CN106050226B - 一种应用于随钻测井仪器的抽排样装置 - Google Patents

一种应用于随钻测井仪器的抽排样装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种应用于随钻测井仪器的抽排样装置。目前应用于地层测试器中的泵抽模块无法在井下对流体进行降压操作。本发明的柱塞缸装在活塞缸下端；一体式活塞将活塞缸分为无杆腔和有杆腔，一体式活塞的活塞杆伸入柱塞缸中，使柱塞缸的内腔成为样品室，样品室底部开设样品流道；承压电连接器从活塞缸的顶部穿入；位移传感器从活塞缸的底部穿入，并连接承压电连接器；位移传感器的导杆伸入一体式活塞中；活塞缸及柱塞缸外套置有耐压筒，耐压筒的顶端与上短节接头上间隙配合的上螺纹套螺纹连接，底端与下短节接头上间隙配合的下螺纹套螺纹连接；活塞缸与柱塞缸固定。本发明运用于随钻测井仪器中且能在井下狭小空间内工作。

Description

一种应用于随钻测井仪器的抽排样装置
技术领域
本发明属于油气勘探开发领域，具体涉及一种应用于随钻测井仪器中的在井下狭小空间内工作的抽排样装置。
背景技术
在井下气体检测过程中，随钻测井仪器需要将井眼中的流体抽入到仪器内部的样品腔中，对其进行降压使溶解在流体中的烃类气体析出。待仪器内的检测系统完成烃类气体检测后，仪器还需将流体排回到井眼中。
目前，应用于地层测试器中的泵抽模块能将地层中的流体抽到仪器内，且能将流体从仪器内排到井眼，但无法在井下对流体进行降压操作。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种能够运用于随钻测井仪器中并且能在井下狭小空间内工作的抽排样装置。
本发明主要由上短节接头、承压电连接器、活塞缸、位移传感器、耐压筒、一体式活塞、柱塞缸和下短节接头组成。所述的柱塞缸安装在活塞缸的下端；活塞缸内部设置有一体式活塞，一体式活塞将活塞缸分为无杆腔和有杆腔，一体式活塞的活塞杆伸入柱塞缸中，使柱塞缸的内腔成为样品室，样品室底部开设样品流道。所述的承压电连接器从活塞缸的顶部穿入，通过压盖压紧，压盖通过螺栓固定在活塞缸上。所述的位移传感器从活塞缸的底部穿入，采用过盈配合固定在活塞缸上。位移传感器的电连接端连接承压电连接器。一体式活塞上开有阶梯型深孔，磁环通过弹性挡圈固定在阶梯型深孔中；位移传感器的导杆伸入一体式活塞的阶梯型深孔中，并设置在磁环中；位移传感器的导杆内设有波导丝。活塞缸及柱塞缸外套置有耐压筒，耐压筒的顶端与上短节接头上间隙配合的上螺纹套螺纹连接，底端与下短节接头上间隙配合的下螺纹套螺纹连接。所述的活塞缸与柱塞缸固定。
所述的上短节接头开设有第一轴向管道、第二轴向管道、第一径向管道、第二径向管道、第三轴向管道和第四轴向管道；所述活塞缸的缸筒开设有第五轴向管道、第六轴向管道、第七轴向管道、第三径向管道和第四径向管道；下短节接头开设的第八轴向管道与柱塞缸的样品流道通过带有两个O型密封圈的插管连通，第八轴向管道的输入端设有截止阀。上短节接头上的第一径向管道连通第一轴向管道和第三轴向管道；第二径向管道连通第二轴向管道和第四轴向管道。活塞缸上的第三径向管道连通第五轴向管道和第六轴向管道，活塞缸上的第五轴向管道与上短节接头上的第三轴向管道通过带有两个O型密封圈的插管连通；第六轴向管道与活塞缸的无杆腔连通。活塞缸上的第七轴向管道与上短节接头上的第四轴向管道通过带有两个O型密封圈的插管连通；第四径向管道连通第七轴向管道和活塞缸的有杆腔。
