CN202176330U - 一种用于地层流体取样工具的液压动力装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于地层流体取样工具的液压动力装置，其包括有液压动力短节和平衡短节，所述液压动力短节和平衡短节通过中间固定接头连接，所述平衡短节的另一端连接于信号输入组接接头，所述平衡短节还包括有平衡弹簧、平衡活塞，所述平衡弹簧的一端固定于中间固定接头上，另一端设置有与平衡外壳密封接触的平衡活塞，并该平衡活塞能在平衡外壳内部自由滑动，平衡活塞又将平衡短节分为液压油腔和泥浆流体腔。采用了该结构的液压动力装置，由于其具有结构上的抗压防护措施，所以能够很好的抵抗来自勘探井底外部泥浆流体的高压，从而保护液压动力装置结构上的不变形，和功能上的正常运行。

Description

一种用于地层流体取样工具的液压动力装置

技术领域

本实用新型涉及一种液压动力装置，尤其涉及一种应用于石油勘探行业地层流体取样工具的液压动力装置。 

背景技术

在石油勘探的过程中，需要利用地层流体取样工具抽取地层流体样品，从而准确的确定油层的位置，以方便开采石油。而地层流体取样工具取样过程是通过安装于其上的并驱动整个装置内部阀体导通与闭合的液压动力装置来实现的。 

传统的液压动力装置也是通过输出高压油，利用高压油的高压导通各阀门从而实现取样工具的工作过程，但是传统的液压动力装置由于结构上的缺陷不具有很好的抗压能力，而由于在勘探过程中勘探的深度有时会达到很深，在这样的勘探井中，井底流体的压力很大，传统的液压动力装置及其容易变形甚至损坏，导致勘探过程的失败。 

因此如何开发一种能够具有很好抗压能力的液压动力装置是本领域技术人员一直期待解决的技术问题。 

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种能够解决上述技术问题的液压动力装置。 

为了实现上述目的，本实用新型所述的液压动力装置包含有液压动力短节和平衡短节，所述液压动力短节具有第一平衡外壳，所述平衡短节具有第二平衡外壳，并且所述液压动力短节和平衡短节通过中间固定接头连接，所述平衡短节的另一端连接于信号输入组接接头，所述平衡短节还包括有平衡 弹簧、平衡活塞，所述平衡弹簧的一端固定于中间固定接头上，另一端设置有平衡活塞，所述平衡活塞与第二平衡外壳密封接触，并在第二平衡外壳内部自由滑动，平衡活塞将平衡短节分为液压油腔和泥浆流体腔。 

进一步地，所述平衡短节B还具有内导杆，所述内导杆为中空的杆状体，其轴向贯穿于平衡短节，一端连接于信号输入组接接头内，另一端容纳于中间固定接头中，并且所述平衡弹簧以及平衡活塞套设于内导杆上。 

进一步地，所述信号输入组接接头具有第二插头组件、第二插针组件、连接头以及密封导向管，所述密封导向管为中空的且外圆周具有台阶面的杆状物，所述连接头具有内部空腔，所述密封导向管通过外圆周的台阶面卡合于连接头的中空腔内部。 

进一步地，所述中间固定接头内包含有第一电信号传输装置、固定头，所述固定头固定于第二平衡外壳上，所述固定头具有放置平衡弹簧的台阶环，同时也具有容纳所述内导杆的容纳孔。 

进一步地，所述液压动力短节还包括有电动机、柱塞泵、以及具有高压油路通道的密封导管，所述电动机通过连接环和连接套与柱塞泵连接，所述柱塞泵通过密封连接管与密封导管密封连接，所述密封导管固定于液压动力短节的内部基体上，并且所述柱塞泵与密封连接管之间，密封连接管与密封导管之间、密封导管与内部基体之间都是密封接触。 

进一步地，所述液压动力短节对应的内部基体靠近中间固定接头的位置设置有液压油进油孔，所述信号输入组接接头上设置有液压油回油孔，该回油孔与信号输入组接接头的密封导向管内部的腔体连通。 

进一步地，所述平衡短节的泥浆流体平衡腔壁上设置有泥浆流体口。 

进一步地，所述信号输入组接接头与中间固定接头之间通过高温导线传递电信号，所述高温导线一端连接于中间固定接头的母插针上，另一端连接于信号输入组接接头的第二插针上。 

进一步地，所述中间固定接头与电动机之间通过连接导线连接，所述连接导线一端连接于中间固定接头的公插针上，一端连接于电动机上，用于将中间连接接头的电信号输入到电动机上。 

