CN204212762U - 石油测井仪器压力平衡推靠套筒装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种石油测井仪器压力平衡推靠套筒装置，包括筒状导向承压壳、滑动套筒组件、动密封组件，导向承压壳前端连接有电极系套筒，滑动套筒组件通过在导向承压壳和电极系套筒上来回滑动，使得传力杆打开或者关闭井下石油测井仪器。在导向承压壳上两端分别由带承压密封塞的过渡承压外壳和测井仪器后端外壳密封形成第一压力平衡室和第二压力平衡室，用于平衡滑动套筒组件上轴向平衡杆和轴向推力杆的压力，使得滑动套筒组件在滑动的过程不受阻力。该装置结构紧凑，能维持理想压差，不受密封压力空间的影响，且该装置方便走线，可以承受井下高温、高压工况。

Description

石油测井仪器压力平衡推靠套筒装置

技术领域

本实用新型涉及石油测井仪中的辅助装置，具体地指一种石油测井仪器压力平衡推靠套筒装置。

背景技术

目前，推靠套筒在越来越多的测井仪器中得到应用，并且直接影响测井效果。对于推靠套筒的设计要考虑多方面的因素，例如可靠性、耐磨性、耐高温性、耐腐蚀性，还要考虑仪器的密封性、走线等问题，其中推靠套筒的结构是优先考虑的。在石油测井行业中，所有仪器设备都面临的一个问题就是随着油井深度的加深，井下压力和温度都会增加。仪器上的压力增加后，如果不平衡内外压差，在推靠部位就会形成巨大的压力差，从而在局部产生很大的压力，其结果往往是仪器不能正常推开，严重时由于推力过大会使仪器变形或折断。

传统中的推靠套筒类型分为密封式和开放式两种。密封式的结构常采用将套筒隐藏在仪器外壳内部，套筒不与外部工作环境接触，可以保证套筒干净，但由于套筒在仪器内部移动，影响仪器内部零件的安装，且拆卸维修不方便。开放式的结构将套筒直接安装在仪器外壳上，套筒与外部工作环境接触，随着油井深度加深，井下压力和温度都会增加，仪器上的压力增加后，会影响套筒的滑动，导致仪器不能正常推开，严重时还会使仪器变形或者折断。

发明内容

本实用新型的目的就是要克服上述现有技术中所存在的不足，提供一种结构简单紧凑、能够维持理想压差、不受密封压力空间的影响、且走线方便的石油测井仪器压力平衡推靠套筒装置。

为实现上述目的，本实用新型所设计的石油测井仪器压力平衡推靠套筒装置，包括导向承压壳体，其特殊之处在于：

所述导向承压壳体沿轴向依次设置有前端敞口，中部密封件安装孔，后段径向贯通的第一导向槽、尾部密封件安装孔和后端安装座，所述前端敞口端头与过渡承压外壳的后端密封连接，所述过渡承压外壳内设置有用于隔离密封前端敞口的具有多个接线芯的承压密封塞，所述过渡承压外壳的前端与测井仪器的电极系套筒相连，所述电极系套筒上设置有径向贯通的第二导向槽，所述后端安装座与测井仪器的后段外壳密封相连；

所述电极系套筒和导向承压壳体上套装有滑动套筒组件，所述滑动套筒组件的两端设置有连接轭组件；其中，前端的连接轭组件活动嵌置在第二导向槽中，且其上连接有用于推动测井仪器的轴向传力杆；后端的连接轭组件活动嵌置在第一导向槽中，且其上同时连接有轴向平衡杆和轴向推力杆；

所述轴向平衡杆穿过中部密封件安装孔伸入至前端敞口中，且其杆身与中部密封件安装孔之间设置有动密封组件，从而使前端敞口在承压密封塞和动密封组件的协同配合下形成相对密封的第一压力平衡室；所述轴向推力杆穿过尾部密封件安装孔延伸至测井仪器的后段外壳中，且其杆身与尾部密封件安装孔之间也设置有动密封组件，从而在后端安装座与测井仪器的后段外壳所围合的空腔中形成相对密封的第二压力平衡室。这样，可保证平衡杆和推力杆在第一压力平衡室和第二压力平衡室内外压力的平衡。

