CN202882894U - 一种基于平行四边形推靠臂机构的密封探头测压装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于平行四边形推靠臂机构的密封探头测压装置，其包括有，推靠臂机构，所述推靠臂机构包括有推靠基座（2）、一端活动固定于推靠基座上的主推靠臂（4）、副推靠臂（6）以及流体通道臂（8），且所述副推靠臂（6）与所述流体通道臂（8）相互平行，所述副推靠臂（6）的另一端和所述流体通道臂（8）的另一端均活动固定于主基体（35）上，所述副推靠臂（6）、流体通道臂（8）以及主基体（35）和推靠基座（2）形成平行四边形结构。采用了上述结构的密封探头测压装置，由于其独特的平行四边形推靠臂结构，使得整个密封探头测压装置的推靠臂伸缩灵活且张开速度快。

Description

一种基于平行四边形推靠臂机构的密封探头测压装置

技术领域

本实用新型涉及一种基于平行四边形推靠臂机构的密封探头测压装置，尤其涉及一种用于探测地层内部流体压力的测量仪器所使用的密封探头测压装置。 

背景技术

在石油开采过程中，需要测出不同深度地层内部流体的压力，可以得出油井的压力梯度分布和划分油气水界面，有利于进行石油开采安全作业以及产能预测。 

目前，市场上出现探测地层内部流体压力的测量仪器所使用的推靠探头有两种，一种是双密封探头，一种是单密封探头，两种均采用可伸缩活塞原理。但是无论单探头或者是双探头，其共同的缺陷是，采用伸缩活塞原理密封探头容易卡在井中，且张开速度慢。 

因此，本领域技术人员一直致力于开发一种推靠臂伸缩容易，且张开速度快的密封探头测压装置。 

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种能够克服现有技术缺陷的密封探头测压装置，该密封探头测压装置是一种基于平行四边形推靠臂机构的密封探头测压装置，且其利用推力传动机构将推靠臂推靠到井壁。 

为了实现上述目的，本实用新型所述的基于平行四边形推靠臂机构的密封探头测压装置，其包括有推靠臂机构，所述推靠臂机构包括有推靠基座、一端活动固定于推靠基座上的主推靠臂、副推靠臂以及流体通道臂，且所述 副推靠臂与所述流体通道臂相互平行，所述副推靠臂的另一端以及所述流体通道臂的另一端活动固定于主基体上，所述副推靠臂、流体通道臂以及主基体和推靠基座形成平行四边形结构。 

进一步地，所述推靠基座上设置有金属吸管，所述金属吸管上开设有用于采集地层流体的流体通道，所述推靠基座内还设置有推靠基座内部流体管线，所述推靠基座内部流体管线与流体通道连通。 

进一步地，本实用新型所述的基于平行四边形推靠臂机构的密封探头测压装置还包括有控制推靠臂机构张开与收缩的推力机构，所述推力机构为液压推力传动机构，其包括有内部具有油缸的主基体以及设置于油缸内的活塞所述活塞与油缸内部缸壁之间为密封可滑动接触，所述活塞的延伸出油缸的一端连接有滑块，所述主推靠臂的另一端活动固定于推力机构滑块上。 

进一步地，本实用新型所述的基于平行四边形推靠臂机构的密封探头测压装置还包括有用以回收和测量地层流体压力的地层流体回收及压力测量机构。该机构可以实施为包括有抽吸活塞缸以及压力传感器，所述抽吸活塞缸具有缸体和设置于缸体内的抽吸活塞。该机构也可以实施为包括往复活塞泵及泥浆电阻率传感器，所述往复塞缸具有缸体和设置于缸体内的双向抽吸活塞。 

