專利名稱:一種用于地層流體取樣工具的液壓動(dòng)力裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及一種液壓動(dòng)力裝置,尤其涉及一種應(yīng)用于石油勘探行業(yè)地層流體取樣工具的液壓動(dòng)力裝置。
背景技術(shù):
在石油勘探的過程中,需要利用地層流體取樣工具抽取地層流體樣品,從而準(zhǔn)確的確定油層的位置,以方便開采石油。而地層流體取樣工具取樣過程是通過安裝于其上的并驅(qū)動(dòng)整個(gè)裝置內(nèi)部閥體導(dǎo)通與閉合的液壓動(dòng)力裝置來實(shí)現(xiàn)的。傳統(tǒng)的液壓動(dòng)力裝置也是通過輸出高壓油,利用高壓油的高壓導(dǎo)通各閥門從而實(shí)現(xiàn)取樣工具的工作過程,但是傳統(tǒng)的液壓動(dòng)力裝置由于結(jié)構(gòu)上的缺陷不具有很好的抗壓能力,而由于在勘探過程中勘探的深度有時(shí)會(huì)達(dá)到很深,在這樣的勘探井中,井底流體的壓力很大,傳統(tǒng)的液壓動(dòng)力裝置及其容易變形甚至損壞,導(dǎo)致勘探過程的失敗。因此如何開發(fā)一種能夠具有很好抗壓能力的液壓動(dòng)力裝置是本領(lǐng)域技術(shù)人員一直期待解決的技術(shù)問題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠解決上述技術(shù)問題的液壓動(dòng)力裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型所述的液壓動(dòng)力裝置包含有液壓動(dòng)力短節(jié)和平衡短節(jié),所述液壓動(dòng)力短節(jié)具有第一平衡外殼,所述平衡短節(jié)具有第二平衡外殼,并且所述液壓動(dòng)力短節(jié)和平衡短節(jié)通過中間固定接頭連接,所述平衡短節(jié)的另一端連接于信號(hào)輸入組接接頭,所述平衡短節(jié)還包括有平衡彈簧、平衡活塞,所述平衡彈簧的一端固定于中間固定接頭上,另一端設(shè)置有平衡活塞,所述平衡活塞與第二平衡外殼密封接觸,并在第二平衡外殼內(nèi)部自由滑動(dòng),平衡活塞將平衡短節(jié)分為液壓油腔和泥漿流體腔。進(jìn)一步地,所述平衡短節(jié)B還具有內(nèi)導(dǎo)桿,所述內(nèi)導(dǎo)桿為中空的桿狀體,其軸向貫穿于平衡短節(jié),一端連接于信號(hào)輸入組接接頭內(nèi),另一端容納于中間固定接頭中,并且所述平衡彈簧以及平衡活塞套設(shè)于內(nèi)導(dǎo)桿上。進(jìn)一步地,所述信號(hào)輸入組接接頭具有第二插頭組件、第二插針組件、連接頭以及密封導(dǎo)向管,所述密封導(dǎo)向管為中空的且外圓周具有臺(tái)階面的桿狀物,所述連接頭具有內(nèi)部空腔,所述密封導(dǎo)向管通過外圓周的臺(tái)階面卡合于連接頭的中空腔內(nèi)部。進(jìn)一步地,所述中間固定接頭內(nèi)包含有第一電信號(hào)傳輸裝置、固定頭,所述固定頭固定于第二平衡外殼上,所述固定頭具有放置平衡彈簧的臺(tái)階環(huán),同時(shí)也具有容納所述內(nèi)導(dǎo)桿的容納孔。進(jìn)一步地,所述液壓動(dòng)力短節(jié)還包括有電動(dòng)機(jī)、柱塞泵、以及具有高壓油路通道的密封導(dǎo)管,所述電動(dòng)機(jī)通過連接環(huán)和連接套與柱塞泵連接,所述柱塞泵通過密封連接管與密封導(dǎo)管密封連接,所述密封導(dǎo)管固定于液壓動(dòng)力短節(jié)的內(nèi)部基體上,并且所述柱塞泵與密封連接管之間,密封連接管與密封導(dǎo)管之間、密封導(dǎo)管與內(nèi)部基體之間都是密封接觸。