优选地，以上所描述的所有密封接触都是通过密封圈进行密封。 

下面结合各部件简单叙述一下各部件的功能以及整个液压动力装置工作的原理以及能够抵抗外界压力的原理。所述液压动力短节用于将从液压油进油口液压动力短节腔体内的液压油通过内部的发电机，柱塞泵转化为高压油并且通过密封导管以及设置于动力短节内的与密封导管接通的高压油路将高压油信号输出；所述平衡短节通过内部的平衡弹簧和平衡活塞使得外部泥浆流体和内部液压油达到压力平衡，当温度升高时，液压油膨胀，大量内部液压油经过中间固定接头流入液压流体腔，并且推动平衡活塞向着泥浆流体腔的方向移动，直到达到压力平衡；液压油与外部泥浆流体的膨胀，减小了外部泥浆流体强大压力对本实用新型所述液压动力装置的影响，延长了该液压动力装置的使用寿命。 

采用了本实用新型所述的液压动力装置，由于其具有结构上的抗压防护措施，所以能够很好的抵抗来自勘探井底外部泥浆流体的高压，从而保护液压动力装置结构上的不变形，和功能上的正常运行。 

附图说明

图1为本实用新型所述液压动力装置一具体实施例的结构示意简图； 

图2为图1实施例的中间固定接头的详细结构示意图； 

具体实施方式

为了更好的理解本实用新型的目的，特征、功能以及工作原理，下面结合附图对本实用新型的一具体实施例的结构以及工作过程进行详细描述，具体描述如下： 

图1为本实用新型所述液压动力装置一具体实施例的结构示意简图。由图1可知，本实施例所述的液压动力装置分为两个短节，一个是与信号输出组接接头连接的液压动力短节A，一个是与信号输入组接接头C连接的平衡短节B，所述液压动力短节A和平衡短节B通过中间固定接头D连接。所述液压动力短节对应的平衡外壳为第一平衡外壳11’，所述平衡短节B对应 的平衡外壳为第二平衡外壳11，所述中间固定接头D与第一平衡外壳11’通过螺纹固定，并且与第二平衡外壳11通过连接螺母以及固定销27固定连接。 

如图1和图2所示，所述中间固定接头D内设置有第一电信号传输装置，在本实施例中，该第一电信号传输装置包括有公插针组件和母插针组件，所述公插针组件包括有公针上固定盖34、公针下盖36和公插针35，所述公插针组件插入公头外固定套33中，与公头外固定套33通过密封圈37密封接触，并且锁紧盖38将公插针组件锁紧于公头外固定套33上；所述母插针组件包括有母插针上盖53、母插针52以及母插针下盖54，所述母插针组件插入外固定套30中，与外固定套30通过密封圈31密封接触，并且锁环29将母插针组件与外固定套30锁紧，并通过卡环28将外固定套30与平衡外壳11固定；所述中间固定接头还包括有固定头26，所述固定头26固定于第二平衡外壳11上，在本实施例中，固定头26通过定位销27固定于第二平衡外壳11上，所述固定头26具有放置弹簧的台阶环，同时也具有容纳内导杆14的容纳孔，该容纳孔与中间固定接头D内部的油路通道连通。 

如图1所示，所述信号输入组接接头C是用来输入电信号，其包含有第二插头组件、第二插针组件、连接头8以及密封导向管4，所述密封导向管4为中空的外圆周具有台阶面的杆状物，所述连接头8也具有内部空腔，所述第二插头组件采用了43芯高压承压头3，如图所示，承压螺母1通过螺纹与连接头8固定，并且将43芯高压承压头3紧锁与连接头8内腔中，并且连接头8通过螺纹与第二平衡外壳11固定连接；所述第二插针组件包括有第二插针上盖16、第二插针17和第二插针下盖18，该第二插针组件插入密封导向管4内，通过挡环10固定于密封导向管4内，并且插针组件通过密封圈19与密封导向管4密封接触，当第二插针组件与第二插头组件对接时实现电信号的导通，进一步地，所述密封导向管4通过外圆周的台阶面卡合于连接头8的中空腔内部。 

