CN109611048B - 一种具有伸缩结构的贯通线的电缆式液压震击器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石油测井技术领域，具体涉及一种具有伸缩结构的贯通线的电缆式液压震击器，包括第一耐高温金属接头、平衡外壳、贯通线、第二耐高温金属接头、安装管、加速筒芯轴、加速筒外壳、震击轴、震击外壳、第三耐高温金属接头和第四耐高温金属接头。贯通线一端固定在第一耐高温金属接头内，另一端穿过第二耐高温金属接头、安装管、震击轴和第三耐高温金属接头至第四耐高温金属接头；在第一耐高温金属接头和第二耐高温金属接头之间盘绕一段贯通线，在第三耐高温金属接头和第四耐高温金属接头之间盘绕一段贯通线，用于弥补贯通线的伸长量。由于贯通线存在补偿量，仪器拉长时，贯通线不会被拉断，从而不会影响到仪器的整个动作。

Description

一种具有伸缩结构的贯通线的电缆式液压震击器

技术领域

本发明涉及石油测井技术领域，具体涉及一种具有伸缩结构的贯通线的电缆式液压震击器。

背景技术

电缆式液压震击器，其用于各类石油测井，如射孔、取芯和核磁等井下作业，通过将此仪器连接在整个仪器串靠近上端位置，一般设置在电缆连接器的下端，随着测井仪器串下放到井筒中。在测井作业过程中，仪器存在遇卡的风险，如以下情况：在测井作业中，井队钻井质量不过关，井筒存在变形；在核磁测井过程中，核磁仪器外径较大，井筒较小，仪器在测井中，容易遇卡；在射孔作业中，炮弹射孔容易使仪器在井下震动，井筒变形等都可能造成仪器遇卡。导致整个仪器串在井下拉不出，此时需要进行穿芯打捞，造成很大的成本。

在测井中，使用电缆式液压震击器可在遇卡后，通过上拉电缆产生向上震击效果，数次后的震击动作，可将遇卡的位置震松，最后从井筒中提出仪器串，节约了成本。在此仪器设计中，存在仪器被拉长的情况，则会导致贯通线拉断情况，造成供电，通讯异常。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有伸缩结构的贯通线的电缆式液压震击器，在工作时，仪器整体长度会被拉长，内部的贯通线也被伸长，由于贯通线存在补偿量，不会被拉断，从而不会影响到仪器的整个动作。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种具有伸缩结构的贯通线的电缆式液压震击器，包括平衡组件、加速组件、震击组件和贯通线；

平衡组件包括平衡外壳，加速组件包括加速筒芯轴和加速筒外壳，震击组件包括震击外壳和震击轴，加速筒芯轴一端位于平衡外壳内，另一端位于加速筒外壳内；震击轴一端位于震击外壳内部，另一端与加速筒外壳连接；

在平衡外壳内部的设有第一耐高温金属接头和第二耐高温金属接头，第一耐高温金属接头固定在平衡外壳上端；第二耐高温金属接头连接有安装管，安装管穿过加速筒芯轴与震击轴连接；

震击外壳内设有第三耐高温金属接头和第四耐高温金属接头，第三耐高温金属接头固定在震击轴下端，第四耐高温金属接头固定在震击外壳下端；

贯通线一端固定在第一耐高温金属接头内，另一端穿过第二耐高温金属接头、安装管、震击轴和第三耐高温金属接头至第四耐高温金属接头并固定在第四耐高温金属接头内；在第一耐高温金属接头和第二耐高温金属接头之间盘绕一段贯通线，在第三耐高温金属接头和第四耐高温金属接头之间盘绕一段贯通线，用于弥补贯通线的伸长量。

进一步，第一耐高温金属接头、第二耐高温金属接头、第三耐高温接头及第四耐高温金属接头结构相同，均包括电缆接头安装管、转换接头、耐高温接头座、固定头、收缩架和夹线套；