[0011]進(jìn)一步地,所述液壓動(dòng)力短節(jié)對(duì)應(yīng)的內(nèi)部基體靠近中間固定接頭的位置設(shè)置有液壓油進(jìn)油孔,所述信號(hào)輸入組接接頭上設(shè)置有液壓油回油孔,該回油孔與信號(hào)輸入組接接頭的密封導(dǎo)向管內(nèi)部的腔體連通。進(jìn)一步地,所述平衡短節(jié)的泥漿流體平衡腔壁上設(shè)置有泥漿流體口。進(jìn)一步地,所述信號(hào)輸入組接接頭與中間固定接頭之間通過高溫導(dǎo)線傳遞電信號(hào),所述高溫導(dǎo)線一端連接于中間固定接頭的母插針上,另一端連接于信號(hào)輸入組接接頭的第二插針上。進(jìn)一步地,所述中間固定接頭與電動(dòng)機(jī)之間通過連接導(dǎo)線連接,所述連接導(dǎo)線一端連接于中間固定接頭的公插針上,一端連接于電動(dòng)機(jī)上,用于將中間連接接頭的電信號(hào)輸入到電動(dòng)機(jī)上。優(yōu)選地,以上所描述的所有密封接觸都是通過密封圈進(jìn)行密封。下面結(jié)合各部件簡單敘述一下各部件的功能以及整個(gè)液壓動(dòng)力裝置工作的原理以及能夠抵抗外界壓力的原理。所述液壓動(dòng)力短節(jié)用于將從液壓油進(jìn)油口液壓動(dòng)力短節(jié)腔體內(nèi)的液壓油通過內(nèi)部的發(fā)電機(jī),柱塞泵轉(zhuǎn)化為高壓油并且通過密封導(dǎo)管以及設(shè)置于動(dòng)力短節(jié)內(nèi)的與密封導(dǎo)管接通的高壓油路將高壓油信號(hào)輸出;所述平衡短節(jié)通過內(nèi)部的平衡彈簧和平衡活塞使得外部泥漿流體和內(nèi)部液壓油達(dá)到壓力平衡,當(dāng)溫度升高時(shí),液壓油膨脹, 大量內(nèi)部液壓油經(jīng)過中間固定接頭流入液壓流體腔,并且推動(dòng)平衡活塞向著泥漿流體腔的方向移動(dòng),直到達(dá)到壓力平衡;液壓油與外部泥漿流體的膨脹,減小了外部泥漿流體強(qiáng)大壓力對(duì)本實(shí)用新型所述液壓動(dòng)力裝置的影響,延長了該液壓動(dòng)力裝置的使用壽命。采用了本實(shí)用新型所述的液壓動(dòng)力裝置,由于其具有結(jié)構(gòu)上的抗壓防護(hù)措施,所以能夠很好的抵抗來自勘探井底外部泥漿流體的高壓,從而保護(hù)液壓動(dòng)力裝置結(jié)構(gòu)上的不變形,和功能上的正常運(yùn)行。
圖1為本實(shí)用新型所述液壓動(dòng)力裝置一具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意簡圖;圖2為圖1實(shí)施例的中間固定接頭的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意具體實(shí)施方式
為了更好的理解本實(shí)用新型的目的,特征、功能以及工作原理,
