適用於偏心配水器的直讀式驗封儀的製作方法
2023-06-03 15:18:31
專利名稱：適用於偏心配水器的直讀式驗封儀的製作方法
技術領域：
本發明屬於應用於分層注水井驗封測試領域，涉及一種檢驗分層注水井的封隔器密封效果裝置，尤其涉及一種適用於偏心配水器的直讀式驗封儀。
背景技術：
驗封測試是分層注水井試井工作中的一項重要內容。目前普遍採用的驗封測試方法為傳統機械式密封段帶存儲式驗封壓計進行驗封測試。在測試時必須帶較重的加重杆所帶來的衝擊來座封，座封及解封不可靠。定位臂容易誤觸發導致某些層無法測量。由於是採用存儲式驗封壓力計，只有在儀器起出之後回放數據才能判斷驗封效果，若不封還得重新測試，測試的實時性差，效率較低。
發明內容
為了解決背景技術中存在的上述技術問題，本發明提供了一種可實現對驗封數據的實時監測、通過上位機軟體控制儀器實現一個電機完成定位臂的開、收及密封段的座封、解封控制的適用於偏心配水器的直讀式驗封儀。本發明技術解決方案是本發明提供了一種適用於偏心配水器的直讀式驗封儀，其特殊之處在於所述適用於偏心配水器的直讀式驗封儀包括驗封儀骨架以及自上而下依次設置在驗封儀骨架上的控制部件、直讀壓力測量部件、可控密封短節以及可控定位短節；所述控制部件分別與可控密封短節和可控定位短節連接並帶動可控密封短節以及可控定位短節工作。上述控制部件包括電機、推力杆、套裝在驗封儀骨架外部的連接筒以及設置在驗封儀骨架內部的螺紋杆；所述電機帶動螺紋杆轉動；所述螺紋杆的兩端分別設置有可相向運動的第一推力滑塊以及第二推力滑塊；所述第一推力滑塊與套筒活動連接並帶動套筒沿驗封儀骨架的軸向進行移動；所述第二推力滑塊與推力杆相連並帶動推力杆沿驗封儀骨架的軸向進行移動；所述套筒以及推力杆共同帶動可控密封短節進行密封動作。上述螺紋杆的兩端分別設置有左旋向以及右旋向的梯形螺紋，所述第一推力滑塊以及第二推力滑塊分別套裝在螺紋杆兩端的梯形螺紋上。上述可控密封短節包括自上而下套裝在驗封儀骨架外部的第一密封部件以及第二密封部件；所述第一密封部件以及第二密封部件之間設置有進壓孔；所述進壓孔與直讀壓力測量部件相貫通；所述套筒帶動第一密封部件進行密封動作；所述推力杆帶動第二密封部件進行密封動作。上述第一密封部件或第二密封部件均包括密封膠筒安裝基座、密封膠筒以及密封膠筒回復彈簧；所述密封膠筒的一端固定設置在密封膠筒安裝基座上，另一端套筒或推力杆上；所述密封膠筒回復彈簧設置在密封膠筒安裝基座與套筒或推力杆之間。上述第一密封部件或第二密封部件還包括用於壓緊密封膠筒與套筒或推力杆的壓緊螺環。
上述可控定位短節包括定位爪安裝支架、兩個定位爪以及開爪彈簧；所述定位爪安裝支架通過螺紋與密封膠筒安裝基座相連；所述兩個定位爪通過銷軸設置在定位爪安裝支架的端部；所述開爪彈簧設置在兩個定位爪之間。上述定位爪安裝支架呈倒T型；所述倒T型定位爪安裝支架包括與驗封儀骨架的軸向相平行的豎直端以及與豎直端相連接的水平端；所述豎直端通過螺紋與密封膠筒安裝基座相連；所述兩個定位爪通過銷軸設置在定位爪安裝支架水平端的端部。上述可控定位短節還包括設置在驗封儀骨架最端部的導錐。上述直讀壓力測量部件包括用於監測驗封儀骨架內部油管的油路壓力傳感器以及用於監測密封層地層壓力的地層壓力傳感器；所述進壓孔與地層壓力傳感器相貫通。由於採用了上述技術方案，本發明具有以下優點本發明的驗封儀在使用時，儀器通過電纜頭與測試電纜相連，通過磁定位數據結合碼盤數據下至預定層位，通過地面軟體控制電機打開定位爪，下放儀器準確座層後控制密封膠筒張開座封，之後進行驗封測試，地面軟體實時監控測試數據，在測試結束後地面軟體發指令使儀器先解封後收回密封膠筒，最後上提並收回定位爪。使得儀器能夠在多個配水器反覆進行測量，而且能有效地減少密封膠筒磨損。本發明可在地面實時監控井下驗封時壓力變化情況，提高驗封效率；可在地面控制定位臂的打開、收回和密封短節皮碗的張開與收回，大大降低工人的勞動強度。