进一步地，所述前端敞口端头通过螺纹和密封圈与过渡承压外壳的后端相连；所述后端安装座通过螺纹和密封圈与测井仪器的后段外壳相连，这样的密封结构，即经济又方便。

更进一步地，所述导向承压壳体的中部密封件安装孔、第一导向槽和尾部密封件安装孔的两侧设置有连为一体的轴向通孔，从而使第一压力平衡室和第二压力平衡室相连通，使得两个压力平衡室的压力任一时候完全相等。

再进一步地，所述轴向推力杆上套装有缓冲弹簧和厚度调节块，所述缓冲弹簧和厚度调节块位于导向承压壳体尾部端面与轴向推力杆上的环台之间。这样，可防止推力杆行程过大对仪器造成损坏，且厚度调节块可以改变弹簧力的大小。

再进一步地，所述电极系套筒的第二导向槽后端设置有防止泥水侵入电极系套筒内腔的挡泥板，所述挡泥板上设置有用于测井仪器的走线孔。这样，可以方便走线，避免线路暴露在井下液体中造成腐蚀。

再进一步地，所述动密封组件具有带法兰边的筒形堵头，所述筒形堵头通过设置在其法兰边上的密封端盖和端面螺钉固定在中部密封件安装孔和尾部密封件安装孔上，所述筒形堵头外壁上设置有静密封圈，所述筒形堵头的内壁上设置有动密封圈。其结构简单，密封稳定可靠。

再进一步地，所述滑动套筒组件包括一对端部圆环套筒和一对可拆分的中间半环套筒，所述一对端部圆环套筒分别通过螺纹连接在嵌合成型的一对中间半环套筒两端，从而组合成一个完整的圆形套筒；所述端部圆环套筒上径向对称设置有连接轭安装孔。其方便加工，且拆卸方便。

再进一步地，所述连接轭组件包括上连接轭和下连接轭，所述上连接轭和下连接轭由贯穿其中心孔的推力销组件连接成整体，该整体的两端分别嵌置在端部圆环套筒上的连接轭安装孔内；所述轴向传力杆的后端接头套装在前端连接轭组件的推力销组件中间，并由对应的上连接轭和下连接轭锁紧；所述轴向平衡杆的后端接头和轴向推力杆的前端接头同时套装在后端连接轭组件的推力销组件中间，并由对应的上连接轭和下连接轭锁紧。这样，方便轴向推力杆和轴向平衡杆的安装与拆卸，且使得连接更加牢固。

再进一步地，所述上连接轭和下连接轭上设置有用于减小液体阻力的轴向通孔。这样，可有效减小其在运动过程中的液体阻力。

再进一步地，所述一对中间半环套筒的筒壁上径向对称开设有限位销导向槽，所述电极系套筒的外壁上设置有限位销，所述限位销与限位销导向槽轴向滑动配合。这样，对滑套有导向和限位作用，可使滑套在运动过程中更加平稳。

本实用新型的优点在于：在推靠套筒装置中设计有第一压力平衡室和第二压力平衡室，当充入相同的介质时，可以平衡掉轴向推力杆与轴向平衡杆之间的压力，较小的力即能实现滑动套筒组件的水平滑动，从而打开石油测井仪器装置。并且，在推靠套筒装置中设置有动密封组件对轴向推力杆与轴向平衡杆在运动中进行密封，保证了运动过程中两个压力平衡室的密封性。且具有多个接线芯的承压密封塞的设置，既可以满足测井仪器的走线需求，还可以隔离井下的水和油污，起到绝缘保护的作用。