转换接头设于电缆接头安装管外部，转换接头与耐高温接头座螺纹连接；

固定头设于耐高温接头座外部，耐高温接头座与固定头螺纹连接；收缩架和夹线套设于耐高温接头座内，收缩架设与夹线套内，收缩架与夹线套之间形成用于贯穿贯通线的固定槽。

进一步，固定头末端内部为斜面，当拧紧耐高温接头座与固定头之间的螺纹时，夹线套收缩，贯通线被夹紧。

进一步，夹线套中间设有用于流通液压油的孔。

进一步，夹线套采用氟橡胶或丁腈橡胶。

进一步，在转换接头和耐高温接头座之间设置有密封垫。

进一步，安装管与震击轴螺纹连接，平衡外壳与加速筒芯轴通过螺纹连接，加速筒外壳与震击轴螺纹连接。

进一步，加速筒芯轴设置有蓄能弹簧。

进一步，震击外壳包括第一腔体、第二腔体和进油通道，第一腔体一端通过进油通道与第二腔体连通，另一端为开端；震击轴贯穿了第一腔体和第二腔体，一端伸出第一腔体的开端；

在第一腔体内设有复位弹簧、推套和密封活塞，复位弹簧套设在震击轴上，复位弹簧一端与推套连接，另一端连接在震击外壳上；推套通过密封活塞与进油通道连接；第二腔体内充满液压油；当震击轴向上运动时，第二腔体内的液压油从进油通道流向第一腔体，液压油推动密封活塞，密封活塞推动推套，推套压缩复位弹簧。

进一步，平衡外壳内设有限位座、平衡活塞和拉伸弹簧，限位座、平衡活塞和拉伸弹簧均设于加速筒芯轴上，拉伸弹簧一端与平衡活塞连接，另一端连接在平衡外壳内壁上，在平衡活塞与限位座之间的平衡外壳管壁上开有循环孔。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明公开的电缆式液压震击器，包括平衡组件、加速组件、震击组件和贯通线，其贯通线具有伸缩结构，平衡组件包括平衡外壳，加速组件包括加速筒芯轴和加速筒外壳，震击组件包括震击外壳和震击轴，在平衡外壳内部的设有第一耐高温金属接头和第二耐高温金属接头，震击外壳内设有第三耐高温金属接头和第四耐高温金属接头，贯通线一端固定在第一耐高温金属接头内，另一端穿过第二耐高温金属接头、安装管、震击轴和第三耐高温金属接头至第四耐高温金属接头；在第一耐高温金属接头和第二耐高温金属接头之间盘绕一段贯通线，在第三耐高温金属接头和第四耐高温金属接头之间盘绕一段贯通线，用于弥补贯通线的伸长量。当平衡外壳被上拉时，第一耐高温金属接头向上运动，平衡外壳带动加速筒芯轴向上运动，加速筒芯轴带动加速筒外壳向上运动，加速筒外壳带动震击轴向上运动，此时，第一耐高温金属接头与第二耐高温金属接头之间的贯通线被拉长；震击轴向上，就会带动震击外壳中的弹簧向上运动，但是震击外壳是被卡住不动的，就会导致第三耐高温金属接头和第四耐高温金属接头之间的贯通线被拉长，当震击轴继续向上时，第三耐高温金属接头和第四耐高温金属接头之间的贯通线继续被拉长。由于在耐高温金属接头之间提前就盘绕了一定长度的贯通线作为补偿量，这样就避免了仪器被拉长过程中贯通线被拉断的情况，保证仪器正常工作。

进一步，采用金属接头能够满足井下高温要求，内部的夹线套具有良好的弹性，耐油性和耐高温性，设计空间紧凑，既能满足中间液压油流道通畅，又能将贯通线夹紧，通过转换接头与外部仪器连接，安装方便。

进一步，固定头内部结构设计有一定斜面，与夹线套相匹配，当拧紧耐高温接头座与固定头之间的螺纹时，斜面会将夹线套收缩紧，进而夹在内部的贯通线会被夹紧，不至于窜动。

进一步，在转换接头和耐高温接头座之间设置密封垫，起到弹性紧固的作用，防止因震击器工作产生的震动而引起松扣。

进一步，震击外壳包括第一腔体、第二腔体和进油通道，在第一腔体内设有复位弹簧、推套和密封活塞，复位弹簧套设在震击轴上，复位弹簧一端与推套连接，另一端连接在震击外壳上；当震击轴向上运动时，第二腔体内的液压油从进油通道流向第一腔体，液压油推动密封活塞，密封活塞推动推套，推套压缩复位弹簧，需要复位时，震击轴向下运动，被压缩的弹簧回复，推动推套向下运动，将液压油压回第二腔体内，从而保证了震击组件的运行。