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的一具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)以及工作過程進(jìn)行詳細(xì)描述,具體描述如下圖1為本實(shí)用新型所述液壓動(dòng)力裝置一具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意簡圖。由圖1可知, 本實(shí)施例所述的液壓動(dòng)力裝置分為兩個(gè)短節(jié),一個(gè)是與信號(hào)輸出組接接頭連接的液壓動(dòng)力短節(jié)A,一個(gè)是與信號(hào)輸入組接接頭C連接的平衡短節(jié)B,所述液壓動(dòng)力短節(jié)A和平衡短節(jié) B通過中間固定接頭D連接。所述液壓動(dòng)力短節(jié)對(duì)應(yīng)的平衡外殼為第一平衡外殼11’,所述平衡短節(jié)B對(duì)應(yīng)的平衡外殼為第二平衡外殼11,所述中間固定接頭D與第一平衡外殼11, 通過螺紋固定,并且與第二平衡外殼11通過連接螺母以及固定銷27固定連接。如圖1和圖2所示,所述中間固定接頭D內(nèi)設(shè)置有第一電信號(hào)傳輸裝置,在本實(shí)施例中,該第一電信號(hào)傳輸裝置包括有公插針組件和母插針組件,所述公插針組件包括有公針上固定蓋34、公針下蓋36和公插針35,所述公插針組件插入公頭外固定套33中,與公頭外固定套33通過密封圈37密封接觸,并且鎖緊蓋38將公插針組件鎖緊于公頭外固定套33 上;所述母插針組件包括有母插針上蓋53、母插針52以及母插針下蓋M,所述母插針組件插入外固定套30中,與外固定套30通過密封圈31密封接觸,并且鎖環(huán)四將母插針組件與外固定套30鎖緊,并通過卡環(huán)觀將外固定套30與平衡外殼11固定;所述中間固定接頭還包括有固定頭26,所述固定頭沈固定于第二平衡外殼11上,在本實(shí)施例中,固定頭沈通過定位銷27固定于第二平衡外殼11上,所述固定頭沈具有放置彈簧的臺(tái)階環(huán),同時(shí)也具有容納內(nèi)導(dǎo)桿14的容納孔,該容納孔與中間固定接頭D內(nèi)部的油路通道連通。如圖1所示,所述信號(hào)輸入組接接頭C是用來輸入電信號(hào),其包含有第二插頭組件、第二插針組件、連接頭8以及密封導(dǎo)向管4,所述密封導(dǎo)向管4為中空的外圓周具有臺(tái)階面的桿狀物,所述連接頭8也具有內(nèi)部空腔,所述第二插頭組件采用了 43芯高壓承壓頭3, 如圖所示,承壓螺母1通過螺紋與連接頭8固定,并且將43芯高壓承壓頭3緊鎖與連接頭 8內(nèi)腔中,并且連接頭8通過螺紋與第二平衡外殼11固定連接;所述第二插針組件包括有第二插針上蓋16、第二插針17和第二插針下蓋18,該第二插針組件插入密封導(dǎo)向管4內(nèi), 通過擋環(huán)10固定于密封導(dǎo)向管4內(nèi),并且插針組件通過密封圈19與密封導(dǎo)向管4密封接觸,當(dāng)?shù)诙遽樈M件與第二插頭組件對(duì)接時(shí)實(shí)現(xiàn)電信號(hào)的導(dǎo)通,進(jìn)一步地,所述密封導(dǎo)向管 4通過外圓周的臺(tái)階面卡合于連接頭8的中空腔內(nèi)部。所述信號(hào)輸入組接接頭C與中間固定接頭D分別設(shè)置于平衡外殼11的兩端,形成了平衡短節(jié),所述平衡短節(jié)內(nèi)部還具有平衡彈簧25、平衡活塞21、內(nèi)導(dǎo)桿14,所述內(nèi)導(dǎo)桿14 為中空的桿狀體,其軸向貫穿于平衡短節(jié)B,一端插入輸入組接接頭C的密封導(dǎo)向管4內(nèi), 并且內(nèi)導(dǎo)桿4與密封導(dǎo)向管之間通過密封圈12密封;所述內(nèi)導(dǎo)桿的另一端容納于中間固定接頭D的固定頭沈的容納孔中;所述平衡彈簧25套設(shè)于內(nèi)導(dǎo)桿4的外面,其一端卡置于固定頭26的臺(tái)階環(huán)上,另一端固定有平衡活塞21,所述平衡活塞21可以在平衡外殼11內(nèi)部自由滑動(dòng),但是平衡活塞與平衡外殼之間通過密封圈M密封接觸。