附图说明

图1为一种石油测井仪器压力平衡推靠套筒装置的结构示意图。

图2为图1中滑动套筒组件及连接轭组件等的装配结构示意图。

图3为图2中的C-C剖视结构示意图。

图4为图2中的D-D剖视结构示意图。

图5为图1中导向承压壳体的结构示意图。

图6为图5中的A-A剖视结构示意图。

图7为图5中的B-B剖视结构示意图。

图8为图1中动密封组件的结构示意图。

图中：轴向传力杆1，滑动套筒组件2(其中：圆环套筒2.1，半环套筒2.2，连接轭安装孔2.3，限位销导向槽2.4)，挡泥板3(其中：走线孔3.1)，电极系套筒4(其中：第二导向槽4.1)，限位销5，过渡承压外壳6，承压密封塞7，导向承压壳8(其中：前端敞口8.1，中部密封件安装孔8.2，第一导向槽8.3，尾部密封件安装孔8.4，后端安装座8.5，轴向通孔8.6)，动密封组件9(其中：筒形堵头9a，静密封圈9b，密封端盖9c，动密封圈9d，端面螺钉9e)，轴向平衡杆10，连接轭组件11(其中：上连接轭11.1，下连接轭11.2，轴向通孔11.3)，推力销组件12，轴向推力杆13，密封圈14，缓冲弹簧15，厚度调节块16，测井仪器的后段外壳17，第一压力平衡室S，第二压力平衡室P。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述：

如图所示的石油测井仪器压力平衡推靠套筒装置，包括导向承压壳体8，导向承压壳体8沿轴向依次设置有前端敞口8.1，中部密封件安装孔8.2，后段径向贯通的第一导向槽8.3、尾部密封件安装孔8.4，后端安装座8.5。前端敞口8.1端头通过螺纹和密封圈14与过渡承压外壳6的后端密封连接，过渡承压外壳6内设置有用于隔离密封前端敞口8.1的具有19个接线芯的承压密封塞7，过渡承压外壳6的前端与测井仪器的电极系套筒4相连，电极系套筒4上设置有径向贯通的第二导向槽4.1，后端安装座8.5通过螺纹和密封圈14与测井仪器的后段外壳17密封相连，并且为方便走线，避免线路暴露在井下液体中造成腐蚀，电极系套筒4的第二导向槽4.1后端设置有防止泥水侵入电极系套筒4内腔的挡泥板3，挡泥板3上设置有用于测井仪器的走线孔3.1。

电极系套筒4和导向承压壳体8上套装有滑动套筒组件2，滑动套筒组件2的两端设置有连接轭组件11。其中，前端的连接轭组件11活动嵌置在第二导向槽4.1中，且其上连接有用于推动测井仪器的轴向传力杆1。后端的连接轭组件11活动嵌置在第一导向槽8.4中，且其上同时连接有轴向平衡杆10和轴向推力杆13。

轴向平衡杆10穿过中部密封件安装孔8.2伸入至前端敞口8.1中，且其杆身与中部密封件安装孔8.2之间设置有动密封组件9，从而使前端敞口8.1在承压密封塞7和动密封组件9的协同配合下形成相对密封的第一压力平衡室S。轴向推力杆13穿过尾部密封件安装孔8.4延伸至测井仪器的后段外壳17中，且其杆身与尾部密封件安装孔8.4之间也设置有动密封组件9，从而在后端安装座8.5与测井仪器的后段外壳17所围合的空腔中形成相对密封的第二压力平衡室P。

为使第一压力平衡室S与第二压力平衡室P之间的压力在任意时刻都保持一致，在导向承压壳体8的中部密封件安装孔8.2、第一导向槽8.3和尾部密封件安装孔8.4的两侧设置有连为一体的轴向通孔8.6，从而使第一压力平衡室S和第二压力平衡室P相连通。

为防止轴向推力杆13在推进过程中过度推进而损坏仪器，轴向推力杆13上套装有缓冲弹簧15和厚度调节块16，缓冲弹簧15和厚度调节块16位于导向承压壳体8尾部端面与轴向推力杆13上的环台之间。

