過套管電阻率測井儀推靠器液力迴路裝置的製作方法

2023-06-16 06:59:21 2

專利名稱：過套管電阻率測井儀推靠器液力迴路裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及石油工業勘探開發中的測井技術領域。一種石油電測的井下工具，特別涉及一種過套管電阻率測井儀推靠器液力迴路裝置。本裝置可以在溫度175℃，壓力120MPa條件下產生液壓力推動測井儀傳感器探頭緊貼井壁，活塞可停放於設計行程內任何位置，實現推靠力的調節。
背景技術：
液力迴路裝置是過套管電阻率測井儀的重要組成部分。過套管電阻率測井儀是在套管內通過推靠臂把測量電極推靠在套管內壁上，應用不同供電測量方式求得地層的電阻率值，用於油藏動態監測，確定油氣動態運移狀況，優化採油方案，預測潛力油層，延長油田開採壽命。測量方法要求測井儀設計兩組供電電極，四組測量電極，一共六組電極。每組電極有三個獨立運動的電極臂。其結構是六組電極安裝在電極臂外殼上，與電極臂相連的有儲能彈簧裝置。在測井時，電極臂在活塞連杆液壓力的推動下，六組電極同時可靠地推靠在套管內壁上。保證每組電極至少有一個電極臂與套管內壁可靠接觸，整支儀器有六組共十八個電極同時推靠井壁需要很大的主動力。而且兩個刻度供電電極在儀器的兩端，如分別給每組電極一個單獨動力源，那麼儀器長度將增加很多。並且，電極臂停放位置和推靠力不能控制。
經專利檢索表明與本發明相關的文獻共有二十三篇中國專利，其專利號分別為89213880.7，9524001.1，96227293.0，96236310.0，99230341.9，99227402.8，87106589，94106184.1，95190583.X，95195478.4，966120555.5，97125418.4，96193953.2，96198822.3，98118846.X，00123642.3，00800274.6，00801564.3，00800378.5，
01120665.9，00804130.X，96232526.0，02231905.5，從檢索出的二十三篇相關文獻看，還未發現與本發明相類似或相同的液壓動力迴路裝置文獻。

發明內容
本發明的目的是提供一種過套管電阻率測井儀推靠器液力迴路裝置，用於過套管電阻率測井儀中。滿足在高溫175℃，高壓120MPa條件下，驅動儀器的推靠器傳感探頭，緊貼鋼套管內壁，實現電流發射和信號檢測，測量套管外地層電阻率，進而確定油氣藏的儲藏位置。克服原有技術儀器長度較長，電極臂停放位置和推靠力不能控制的不足。
本發明專利的功能是這樣實現的在過套管電阻率測井儀的筒狀殼體內安裝有電機、軸向柱塞泵、安全閥、止回閥、補油閥、二位三通常閉電磁閥、二位三通常開電磁閥、二位二通常閉電磁、液壓缸，以及連接管線組成一個液壓動力源。液壓動力源全部浸入過套管電阻率測井儀液壓油中。液壓缸內有活塞，活塞為一個動力輸出連杆。電機的功率在60-100瓦之間；系統工作壓力在4-7MPa之間。通過過套管電阻率測井儀有導線連接電機和電磁閥，導線連接地面井下控制器。
所述的液壓動力源的連接關係是電機連接軸向柱塞泵，軸向柱塞泵的出口連接止回閥，並通過止回閥連接二位三通常開電磁閥。二位三通常開電磁閥連接液壓缸的B口。在止回閥與二位三通常開電磁閥之間管線上連接有液壓安全閥和補油閥。在止回閥與二位三通常開電磁閥之間管線上串連有二位三通常閉電磁閥和二位二通常閉電磁閥，二位二通常閉電磁閥連接到液壓缸的A口。
所述的液壓缸內徑為30-70毫米之間，長度為50-80毫米之間。液壓缸內徑最好是50毫米，長度最好是70毫米。