平衡活塞21將平衡短節(jié)B分為相互隔離的流體之間不能通過的兩部分,緊挨著中間接頭的部分為液壓油平衡腔 Bi,緊挨著信號(hào)輸入接頭的一端為泥漿流體平衡腔B2,所述泥漿流體口 13設(shè)置于泥漿流體平衡腔B2對(duì)應(yīng)的第二平衡外殼11上,在本實(shí)施例中,第二平衡外殼11上設(shè)置有4個(gè)泥漿流體口 13。如圖1所示,所述液壓動(dòng)力短節(jié)A通過中間固定接頭D與平衡短節(jié)B連接,并且通過連接導(dǎo)線32利用中間固定接頭的母插針組件與公插針組件將電信號(hào)輸入電動(dòng)機(jī)40,具體的來講,所述液壓動(dòng)力短節(jié)包括有電動(dòng)機(jī)40、柱塞泵42、以及具有高壓油路通道的密封導(dǎo)管44,所述電動(dòng)機(jī)40通過連接環(huán)49和連接套41與柱塞泵連接,并且當(dāng)電動(dòng)機(jī)40旋轉(zhuǎn)時(shí),通過連接套41的帶動(dòng),柱塞泵42旋轉(zhuǎn);所述柱塞泵42通過密封連接管43與密封導(dǎo)管 44密封連接,所述密封導(dǎo)管44通過固定螺釘47固定于液壓動(dòng)力短節(jié)的內(nèi)部基體45上,并且所述柱塞泵42與密封連接管43之間,密封連接管43與密封導(dǎo)管44之間、密封導(dǎo)管44 與內(nèi)部基體45之間都是密封接觸,本實(shí)用新型中都采用了密封圈密封。所述液壓動(dòng)力短節(jié)A對(duì)應(yīng)的內(nèi)部基體45靠近中間接頭的位置設(shè)置有液壓油進(jìn)口 7,在本實(shí)施例中,該液壓油進(jìn)口包括有單向閥71、單向閥基座72以及一個(gè)堵頭73,如圖所示,單向閥基座72通過螺紋與內(nèi)部基體45連接為一體,所述單向閥71設(shè)置于單向閥基體 72上,堵頭73通過螺紋設(shè)置于單向閥基座72上,所述單向閥71是為了讓液壓油從此液壓
6油進(jìn)口進(jìn)入內(nèi)部,但不會(huì)使內(nèi)部液壓油溢出,所述堵頭73是為了防止井下的液體通過單向閥進(jìn)入腔體內(nèi)部。所述信號(hào)輸入組接接頭的連接頭8的圓周上設(shè)置有液壓油回油孔9,該回油孔9與密封導(dǎo)向管4內(nèi)部的腔體連通。下面結(jié)合上述具體結(jié)構(gòu)以及圖1,對(duì)本實(shí)施例的工作過程以及原理作出介紹1、電信號(hào)的傳輸所述信號(hào)輸入接頭的將電信號(hào)通過43芯高壓承壓頭、插針17導(dǎo)入,并且通過高溫導(dǎo)線20傳遞到中間固定接頭的母插針與公插針組件上,繼續(xù)由連接公插針的連接導(dǎo)線32傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)40上,從而完成電信號(hào)的輸入。2、液壓油轉(zhuǎn)化為高壓油輸出以及液壓油回油的過程液壓油從液壓油進(jìn)口進(jìn)入液壓動(dòng)力短節(jié)內(nèi),部分液壓油在柱塞泵的作用下,轉(zhuǎn)化為液壓高壓油,然后通過密封連接管 43、密封導(dǎo)管44以及高壓油路59輸出;部分液壓油,通過中間固定接頭的油路通道流入平衡短節(jié)的液壓油平衡腔與內(nèi)導(dǎo)桿14的中空腔內(nèi),所述液壓油的平衡腔與內(nèi)導(dǎo)桿的中空腔連通,所述內(nèi)導(dǎo)桿14的中空腔與密封導(dǎo)向管4的中空腔連通,進(jìn)而與液壓油回油孔9連通, 形成一個(gè)進(jìn)油出油的循環(huán)油路。