CN210738552U - 一种集成化密度探头液压推靠器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的一种集成化密度探头液压推靠器，属于石油测井技术领域。一方面通过动力平衡单元将液压平衡部分和动力部分集成在一起，使整个装置更加紧凑；另一方面，整个装置自带偏心功能，不需要额外在两端安装偏心器。该装置结构设计合理，大大缩短了仪器自身的长度，并且减少了配节仪器的使用，提高了密度仪器与其他仪器的测井质量，减少设备搬运劳动强度，增加了仪器的可靠性、安全性和寿命。

Description

一种集成化密度探头液压推靠器

技术领域

本实用新型属于石油测井技术领域，具体涉及一种集成化密度探头液压推靠器。

背景技术

由于密度测井在整个测井仪器串是偏心测井方法，而其它仪器是居中测井方法，当密度测井仪器与其它需要居中的测井仪器共同作业时需要增加辅助设备来制造一个偏心，通常采用密度推靠器来实现，现有的密度推靠器，仪器整体较长，在实际作业过程中带来诸多不便，同时存在一定的安全隐患。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种集成化密度探头液压推靠器，结构设计合理，大大缩短了仪器自身的长度，并且减少了配节仪器的使用，增加了仪器的可靠性和寿命。

本实用新型通过以下技术方案来实现：

本实用新型公开了一种集成化密度探头液压推靠器，包括壳体、动力平衡单元和推靠臂，壳体的一端连接有偏心上接头，另一端连接有偏心下接头；动力平衡单元分别与壳体和推靠臂连接，推靠臂与壳体铰接，动力平衡单元内部设有电动液压驱动系统，电动液压驱动系统连接有推拉杆；

使用时，偏心上接头和偏心下接头分别与上、下仪器串连接，密度探头、动力平衡单元、推靠臂通过若干低副形成连杆机构，当电动液压驱动系统驱动推拉杆伸长时，推靠臂和密度探头分别远离壳体轴线而张开；当电动液压驱动系统驱动推拉杆收短时，推靠臂和密度探头分别靠近壳体轴线而收拢。

优选地，动力平衡单元包括在外壳内依次设置的平衡腔、低压腔和高压腔；平衡腔内设有平衡活塞，平衡活塞通过平衡弹性件与外壳连接，平衡活塞的一侧为油箱，油箱与低压腔连通，平衡活塞的另一侧的外壳上设有与外部环境连通的通孔；

电动液压驱动系统设在低压腔内，低压腔内设有动力弹性件；动力弹性件的一端与外壳固定连接，另一端连接有动力活塞，动力活塞的一侧为低压腔，另一侧为高压腔，动力活塞与推拉杆连接；电动液压驱动系统与高压腔连通。

进一步优选地，电动液压驱动系统包括依次连接的电机、液压泵和液压阀组，液压阀组通过液压管线与高压腔连通，电机通过导线与外部控制系统与电源连接。

进一步优选地，电机为直流无刷电机或交流电机。

进一步优选地，液压泵为柱塞泵、齿轮泵或叶片泵。

进一步优选地，高压腔内设有压力传感器，压力传感器通过连接线与外部控制系统连接。

进一步优选地，推拉杆与外壳之间设有密封件，平衡活塞和动力活塞上设有密封件。

优选地，平衡弹性件的最大形变量≤平衡弹性件原长的20％。

优选地，偏心上接头包括偏心上接头偏转限位孔和上接头偏转限位轴，上接头偏转限位轴(穿过偏心上接头偏转限位孔与壳体连接；偏心下接头包括偏心下接头偏转限位孔和下接头偏转限位轴，下接头偏转限位轴穿过偏心下接头偏转限位孔与壳体连接。

优选地，构成连杆机构的低副上设有能够调节传动距离的长条形孔。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型公开的一种集成化密度探头液压推靠器，一方面通过动力平衡单元将液压平衡部分和动力部分集成在一起，使整个装置更加紧凑，相比传统结构减少了500mm以上的长度；另一方面，整个装置自带偏心功能，不需要额外在两端安装偏心器，这相比传统结构减少了1000mm以上的长度。该装置结构设计合理，大大缩短了仪器自身的长度，并且减少了配节仪器的使用，提高了密度仪器与其他仪器的测井质量，减少设备搬运劳动强度，增加了仪器的可靠性、安全性和寿命。