附图说明

图1为本发明的电缆式液压震击器贯通线自由状态图；

图2为本发明电缆式液压震击器解锁状态贯通线拉伸图；

图3为本发明电缆式液压震击器震击状态贯通线拉伸图；

图4为本发明第一耐高温金属接头图。

其中：1为第一耐高温金属接头，2为平衡外壳，3为贯通线，4为第二耐高温金属接头，5为安装管，6为限位座，7为平衡活塞，8为拉伸弹簧，9为弹簧座，10为加速筒芯轴，11为加速筒外壳，12为蓄能弹簧，13为复位弹簧，14为震击轴，15为震击外壳，16为推套，17为密封活塞，18为第三耐高温金属接头，19为第四耐高温金属接头，20为第一腔体，21为第二腔体，22为进油通道，1-1为电缆接头安装管，1-2为转换接头，1-3为密封垫，1-4为耐高温接头座，1-5为固定头，1-6为收缩架，1-7为夹线套。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

如图1所示，本发明的电缆式液压震击器包括平衡组件、加速组件、震击组件和贯通线3；平衡组件包括平衡外壳2，加速组件包括加速筒芯轴10和加速筒外壳11，震击组件包括震击外壳15和震击轴14，加速筒芯轴10一端位于平衡外壳2内，另一端位于加速筒外壳11内；震击轴14一端位于震击外壳15内部，另一端与加速筒外壳11连接；在平衡外壳2内部的设有第一耐高温金属接头1和第二耐高温金属接头4，第一耐高温金属接头1固定在平衡外壳2上端；震击外壳15内设有第三耐高温金属接头18和第四耐高温金属接头19，第三耐高温金属接头18固定在震击轴14下端，第四耐高温金属接头19固定在震击外壳15下端；第二耐高温金属接头4连接有安装管5，安装管5穿过加速筒芯轴10与震击轴14连接；贯通线3一端固定在第一耐高温金属接头1内，另一端穿过第二耐高温金属接头4、安装管5、震击轴14和第三耐高温金属接头18至第四耐高温金属接头19并固定在第四耐高温金属接头19内；在第三耐高温金属接头18和第四耐高温金属接头19盘绕一段贯通线3，在第三耐高温金属接头18和第四耐高温金属接头19内盘绕一段贯通线3，用于弥补贯通线3的伸长量。

如图1所示，本发明的电缆式液压震击器贯通线在自由状态下，平衡外壳2设置有第一耐高温金属接头1，将仪器上接头内部的贯通线固定在此处。在平衡外壳2中盘绕一定长度的贯通线用来在仪器拉伸伸长的过程中，弥补贯通线3的伸长量。平衡外壳2内部设置有安装管5，安装管5一端设置有第二耐高温金属接头4，将贯通线3一部分固定住，安装管5另一端与震击轴14螺纹连接。

震击轴14设置有第三耐高温金属接头18，将贯通线3固定住，在震击外壳15下端设置有第四耐高温金属接头19，将贯通线3固定住。在第三耐高温金属接头18与第四耐高温金属接头19之间盘绕一定长度的贯通线，用于在仪器拉伸过程中，弥补贯通线伸长量。

平衡外壳2内设有限位座6、平衡活塞7和拉伸弹簧8，平衡外壳2与加速筒芯轴10通过螺纹连接并不能松开。加速筒芯轴10一端设置有限位座6，用来对平衡活塞7限位。平衡活塞7和弹簧座9设置在加速筒芯轴10上，并用拉伸弹簧8连接两者。此结构构成整个仪器的平衡系统，泥浆通过平衡外壳2的循环孔进入限位座6与平衡活塞7之间的壳体内，与仪器内部的液压油相互平衡，避免仪器被高压压坏。

震击外壳15包括第一腔体20、第二腔体21和进油通道22，第一腔体20一端通过进油通道22与第二腔体21连通，另一端为开端；震击轴14贯穿了第一腔体20和第二腔体21，一端伸出第一腔体20的开端；在第一腔体20内设有复位弹簧13、推套16和密封活塞17，复位弹簧13套设在震击轴14上，复位弹簧13一端与推套16连接，另一端连接在震击外壳15上；推套16通过密封活塞17与进油通道22连接；第二腔体21内充满液压油；当震击轴14向上运动时，第二腔体21内的液压油从进油通道22流向第一腔体20，液压油推动密封活塞17，密封活塞17推动推套16，推套16压缩复位弹簧13。