所述的活塞缸开设有沿圆周均布的四个通孔，柱塞缸的缸筒顶端端面开设有沿圆周均布的四个螺纹孔，通孔与螺纹孔一一对齐，长螺栓穿过活塞缸的通孔拧入柱塞缸的螺纹孔内，将活塞缸和柱塞缸固连。
所述活塞缸的缸筒上开设有轴向设置的第一液压油管道，柱塞缸的缸筒上开设有轴向设置的第二液压油管道，上短节接头开设有液压油入口，下短节接头开设有液压油出口；液压油入口与第一液压油管道通过带有两个O型密封圈的插管连通；液压油出口与第二液压油管道通过带有两个O型密封圈的插管连通。
所述的上短节接头开有第一导线孔，活塞缸开有第一导线槽，柱塞缸开有第二导线槽，下短节接头开有第二导线孔。导线从第一导线孔穿入，连接承压电连接器，并穿过第一导线槽和第二导线槽，由第二导线孔穿出。
所述的上短节接头与活塞缸之间、下短节接头与柱塞缸之间由定位销进行周向定位。活塞缸与柱塞缸之间由定位销周向定位。上短节接头、下短节接头的外壁与耐压筒的内壁之间均有O型密封圈进行密封。一体式活塞上套置格莱圈和第一导向环；柱塞缸内壁与一体式活塞之间设有C型组合圈、第二导向环和防尘圈。
本发明具有的有益效果：
本发明的缸体由柱塞缸和活塞缸组合而成，能使抽入的流体在柱塞缸中进行降压，以备后续的检测。同时在缸体的圆周壁设有流道，以供抽排样装置中不同零部件之间流体的流动。在缸体内装有位移传感器，用来控制样品的抽入量。本发明调试简单，集成度高。
附图说明
图1是本发明的第一个纵向截面图；
图2是本发明的第二个纵向截面图；
图3是本发明的第三个纵向截面图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种应用于随钻测井仪器的抽排样装置，主要由上短节接头1、承压电连接器2、活塞缸3、位移传感器4、耐压筒5、一体式活塞6、柱塞缸7和下短节接头8组成。柱塞缸7安装在活塞缸3的下端；活塞缸3内部设置有一体式活塞6，一体式活塞6将活塞缸3分为无杆腔13和有杆腔16，一体式活塞6的活塞杆伸入柱塞缸7中，使柱塞缸的内腔成为样品室19，样品室19底部开设样品流道21。承压电连接器2从活塞缸3的顶部穿入，通过压盖10压紧，压盖10通过螺栓11固定在活塞缸3上。位移传感器4从活塞缸3的底部穿入，采用过盈配合固定在活塞缸3上。位移传感器4的电连接端连接承压电连接器2。一体式活塞6上开有阶梯型深孔，磁环15通过弹性挡圈14固定在阶梯型深孔中；位移传感器4的导杆伸入一体式活塞6的阶梯型深孔中，并设置在磁环15中；位移传感器4的导杆内设有波导丝，通电流脉冲产生旋转磁场，两个磁场产生磁致伸缩，使波导丝产生扭动脉冲，通过两个脉冲的时间差来测位移。活塞缸3及柱塞缸7外套置有耐压筒5，耐压筒5的顶端与上短节接头1上间隙配合的上螺纹套9螺纹连接，底端与下短节接头8上间隙配合的下螺纹套23螺纹连接。
如图1所示，活塞缸3开设有沿圆周均布的四个通孔12，柱塞缸7的缸筒顶端端面开设有沿圆周均布的四个螺纹孔18，通孔12与螺纹孔18一一对齐，长螺栓17穿过活塞缸3的通孔12拧入柱塞缸7的螺纹孔18内，将活塞缸3和柱塞缸7固连。