进一步地，动力平衡单元通过液压和电动液压驱动系统实现推靠臂的张开与收拢，结构简单可靠。

更进一步地，动力平衡单元的高压腔内设有压力传感器，压力传感器通过连接线与外部控制系统连接，能够实现实时监测和控制，进一步提高整个装置的安全性。

更进一步地，关键部位采用密封件进行密封，防止内部液压油泄露以及外部环境液体进入装置损坏装置。

进一步地，平衡弹性件的最大形变量≤平衡弹性件原长的20％，使平衡活塞移动带来的体积补偿量约为整个油箱体积的20％，避免当井下温度发生变化时液压油体积增大使压力过大损伤内部元器件。

进一步地，偏心上接头和偏心下接头能够分别通过上接头偏转限位轴和下接头偏转限位轴固定，也能够在取下上接头偏转限位轴和下接头偏转限位轴时自由调整一个角度范围，能够适应不同的井壁直径和斜度，适应性广。

进一步地，构成连杆机构的低副上设有能够调节传动距离的长条形孔，可以在一定程度上弥补运动距离变化，提高连杆机构的灵活性，避免卡死造成仪器损伤。

附图说明

图1为本实用新型的实施例1的整体结构示意图；

图2为本实用新型的实施例2的整体结构示意图；

图3为本实用新型的动力平衡单元的整体结构示意图。

图中：1-偏心上接头，2-上接头转动铰接轴，3-动力平衡单元悬挂轴，4-动力平衡单元，5-密度探头旋转连接轴，6-密度探头，7-密度探头下悬挂臂，8-下接头转动铰接轴，9-偏心下接头，10-下接头偏转限位轴，11-推靠臂，12-壳体，13-上接头偏转限位轴，14-副推靠臂，15-副推靠臂连接轴销，16-密度探头下悬挂臂连接轴，17-滑动臂连接轴销，18-滑动臂，19-滑动臂滑动销；

4-1-外壳，4-2-平衡弹性件，4-3-平衡活塞，4-4-导线，4-5-动力弹性件，4-6-电机，4-7-液压泵，4-8-液压阀组，4-9-低压腔，4-10-动力活塞，4-11-推拉杆，4-12-第一密封件，4-13-推拉杆连接销，4-14-高压腔，4-15-液压管线，4-16-平衡腔，4-17-油箱，4-18-导线液压油通道，4-19-第二密封件，4-20-第三密封件，4-21-第四密封件，4-22-第五密封件。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细描述，其内容是对本实用新型的解释而不是限定。

实施例1

如图1，偏心上接头1和壳体12之间通过上接头转动铰接轴2和上接头偏转限位轴13连接，去掉上接头偏转限位轴13，偏心上接头1和壳体12可以围绕上接头转动铰接轴2偏转一个角度D，角度D可以取值0～-3.5°。偏心下接头9和壳体12之间通过下接头转动铰接轴8和下接头偏转限位轴10连接，去掉下接头偏转限位轴10，偏心下接头9和壳体12可以围绕上接头转动铰接轴8偏转一个角度D，这个角度可以取值0～+3.5°。通过调整角度，能够适应不同斜度的井壁。

动力平衡单元4和壳体12之间由动力平衡单元悬挂轴3连接，并且在测井时在推靠臂11的作用下使密度探头6和动力平衡单元4一起推出壳体12，围绕动力平衡单元悬挂轴3做旋转运动。密度探头6的一端通过密度探头旋转链接轴5连接到动力平衡单元4的推拉杆4-11上，从而连接在壳体12上，推拉杆4-11同时通过推拉杆连接销4-13与推靠臂11连接，在密度探头6动作时可以围绕动力平衡单元4与密度探头旋转链接轴5转动；密度探头6的另一端通过密度探头下悬挂臂7和密度探头下悬挂臂连接轴16连接到壳体12上，从而构成连杆机构。