进一步地，所述流体通道臂内部具有流体通道臂内部流体管线，所述推靠基座内部流体管线连通于流体通道臂内部流体管线。 

进一步地，所述推靠基座上还设置有橡胶密封垫，所述橡胶密封垫固定于推靠基座上，所述橡胶密封垫压紧泥饼与地层紧密接触形成密封，用以防止外部泥浆进入流体通道。 

优选地，所述滑块与活塞杆通过螺纹连接于一体。 

优选地，本实用新型所述的基于平行四边形推靠臂机构的密封探头测压装置具有两组对称设置的推靠臂机构。 

进一步地，所述的基于平行四边形推靠臂机构的密封探头测压装置还包括有控制推靠臂机构张开与收缩的推力机构，所述推力机构为机械推力传动机构，其包括有机械动力源部分，所述机械动力源部分、电动机通过连接环与扭矩限制器连接为一体，电动机在转动时，电动机传动轴带动扭矩限制器 与丝杠旋转运动，丝杠带动丝杠螺母沿着油缸的内腔平行移动，并带动与丝杠螺母连接在一起的长活塞杆在油缸的内腔中移动，长活塞杆的一端固定有滑块。 

进一步地，所述基于平行四边形推靠臂机构的密封探头测压装置包括有往复活塞机构，所述该往复活塞机构包括有双腔油缸和双活塞杆，双活塞杆的双活塞分别位于双腔油缸的双腔中。 

采用了上述结构的基于平行四边形推靠臂机构的密封探头测压装置，由于其独特的平行四边形推靠臂结构，并结合液压传动结构或者机械传动结构将探头推靠到井壁的方式，使得整个基于平行四边形推靠臂机构的密封探头测压装置的推靠臂伸缩灵活且张开速度快。 

附图说明

图1为本实用新型所述基于平行四边形推靠臂机构的密封探头测压装置的结构示意图。 

图2为图1所示所述基于平行四边形推靠臂机构的密封探头测压装置内部的平行四边形结构示意简图。 

图3为本实用新型又一实施例中，所述机械动力源部分的结构示意简图； 

图4为本实用新型又一实施例中，所述往复活塞机构的结构示意简图。 

附图标记： 

1        橡胶密封垫 

2        推靠基座 

3        推靠基座内部流体管线 

4        主推靠臂 

6        副推靠臂 

8        流体通道臂 

9        压力传感器 

10       抽吸活塞缸 

11       抽吸活塞 

12       缸体 

15        金属吸管 

18        推靠基座内部流体通道 

19        流体通道臂内部流体管线 

20        滑块 

21        活塞 

22        活塞杆 

27        密封圈 

30        液压动力源部分 

31        张开压力油 

32        油缸 

35        主基体 

41        井壁 

42        泥饼 

56        地层流体 

60        机械动力源部分 

61        电动机 

62        连接环 

63        扭矩限制器 

64        丝杠 

65        丝杠螺母 

66        长活塞杆 

50        平衡阀 

53        井筒泥浆 

90        单向活塞机构 

70        往复活塞机构 

71        双腔油缸 

72        压力油前腔 

73        双活塞杆 

74        压力油后腔 

75        压力油 

76        泥浆样品前腔 

77        泥浆前腔下管路 

78        泥浆后腔下管路 

79        泥浆后腔 

81        泥浆前腔上管路 

82        泥浆后腔下管路 

83        泥浆管路 

85        泥浆电阻率传感器 

5、52、7、51、37、38        转轴 

具体实施方式

为了更好的理解本实用新型的目的，特征及功能，下面结合附图对本实用新型的优选实施方式的结构以及功能进行了详细描述。 

如图1所示，该实施例中的所述基于平行四边形推靠臂机构的密封探头测压装置为双探头测压装置，具有两组对称的推靠臂，其中每一组推靠臂上分别设置有一探头。但是，本实施例所述的双探头测压装置仅为说明本实施例的结构以及工作方式和功能，并不用以限制其保护范围，在根据实际情况的不同，本实用新型可以具有三组或者更多组推靠臂，所述探头个数的布置也可有不同。 