具体地，本实施例中的动密封组件9包括带法兰边的筒形堵头9a，筒形堵头9a通过设置在其法兰边上的密封端盖9c和端面螺钉9e固定在中部密封件安装孔8.2和尾部密封件安装孔8.4上，筒形堵头9a外壁上设置有静密封圈9b，筒形堵头9a的内壁上设置有动密封圈9d。

滑动套筒组件2包括一对端部圆环套筒2.1和一对可拆分的中间半环套筒2.2，一对端部圆环套筒2.1分别通过螺纹连接在嵌合成型的一对中间半环套筒2.2两端，从而组合成一个完整的圆形套筒；端部圆环套筒2.1上径向对称设置有连接轭安装孔2.3。一对中间半环套筒2.2的筒壁上径向对称开设有限位销导向槽2.4，所述电极系套筒4的外壁上设置有限位销5，该限位销5与限位销导向槽2.4轴向滑动配合。

连接轭组件11包括上连接轭11.1和下连接轭11.2，上连接轭11.1和下连接轭11.2由贯穿其中心孔的推力销组件12连接成整体，该整体的两端分别嵌置在端部圆环套筒2.1上的连接轭安装孔2.3内。轴向传力杆1的后端接头套装在前端连接轭组件11的推力销组件12中间，并由对应的上连接轭11.1和下连接轭11.2锁紧。轴向平衡杆10的后端接头和轴向推力杆13的前端接头同时套装在后端连接轭组件11的推力销组件12中间，并由对应的上连接轭11.1和下连接轭11.2锁紧。在上连接轭11.1和下连接轭11.2上还设置有用于减小液体阻力的轴向通孔11.3。

本实用新型的运行过程如下：外界电机正转时使轴向推力杆13驱动一组连接轭组件11和轴向平衡杆10一起向左运动，同时连接轭组件11带动滑动套筒组件2一起运动，此时滑动套筒组件2在外壳上向左运动，滑动套筒组件2带动另一组连接轭组件11运动，在该连接轭组件11上连接有轴向传力杆1，轴向传力杆1也向左运动，整个过程完成了动力的传递，且轴向推力杆13和轴向平衡杆10内外压力始终维持平衡。电机反转时运动过程正好相反。

Claims (10)

1.一种石油测井仪器压力平衡推靠套筒装置，包括导向承压壳体(8)，其特征在于：

所述导向承压壳体(8)沿轴向依次设置有前端敞口(8.1)，中部密封件安装孔(8.2)，后段径向贯通的第一导向槽(8.3)、尾部密封件安装孔(8.4)，后端安装座(8.5)，所述前端敞口(8.1)端头与过渡承压外壳(6)的后端密封连接，所述过渡承压外壳(6)内设置有用于隔离密封前段敞口(8.1)的具有多个接线芯的承压密封塞(7)，所述过渡承压外壳(6)的前端与测井仪器的电极系套筒(4)相连，所述电极系套筒(4)上设置有径向贯通的第二导向槽(4.1)，所述后端安装座(8.5)与测井仪器的后段外壳(17)密封相连；

所述电极系套筒(4)和导向承压壳体(8)上套装有滑动套筒组件(2)，所述滑动套筒组件(2)的两端设置有连接轭组件(11)；其中，前端的连接轭组件(11)活动嵌置在第二导向槽(4.1)中，且其上连接有用于推动测井仪器的轴向传力杆(1)；后端的连接轭组件(11)活动嵌置在第一导向槽(8.3)中，且其上同时连接有轴向平衡杆(10)和轴向推力杆(13)；

所述轴向平衡杆(10)穿过中部密封件安装孔(8.2)伸入至前端敞口(8.1)中，且其杆身与中部密封件安装孔(8.2)之间设置有动密封组件(9)，从而使前端敞口(8.1)在承压密封塞(7)和动密封组件(9)的协同配合下形成相对密封的第一压力平衡室(S)；所述轴向推力杆(13)穿过尾部密封件安装孔(8.4)延伸至测井仪器的后段外壳(17)中，且其杆身与尾部密封件安装孔(8.4)之间也设置有动密封组件(9)，从而在后端安装座(8.5)与测井仪器的后段外壳(17)所围合的空腔中形成相对密封的第二压力平衡室(P)。