密度探头下悬挂臂7上设有一个长条形孔，在密度探头6运动的时候，可以弥补运动距离变化。下接头偏转限位轴10和上接头偏转限位轴13用来限制偏心上接头1和偏心下接头9与壳体12之间的偏转角度。组装下接头偏转限位轴10和上接头偏转限位轴13后，偏心上接头1与壳体12、偏心下接头9与壳体12将不能偏转。

如图3，动力平衡单元4将平衡系与动力系统集成在外壳4-1内，依次为平衡腔4-16、低压腔4-9和高压腔4-14。

在平衡腔4-16内，平衡活塞4-3与外部环境(井下液体)之间隔离由第二密封件4-19和第三密封件4-20来完成，平衡活塞4-3用于平衡井下压力，平衡活塞4-3通过一个平衡弹性件4-2与外壳4-1连接，保证油箱4-17体积发生变化时，平衡活塞4-3可以紧贴油位面，并且为液压泵4-7的进油油口提供预设的压力，有助于液压泵4-17在高压环境吸油。平衡弹性件4-2可以是拉簧结构也可是压簧结构。

在温度发生变化的情况下油箱4-17里的液压油体积会发生变化，会使平衡活塞4-3向外部环境(井下液体)运动，使油箱4-17体积增大，避免油箱4-17内部压力过大使平衡活塞4-3上的第二密封件4-19和第三密封件4-20损伤，造成外部环境(井下液体)倒灌进入油箱4-17，损坏里面的电机4-6、液压泵4-17、液压阀组4-8、导线4-4等原件，造成仪器工作故障，这个体积补偿量约为整个油箱4-17体积的20％。导线4-4通过导线液压油通道4-18与上部仪器串连通。

油箱4-17连通于整个仪器，内部充满液压油，为液压泵4-17提供油源。通过导线4-4将电力传输到电机4-6，使电机4-6转动起来，从而带动液压泵4-7，将电能转换成液压能。电源和外部控制系统分别通过导线4-4提供电力以及控制井下仪器的动作。电机4-6可以是直流无刷电机也可以是交流电机，液压泵4-7可以是柱塞泵、齿轮泵或叶片泵。

液压阀组4-8控制液压泵4-7将油箱4-17的液油转换成高压油通过液压管线4-15传递到动力活塞4-10的高压腔14位置，迫使动力活塞4-10向内运动克服动力弹性件4-5的弹簧力，动力弹性件4-5可以采用推力弹簧。动力活塞4-10上装有第四密封件21和第五密封件22，分别用于隔离油箱4-17和高压腔4-14，动力活塞4-10在动力弹性件4-5作用下可以向高压腔4-14运动，在液压力作用可以向高压腔4-14的反向运动，动力活塞4-10与推拉杆4-11连接，推拉杆4-11与外壳4-1之间设有第一密封件4-12。液压阀组4-8包含有安全阀、单向阀和电磁阀的一种或多种。

高压腔4-14内设有压力传感器，压力传感器通过连接线与外部控制系统连接。第一密封件4-12、第二密封件4-19、第三密封件4-20、第四密封件21和第五密封件22可以采用单独的密封圈，也可以采用组合式的密封结构，提高密封性能。

实施例2

如图2，密度探头6上部由滑动臂滑动销19连接在滑动臂18上，滑动臂18和动力平衡单元4通过滑动臂连接轴销17连接。在密度探头6的一侧有一个用于按装副推靠臂14的位置，按装有一个副推靠臂连接轴销15，用来连接副推靠臂14和密度探头6。密度探头6推出仪器壳体12时副推靠臂14和推靠臂11为铰链机构，在推靠臂11受力情况下带动副推靠臂14使密度探头6推出，密度探头6一侧装的连接副推靠臂连接轴销15，与副推靠臂14相连，力传递到密度探头6上有助于使密度探头6在井下贴合井壁。

其余部件及其连接关系与实施例1相同。

本实用新型的工作原理：

在电动液压驱动系统作用下使动力活塞4-10向高压腔4-14的反向运动，带动推拉杆4-11向高压腔4-14的反向运动，推拉杆4-11收短，由推拉杆连接销4-13拉动推靠臂4-11使仪器收拢；张开的时候通过液压阀组4-8释放高压腔4-14的液压油通过液压管线4-15释放到油箱4-17，从而在动力弹性件4-5作用下推动推拉杆4-11向高压腔4-14的方向运动，推拉杆4-11伸长，使推靠臂4-11张开。

