雙向可逆調(diào)速調(diào)容測(cè)壓缸的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙向可逆調(diào)速調(diào)容測(cè)壓缸，包括直流電機(jī)減速機(jī)構(gòu)、軸承連接機(jī)構(gòu)、絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、測(cè)壓缸筒機(jī)構(gòu)和連接骨架，直流電機(jī)減速機(jī)構(gòu)通過軸承連接機(jī)構(gòu)與絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與測(cè)壓缸筒機(jī)構(gòu)連接，連接骨架套設(shè)在絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和測(cè)壓缸筒機(jī)構(gòu)上。本發(fā)明通過電氣控制可實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電機(jī)和減速機(jī)的正反雙向轉(zhuǎn)動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)速度的快慢的調(diào)節(jié)。軸承連接結(jié)構(gòu)連接在直流電機(jī)減速機(jī)構(gòu)和絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)之間，將直流電機(jī)減速機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞給絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，軸承連接機(jī)構(gòu)的存在可以防止直流減速機(jī)構(gòu)軸向雙向受力。絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將直流電機(jī)減速機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)，且具有自鎖功能，可精確的停在某位置。
【專利說明】雙向可逆調(diào)速調(diào)容測(cè)壓缸

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在油田上用于井下地層壓力測(cè)試的測(cè)壓缸，特別是一種雙向可逆調(diào)速調(diào)容測(cè)壓缸。

【背景技術(shù)】
[0002]在油田勘探過程中，需要對(duì)井下目標(biāo)底層流體的地層壓力進(jìn)行精確測(cè)試，通過這個(gè)地層壓力測(cè)試曲線確定目標(biāo)層的地層壓力、滲透率，并進(jìn)一步對(duì)油倉儲(chǔ)量進(jìn)行評(píng)估。現(xiàn)有的常規(guī)測(cè)壓缸對(duì)地層的測(cè)試范圍最大在4000PSI左右，其測(cè)壓過程是單方向進(jìn)行的，不能準(zhǔn)確雙向調(diào)整測(cè)壓缸的容積和抽吸速度，一旦遇到測(cè)試地層是高滲透率層，會(huì)造成抽吸速度慢而無法計(jì)算地層滲透率，而對(duì)于低滲透率層會(huì)造成測(cè)試地層壓力恢復(fù)時(shí)間過長而無法測(cè)試，或者引起儀器的粘卡，造成工程事故。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的是現(xiàn)有常規(guī)測(cè)壓缸不能準(zhǔn)確雙向調(diào)整測(cè)壓缸的容積和抽吸速度，無法準(zhǔn)確檢測(cè)高滲透率層和低滲透率層的地層壓力和滲透率等技術(shù)問題。從而提供一種雙向可逆調(diào)速調(diào)容測(cè)壓缸。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
一種雙向可逆調(diào)速調(diào)容測(cè)壓缸，包括直流電機(jī)減速機(jī)構(gòu)、軸承連接機(jī)構(gòu)、絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、測(cè)壓缸筒機(jī)構(gòu)和連接骨架，直流電機(jī)減速機(jī)構(gòu)通過軸承連接機(jī)構(gòu)與絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與測(cè)壓缸筒機(jī)構(gòu)連接，連接骨架套設(shè)在絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和測(cè)壓缸筒機(jī)構(gòu)上。