加速筒芯轴10设置有蓄能弹簧12用于对整个仪器震击动作提供能量。加速筒外壳11与震击轴14螺纹连接。

如图4所示，第一耐高温金属接头1、第二耐高温金属接头4、第三耐高温接头18及第四耐高温金属接头19结构相同，均包括电缆接头安装管1-1、转换接头1-2、耐高温接头座1-4、固定头1-5、收缩架1-6和夹线套1-7；转换接头1-2设于电缆接头安装管1-1外部，转换接头1-2与耐高温接头座1-4螺纹连接；固定头1-5设于耐高温接头座1-4外部，耐高温接头座1-4与固定头1-5螺纹连接；收缩架1-6和夹线套1-7设于耐高温接头座1-4内，收缩架1-6设与夹线套1-7内，收缩架1-6与夹线套1-7之间形成用于贯穿贯通线3的固定槽。

在转换接头1-2和耐高温接头座1-4之间设置有密封垫1-3用于防止因震动而松扣，起弹性紧固作用。

固定头1-5内部结构设计有一定斜面，与夹线套1-7相匹配，当拧紧耐高温接头座1-4与固定头1-5之间的螺纹时，夹线套1-7会被收缩紧，进而夹在内部的贯通线会被夹紧，不至于窜动。夹线套1-7中间的孔用来流通液压油。

工作原理介绍：

前提条件是震击外壳15在井下遇卡，即固定不动，上拉电缆式液压震击器的平衡外壳2。

贯通线由自由状态到解锁状态时伸长原理：如图1、2、4所示，在上拉平衡外壳2时，第一耐高温金属接头1向上运动。平衡外壳2与加速筒芯轴10螺纹连接，因此也向上运动。加速筒芯轴10压缩蓄能弹簧12，使得将力传递给加速筒外壳11，因此加速筒外壳11也向上运动。加速筒外壳11与震击轴14螺纹连接，因此震击轴14也向上运动。此时，第一耐高温金属接头1与第二耐高温金属接头4之间的盘绕的多余贯通线被拉长弥补仪器伸长所需的贯通线。震击外壳15中的液压油被震击轴14上拉同时被挤入进油通道22，进而推动密封活塞17运动，密封活塞17推动推套16，进而压缩复位弹簧13。在这个过程中，震击外壳15是卡住固定不动的，因此第三耐高温金属接头18与第四耐高温金属接头19之间的盘绕的多余贯通线被拉长弥补仪器伸长所需的贯通线。在第一耐高温金属接头1中，夹在收缩架1-6和夹线套1-7中的贯通线已被夹紧，位置不动。第二耐高温金属接头4，第三耐高温金属接头18，第四耐高温金属接头19与第一耐高温金属接头1功能一样。

贯通线由解锁状态到震击状态时伸长原理：如图1、3、4所示，在继续上拉平衡外壳2时，震击轴14和加速筒外壳11由于蓄能弹簧12能量的释放，迅速向上运动，完成震击动作。此时第三耐高温金属接头18与第四耐高温金属接头19之间的盘绕的多余贯通线进一步被拉长，达到其最大长度弥补震击轴14动作后，贯通线伸长量。而第一耐高温金属接头1与第二耐高温金属接头4之间的盘绕的多余贯通线长度拉长的量相对较小。在此过程中，在第一耐高温金属接头1中，夹在收缩架1-6和夹线套1-7中的贯通线已被夹紧，位置不动。

贯通线复位过程原理：如图1、2、3、4所示，在下放平衡外壳2时，第一耐高温金属接头1与第二耐高温金属接头4之间距离缩短，拉长的贯通线又被放松盘绕在此位置。加速筒芯轴10向下运动，震击轴14也向下运动，此时第三耐高温金属接头18与第四耐高温金属接头19之间的距离缩短，拉长的贯通线被放松盘绕。

以上贯通线伸缩的解决方案是通过四个耐高温金属接头和自身结构特点，使仪器在伸长过程中，贯通线不被拉断。

Claims (8)

1.一种具有伸缩结构的贯通线的电缆式液压震击器，其特征在于，包括平衡组件、加速组件、震击组件和贯通线（3）；

平衡组件包括平衡外壳（2），加速组件包括加速筒芯轴（10）和加速筒外壳（11），震击组件包括震击外壳（15）和震击轴（14），加速筒芯轴（10）一端位于平衡外壳（2）内，另一端位于加速筒外壳（11）内；震击轴（14）一端位于震击外壳（15）内部，另一端与加速筒外壳（11）连接；

在平衡外壳（2）内部的设有第一耐高温金属接头（1）和第二耐高温金属接头（4），第一耐高温金属接头（1）固定在平衡外壳（2）上端，第二耐高温金属接头（4）连接有安装管（5），安装管（5）穿过加速筒芯轴（10）与震击轴（14）连接；