如图2所示，活塞缸3的缸筒上开设有轴向设置的第一液压油管道26，柱塞缸7的缸筒上开设有轴向设置的第二液压油管道28，上短节接头1开设有液压油入口49，下短节接头8开设有液压油出口50；液压油入口49与第一液压油管道26通过带有两个O型密封圈的插管22连通；液压油出口50与第二液压油管道28通过带有两个O型密封圈的插管22连通，使得液压油能够从上至下流动，用来控制底部需要用液压油驱动的装置。上短节接头1开有第一导线孔24，活塞缸3开有第一导线槽25，柱塞缸7开有第二导线槽27，下短节接头8开有第二导线孔29。导线从第一导线孔24穿入，连接承压电连接器2，并穿过第一导线槽25和第二导线槽27，由第二导线孔29穿出给下部装置供电。
如图3所示，上短节接头1开设有第一轴向管道30、第二轴向管道31、第一径向管道32、第二径向管道33、第三轴向管道34和第四轴向管道35；活塞缸3的缸筒开设有第五轴向管道36、第六轴向管道38、第七轴向管道41、第三径向管道37和第四径向管道42；下短节接头8开设的第八轴向管道48与柱塞缸的样品流道21通过带有两个O型密封圈的插管22连通，第八轴向管道48的输入端设有截止阀。上短节接头1上的第一径向管道32连通第一轴向管道30和第三轴向管道34；第二径向管道33连通第二轴向管道31和第四轴向管道35。活塞缸3上的第三径向管道37连通第五轴向管道36和第六轴向管道38，活塞缸3上的第五轴向管道36与上短节接头1上的第三轴向管道34通过带有两个O型密封圈的插管22连通；第六轴向管道38与活塞缸3的无杆腔13连通。活塞缸3上的第七轴向管道41与上短节接头1上的第四轴向管道35通过带有两个O型密封圈的插管22连通；第四径向管道42连通第七轴向管道41和活塞缸3的有杆腔16。
如图1、2、3所示，上短节接头1与活塞缸3之间、下短节接头与柱塞缸7之间由定位销20进行周向定位。活塞缸3与柱塞缸7之间由定位销43周向定位。上短节接头1、下短节接头8的外壁与耐压筒5的内壁之间均有O型密封圈47进行密封。一体式活塞6上套置格莱圈40和第一导向环39，分别起密封和导向作用。柱塞缸7内壁与一体式活塞6之间设有C型组合圈44、第二导向环45和防尘圈46，分别起密封、导向和防尘作用。
该应用于随钻测井仪器的抽排样装置，工作原理如下：
如图1、2、3所示，样品流道21为泥浆和样品室19的连通管道。取样时，高压液压油由上短节接头1的第二轴向管道31流入，经第二径向管道33和第四轴向管道35流入活塞缸3的第七轴向管道41和第四径向管道42，进而流入活塞缸3的有杆腔16；无杆腔13中的液压油经活塞缸3上的第六轴向管道38、第三径向通道37及第五轴向管道36流出，通过上短节接头1的第三轴向管道34、第一径向管道32和第一轴向管道30流回油箱。此时，一体式活塞6向上移动，样品室内的体积增大，流体样品经过下短节接头8上的第八轴向管道48流入样品室19。在流入端设有截止阀，当抽入一定流量后，通过截止阀使样品室19封闭。同时一体式活塞6一直向上移动，对样品室19内的样品进行减压。排样时，高压液压油经上短节接头1上的第一轴向管道30流入，经第一径向管道32和第三轴向管道34流入活塞缸3中的第五轴向管道36、经第三径向管道37和第六轴向管道38，进而流入无杆腔13；有杆腔16中的液压油经活塞缸3上的第四径向管道42和第七轴向管道41流出，经过上短节接头1上的第四轴向管道35、第二轴径管道33和第二轴向管道31流回油箱。此时一体式活塞6向下移动，样品从样品室19经过下短节接头8上的第八轴向管道48排出。