[0005]所述直流電機(jī)減速機(jī)構(gòu)包括直流電機(jī)和減速機(jī)；直流電機(jī)的輸出軸上套設(shè)有電機(jī)結(jié)合子，減速機(jī)的輸入軸上套設(shè)有減速機(jī)結(jié)合子，電機(jī)結(jié)合子和減速機(jī)結(jié)合子通過方塊連接一體。
[0006]在直流電機(jī)的輸出端和減速機(jī)的輸入端之間安裝有電機(jī)連接塊，電機(jī)結(jié)合子、方塊和減速機(jī)結(jié)合子均位于電機(jī)連接塊的內(nèi)部；減速機(jī)的輸出端安裝有減速機(jī)連接塊，減速機(jī)的輸出軸位于減速機(jī)連接塊的內(nèi)部并與減速機(jī)軸套連接。
[0007]所述軸承連接機(jī)構(gòu)包括減速機(jī)軸套和絲杠軸承連接軸；減速機(jī)軸套的一端套設(shè)在減速機(jī)的輸出軸上，減速機(jī)軸套的另一端套設(shè)在絲杠連接軸上并通過銷軸固定；在靠近減速機(jī)軸套的絲杠連接軸上套設(shè)有雙向推力球軸承，在雙向推力球軸承外套設(shè)有絲杠連接軸套；絲杠連接軸套靠近減速機(jī)軸套的一端與減速機(jī)連接塊固定連接，絲杠連接軸套遠(yuǎn)離減速機(jī)軸套的一端與絲杠端蓋的一端固定連接；絲杠端蓋套設(shè)在絲杠連接軸上，在靠近雙向推力球軸承絲杠端蓋內(nèi)設(shè)置有無內(nèi)圈滾針軸承，無內(nèi)圈滾針軸承套設(shè)在絲杠連接軸上；在無內(nèi)圈滾針軸承與雙向推力球軸承之間的絲桿連接軸上安裝有鋼絲擋圈；
在靠近絲杠端蓋另一端的絲杠連接軸上套設(shè)有霍爾磁鐵，霍爾磁鐵的外端安裝有霍爾計(jì)數(shù)元件；絲杠連接軸通過銷軸與絲杠固定連接。
[0008]所述絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括絲杠，絲杠的一端通過銷軸與絲杠連接軸固定連接；絲杠的另一端安裝有沖壓外圈滾針軸承；沖壓外圈滾針軸承與支撐盤連接；支撐盤套設(shè)在連接桿上；連接桿的一端固定安裝在絲杠螺母上；連接桿的另一端與缸筒固定連接。
[0009]在絲杠螺母上安裝有防轉(zhuǎn)銷。
[0010]所述連接桿為四個(gè)。
[0011]所述測(cè)壓缸筒機(jī)構(gòu)包括缸筒，缸筒的一端與連接桿固定連接；缸筒的另一端與缸蓋固定連接；缸蓋的外端安裝有開關(guān)觸頭；測(cè)壓缸柱塞安裝在缸筒且一端伸出缸蓋與轉(zhuǎn)接頭連接，在缸蓋與測(cè)壓缸柱塞之間安裝有自潤滑軸承；轉(zhuǎn)接頭上安裝有與開關(guān)觸頭相配套的觸發(fā)開關(guān)。
[0012]在缸筒和缸蓋之間、測(cè)壓缸柱塞與轉(zhuǎn)接頭之間均安裝有密封圈。
[0013]在轉(zhuǎn)接頭上設(shè)有井下地層流體的出入口。
[0014]所述連接骨架套設(shè)安裝在絲杠端蓋和轉(zhuǎn)接頭之間，絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和測(cè)壓缸筒機(jī)構(gòu)均在連接骨架內(nèi)。
[0015]本發(fā)明減速電機(jī)的輸出軸通過減速機(jī)軸套將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞給絲杠軸承連接軸，絲杠軸承連接軸將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞給絲杠，絲杠旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，設(shè)置在絲杠上的絲杠螺母在防轉(zhuǎn)銷的作用下只能直線運(yùn)動(dòng)，絲杠螺母的直線運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)連接桿的直線運(yùn)動(dòng)，連接桿與缸筒固定連接，即缸筒也直線運(yùn)動(dòng)，缸筒相對(duì)于測(cè)壓缸柱塞運(yùn)動(dòng)，缸蓋上安裝的開關(guān)觸發(fā)頭隨缸蓋直線運(yùn)動(dòng)。開關(guān)觸發(fā)頭的直線運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為遠(yuǎn)離和靠近設(shè)置在轉(zhuǎn)接頭上的觸發(fā)開關(guān)。當(dāng)開關(guān)觸發(fā)頭移動(dòng)接觸到觸發(fā)開關(guān)時(shí)，缸筒停止移動(dòng)。本發(fā)明通過電氣控制可實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電機(jī)和減速機(jī)的正反雙向轉(zhuǎn)動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)速度的快慢的調(diào)節(jié)。