震击外壳（15）内设有第三耐高温金属接头（18）和第四耐高温金属接头（19），第三耐高温金属接头（18）固定在震击轴（14）下端，第四耐高温金属接头（19）固定在震击外壳（15）下端；

贯通线（3）一端固定在第一耐高温金属接头（1）内，另一端穿过第二耐高温金属接头（4）、安装管（5）、震击轴（14）和第三耐高温金属接头（18）至第四耐高温金属接头（19）并固定在第四耐高温金属接头（19）内；

在第一耐高温金属接头（1）和第二耐高温金属接头（4）之间盘绕一段贯通线（3），在第三耐高温金属接头（18）和第四耐高温金属接头（19）之间盘绕一段贯通线（3），用于弥补贯通线（3）的伸长量；

第一耐高温金属接头（1）、第二耐高温金属接头（4）、第三耐高温接头（18）及第四耐高温金属接头（19）结构相同，均包括电缆接头安装管（1-1）、转换接头（1-2）、耐高温接头座（1-4）、固定头（1-5）、收缩架（1-6）和夹线套（1-7）；

转换接头（1-2）设于电缆接头安装管（1-1）外部，转换接头（1-2）与耐高温接头座（1-4）螺纹连接；

固定头（1-5）设于耐高温接头座（1-4）外部，耐高温接头座（1-4）与固定头（1-5）螺纹连接；收缩架（1-6）和夹线套（1-7）设于耐高温接头座（1-4）内，收缩架（1-6）设与夹线套（1-7）内，收缩架（1-6）与夹线套（1-7）之间形成用于贯穿贯通线（3）的固定槽；

震击外壳（15）包括第一腔体（20）、第二腔体（21）和进油通道（22），第一腔体（20）一端通过进油通道（22）与第二腔体（21）连通，另一端为开端；震击轴（14）贯穿了第一腔体（20）和第二腔体（21），一端伸出第一腔体（20）的开端；

在第一腔体（20）内设有复位弹簧（13）、推套（16）和密封活塞（17），复位弹簧（13）套设在震击轴（14）上，复位弹簧（13）一端与推套（16）连接，另一端连接在震击外壳（15）上；推套（16）通过密封活塞（17）与进油通道（22）连接；第二腔体（21）内充满液压油；当震击轴（14）向上运动时，第二腔体（21）内的液压油从进油通道（22）流向第一腔体（20），液压油推动密封活塞（17），密封活塞（17）推动推套（16），推套（16）压缩复位弹簧（13）。

2.根据权利要求1所述的具有伸缩结构的贯通线的电缆式液压震击器，其特征在于，固定头（1-5）末端内部为斜面，当拧紧耐高温接头座（1-4）与固定头（1-5）之间的螺纹时，夹线套（1-7）收缩，贯通线（3）被夹紧。

3.根据权利要求1所述的具有伸缩结构的贯通线的电缆式液压震击器，其特征在于，夹线套（1-7）中间设有用于流通液压油的孔。

4.根据权利要求1所述的具有伸缩结构的贯通线的电缆式液压震击器，其特征在于，夹线套（1-7）采用氟橡胶或丁腈橡胶。

5.根据权利要求1所述的具有伸缩结构的贯通线的电缆式液压震击器，其特征在于，在转换接头（1-2）和耐高温接头座（1-4）之间设置有密封垫（1-3）。

6.根据权利要求1所述的具有伸缩结构的贯通线的电缆式液压震击器，其特征在于，安装管（5）与震击轴（14）螺纹连接，平衡外壳（2）与加速筒芯轴（10）通过螺纹连接，加速筒外壳（11）与震击轴（14）螺纹连接。

7.根据权利要求1所述的一种具有伸缩结构的贯通线的电缆式液压震击器，其特征在于，加速筒芯轴（10）设置有蓄能弹簧（12）。

8.根据权利要求1所述的具有伸缩结构的贯通线的电缆式液压震击器，其特征在于，平衡外壳（2）内设有限位座（6）、平衡活塞（7）和拉伸弹簧（8），限位座（6）、平衡活塞（7）和拉伸弹簧（8）均设于加速筒芯轴（10）上，拉伸弹簧（8）一端与平衡活塞（7）连接，另一端连接在平衡外壳（2）内壁上，在平衡活塞（7）与限位座（6）之间的平衡外壳（2）管壁上开有循环孔。