CN106762895B - 用于随钻测量仪器的液压装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种用于随钻测量仪器的液压装置，包括抗压筒，以及设置在抗压筒的内腔中并与抗压筒形成环空的液压组件，液压组件具有相对式连接的第一液压阀块和第二液压阀块；两端分别与第一液压阀块和第二液压阀块连接的导流阀芯，其中，第一液压阀块上的第一流道与第二液压阀块上的第二流道通过设置在导流阀芯上的导流流道连通。该液压装置加工简单，制造成本低。

Description

用于随钻测量仪器的液压装置

技术领域

本发明涉及油气、矿山等技术领域，具体涉及一种用于随钻测量仪器的液压装置。

背景技术

随钻测量工具是国际钻井高技术的重要组成部分，应用这些高技术产品可提高大位移井、高难度水平井的工程控制能力和地层评价能力，从而提高油层的钻遇率。其中，随钻地层压力测量工具可用来测量地层压力，其优点是，钻头刚钻开地层即进行测试，钻井液对所测地层污染小，压力测量精度高，能更好地反应地层真实压力状况。随钻地层压力测量工具解决了在大斜度井、大位移井中传统测量工具下入难等问题。

随钻地层压力测量仪器液压系统是其核心功能模块，该液压系统功能多，元件多、流道分布多，结构复杂。由于受井下仪器外径尺寸限制，整个液压系统布局在长约两米，直径尽可能小的细长圆柱形空间内部。并且，目前国内外井下随钻测量仪器的液压系统总体布局通常采用在整块圆柱材料上钻内孔布置液压流道，开槽布置液压元件的结构设计，或采用内孔与管线相结合的布局方式。前一种布局结构可靠性较高、抗震性较好，但过长的细孔无法加工或加工难度较大、废品率高、成本高。第二种布局结构同样存在细长孔加工问题。

发明内容

针对现有技术中所存在的上述技术问题，本发明提出了一种用于随钻测量仪器的液压装置。该液压装置能降低过长的细孔无法加工或加工难度大的问题，提高了成品率。

根据本发明，提出了一种用于随钻测量仪器的液压装置，包括：

抗压筒，

设置在抗压筒的内腔中并与抗压筒形成环空的液压组件，液压组件具有：

相对式连接的第一液压阀块和第二液压阀块，

两端分别与第一液压阀块和第二液压阀块连接的导流阀芯，其中，第一液压阀块上的第一流道与第二液压阀块上的第二流道通过设置在导流阀芯上的导流流道连通。

在一个实施例中，导流阀芯包括：

阀芯主体，阀芯主体的第一端能延伸到设置在第一液压阀块的第一安放槽内，第二端能延伸到设置在第二液压阀块的第二安放槽内，

在阀芯主体的中间位置处设置径向向外突出的连接段，连接段与第一液压阀块和第二液压阀块均连接。

在一个实施例中，导流流道包括：

设置在阀芯主体的第一端的外周壁上的第一导流槽，第一导流槽与第一流道连通，

设置在阀芯主体的第二端的外周壁上的第二导流槽，第二导流槽与第二流道连通，

用于连通第一导流槽和第二导流槽的导流孔，导流孔设置在阀芯主体上。

在一个实施例中，第一流道和第二流道均为多个，导流流道的数量与第一流道和第二流道的数量均匹配，导流孔在阀芯主体的周向上均匀分布。

在一个实施例中，在阀芯主体和第一液压阀块之间的第一导流槽的轴向两端均设置有第一密封件，

在阀芯主体和第二液压阀块之间的第二导流槽的轴向两端均设置有第二密封件。

在一个实施例中，连接段与第一液压阀块和第二液压阀块螺纹连接。

在一个实施例中，在第一液压阀块和第二液压阀块的一个或两个上设置让位槽，以使得定位销钉穿过让位槽的壁将第一液压阀块和第二液压阀块固定连接。

在一个实施例中，在抗压筒和液压组件之间设置支撑环，支撑环卡接到形成在第一液压阀块和第二液压阀块对接端的卡槽内，并且，在支撑环上设置用于连通环空的过流孔。

在一个实施例中，在抗压筒的第一端设置限位块，并在限位块与第一液压阀块的第一端面之间设置弹性件。

在一个实施例中，在抗压筒内设置止推轴承，止推轴承的一端止推垫片与第二液压阀块固定连接。

与现有技术相比，本发明的优点在于，通过采用多液压阀块设计结构，使各液压阀块连接为液压组件，其中，每个液压阀块的长度较短，降低了流道深细长孔加工难度和成本。同时该液压装置结构简单，易于实现。