軸承連接結(jié)構(gòu)連接在直流電機(jī)減速機(jī)構(gòu)和絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)之間，將直流電機(jī)減速機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞給絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，軸承連接機(jī)構(gòu)的存在可以防止直流減速機(jī)構(gòu)軸向雙向受力。絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將直流電機(jī)減速機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)，且具有自鎖功能，可精確的停在某位置。測(cè)壓缸筒機(jī)構(gòu)在絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下，缸筒相對(duì)于測(cè)壓缸柱塞直線運(yùn)動(dòng)，缸蓋上的開關(guān)觸發(fā)頭接近和遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)接頭上的觸發(fā)開關(guān)，從而控制本發(fā)明的停止。本發(fā)明抽吸壓差能力能達(dá)到8000PSI以上，抽吸速度在
0-3ml/秒。無論是高滲透率層還低滲透率層本發(fā)明均能準(zhǔn)確快速的測(cè)量出地層壓力和滲透率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為圖1中直流電機(jī)減速機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3為圖1中軸承連接機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4為圖1中絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖5為圖1中測(cè)壓缸筒機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]實(shí)施例:如圖1-5所示，一種雙向可逆調(diào)速調(diào)容測(cè)壓缸，包括直流電機(jī)減速機(jī)構(gòu)1、軸承連接機(jī)構(gòu)2、絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3、測(cè)壓缸筒機(jī)構(gòu)4和連接骨架5，直流電機(jī)減速機(jī)構(gòu)I通過軸承連接機(jī)構(gòu)2與絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3連接，絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3與測(cè)壓缸筒機(jī)構(gòu)4連接，連接骨架5套設(shè)在絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3和測(cè)壓缸筒機(jī)構(gòu)4上。
[0022]直流電機(jī)減速機(jī)構(gòu)I包括直流電機(jī)1-1和減速機(jī)1-7。直流電機(jī)1-1的輸出軸上套設(shè)有電機(jī)結(jié)合子1-4，減速機(jī)1-7的輸入軸上套設(shè)有減速機(jī)結(jié)合子1-6，電機(jī)結(jié)合子1-4和減速機(jī)結(jié)合子1-6通過方塊1-5連接一體。
[0023]在直流電機(jī)1-1的輸出端和減速機(jī)1-7的輸入端之間安裝有電機(jī)連接塊1-2，電機(jī)結(jié)合子1-4、方塊1-5和減速機(jī)結(jié)合子1-6均位于電機(jī)連接塊1-2的內(nèi)部。
[0024]減速機(jī)的輸出端安裝有減速機(jī)連接塊1-8，減速機(jī)1-7的輸出軸位于減速機(jī)連接塊1-8的內(nèi)部并與軸承連接機(jī)構(gòu)2的減速機(jī)軸套2-1的一端連接。
[0025]減速機(jī)軸套2-1的另一端套設(shè)在絲杠連接軸2-7上并通過銷軸2-2固定。在靠近減速機(jī)軸套2-1的絲杠連接軸2-7上套設(shè)有雙向推力球軸承2-12，在雙向推力球軸承2-12外套設(shè)有絲杠連接軸套2-3。
[0026]絲杠連接軸套2-3靠近減速機(jī)軸套2-1的一端與減速機(jī)連接塊1-8通過六角頭螺栓固定連接，絲杠連接軸套2-3遠(yuǎn)離減速機(jī)軸套2-1的一端與套設(shè)在絲杠連接軸2-7上的絲杠端蓋2-5的一端通過內(nèi)六角圓柱頭螺釘固定連接。
[0027]在靠近雙向推力球軸承2-12的絲杠端蓋2-5內(nèi)設(shè)置有無內(nèi)圈滾針軸承2_10，無內(nèi)圈滾針軸承2-10套設(shè)在絲杠連接軸2-7上。在無內(nèi)圈滾針軸承2-10與雙向推力球軸承2-12之間的絲桿連接軸2-7上安裝有鋼絲擋圈2-11。