2.根据权利要求1所述的石油测井仪器压力平衡推靠套筒装置，其特征在于：所述前端敞口(8.1)端头通过螺纹和密封圈(14)与过渡承压外壳(6)的后端相连；所述后端安装座(8.5)通过螺纹和密封圈(14)与测井仪器的后段外壳(17)相连。

3.根据权利要求2所述的石油测井仪器压力平衡推靠套筒装置，其特征在于：所述导向承压壳体(8)的中部密封件安装孔(8.2)、第一导向槽(8.3)和尾部密封件安装孔(8.4)的两侧设置有连为一体的轴向通孔(8.6)，从而使第一压力平衡室(S)和第二压力平衡室(P)相连通。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的石油测井仪器压力平衡推靠套筒装置，其特征在于：所述轴向推力杆(13)上套装有缓冲弹簧(15)和厚度调节块(16)，所述缓冲弹簧(15)和厚度调节块(16)位于导向承压壳体(8)尾部端面与轴向推力杆(13)上的环台之间。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的石油测井仪器压力平衡推靠套筒装置，其特征在于：所述电极系套筒(4)的第二导向槽(4.1)后端设置有防止泥水侵入电极系套筒(4)内腔的挡泥板(3)，所述挡泥板(3)上设置有用于测井仪器的走线孔(3.1)。

6.根据权利要求1～3中任一项所述的石油测井仪器压力平衡推靠套筒装置，其特征在于：所述动密封组件(9)具有带法兰边的筒形堵头(9a)，所述筒形堵头(9a)通过设置在其法兰边上的密封端盖(9c)和端面螺钉(9e)固定在中部密封件安装孔(8.2)和尾部密封件安装孔(8.4)上，所述筒形堵头(9a)外壁上设置有静密封圈(9b)，所述筒形堵头(9a)的内壁上设置有动密封圈(9d)。

7.根据权利要求1～3中任一项所述的石油测井仪器压力平衡推靠套筒装置，其特征在于：所述滑动套筒组件(2)包括一对端部圆环套筒(2.1)和一对可拆分的中间半环套筒(2.2)，所述一对端部圆环套筒(2.1)分别通过螺纹连接在嵌合成型的一对中间半环套筒(2.2)两端，从而组合成一个完整的圆形套筒；所述端部圆环套筒(2.1)上径向对称设置有连接轭安装孔(2.3)。

8.根据权利要求7所述的石油测井仪器压力平衡推靠套筒装置，其特征在于：所述连接轭组件(11)包括上连接轭(11.1)和下连接轭(11.2)，所述上连接轭(11.1)和下连接轭(11.2)由贯穿其中心孔的推力销组件(12)连接成整体，该整体的两端分别嵌置在端部圆环套筒(2.1)上的连接轭安装孔(2.3)内；所述轴向传力杆(1)的后端接头套装在前端连接轭组件(11)的推力销组件(12)中间，并由对应的上连接轭(11.1)和下连接轭(11.2)锁紧；所述轴向平衡杆(10)的后端接头和轴向推力杆(13)的前端接头同时套装在后端连接轭组件(11)的推力销组件(12)中间，并由对应的上连接轭(11.1)和下连接轭(11.2)锁紧。

9.根据权利要求8所述的石油测井仪器压力平衡推靠套筒装置，其特征在于：所述上连接轭(11.1)和下连接轭(11.2)上设置有用于减小液体阻力的轴向通孔(11.3)。

10.根据权利要求9所述的石油测井仪器压力平衡推靠套筒装置，其特征在于：所述一对中间半环套筒(2.2)的筒壁上径向对称开设有限位销导向槽(2.4)，所述电极系套筒(4)的外壁上设置有限位销(5)，所述限位销(5)与限位销导向槽(2.4)轴向滑动配合。