附图说明

下面将结合附图来对本发明的优选实施例进行详细地描述，在图中：

图1显示了根据本发明的实施例的液压装置；

图2显示了根据本发明的实施例的第一液压阀块的主视图；

图3显示了根据本发明的实施例的第一液压阀块的右视图；

图4显示了根据本发明的实施例的导流阀芯的结构图；

图5显示了根据本发明的实施例的支撑环的结构图；

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记，附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步说明。

图1显示了根据本发明的实施例的随钻测量仪器的液压装置100的结构图。如图1所示，液压装置100包括抗压筒1和液压组件2。其中，液压组件2设置在抗压筒1的内腔中，并与抗压筒1组成环空3。环空3内可作为液压系统的油箱，以用于放置液压油。液压组件2包括第一液压阀块4、第二液压阀块5和导流阀芯6。第一液压阀块4上设置有第一流道7。同时，第二液压阀块5上设置有第二流道8，以用于与第一流道7相连通。导流阀芯6设置在第一液压阀块4和第二液压阀块5之间，以将两者相对式连接。同时，在导流阀芯6上设置导流流道9，以用于连通第一流道7和第二流道8。

该液压装置100具有分体式的液压阀块设计，将多个液压阀块(例如，第一液压阀块4和第二液压阀块5)连接为液压组件2。由此，通过上述设置使得第一液压阀块4和第二液压阀块5长度较短，降低了导流流道9的加工难度和成本。同时该液压装置100结构简单，易于实现。

优选地，抗压筒1的抗压能力构造为不小于100MPa，以适用于液压装置100的工作环境，并能达到良好的使用效果。

根据本发明的一个实施例，导流阀芯6包括阀芯主体10和连接段11，如图4所示。阀芯主体10的第一端能延伸到设置在第一液压阀块4的第一安放槽12内，第二端能延伸到设置在第二液压阀块5的第二安放槽13内。连接段11构造在阀芯主体10的中间位置处，并构造为由阀芯主体10径向向外突出。连接段11与第一液压阀块4和第二液压阀块5均连接，将第一液压阀块4和第二液压阀块5对接在一起。优选地，连接段11与第一液压阀块4和第二液压阀块5螺纹连接。通过这种设置能将分体式的第一液压阀块4和第二液压阀块5连接到一起，同时，这种连接结构也比较简单，容易操作。

如图1所示，导流流道9包括第一导流槽14、第二导流槽15和导流孔16。其中，第一导流槽14设置在阀芯主体10的第一端的外周壁上，并与第一流道7连通。优选地，第一导流槽14构造为环绕在阀芯主体10的外壁上的环形槽。第二导流槽15设置在阀芯主体10的第二端的外周壁上，并与第二流道8连通。优选地，第二导流槽15构造为环绕在阀芯主体10的外壁上的环形槽。导流孔16设置在阀芯主体10上，用于连通第一导流槽14和第二导流槽15。通过这种设置能实现第一流道7和第二流道8的连通。

优选地，第一流道7和第二流道8均为多个，则导流流道9的数量与第一流道7和第二流道8的数量均匹配。例如，如图1所示的，第一流道7和第二流道8均为四个，则导流流道9的数量也为四个。并由此，可在阀芯主体10的第一端的外周壁上设置四个第一导流槽14，同时，在阀芯主体10的第二端的外周壁上设置四个第二导流槽15，并在阀芯主体10上设置四个导流孔16。优选地，导流孔16在阀芯主体10的周向上均匀分布。通过这种设置简化了液压装置100的液压系统的一些通道的连接，能有效防止流道之间的错接。容易理解地，在保证导流流道9互不干扰的前提下，沿周向可布设更多的流道，以实现多流道连接。

例如，为了加工方便，降低制造成本，导流孔16可构造为三段式结构，即导流孔16包括径向延伸的第一段17和第二段18，以及用于连通第一段17和第二段18的且轴向延伸的第三段19。其中，第一段17和第二段18分别与第一导流槽14和第二导流槽15连通。通过这种设置，简化了导流孔16的制造。