最好的結構及參數為殼體外徑為80毫米，系統工作壓力為5.5MPa，系統安全閥壓力可調為6-7.5±0.5MPa，軸向柱塞泵配的是交流電機，電機功率為60-100瓦，轉速為2900轉/分。
根據儀器的長度、電極推靠力和儀器結構的整體要求，過套管電阻率測井儀設計成一個液壓動力源來推動六組測量電極，即一個液壓動力源上有六個液壓缸。
本發明的有益效果過套管電阻率測井儀推靠器液力迴路裝置可產生液壓力推動活塞，即推動測井儀器探頭推靠井壁，活塞可停放於設計行程內任何位置，推靠力的大小可以控制、調節。根據儀器的長度、電極推靠力和儀器結構的整體要求，過套管電阻率測井儀設計成一個液壓動力源來推動六組測量電極。它的優點是液壓動力源可實現遠距離多點控制，體積小、輸出力量大，迴路裝置中的液壓油可通過管線輸送到兩端液壓缸內產生輸出力，儀器只要一個動力源，結構緊湊，可靠。本發明液力迴路裝置能夠滿足過套管電阻率測井儀推靠器使用要求。克服了現有技術的不足。本發明設計結構有較大的改進，使其完全符合測井的需要並產生了意想不到的實用效果。是一項新穎、進步、實用的新設計。
下面結合附圖及具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。


本申請附圖為本發明裝置原理結構示意圖。是實施例的結構示意圖。
圖中，1.交流電機，2.軸向柱塞泵，3.安全閥，4.止回閥，5.補油閥，6.二位三通常閉電磁閥，7.二位三通常開電磁閥，8.二位二通常閉電磁閥，9.液壓缸，10.活塞。
具體實施例方式
實施例參閱附圖。在過套管電阻率測井儀的筒狀殼體內，交流電機連接軸向柱塞泵(2)，軸向柱塞泵(2)的出口連接止回閥(4)，並通過止回閥(4)連接二位三通常開電磁閥(7)。二位三通常開電磁閥(7)連接液壓缸(9)的B口。在止回閥(4)與二位三通常開電磁閥(7)之間管線上連接有液壓安全閥(3)和補油閥(5)。在止回閥(4)與二位三通常開電磁閥(7)之間管線上串連有二位三通常閉電磁閥(6)和二位二通常閉電磁閥(8)，二位二通常閉電磁閥(8)連接到液壓缸(9)的A口，形成一個液壓動力源。液壓動力源全部浸入過套管電阻率測井儀液壓油中。液壓缸(9)內的活塞(10)為一個動力輸出連杆。液壓缸(9)內徑是50毫米，長度是70毫米。過套管電阻率測井儀有導線連接電機和電磁閥，導線連接井下控制器。殼體外徑為φ80毫米，系統工作壓力為5.5MPa，系統安全閥壓力可調為6-7.5±0.5MPa，軸向柱塞泵(2)配的是交流電機，電機功率為60-100瓦，轉速為2900轉/分。
簡述過套管電阻率測井儀推靠器液力迴路裝置工作過程，幫助理解本發明。參閱附圖。
液力迴路裝置工作過程。液壓推靠器張開過程是執行活塞(10)向下運動，首先三個電磁閥全部通電工作，然後電機通電工作，電機帶動柱塞泵工作，泵打的高壓油經過止回閥(4)、二位三通常閉電磁閥(6)、二位二通常閉電磁閥(8)經A口進入液壓缸(9)上腔推動活塞(10)向下運動，液壓缸下腔的液壓油經B口進入一個二位三通常開電磁閥(7)流入平衡油腔。
液壓推靠器收攏過程是執行活塞(10)向上運動，首先3DT二位二通常閉電磁閥通電工作，液壓缸(9)上腔的壓力降為環境壓力，液壓缸活塞(10)在彈簧力的推動下向上運動，液壓缸(9)的下腔形成瞬時真空，在環境壓力作用下，補油閥(5)向液壓缸(9)的下腔補充液壓油，然後電機通電工作，電機帶動柱塞泵，泵打的高壓油經過2DT二位三通常開電磁閥經B口進入液壓缸下腔推動活塞向上運動，液壓缸上腔的液壓油經A口進入3DT二位二通常閉電磁閥和1DT二位三通常閉電磁閥流入平衡油腔。