具体来说，所述基于平行四边形推靠臂机构的密封探头测压装置，包括有推力机构、推靠臂机构以及地层流体回收及压力测量机构。在本实施例中所述推力机构为液压推力传动机构，其包括有：由液压油32、活塞21和连接活塞21的活塞杆22组成的液压动力源部分30，所述液压油缸32设置于主基体35内部，所述活塞21与油缸32内部缸壁之间为密封可滑动接触，在本实施例中通过密封圈27密封；所述活塞21与活塞杆22一体成型，在所述油缸端头处，所述活塞杆22与油32之间设置有套筒，所述套筒与所述油缸和所述活塞杆之间密封接触；所述活塞杆22的延伸出油缸32的一端通过螺纹固定方式固定有滑块20，该滑块20在活塞杆22的带动下，在液压油缸32内张开压力油31的推动下，可沿着主基体35前后移动； 

本实用新型的另一实施例中，所述推力传动机构可实施为机械推力传动机构，该机械推力传动机构包括有机械动力源部分60，如图3所示，所述机械动力源部分60等效于液压动力源部分30，在机械动力源部分，电动机61通过连接环62与扭矩限制器63连接为一体，电动机在转动时，电动机传动轴带动扭矩限制器63与丝杠64旋转运动，丝杠64带动丝杠螺母65运动，经过约束，最终丝杠螺母65沿着油缸32的内腔平行移动，丝杠螺母65与长活塞杆66连接在一起，最终长活塞杆在油缸的内腔中往复移动，长活塞杆的一端通过螺纹固定方式固定有滑块20，最终推动滑块20沿着主基体35移动，在这里长活塞杆66的作用等效于活塞杆22。 

在图1所示实施例中，具有两组对称设置的推靠臂机构，其中任意一组推力臂机构包括有平行于主基体设置的推靠基座2、一端通过转轴5活动固定于推靠基座上的主推靠臂4、一端通过转轴7活动固定于推靠基座2上的副推靠臂6以及一端通过转轴37活动固定于推靠基座2上的并且与副推靠臂6平行设置的流体通道臂8，所述主推靠臂4的另一端通过转轴22活动固定于推力机构滑块20上，所述副推靠臂6的另一端通过转轴51活动固定于主基体35上，所述与副推靠臂6平行的流体通道臂8的另一端也通过转轴38固定于主基体35上，所述副推靠臂6、流体通道臂8以及主基体35和与推靠基座2形成平行四边形结构（如图2所示）；所述推靠基座2具有设置于其上用于刺穿泥饼42的金属吸管15、位于金属吸管15上的用于采集地层流体56的流体通道18以及位于推靠基座2内的推靠基座内部流体管线3。 

所述地层流体回收及压力测量机构包括有抽吸活塞缸10以及压力传感器9和平衡阀50，所述抽吸活塞缸具有缸体12和位于缸体12内的抽吸活塞11，所述地层流体56通过各通道以及泥浆管路83进入活塞缸10中。 

进一步地，所述流体通道臂8内部具有流体通道臂内部流体管线3，所述流体通道臂8内部具有流体通道臂内部流体管线19，所述流体通道18、推靠基座内部流体管线3以及流体通道臂内部流体管线19之间连通，用于运输地层流体于下文将要提到的流体回收及压力测量机构，特别是运输到抽吸活塞缸。 

进一步地，所述推靠基座2上还设置有橡胶密封垫1，所述橡胶密封垫 1通过紧固螺钉与推靠基座2固定，所述橡胶密封垫1压紧泥饼42与井壁41紧密接触形成密封，用以防止外部泥浆进入流体通道18。 

进一步地，所述流体通道臂8的两端分别通过转轴37和转轴38与推靠基座2和基体35活动固定，所述流体通道臂8一端与转轴37以及推靠基座2采用旋转密封方式密封；所述流体通道臂8另一端与转轴38以及主基体35也采用旋转密封方式密封，以保证流体通道与外界泥浆分开。 