所述信号输入组接接头C与中间固定接头D分别设置于平衡外壳11的两端，形成了平衡短节，所述平衡短节内部还具有平衡弹簧25、平衡活塞21、内导杆14，所述内导杆14为中空的杆状体，其轴向贯穿于平衡短节B， 一端插入输入组接接头C的密封导向管4内，并且内导杆4与密封导向管之间通过密封圈12密封；所述内导杆的另一端容纳于中间固定接头D的固定头26的容纳孔中；所述平衡弹簧25套设于内导杆4的外面，其一端卡置于固定头26的台阶环上，另一端固定有平衡活塞21，所述平衡活塞21可以在平衡外壳11内部自由滑动，但是平衡活塞与平衡外壳之间通过密封圈24密封接触。平衡活塞21将平衡短节B分为相互隔离的流体之间不能通过的两部分，紧挨着中间接头的部分为液压油平衡腔B1，紧挨着信号输入接头的一端为泥浆流体平衡腔B2，所述泥浆流体口13设置于泥浆流体平衡腔B2对应的第二平衡外壳11上，在本实施例中，第二平衡外壳11上设置有4个泥浆流体口13。 

如图1所示，所述液压动力短节A通过中间固定接头D与平衡短节B连接，并且通过连接导线32利用中间固定接头的母插针组件与公插针组件将电信号输入电动机40，具体的来讲，所述液压动力短节包括有电动机40、柱塞泵42、以及具有高压油路通道的密封导管44，所述电动机40通过连接环49和连接套41与柱塞泵连接，并且当电动机40旋转时，通过连接套41的带动，柱塞泵42旋转；所述柱塞泵42通过密封连接管43与密封导管44密封连接，所述密封导管44通过固定螺钉47固定于液压动力短节的内部基体45上，并且所述柱塞泵42与密封连接管43之间，密封连接管43与密封导管44之间、密封导管44与内部基体45之间都是密封接触，本实用新型中都采用了密封圈密封。 

所述液压动力短节A对应的内部基体45靠近中间接头的位置设置有液压油进口7，在本实施例中，该液压油进口包括有单向阀71、单向阀基座72以及一个堵头73，如图所示，单向阀基座72通过螺纹与内部基体45连接为一体，所述单向阀71设置于单向阀基体72上，堵头73通过螺纹设置于单向阀基座72上，所述单向阀71是为了让液压油从此液压油进口进入内部，但不会使内部液压油溢出，所述堵头73是为了防止井下的液体通过单向阀进入腔体内部。所述信号输入组接接头的连接头8的圆周上设置有液压油回油孔9，该回油孔9与密封导向管4内部的腔体连通。 

下面结合上述具体结构以及图1，对本实施例的工作过程以及原理作出 介绍： 

1、电信号的传输：所述信号输入接头的将电信号通过43芯高压承压头、插针17导入，并且通过高温导线20传递到中间固定接头的母插针与公插针组件上，继续由连接公插针的连接导线32传递到发动机40上，从而完成电信号的输入。 

2、液压油转化为高压油输出以及液压油回油的过程：液压油从液压油进口进入液压动力短节内，部分液压油在柱塞泵的作用下，转化为液压高压油，然后通过密封连接管43、密封导管44以及高压油路59输出；部分液压油，通过中间固定接头的油路通道流入平衡短节的液压油平衡腔与内导杆14的中空腔内，所述液压油的平衡腔与内导杆的中空腔连通，所述内导杆14的中空腔与密封导向管4的中空腔连通，进而与液压油回油孔9连通，形成一个进油出油的循环油路。 

3、泥浆流体的进入以及泥浆流体与液压油之间的平衡作用：外部泥浆流体通过泥浆流体口13进入到泥浆流体腔，由于外部泥浆流体可以随时出入泥浆流体腔，所以，外部泥浆流体15与腔体内的泥浆流体15’的压力达成平衡；同时，由于平衡活塞21在平衡壳体11内部可以自由滑动，因此可以保证内部液压油6以及外部泥浆流体之间的压力平衡，从而保证了该液压动力装置，在压力较大的深井工作时，能够承受较大的外界泥浆压力，保护整个液压动力装置不至于变形或者损害。 