为了保证第一导流槽14和第二导流槽15的密封，在阀芯主体10和第一液压阀块4之间的第一导流槽14的轴向两端均设置有第一密封件20。相对应地，在阀芯主体10和第二液压阀块5之间的第二导流槽15的轴向两端均设置有第二密封件21。通过这种设置保证了液压装置100使用安全性。优选地，在相邻的两个第一导流槽14之间可以设置一个第一密封件20。同理地，在相邻的两个第二导流槽15之间可以设置一个第二密封件21。通过这种设置优化了结构，降低了制造成本。进一步优选地，第一密封件20和第二密封件21可以为密封圈。

在阀芯主体10的两端面上还可以设置六方槽24，如图4所示。由于在阀芯主体10的两端设置有第一导流槽14、第二导流槽15，在通过螺纹连接导流阀芯6与第一液压阀块4和第二液压阀块5时，应避免用安装器械夹持阀芯主体10的两端周向表面，由此，通过设置六方槽24可保证能在六方槽24位置处施力，完成连接。同时，如图2所示，在第一液压阀块4的外壁上还设置有扁平槽28，以便于在连接过程中对第一液压阀块4施力。同理地，在第二液压阀块5上也可以设置与扁平槽28类似的结构。

为了实现第一液压阀块4和第二液压阀块5的固定连接，在第一液压阀块4和第二液压阀块5的一个或两个上设置让位槽22，以使得定位销钉23穿过让位槽22的壁将第一液压阀块4和第二液压阀块5固定连接。图1中示出了只在第二液压阀块5上设置让位槽22。在这种情况下，定位销钉23穿过让位槽22的壁旋入到第一液压阀块4的端壁上。通过这种设置方式，保证了第一液压阀块4和第二液压阀块5之间的可靠连接，降低了发生井下事故的风险。

在抗压筒1和液压组件2之间设置支撑环25。支撑环25的外周面与抗压筒1的内壁接触，而支撑环25的内周面卡接到形成在第一液压阀块4和第二液压阀块5对接端的卡槽26内。同时，在支撑环25上设置用于连通环空3的过流孔27，如图5所示。通过设置支撑环25可保证液压组件2在抗压筒1内腔中的居中，同时避免液压组件2在工作中于抗压筒1内晃动。

在抗压筒1内可以布设多个相对式设置的第一液压阀块4和第二液压阀块5，并且相临近的第一液压阀块4和第二液压阀块5可以构造为一体式。可以理解地，可根据实际需要，在抗压筒1内布设不同数量的第一液压阀块4和第二液压阀块5组。

在抗压筒1的第一端设置限位块。并且，在限位块与第一液压阀块4的第一端之间设置弹性件30。优选地，弹性件30为弹簧。具体地，在第一液压阀块4的第一端固定设置弹簧座31。在弹簧座31上构造有轴向向第一端方向延伸的延伸部32，则弹簧的一端抵接在限位块上，而另一端套接在延伸部32上。通过设置弹性件30提高了液压装置100的抗震效果和耐冲击性能，增加了液压装置100适用复杂工作环境的能力。例如，为了简化结构，设置在抗压筒1的第一端的第一堵头33可以起到限位块的作用，而不必须再设置限位块。容易理解地，弹性件30也可以设置在抗压筒1的第二端，而相应的连接关系的改变是本领域技术人员可以预见的，在此略去详细描述。

在弹簧座31和抗压筒1之间还需要设置第三密封件37，以保环空3内的密封，防止液体泄漏到弹簧座31之外。

在抗压筒1内设置止推轴承34，止推轴承34的一端止推垫片与第二液压阀块5固定连接。而止推轴承34的另一端通过设置在抗压筒1的第二端的第二堵头35限定。当然，还可以在止推轴承34的另一端与第二堵头35之间设置垫块36，以调整第二堵头35的轴向长度。通过设置止推轴承34，提高了液压装置100的抗扭能力，增加了液压装置100的工作安全性。

为了保证抗压筒1内腔的密封，在抗压筒1与第一堵头33之间设置有第四密封件38，优选地，第四密封件38为密封圈，并且在抗压筒1与第一堵头33之间可设置多道密封圈。同理，在抗压筒1与第二堵头35之间设置有第五密封件39，优选地，第五密封件39为密封圈，并且在抗压筒1与第二堵头35之间可设置多道密封圈。