进一步地，所述泥浆管路83中装有平衡阀50，当推靠基座2张开尺寸越来越大，直到接触井壁41，泥浆流体样品流入缸体12的过程中，平衡阀50是处于关闭状态。在泥浆流体样品回收及压力测量完毕后，平衡阀50打开，井筒压力通过平衡阀50进入流体管道8，最终流入地层流体，平衡阀50将结束采集后的井筒压力和金属吸管15附近的地层压力平衡，推靠器正常收缩。 

下面结合前述该基于平行四边形推靠臂机构的密封探头测压装置的结构，详细描述一下其工作过程。推靠臂张开时，位于主基体35内的油缸32中的张开压力油31推动活塞21移动，进而带动活塞杆22移动，所述滑块20在活塞杆22的推动下，并且在主基体35的约束下沿着主基体作直线运动；主推靠臂4及副推靠臂6以及流体通道臂8只能旋转，受平行四边形机构的作用，推靠基座2张开，保持与主基体35平行，随着活塞杆22不断移动，推靠基座2张开尺寸越来越大，直到接触井壁41。本实施例基于平行四边形推靠臂机构的密封探头测压装置的两组推靠臂机构采用对称结构，随着活塞杆22移动，带动对称布局的主推靠臂4、副推靠臂6以及流体通道臂8旋转，两组推靠臂机构的推靠基座2同时推靠于井壁41上。所述设置于推靠基座2上的橡胶密封垫1压紧泥饼42与井壁41紧密接触形成密封，金属吸管15刺破泥饼1，地层流体56通过推靠基座内部流体通道18、推靠基座内部流体管线3以及流体通道臂内部流体管线19进入抽吸活塞缸，随着抽吸活塞11的移动，地层流体56进入缸体12内部，压力传感器9可测量地层流体56的压力。推靠臂收缩时，在油缸32内收缩油的作用下，活塞杆22带动滑块20收回，进一步带动两组推靠臂机构收缩，最终完成地层流体的采集以及测压。 

在本实用新型的其它实施例中，所述地层流体回收及压力测量机构，包括有往复活塞机构70，所述往复活塞机构70等效于第一实施例中的单向活塞机构90，也即等效于第一实施例中的具有抽吸活塞11和缸体12的抽吸活塞缸10。如图4所示，在往复活塞机构70中，当推靠基座2张开尺寸越来越大，直到接触井壁41，在双腔油缸71中，双活塞杆73的双活塞分别位于双腔油缸71的双腔中，随着压力油前腔72中的压力油75越来越多，最终推动双活塞杆73向压力油后腔74方向移动，同时在样品腔的一端，随着活塞的移动，泥浆样品前腔76的内部容积增大，压力减小，小于地层流体56的压力，地层流体通过泥浆前腔上管路81流入到泥浆样品前腔76中，在双活塞杆73向泥浆后腔79的移动过程中，地层流体通过泥浆管路83流经泥浆前腔上管路81，流入到泥浆样品前腔76中，泥浆后腔79在活塞双活塞杆73向压力油后腔74方向移动的过程中，内部空间变小，压力增大，在这里因为单向阀的作用，泥浆后腔79中的流体只能通过泥浆后腔下管路78排入井筒中。 

同理当活塞后腔的压力油逐渐增多，最终推动双活塞杆73向压力油前腔72方向移动，同时，在样品腔的一端，随着活塞的移动，泥浆样品后腔79的泥浆样品越来越多，泥浆样品前腔76样品的泥浆通过泥浆前腔下管路77排到井筒中，在这里泥浆电阻率传感器85对泥浆管路83的样品进行分析。 

以上所述仅是本实用新型所述均热炉揭盖机的一种优选实施方式，应当指出，对于相关领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，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 (10)

1.一种基于平行四边形推靠臂机构的密封探头测压装置，其特征在于，其包括有推靠臂机构，所述推靠臂机构包括有推靠基座（2）、一端活动固定于推靠基座上的主推靠臂（4）、副推靠臂（6）以及流体通道臂（8），且所述副推靠臂（6）与所述流体通道臂（8）相互平行，所述副推靠臂（6）的另一端以及所述流体通道臂（8）的另一端活动固定于主基体（35）上，所述副推靠臂（6）、流体通道臂（8）以及主基体（35）和推靠基座（2）形成平行四边形结构。 