进一步地，如图1所示，所述信号输入组接接头C与中间固定接头D之间电信号的高温导线20安置并贯穿于密封导向管4的中空腔、内导杆14的中空腔，从而导通中间固定接头D的母插针52和信号输入组接接头C的第二插针17之间的电信号，由于密封导向管4的中空腔、内导杆14的中空腔充满液压油，所以高温导线20完全浸入到液压油中；同理连接导线32也浸入到液压动力腔体内的液压油中。 

以上所述仅是本实用新型的最佳实施方式，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，也应视为属于本实用新型的保护范围。 

Claims (9)

1.一种用于地层流体取样工具的液压动力装置，其特征在于，包含有液压动力短节(A)和平衡短节(B)，所述液压动力短节(A)具有第一平衡外壳(11’)，所述平衡短节(B)具有第二平衡外壳(11)，并且所述液压动力短节(A)和平衡短节(B)通过中间固定接头(D)连接，所述平衡短节(B)的另一端连接于信号输入组接接头(C)，所述平衡短节(B)还包括有平衡弹簧(25)、平衡活塞(21)，所述平衡弹簧(25)的一端固定于中间固定接头(D)上，另一端设置有平衡活塞(21)，所述平衡活塞(21)与第二平衡外壳(11)密封接触，并在第二平衡外壳(11)内部自由滑动，平衡活塞(21)将平衡短节(B)分为液压油平衡腔(B1)和泥浆流体平衡腔(B2)。

2.如权利要求1所述用于地层流体取样工具的液压动力装置，其特征在于，所述平衡短节(B)还具有内导杆(14)，所述内导杆(14)为中空的杆状体，其轴向贯穿于平衡短节(B)，一端连接于 信号输入组接接头(C)内，另一端容纳于中间固定接头(D)中，并且所述平衡弹簧(25)以及平衡活塞(21)套设于内导杆(14)上。

3.如权利要求1所述的用于地层流体取样工具的液压动力装置，其特征在于，所述信号输入组接接头(C)具有第二插头组件、第二插针组件、连接头(8)以及密封导向管(4)，所述密封导向管(4)为中空的且外圆周具有台阶面的杆状物，所述连接头(8)具有内部空腔，所述密封导向管(4)通过外圆周的台阶面卡合于连接头(8)的中空腔内部。

4.如权利要求1所述的用于地层流体取样工具的液压动力装置，其特征在于，所述中间固定接头(D)内包含有第一电信号传输装置、固定头(26)，所述固定头(26)固定于第二平衡外壳(11)上，所述固定头(26)具有放置平衡弹簧(25)的台阶环，同时也具有容纳所述内导杆(14)的容纳孔。

5.如权利要求1所述的用于地层流体取样工具的液压动力装置，其特征在于，所述液压动力短节(A)还包括有电动机(40)、柱塞泵(42)、以及具有高压油路通道的密封导管(44)，所述电动机(40)通过连接环(49) 和连接套(41)与柱塞泵(42)连接，所述柱塞泵(42)通过密封连接管(43)与密封导管(44)密封连接，所述密封导管(44)固定于液压动力短节的内部基体(45)上，并且所述柱塞泵(42)与密封连接管(43)之间，密封连接管(43)与密封导管(44)之间、密封导管(44)与内部基体(45)之间都是密封接触。

6.如权利要求1所述的用于地层流体取样工具的液压动力装置，其特征在于，所述液压动力短节(A)对应的内部基体(45)靠近中间固定接头(D)的位置设置有液压油进油孔，所述信号输入组接接头(C)上设置有液压油回油孔(9)，该回油孔与信号输入组接接头的密封导向管(4)内部的腔体连通。

7.如权利要求1所述的用于地层流体取样工具的液压动力装置，其特征在于，所述平衡短节(B)的泥浆流体平衡腔(B2)壁上设置有泥浆流体口(13)。

8.如权利要求1所述的用于地层流体取样工具的液压动力装置，其特征在于，所述信号输入组接接头(C)与中间固定接头(D)之间通过高温导线(20)传递电信号，所述高温导线(20)一端连接于中间固定接头的母插针(52)上，另一端连接于信号输入组接接头的第二插针(17)上。

9.如权利要求1所述的用于地层流体取样工具的液压动力装置，其特征在于，所述中间固定接头(D)与电动机(40)之间通过连接导线(32)连接，所述连接导线(32)一端连接于中间固定接头的公插针(35)上，一端连接于电动机(40)上，用于将中间连接接头的电信号输入到电动机(40)上。 

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