3、泥漿流體的進(jìn)入以及泥漿流體與液壓油之間的平衡作用外部泥漿流體通過泥漿流體口 13進(jìn)入到泥漿流體腔,由于外部泥漿流體可以隨時(shí)出入泥漿流體腔,所以,外部泥漿流體15與腔體內(nèi)的泥漿流體15’的壓力達(dá)成平衡;同時(shí),由于平衡活塞21在平衡殼體 11內(nèi)部可以自由滑動(dòng),因此可以保證內(nèi)部液壓油6以及外部泥漿流體之間的壓力平衡,從而保證了該液壓動(dòng)力裝置,在壓力較大的深井工作時(shí),能夠承受較大的外界泥漿壓力,保護(hù)整個(gè)液壓動(dòng)力裝置不至于變形或者損害。進(jìn)一步地,如圖1所示,所述信號(hào)輸入組接接頭C與中間固定接頭D之間電信號(hào)的高溫導(dǎo)線20安置并貫穿于密封導(dǎo)向管4的中空腔、內(nèi)導(dǎo)桿14的中空腔,從而導(dǎo)通中間固定接頭D的母插針52和信號(hào)輸入組接接頭C的第二插針17之間的電信號(hào),由于密封導(dǎo)向管 4的中空腔、內(nèi)導(dǎo)桿14的中空腔充滿液壓油,所以高溫導(dǎo)線20完全浸入到液壓油中;同理連接導(dǎo)線32也浸入到液壓動(dòng)力腔體內(nèi)的液壓油中。以上所述僅是本實(shí)用新型的最佳實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,做出的細(xì)微變型和改進(jìn),也應(yīng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種用于地層流體取樣工具的液壓動(dòng)力裝置,其特征在于,包含有液壓動(dòng)力短節(jié)(A)和平衡短節(jié)(B),所述液壓動(dòng)力短節(jié)(A)具有第一平衡外殼(11’),所述平衡短節(jié)(B)具有第二平衡外殼(11),并且所述液壓動(dòng)力短節(jié)(A)和平衡短節(jié)(B)通過中間固定接頭(D)連接,所述平衡短節(jié)(B)的另一端連接于信號(hào)輸入組接接頭(C),所述平衡短節(jié)(B)還包括有平衡彈簧(25)、平衡活塞(21),所述平衡彈簧0 的一端固定于中間固定接頭(D)上,另一端設(shè)置有平衡活塞(21),所述平衡活塞與第二平衡外殼(11)密封接觸,并在第二平衡外殼(U)內(nèi)部自由滑動(dòng),平衡活塞將平衡短節(jié)(B)分為液壓油平衡腔(Bi)和泥漿流體平衡腔(B2)。
2.如權(quán)利要求1所述用于地層流體取樣工具的液壓動(dòng)力裝置,其特征在于,所述平衡短節(jié)(B)還具有內(nèi)導(dǎo)桿(14),所述內(nèi)導(dǎo)桿(14)為中空的桿狀體,其軸向貫穿于平衡短節(jié)(B),一端連接于信號(hào)輸入組接接頭(C)內(nèi),另一端容納于中間固定接頭(D)中,并且所述平衡彈簧0 以及平衡活塞套設(shè)于內(nèi)導(dǎo)桿(14)上。
3.如權(quán)利要求1所述的用于地層流體取樣工具的液壓動(dòng)力裝置,其特征在于,所述信號(hào)輸入組接接頭(C)具有第二插頭組件、第二插針組件、連接頭(8)以及密封導(dǎo)向管,所述密封導(dǎo)向管(4)為中空的且外圓周具有臺(tái)階面的桿狀物,所述連接頭(8)具有內(nèi)部空腔,所述密封導(dǎo)向管(4)通過外圓周的臺(tái)階面卡合于連接頭(8)的中空腔內(nèi)部。
4.如權(quán)利要求1所述的用于地層流體取樣工具的液壓動(dòng)力裝置,其特征在于,所述中間固定接頭(D)內(nèi)包含有第一電信號(hào)傳輸裝置、固定頭( ),所述固定頭06)固定于第二平衡外殼(11)上,所述固定頭06)具有放置平衡彈簧0 的臺(tái)階環(huán),同時(shí)也具有容納所述內(nèi)導(dǎo)桿(14)的容納孔。