需要说明的是，以上所述仅为本实用新型实施方式之一，根据本实用新型所描述的系统所做的等效变化，均包括在本实用新型的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实例做类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种集成化密度探头液压推靠器，其特征在于，包括壳体(12)、动力平衡单元(4)和推靠臂(11)，壳体(12)的一端连接有偏心上接头(1)，另一端连接有偏心下接头(9)；动力平衡单元(4)分别与壳体(12)和推靠臂(11)连接，推靠臂(11)与壳体(12)铰接，动力平衡单元(4)内部设有电动液压驱动系统，电动液压驱动系统连接有推拉杆(4-11)；

使用时，偏心上接头(1)和偏心下接头(9)分别与上、下仪器串连接，密度探头(6)、动力平衡单元(4)、推靠臂(11)通过若干低副形成连杆机构，当电动液压驱动系统驱动推拉杆(4-11)伸长时，推靠臂(11)和密度探头(6)分别远离壳体(12)轴线而张开；当电动液压驱动系统驱动推拉杆(4-11)收短时，推靠臂(11)和密度探头(6)分别靠近壳体(12)轴线而收拢。

2.根据权利要求1所述的集成化密度探头液压推靠器，其特征在于，动力平衡单元(4)包括在外壳(4-1)内依次设置的平衡腔(4-16)、低压腔(4-9)和高压腔(4-14)；平衡腔(4-16)内设有平衡活塞(4-3)，平衡活塞(4-3)通过平衡弹性件(4-2)与外壳(4-1)连接，平衡活塞(4-3)的一侧为油箱(4-17)，油箱(4-17)与低压腔(4-9)连通，平衡活塞(4-3)的另一侧的外壳(4-1)上设有与外部环境连通的通孔；

电动液压驱动系统设在低压腔(4-9)内，低压腔(4-9)内设有动力弹性件(4-5)；动力弹性件(4-5)的一端与外壳(4-1)固定连接，另一端连接有动力活塞(4-10)，动力活塞(4-10)的一侧为低压腔(4-9)，另一侧为高压腔(4-14)，动力活塞(4-10)与推拉杆(4-11)连接；电动液压驱动系统与高压腔(4-14)连通。

3.根据权利要求2所述的集成化密度探头液压推靠器，其特征在于，电动液压驱动系统包括依次连接的电机(4-6)、液压泵(4-7)和液压阀组(4-8)，液压阀组(4-8)通过液压管线(4-15)与高压腔(4-14)连通，电机(4-6)通过导线(4-4)与外部控制系统与电源连接。

4.根据权利要求3所述的集成化密度探头液压推靠器，其特征在于，电机(4-6)为直流无刷电机或交流电机。

5.根据权利要求3所述的集成化密度探头液压推靠器，其特征在于，液压泵(4-7)为柱塞泵、齿轮泵或叶片泵。

6.根据权利要求2所述的集成化密度探头液压推靠器，其特征在于，高压腔(4-14)内设有压力传感器，压力传感器通过连接线与外部控制系统连接。

7.根据权利要求2所述的集成化密度探头液压推靠器，其特征在于，推拉杆(4-11)与外壳(4-1)之间设有密封件，平衡活塞(4-3)和动力活塞(4-10)上设有密封件。

8.根据权利要求1所述的集成化密度探头液压推靠器，其特征在于，平衡弹性件(4-2)的最大形变量≤平衡弹性件(4-2)原长的20％。

9.根据权利要求1所述的集成化密度探头液压推靠器，其特征在于，偏心上接头(1)包括偏心上接头偏转限位孔和上接头偏转限位轴(13)，上接头偏转限位轴(13)穿过偏心上接头偏转限位孔与壳体(12)连接；偏心下接头(9)包括偏心下接头偏转限位孔和下接头偏转限位轴(10)，下接头偏转限位轴(10)穿过偏心下接头偏转限位孔与壳体(12)连接。

10.根据权利要求1所述的集成化密度探头液压推靠器，其特征在于，构成连杆机构的低副上设有能够调节传动距离的长条形孔。

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