2.如权利要求1所述的基于平行四边形推靠臂机构的密封探头测压装置，其特征在于，所述推靠基座（2）上设置有金属吸管（15），所述金属吸管（15）上开设有用于采集地层流体的流体通道（18），所述推靠基座（2）内还设置有推靠基座内部流体管线（3），所述推靠基座内部流体管线（3）与流体通道（18）连通。 

3.如权利要求1所述的基于平行四边形推靠臂机构的密封探头测压装置，其特征在于，其还包括有控制推靠臂机构张开与收缩的推力机构，所述推力机构为液压推力传动机构，所述液压推力传动机构包括有由液压油缸（32）、活塞（21）和连接活塞（21）的活塞杆（22）组成的液压动力源部分（30），所述液压油缸（32）的设置于主基体（35）内部，所述活塞（21）与油缸（32）内部缸壁之间为密封可滑动接触，所述活塞杆（22）的延伸出油缸（32）的一端连接有滑块（20），所述主推靠臂（4）的另一端活动固定于推力机构滑块（20）上。 

4.如权利要求1所述的基于平行四边形推靠臂机构的密封探头测压装置，其特征在于，其还包括有用以回收和测量地层流体压力的地层流体回收及压力测量机构，其包括有抽吸活塞缸（10）以及压力传感器（9），所述抽吸活塞缸具有缸体（12）和设置于缸体（12）内的抽吸活塞（11）。 

5.如权利要求1所述的基于平行四边形推靠臂机构的密封探头测压装置，其特征在于，其还包括有控制推靠臂机构张开与收缩的推力机构，所述推力机构为机械推力传动机构，其包括有机械动力源部分（60），所述机械动力源部分，电动机（61）通过连接环（62）与扭矩限制器（63）连接为一体，电动机在转动时，电动机传动轴带动扭矩限制器（63）与丝杠（64）旋转运动， 丝杠（64）带动丝杠螺母（65）沿着油缸（32）的内腔平行移动，并带动与丝杠螺母（65）连接在一起的活塞杆（66）在油缸的内腔中移动，活塞杆的一端固定有滑块（20）。 

6.如权利要求1所述的基于平行四边形推靠臂机构的密封探头测压装置，其特征在于，所述基于平行四边形推靠臂机构的密封探头测压装置包括有往复活塞机构（70），所述该往复活塞机构（70）包括有双腔油缸（71）和双活塞杆（73），双活塞杆（73）的双活塞分别位于双腔油缸的双腔中。 

7.如权利要求1所述的基于平行四边形推靠臂机构的密封探头测压装置，其特征在于，所述流体通道臂（8）的两端分别通过转轴与所述推靠基座（2）和所述基体（35）活动固定，所述流体通道臂（8）一端与所述转轴以及推靠基座（2）采用旋转密封方式密封；所述流体通道臂（8）另一端与所述转轴以及主基体（35）也采用旋转密封方式密封。 

8.如权利要求1或2所述的基于平行四边形推靠臂机构的密封探头测压装置，其特征在于，所述流体通道臂（8）内部具有流体通道臂内部流体管线（19），所述推靠基座内部流体管线（3）连通于流体通道臂内部流体管线（19）。 

9.如权利要求1所述的基于平行四边形推靠臂机构的密封探头测压装置，其特征在于，所述推靠基座（2）上还设置有橡胶密封垫（1），所述橡胶密封垫（1）固定于推靠基座（2）上，所述橡胶密封垫（1）压紧泥饼（42）与地层（41）紧密接触形成密封，用以防止外部泥浆进入流体通道（18）。 

10.如权利要求3或5所述的基于平行四边形推靠臂机构的密封探头测压装置，其特征在于，所述滑块（20）与活塞杆（22）通过螺纹连接于一体。 

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