圖1是本發明所提供的直讀式驗封儀的使用狀態參考圖；圖2是本發明所採用的直讀式驗封儀的結構示意圖；圖3是圖2的A-A視圖；圖4是圖2的B-B視圖；圖5是圖2的C-C視圖；圖中，11-控制電路及磁定位部分；12_傳動系統；13-直讀壓力測量部分；14_可控密封短節；15_偏心配水器部分示意；16_可控定位短節；201_連接筒；202_第一推力滑塊；203_螺紋杆；204_第二推力滑塊；205_壓力計電路短節；206_油管壓力傳感器；207-地層壓力傳感器；208_密封圈；209_壓緊螺環；210_密封膠筒；211_推力杆；212_進壓孔；213_密封膠筒安裝基座；214_密封膠筒回復彈簧；215_滑動套筒；216_定位爪安裝支架；217_銷軸；218_開爪彈簧；219_定位爪；220_導錐；301_第一固定銷；401_第二固定銷；402_推力板。
具體實施例方式本發明提供了一種適用於偏心配水器的直讀式驗封儀，包括驗封儀骨架、直讀壓力測量部分13、可控密封短節14、可控定位短節16及用於控制密封、定位短節動作的控制部分；可控密封短節14上設有與地層相連的測壓通道及用於解封的洩壓通道；控制部分包括密封、定位控制裝置，磁定位控制裝置，及上位機通信模塊；控制部件分別與可控密封短節和可控定位短節連接並帶動可控密封短節以及可控定位短節工作。控制部件包括電機、推力杆、套裝在驗封儀骨架外部的連接筒以及設置在驗封儀骨架內部的螺紋杆；電機帶動螺紋杆轉動；螺紋杆的兩端分別設置有可相向運動的第一推力滑塊以及第二推力滑塊；第一推力滑塊與套筒活動連接並帶動套筒沿驗封儀骨架的軸向進行移動；第二推力滑塊與推力杆相連並帶動推力杆沿驗封儀骨架的軸向進行移動；套筒以及推力杆共同帶動可控密封短節進行密封動作。螺紋杆的兩端分別設置有左旋向以及右旋向的梯形螺紋，第一推力滑塊以及第二推力滑塊分別套裝在螺紋杆兩端的梯形螺紋上，保證在電機旋轉時上、下密封膠筒同時在壓力平衡狀態下相向運動。可控密封短節包括自上而下套裝在驗封儀骨架外部的第一密封部件以及第二密封部件；第一密封部件以及第二密封部件之間設置有進壓孔；進壓孔與直讀壓力測量部件相貫通；套筒帶動第一密封部件進行密封動作；推力杆帶動第二密封部件進行密封動作。套筒可控制密封膠筒張、收的上下滑動；第一密封部件或第二密封部件均包括密封膠筒安裝基座、加強型密封膠筒以及密封膠筒回復彈簧；密封膠筒的一端固定設置在密封膠筒安裝基座上，另一端套筒或推力杆上；密封膠筒回復彈簧設置在密封膠筒安裝基座與套筒或推力杆之間。第一密封部件或第二密封部件還包括用於壓緊密封膠筒與套筒或推力杆的壓緊螺環。可控定位短節包括定位爪安裝支架、兩個定位爪以及開爪彈簧；定位爪安裝支架通過螺紋與密封膠筒安裝基座相連；兩個定位爪通過銷軸設置在定位爪安裝支架的端部；開爪彈簧設置在兩個定位爪之間。定位爪安裝支架呈倒T型；倒T型定位爪安裝支架包括與驗封儀骨架的軸向相平行的豎直端以及與豎直端相連接的水平端；豎直端通過螺紋與密封膠筒安裝基座相連；兩個定位爪通過銷軸設置在定位爪安裝支架水平端的端部。可控定位短節還包括設置在驗封儀骨架最端部的導錐。直讀壓力測量部件包括用於監測驗封儀骨架內部油管的油路壓力傳感器206以及用於監測密封層地層壓力的地層壓力傳感器；進壓孔與地層壓力傳感器相貫通。地層壓力傳感器以及油路壓力傳感器206同時設置在壓力計電路短節205上。下面結合附圖和具體實施方式