在液压装置100的工作状态下，抗压筒1的第一端向下，而第二端向上。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可容易地进行改变或变化，而这种改变或变化都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求书的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种用于随钻测量仪器的液压装置，其特征在于，包括：

抗压筒，

设置在所述抗压筒的内腔中并与所述抗压筒组成环空的液压组件，所述液压组件具有：

相对式连接的第一液压阀块和第二液压阀块，

两端分别与所述第一液压阀块和所述第二液压阀块连接的导流阀芯，其中，所述第一液压阀块上的第一流道与所述第二液压阀块上的第二流道通过

设置在所述导流阀芯上的导流流道连通。

2.根据权利要求1所述的液压装置，其特征在于，所述导流阀芯包括：

阀芯主体，所述阀芯主体的第一端能延伸到设置在所述第一液压阀块的第一安放槽内，第二端能延伸到设置在所述第二液压阀块的第二安放槽内，

在所述阀芯主体的中间位置处设置径向向外突出的连接段，所述连接段与所述第一液压阀块和所述第二液压阀块均连接。

3.根据权利要求2所述的液压装置，其特征在于，所述导流流道包括：

设置在所述阀芯主体的第一端的外周壁上的第一导流槽，所述第一导流槽与所述第一流道连通，

设置在所述阀芯主体的第二端的外周壁上的第二导流槽，所述第二导流槽与所述第二流道连通，

用于连通所述第一导流槽和所述第二导流槽的导流孔，所述导流孔设置在所述阀芯主体上。

4.根据权利要求3所述的液压装置，其特征在于，所述第一流道和所述第二流道均为多个，所述导流流道的数量与所述第一流道和所述第二流道的数量均匹配，所述导流孔在所述阀芯主体的周向上均匀分布。

5.根据权利要求4所述的液压装置，其特征在于，在所述阀芯主体和所述第一液压阀块之间的所述第一导流槽的轴向两端均设置有第一密封件，

在所述阀芯主体和所述第二液压阀块之间的所述第二导流槽的轴向两端均设置有第二密封件。

6.根据权利要求2所述的液压装置，其特征在于，所述连接段与所述第一液压阀块和所述第二液压阀块螺纹连接。

7.根据权利要求1到6中任一项所述的液压装置，其特征在于，在所述第一液压阀块和所述第二液压阀块的一个或两个上设置让位槽，以使得定位销钉穿过所述让位槽的壁将所述第一液压阀块和所述第二液压阀块固定连接。

8.根据权利要求1到6中任一项所述的液压装置，其特征在于，在所述抗压筒和所述液压组件之间设置支撑环，所述支撑环卡接到形成在所述第一液压阀块和所述第二液压阀块对接端的卡槽内，并且，在所述支撑环上设置用于连通所述环空的过流孔。

9.根据权利要求7所述的液压装置，其特征在于，在所述抗压筒和所述液压组件之间设置支撑环，所述支撑环卡接到形成在所述第一液压阀块和所述第二液压阀块对接端的卡槽内，并且，在所述支撑环上设置用于连通所述环空的过流孔。

10.根据权利要求1到6或9中任一项所述的液压装置，其特征在于，在所述抗压筒的第一端设置限位块，并在所述限位块与所述第一液压阀块之间设置弹性件。

11.根据权利要求7所述的液压装置，其特征在于，在所述抗压筒的第一端设置限位块，并在所述限位块与所述第一液压阀块之间设置弹性件。

12.根据权利要求8所述的液压装置，其特征在于，在所述抗压筒的第一端设置限位块，并在所述限位块与所述第一液压阀块之间设置弹性件。

13.根据权利要求1到6、9、11或12中任一项所述的液压装置，其特征在于，在所述抗压筒内设置止推轴承，所述止推轴承的一端止推垫片与所述第二液压阀块固定连接。

14.根据权利要求7所述的液压装置，其特征在于，在所述抗压筒内设置止推轴承，所述止推轴承的一端止推垫片与所述第二液压阀块固定连接。

15.根据权利要求8所述的液压装置，其特征在于，在所述抗压筒内设置止推轴承，所述止推轴承的一端止推垫片与所述第二液压阀块固定连接。

16.根据权利要求10所述的液压装置，其特征在于，在所述抗压筒内设置止推轴承，所述止推轴承的一端止推垫片与所述第二液压阀块固定连接。