液壓動力迴路選用的電磁閥不是一般的電磁換向滑閥，而是電磁錐閥，二位三通常閉電磁閥的閥芯兩端都是錐形的，其工作模式是電磁鐵不通電，錐閥芯在彈簧力的作用下，密封住一個進油口，當電磁鐵通電時，錐閥芯在電磁力的作用下，打開一個進油口，與另一個油口相通，同時密封住另一個進油口。二位三通常開電磁閥與二位三通常閉電磁閥正好相反，其工作模式是電磁鐵不通電，一個進油口與另外一個油口相通，錐閥芯在彈簧力的作用下，密封住另一個進油口，當電磁鐵通電時，錐閥芯在電磁力的作用下，密封住進油口，同時打開另一個進油口與另外一個油口相通。二位二通常閉電磁閥，其工作模式是電磁鐵不通電，錐閥芯在彈簧力作用下封閉進、出油口，當電磁鐵通電時，錐閥芯在電磁力的作用下，打開進、出油口。
液壓推靠器張開或收攏過程中，電機、電磁閥的電磁鐵通、斷電情況列表如下 注+號表示通電，-號表示斷電系統電磁閥採用錐閥芯結構的電磁閥，整個系統在高壓情況下，密封可靠，保壓、換向可靠。系統從低溫升到高溫，液壓迴路密閉系統內的液壓油體積會膨脹，膨脹的液體會從安全閥流入儀器腔，使系統內保持調定壓力，不會產生困油現象。
權利要求
1.一種過套管電阻率測井儀推靠器液力迴路裝置，其特徵在於在過套管電阻率測井儀的筒狀殼體內安裝有電機(1)、軸向柱塞泵(2)、安全閥(3)、止回閥(4)、補油閥(5)、二位三通常閉電磁閥(6)、二位三通常開電磁閥(7)、二位二通常閉電磁閥(8)、液壓缸(9)，以及連接管線組成一個液壓動力源，液壓動力源全部浸入過套管電阻率測井儀液壓油中，液壓缸(9)內有活塞(10)，活塞(10)為一個動力輸出連杆，電機的功率在60-100瓦之間；系統工作壓力在4-7MPa之間，通過過套管電阻率測井儀有導線連接電機(1)和電磁閥，導線連接地面井下控制器。
2.根據權利要求1所述的過套管電阻率測井儀推靠器液力迴路裝置，其特徵在於電機連接軸向柱塞泵(2)，軸向柱塞泵(2)的出口連接止回閥(4)，並通過止回閥(4)連接二位三通常開電磁閥(7)，二位三通常開電磁閥(7)連接液壓缸(9)的B口，在止回閥(4)與二位三通常開電磁閥(7)之間管線上連接有液壓安全閥(3)和補油閥(5)，在止回閥(4)與二位三通常開電磁閥(7)之間管線上串連有二位三通常閉電磁閥(6)和二位二通常閉電磁閥(8)，二位二通常閉電磁閥(8)連接到液壓缸(9)的A口。
3.根據權利要求1或2所述的過套管電阻率測井儀推靠器液力迴路裝置，其特徵在於所述的液壓缸(9)內徑為30-70毫米之間，長度為50-80毫米之間，液壓缸(9)內徑最好是50毫米，長度最好是70毫米。
4.根據權利要求1或2所述的過套管電阻率測井儀推靠器液力迴路裝置，其特徵在於殼體外徑為80毫米，系統工作壓力為5.5MPa，系統安全閥壓力可調為6-7.5±0.5MPa，軸向柱塞泵(2)配的是交流電機，電機功率為60-100瓦，轉速為2900轉/分。
5.根據權利要求1或2所述的過套管電阻率測井儀推靠器液力迴路裝置，其特徵在於二位二通常閉電磁閥(8)是電磁錐閥。
6.根據權利要求1或2所述的過套管電阻率測井儀推靠器液力迴路裝置，其特徵在於一個液壓動力源上有六個液壓缸(9)。
全文摘要
本發明應用於石油勘探開發測井中，是一種測井井下工具。該裝置主要由交流電機、軸向柱塞泵、安全閥、止回閥、補油閥、二位三通常閉電磁閥、二位三通常開電磁閥、二位二通常閉電磁閥、液壓缸、活塞組成。適用於溫度175℃，壓力120MPa條件下的過套管電阻率測井儀中。該裝置可產生液壓力推動測井儀傳感器探頭緊貼井壁，活塞可控制停放於設計行程內任何位置，推靠力可調節。
文檔編號E21B49/00GK1807902SQ200610003458
公開日2006年7月26日 申請日期2006年2月9日 優先權日2006年2月9日
發明者吳金雲, 包德州 申請人:中國石油天然氣集團公司, 中國石油集團測井有限公司