5.如權(quán)利要求1所述的用于地層流體取樣工具的液壓動(dòng)力裝置,其特征在于,所述液壓動(dòng)力短節(jié)(A)還包括有電動(dòng)機(jī)(40)、柱塞泵0 、以及具有高壓油路通道的密封導(dǎo)管(44),所述電動(dòng)機(jī)00)通過連接環(huán)09)和連接套Gl)與柱塞泵0 連接,所述柱塞泵(42)通過密封連接管與密封導(dǎo)管04)密封連接,所述密封導(dǎo)管G4)固定于液壓動(dòng)力短節(jié)的內(nèi)部基體0 上,并且所述柱塞泵0 與密封連接管之間,密封連接管G3)與密封導(dǎo)管G4)之間、密封導(dǎo)管04)與內(nèi)部基體0 之間都是密封接觸。
6.如權(quán)利要求1所述的用于地層流體取樣工具的液壓動(dòng)力裝置,其特征在于,所述液壓動(dòng)力短節(jié)(A)對(duì)應(yīng)的內(nèi)部基體0 靠近中間固定接頭(D)的位置設(shè)置有液壓油進(jìn)油孔,所述信號(hào)輸入組接接頭(C)上設(shè)置有液壓油回油孔(9),該回油孔與信號(hào)輸入組接接頭的密封導(dǎo)向管內(nèi)部的腔體連通。
7.如權(quán)利要求1所述的用于地層流體取樣工具的液壓動(dòng)力裝置,其特征在于,所述平衡短節(jié)(B)的泥漿流體平衡腔(B》壁上設(shè)置有泥漿流體口(13)。
8.如權(quán)利要求1所述的用于地層流體取樣工具的液壓動(dòng)力裝置,其特征在于,所述信號(hào)輸入組接接頭(C)與中間固定接頭(D)之間通過高溫導(dǎo)線OO)傳遞電信號(hào),所述高溫導(dǎo)線OO) —端連接于中間固定接頭的母插針(52)上,另一端連接于信號(hào)輸入組接接頭的第二插針(17)上。
9.如權(quán)利要求1所述的用于地層流體取樣工具的液壓動(dòng)力裝置,其特征在于,所述中間固定接頭(D)與電動(dòng)機(jī)GO)之間通過連接導(dǎo)線(32)連接,所述連接導(dǎo)線(32) —端連接于中間固定接頭的公插針(35)上,一端連接于電動(dòng)機(jī)GO)上,用于將中間連接接頭的電信號(hào)輸入到電動(dòng)機(jī)GO)上。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種用于地層流體取樣工具的液壓動(dòng)力裝置,其包括有液壓動(dòng)力短節(jié)和平衡短節(jié),所述液壓動(dòng)力短節(jié)和平衡短節(jié)通過中間固定接頭連接,所述平衡短節(jié)的另一端連接于信號(hào)輸入組接接頭,所述平衡短節(jié)還包括有平衡彈簧、平衡活塞,所述平衡彈簧的一端固定于中間固定接頭上,另一端設(shè)置有與平衡外殼密封接觸的平衡活塞,并該平衡活塞能在平衡外殼內(nèi)部自由滑動(dòng),平衡活塞又將平衡短節(jié)分為液壓油腔和泥漿流體腔。采用了該結(jié)構(gòu)的液壓動(dòng)力裝置,由于其具有結(jié)構(gòu)上的抗壓防護(hù)措施,所以能夠很好的抵抗來自勘探井底外部泥漿流體的高壓,從而保護(hù)液壓動(dòng)力裝置結(jié)構(gòu)上的不變形,和功能上的正常運(yùn)行。
文檔編號(hào)G08C19/00GK202176330SQ20112029768
公開日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月12日
發(fā)明者李秀文 申請(qǐng)人:李秀文