對本發明進行詳細說明。如圖1所示，本發明主要包括控制電路及磁定位部分11、傳動系統12、直讀壓力測量部分13、可控密封短節14及可控定位短節16。本發明的驗封儀在使用時，儀器通過電纜頭與測試電纜相連，通過磁定位數據結合碼盤數據下至預定層位，通過地面軟體控制電機打開定位爪，下放儀器準確座層後控制密封膠筒張開座封，之後進行驗封測試，地面軟體實時監控測試數據，在測試結束後地面軟體發指令使儀器先解封後收回密封膠筒，最後上提並收回定位爪。使得儀器能夠在多個配水器反覆進行測量，而且能有效地減少密封膠筒磨損。如圖2、3、4、5所示，電機輸出端與螺紋杆203相連，螺紋杆203兩端分別為左、右旋向的梯形螺紋及與之相配合的第一推力滑塊202及第二推力滑塊204 ;第一推力滑塊202通過第一固定銷301與連接筒201相連，連接筒201上安裝有壓緊螺環209及密封膠筒210 ；第二推力滑塊204通過螺栓與推力板402相連接，推力杆211通過第二固定銷401分別與推力板402及滑動套筒215相連，滑動套筒215上安裝有壓緊螺環209及密封膠筒210，上、下兩個密封膠筒210分別與密封膠筒安裝基座213相連接，密封膠筒安裝基座213上、下各裝有一個密封膠筒回復彈簧214。可控定位短節16上的定位爪安裝支架216通過螺紋與密封膠筒安裝基座213相連接，定位爪安裝支架216上安裝有銷軸217、開爪彈簧218、兩個定位爪219及導錐220。本發明的運動方案為地面軟體發送「開定位爪」指令後，電機帶動螺紋杆203轉動，使得與之配合的第一推力滑塊202和第二推力滑塊204相向運動，由於連接筒201及推力杆211上分別設置有長槽孔，所以第二推力滑塊204向上運動帶動推力杆211向上運動，使得定位爪219在開爪彈簧218的作用下張開，同時控制電路在行程開關的作用下關斷電機；下放儀器坐層，地面軟體發送「坐封」指令，第一推力滑塊202、第二推力滑塊204繼續運動，當第一固定銷301與連接筒201接觸及第二固定銷401與推力杆211接觸作用時，密封膠筒210在連接筒201及滑動套筒215的作用下同時張開，且使得推力杆211上的密封圈208與壓力計短節上的密封杆接觸，保證地層壓力傳感器207與進壓孔212連通；測試結束後，地面軟體發送「解封」指令，電機反轉，使得與之配合的第一推力滑塊202、第二推力滑塊204反向運動，由於連接筒201及推力杆211上的長槽孔所帶來的空行程，所有推力杆211向下運動先從壓力計短節上的密封杆上脫出，使得地層壓力與油管內壓力計平衡，密封膠筒210在第一推力滑塊202、第二推力滑塊204及密封膠筒回復彈簧214的作用下收回並觸發行程開關，將儀器上提一定距離後地面軟體發送收定位爪219指令，定位爪219在推力杆211的作用下收回，完成測試。
權利要求
1.一種適用於偏心配水器的直讀式驗封儀，其特徵在於所述適用於偏心配水器的直讀式驗封儀包括驗封儀骨架以及自上而下依次設置在驗封儀骨架上的控制部件、直讀壓力測量部件、可控密封短節以及可控定位短節；所述控制部件分別與可控密封短節和可控定位短節連接並帶動可控密封短節以及可控定位短節工作。