样品室吸入样品时，位移传感器4可以检测一体式活塞6的移动距离来测量样品的吸入量。

Claims (3)

1.一种应用于随钻测井仪器的抽排样装置，主要由上短节接头、承压电连接器、活塞缸、位移传感器、耐压筒、一体式活塞、柱塞缸和下短节接头组成，其特征在于：所述的柱塞缸安装在活塞缸的下端；活塞缸内部设置有一体式活塞，一体式活塞将活塞缸分为无杆腔和有杆腔，一体式活塞的活塞杆伸入柱塞缸中，使柱塞缸的内腔成为样品室，样品室底部开设样品流道；所述的承压电连接器从活塞缸的顶部穿入，通过压盖压紧，压盖通过螺栓固定在活塞缸上；所述的位移传感器从活塞缸的底部穿入，采用过盈配合固定在活塞缸上；位移传感器的电连接端连接承压电连接器；一体式活塞上开有阶梯型深孔，磁环通过弹性挡圈固定在阶梯型深孔中；位移传感器的导杆伸入一体式活塞的阶梯型深孔中，并设置在磁环中；位移传感器的导杆内设有波导丝；活塞缸及柱塞缸外套置有耐压筒，耐压筒的顶端与上短节接头上间隙配合的上螺纹套螺纹连接，底端与下短节接头上间隙配合的下螺纹套螺纹连接；所述的活塞缸与柱塞缸固定；
所述的上短节接头开设有第一轴向管道、第二轴向管道、第一径向管道、第二径向管道、第三轴向管道和第四轴向管道；所述活塞缸的缸筒开设有第五轴向管道、第六轴向管道、第七轴向管道、第三径向管道和第四径向管道；下短节接头开设的第八轴向管道与柱塞缸的样品流道通过带有两个O型密封圈的插管连通，第八轴向管道的输入端设有截止阀；上短节接头上的第一径向管道连通第一轴向管道和第三轴向管道；第二径向管道连通第二轴向管道和第四轴向管道；活塞缸上的第三径向管道连通第五轴向管道和第六轴向管道，活塞缸上的第五轴向管道与上短节接头上的第三轴向管道通过带有两个O型密封圈的插管连通；第六轴向管道与活塞缸的无杆腔连通；活塞缸上的第七轴向管道与上短节接头上的第四轴向管道通过带有两个O型密封圈的插管连通；第四径向管道连通第七轴向管道和活塞缸的有杆腔；
所述的上短节接头开有第一导线孔，活塞缸开有第一导线槽，柱塞缸开有第二导线槽，下短节接头开有第二导线孔；导线从第一导线孔穿入，连接承压电连接器，并穿过第一导线槽和第二导线槽，由第二导线孔穿出；
所述的上短节接头与活塞缸之间、下短节接头与柱塞缸之间由定位销进行周向定位；活塞缸与柱塞缸之间由定位销周向定位；上短节接头、下短节接头的外壁与耐压筒的内壁之间均有O型密封圈进行密封；一体式活塞上套置格莱圈和第一导向环；柱塞缸内壁与一体式活塞之间设有C型组合圈、第二导向环和防尘圈。
2.根据权利要求1所述的一种应用于随钻测井仪器的抽排样装置，其特征在于：所述的活塞缸开设有沿圆周均布的四个通孔，柱塞缸的缸筒顶端端面开设有沿圆周均布的四个螺纹孔，通孔与螺纹孔一一对齐，长螺栓穿过活塞缸的通孔拧入柱塞缸的螺纹孔内，将活塞缸和柱塞缸固连。
3.根据权利要求1所述的一种应用于随钻测井仪器的抽排样装置，其特征在于：所述活塞缸的缸筒上开设有轴向设置的第一液压油管道，柱塞缸的缸筒上开设有轴向设置的第二液压油管道，上短节接头开设有液压油入口，下短节接头开设有液压油出口；液压油入口与第一液压油管道通过带有两个O型密封圈的插管连通；液压油出口与第二液压油管道通过带有两个O型密封圈的插管连通。
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