堵60和螺纹密封堵58密封内部孔122给高压压力油29增加压力，三个从动推靠活塞杆28同时水平运动，三个探头同时独立垂直运动，最后收缩到内部槽21中。
在本发明所述的推靠坐封装置中，主基体上均匀设置有三组推靠臂，每相邻两组之间的推靠臂为120度，在实际中主基体上设置的推靠臂数目并不限于三组，可以是一组或者多组，取决于井口情况和工作需要，多组推靠臂也不需要一定均匀安装在主基体四周，可以根据实际井口情况而定。
在本发明所述的推靠坐封装置中，如图2所示，所述基体41的左端设置有导向接头体4，所述导向接头体4采用偏心结构，其上安装有多芯电器连接头1，下部穿过密封连接管40。通过电气总线42与下导向接头体34的多芯接头36连接，7个密封连接管40分别提供了1号探头流体连接管52，2号探头流体连接管56、3号探头流体连接管53、压力油总线连接管54和回油总线连接管57、前部活塞压力油连接管55、混合流体总线连接管51。在主基体41内部分布多条内部孔管线43，将上部的压力油总线连接管54与下部压力油总线连接管103、混合流体总线连接管51与下部混合流体总线连接管104连接、上部的回油总线连接管57与下部的回油总线连接管101相通。
以上所述仅是本发明所述推靠坐封装置实施为三臂推靠坐封装置的实施方式，应当指出，对于相关领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，做出的细微变型和改进，也应视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种推靠坐封装置，用于石油勘探和采样，其特征在于，其包括有主基体(41)，所述主基体(41)的圆周上设置有一组或者一组以上的推靠臂，所述推靠臂为一个双平行四边形结构，前推靠臂(14)、密封探头体(15)、推靠副臂(20)和主基体(41)组成了第一个平行四边形结构，所述前推靠臂(14)与密封探头体(15)和主基体(41)之间分别通过连接轴(11)连接，所述推靠副臂(20)的两端分别通过旋转轴与密封探头体(15)和主基体(41)连接；后推靠臂(23)、密封探头体(15)、无孔副臂(65)和主基体(41)通过连接轴组成第二个平行四边形结构。
2.如权利要求1所述的推靠坐封装置，其特征在于，所述主基体(41)的左端对应推靠臂设置有一个或一个以上的前部活塞孔(121)，每个活塞孔装配有主推靠活塞(10)，所述一个或一个以上的活塞孔(121)通过内部孔(130)相通，密封堵(62)和螺纹密封堵(63)密封内部孔(130)；所述一个或一个以上的主推靠活塞(10)在相同的高压液压油(8)的作用下同时水平运动，并分别带动对应的推靠臂做独立地运动，直至推靠臂张开，且设置于推靠臂上的探头接触井壁(200)。
3.如权利要求2所述的推靠坐封装置，其特征在于，所述主基体(41)的右端对应加工有一个或一个以上的油缸孔(120)，每个都装配有从动推靠活塞杆(28)，所述一个或一个以上的油缸孔(120)通过主基体(41)内部孔(123)相通，所述内部孔(123)用于驱动推靠臂张开的高压压力油(31)通过，密封堵(60)和螺纹密封堵(59)密封内部孔(123)；所述主基体(41)右端的至少两个油缸孔(120)同时也连通于主基体(41)的内部孔(122)，所述内部孔(122)用于通过驱动推靠臂收缩的高压压力油(29)，所述密封堵(60)和螺纹密封堵(58)密封内部孔(122)。
4.如权利要求1所述的推靠坐封装置，其特征在于，所述每组推靠臂上均设置有探头，所述探头包括有密封探头体(15)、压铸在密封探头体上上的橡胶垫(16)，所述橡胶垫的形状与密封探头体的形状相同或者比密封探头体小，例如长圆形或者方形；所述密封探头体和压铸于其上的橡胶垫上开设有流体入口，流体入口为矩形、长圆形或方形，流体入口上通过固定螺钉(57)设置有过滤网(17)。
5.如权利要求4所述的推靠坐封装置，其特征在于，所述探头还包括有金属板(84)，所述橡胶垫(16)压铸在金属板(84)的两面，所述螺钉(57)把金属板固定在密封探头体上，同时把过滤网压扣在橡胶垫(16)上。
6.如权利要求3所述的推靠坐封装置，其特征在于，所述主基体(41)右端的收缩压力油连接管(101)通入所述高压压力油(29)，给高压压力油(29)增加压力，减低高压液压油(8)和高压压力油(31)的压力至0psi，从动推靠活塞杆(28)在高压压力油(29)的作用下，水平向右移动，带动后部连接杆(24)运动，进而带动后部推靠臂(23)绕连接轴(47)旋转，从而带动密封探头体(15)垂直运动直至密封探头体收缩进入主基体(41)的内部槽(21)中。
7.如权利要求4所述的推靠坐封装置，其特征在于，所述密封探头体(15)压紧橡胶垫(16)于井壁(200)上，隔离混合流体(18)与井筒(203)，地层流体(202)与混合流体(18)相通，所述混合流体(18)通过密封探头体(15)上的内部孔(91)和副臂(20)上的内部孔(22)相通，所述副臂(20)上的内部孔(22)与主基体(41)的内部孔(92)相通；密封堵(19)和密封圈(80)密封内部孔(92)，最后地层流体(202)进入主基体(41)的内部孔(92)，然后进入探头连接管(53)。
8.如前述任一权利要求所述的推靠座封装置，其特征在于，所述主基体(41)的圆周上均匀设置有三组推靠臂，相邻两组推靠臂之间为120度，每组推靠臂上均具有一个探头，三组推靠器的探头可以相同也可以不同。
9.如权利要求2所述的推靠坐封装置，其特征在于，所述主推靠活塞(10)内设置有拉杆电位器(7)，用于测量密封探头体(15)垂直运动的距离。
10.如权利要求2所述的推靠坐封装置，其特征在于，所述主基体(41)的靠近主推靠活塞(10)处设置有定位键(105)，用以限制主推靠活塞(10)的位置，从而限制推靠臂张开的程度。
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