[0028]在靠近絲杠端蓋2-5的另一端的絲杠連接軸2-7上套設(shè)有霍爾磁鐵2_6，霍爾磁鐵2-6的外端安裝有霍爾計(jì)數(shù)元件2-9。絲杠連接軸2-7通過銷軸2-8與絲杠3_1的一端固定連接。
[0029]絲杠3-1的另一端安裝有沖壓外圈滾針軸承3-5。支撐盤3-4套設(shè)在沖壓外圈滾針軸承3-5上。四根連接桿3-3均勻分布并穿過支撐盤3-4。連接桿3-3的一端通過M6螺釘固定安裝在絲杠螺母3-2上，絲杠螺母3-2套設(shè)在絲杠3-1上且在絲杠螺母3-2上安裝有防轉(zhuǎn)銷3-7。連接桿3-3的另一端通過M6螺釘與缸筒4-1的一端固定連接。
[0030]缸筒4-1的另一端與缸蓋4-4固定連接。缸蓋4-4的外端安裝有開關(guān)觸發(fā)頭4_9。測(cè)壓缸柱塞4-2安裝在缸筒4-1且一端伸出缸蓋4-4與轉(zhuǎn)接頭4-5連接，在缸蓋4_4與測(cè)壓缸柱塞4-2之間安裝有自潤滑軸承4-8。轉(zhuǎn)接頭4-5上安裝有與開關(guān)觸頭4-9相配套的觸發(fā)開關(guān)4-10。
[0031]其中，在缸筒4-1和缸蓋4-4之間、測(cè)壓缸柱塞4-2與轉(zhuǎn)接頭4_5之間均安裝有密封圈。連接骨架5套設(shè)安裝在絲杠端蓋2-5和轉(zhuǎn)接頭4-5之間，絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3和測(cè)壓缸筒機(jī)構(gòu)4均在連接骨架5內(nèi)。
[0032]工作原理:當(dāng)在井下某一地層測(cè)壓時(shí)，先按照正常測(cè)壓過程進(jìn)行測(cè)壓，如果從地層恢復(fù)曲線觀測(cè)到地層是高滲透率地層，通過控制直流電機(jī)減速機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速進(jìn)而實(shí)現(xiàn)抽吸容積和抽吸速度的調(diào)大，以滿足高滲透率地層的過程測(cè)試。如果從地層恢復(fù)曲線觀測(cè)到地層是低滲透率地層或者是干層，通過控制直流電機(jī)減速機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速進(jìn)而實(shí)現(xiàn)抽吸容積和抽吸速度的調(diào)小，在曲線觀測(cè)下，通過慢慢縮小測(cè)試容積，減小地層壓力曲線的恢復(fù)時(shí)間，這樣就可以準(zhǔn)確的完成測(cè)壓功能，避免在低滲透率地層測(cè)試時(shí)，地層壓力恢復(fù)時(shí)間過長的問題。
【權(quán)利要求】
1.一種雙向可逆調(diào)速調(diào)容測(cè)壓缸，其特征在于:包括直流電機(jī)減速機(jī)構(gòu)(1)、軸承連接機(jī)構(gòu)(2 )、絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(3 )、測(cè)壓缸筒機(jī)構(gòu)(4 )和連接骨架(5 )，直流電機(jī)減速機(jī)構(gòu)(1)通過軸承連接機(jī)構(gòu)(2)與絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)連接，絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)與測(cè)壓缸筒機(jī)構(gòu)(4)連接，連接骨架(5)套設(shè)在絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)和測(cè)壓缸筒機(jī)構(gòu)(4)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向可逆調(diào)速調(diào)容測(cè)壓缸，其特征在于:所述直流電機(jī)減速機(jī)構(gòu)(1)包括直流電機(jī)(1-1)和減速機(jī)(1-7);直流電機(jī)(1-1)的輸出軸上套設(shè)有電機(jī)結(jié)合子(1-4)，減速機(jī)(1-7)的輸入軸上套設(shè)有減速機(jī)結(jié)合子(1-6)，電機(jī)結(jié)合子(1-4)和減速機(jī)結(jié)合子(1-6 )通過方塊(1-5 )連接一體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙向可逆調(diào)速調(diào)容測(cè)壓缸，其特征在于:在直流電機(jī)(1-1)的輸出端和減速機(jī)(1-7)的輸入端之間安裝有電機(jī)連接塊(1-2)，電機(jī)結(jié)合子(1-4)、方塊(1-5)和減速機(jī)結(jié)合子(1-6)均位于電機(jī)連接塊(1-2)的內(nèi)部；減速機(jī)的輸出端安裝有減速機(jī)連接塊(1-8)，減速機(jī)(1-7)的輸出軸位于減速機(jī)連接塊(1-8)的內(nèi)部并與減速機(jī)軸套(2-1)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向可逆調(diào)速調(diào)容測(cè)壓缸，其特征在于:所述軸承連接機(jī)構(gòu)包括減速機(jī)軸套(2-1)和絲杠軸承連接軸(2-7);減速機(jī)軸套(2-1)的一端套設(shè)在減速機(jī)(1-7)的輸出軸上，減速機(jī)軸套(2-1)的另一端套設(shè)在絲杠連接軸(2-7)上并通過銷軸(2-2)固定；在靠近減速機(jī)軸套的絲杠連接軸(2-7)上套設(shè)有雙向推力球軸承(2-12)，在雙向推力球軸承(2-12)外套設(shè)有絲杠連接軸套(2-3)； 絲杠連接軸套(2-3)靠近減速機(jī)軸套(2-1)的一端與減速機(jī)連接塊(1-8)固定連接，絲杠連接軸套(2-3)遠(yuǎn)離減速機(jī)軸套(2-1)的一端與絲杠端蓋(2-5)的一端固定連接； 絲杠端蓋(2-5 )套設(shè)在絲杠連接軸(2-7 )上，在靠近雙向推力球軸承(2-12 )絲杠端蓋(2-5)內(nèi)設(shè)置有無內(nèi)圈滾針軸承(2-10),無內(nèi)圈滾針軸承(2-10)套設(shè)在絲杠連接軸(2-7)上；在無內(nèi)圈滾針軸承(2-10)與雙向推力球軸承(2-12)之間的絲桿連接軸(2-7)上安裝有鋼絲擋圈(2-11)； 在靠近絲杠端蓋(2-5)的另一端的絲杠連接軸(2-7)上套設(shè)有霍爾磁鐵(2-6)，霍爾磁鐵(2-6)的外端安裝有霍爾計(jì)數(shù)元件(2-9);絲杠連接軸(2-7)通過銷軸(2-8)與絲杠(3-1)固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向可逆調(diào)速調(diào)容測(cè)壓缸，其特征在于:所述絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括絲杠(3-1)，絲杠(3-1)的一端通過銷軸(2-8)與絲杠連接軸(2-7)固定連接；絲杠(3-1)的另一端安裝有沖壓外圈滾針軸承(3-5 );沖壓外圈滾針軸承(3-5 )與支撐盤(3-4)連接；支撐盤(3-4)套設(shè)在連接桿(3-3)上；連接桿(3-3)的一端固定安裝在絲杠螺母(3-2)上；連接桿(3-3)的另一端與缸筒(4-1)固定連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙向可逆調(diào)速調(diào)容測(cè)壓缸，其特征在于:在絲杠螺母(3-2)上安裝有防轉(zhuǎn)銷(3-7)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙向可逆調(diào)速調(diào)容測(cè)壓缸，其特征在于:所述連接桿(3-3)為四個(gè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向可逆調(diào)速調(diào)容測(cè)壓缸，其特征在于:所述測(cè)壓缸筒機(jī)構(gòu)包括缸筒(4-1)，缸筒(4-1)的一端與連接桿(3-3)固定連接；缸筒(4-1)的另一端與缸蓋(4-4)固定連接；缸蓋(4-4)的外端安裝有開關(guān)觸頭(4-9);測(cè)壓缸柱塞(4-2)安裝在缸筒(4-1)且一端伸出缸蓋(4-4)與轉(zhuǎn)接頭(4-5)連接，在缸蓋(4-4)與測(cè)壓缸柱塞(4_2)之間安裝有自潤滑軸承(4-8);轉(zhuǎn)接頭(4-5)上安裝有與開關(guān)觸頭(4-9)相配套的觸發(fā)開關(guān)(4-10)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的雙向可逆調(diào)速調(diào)容測(cè)壓缸，其特征在于:在缸筒(4-1)和缸蓋(4-4)之間、測(cè)壓缸柱塞(4-2)與轉(zhuǎn)接頭(4-5)之間均安裝有密封圈。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向可逆調(diào)速調(diào)容測(cè)壓缸，其特征在于:所述連接骨架(5)套設(shè)安裝在絲杠端蓋(2-5)和轉(zhuǎn)接頭(4-5)之間，絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)和測(cè)壓缸筒機(jī)構(gòu)(4)均在連接骨架(5)內(nèi)。
【文檔編號(hào)】E21B49/00GK104500043SQ201410736794
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月8日
【發(fā)明者】劉中敏, 盧曉麗, 謝頌青, 于礦偉, 木東良, 楊鳳 申請(qǐng)人:鄭州宜源翔石油科技有限公司