2.根據權利要求1所述的適用於偏心配水器的直讀式驗封儀，其特徵在於所述控制部件包括電機、推力杆、套裝在驗封儀骨架外部的連接筒以及設置在驗封儀骨架內部的螺紋杆；所述電機帶動螺紋杆轉動；所述螺紋杆的兩端分別設置有可相向運動的第一推力滑塊以及第二推力滑塊；所述第一推力滑塊與套筒活動連接並帶動套筒沿驗封儀骨架的軸向進行移動；所述第二推力滑塊與推力杆相連並帶動推力杆沿驗封儀骨架的軸向進行移動；所述套筒以及推力杆共同帶動可控密封短節進行密封動作。
3.根據權利要求2所述的適用於偏心配水器的直讀式驗封儀，其特徵在於所述螺紋杆的兩端分別設置有左旋向以及右旋向的梯形螺紋，所述第一推力滑塊以及第二推力滑塊分別套裝在螺紋杆兩端的梯形螺紋上。
4.根據權利要求2或3所述的適用於偏心配水器的直讀式驗封儀，其特徵在於所述可控密封短節包括自上而下套裝在驗封儀骨架外部的第一密封部件以及第二密封部件；所述第一密封部件以及第二密封部件之間設置有進壓孔；所述進壓孔與直讀壓力測量部件相貫通；所述套筒帶動第一密封部件進行密封動作；所述推力杆帶動第二密封部件進行密封動作。
5.根據權利要求4所述的適用於偏心配水器的直讀式驗封儀，其特徵在於所述第一密封部件或第二密封部件均包括密封膠筒安裝基座、密封膠筒以及密封膠筒回復彈簧；所述密封膠筒的一端固定設置在密封膠筒安裝基座上，另一端套筒或推力杆上；所述密封膠筒回復彈簧設置在密封膠筒安裝基座與套筒或推力杆之間。
6.根據權利要求5所述的適用於偏心配水器的直讀式驗封儀，其特徵在於所述第一密封部件或第二密封部件還包括用於壓緊密封膠筒與套筒或推力杆的壓緊螺環。
7.根據權利要求6所述的適用於偏心配水器的直讀式驗封儀，其特徵在於所述可控定位短節包括定位爪安裝支架、兩個定位爪以及開爪彈簧；所述定位爪安裝支架通過螺紋與密封膠筒安裝基座相連；所述兩個定位爪通過銷軸設置在定位爪安裝支架的端部；所述開爪彈簧設置在兩個定位爪之間。
8.根據權利要求7所述的適用於偏心配水器的直讀式驗封儀，其特徵在於所述定位爪安裝支架呈倒T型；所述倒T型定位爪安裝支架包括與驗封儀骨架的軸向相平行的豎直端以及與豎直端相連接的水平端；所述豎直端通過螺紋與密封膠筒安裝基座相連；所述兩個定位爪通過銷軸設置在定位爪安裝支架水平端的端部。
9.根據權利要求8所述的適用於偏心配水器的直讀式驗封儀，其特徵在於所述可控定位短節還包括設置在驗封儀骨架最端部的導錐。
10.根據權利要求9所述的適用於偏心配水器的直讀式驗封儀，其特徵在於所述直讀壓力測量部件包括用於監測驗封儀骨架內部油管的油路壓力傳感器以及用於監測密封層地層壓力的地層壓力傳感器；所述進壓孔與地層壓力傳感器相貫通。
全文摘要
本發明涉及一種適用於偏心配水器的直讀式驗封儀，包括驗封儀骨架以及自上而下依次設置在驗封儀骨架上的控制部件、直讀壓力測量部件、可控密封短節以及可控定位短節；控制部件分別與可控密封短節和可控定位短節連接並帶動可控密封短節以及可控定位短節工作。本發明提供了一種可實現對驗封數據的實時監測、通過上位機軟體控制儀器實現一個電機完成定位臂的開、收及密封段的座封、解封控制的適用於偏心配水器的直讀式驗封儀。
文檔編號E21B47/00GK102996115SQ20121050035
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月28日 優先權日2012年11月28日
發明者柴金勇, 王明, 韋明章, 張育新, 盧建恆 申請人:西安思坦儀器股份有限公司