一種地層評價儀的製作方法

2023-05-01 13:09:46 1

專利名稱：一種地層評價儀的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種地層評價儀。
背景技術：
目前，在石油勘探開發過程中，需要使用地層評價儀(或稱地層測試 器)以獲取地層物理參數，這種儀器的主要目的是測壓和取樣。近年來，國 內外地層評價儀的種類較多。這些現存的地層評價儀由於零部件繁多，又均 採用首尾相接的串連方式，使得目前的地層評價儀均非常長，在使用時非常 不便，非常容易卡住，定位也很難達到精確。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種長度小、使用方便、定位精確的地 層評價儀。
為了解決上述問題，本發明提供了一種地層評價儀，包括依次組裝的 上電子節、機械液壓節、傳感器短節、下電子節及流體取樣裝置；其中
所述上電子節用於向所述機械液壓節提供動力；
所述機械液壓節用於進行固定、封隔及取樣，並驅動所述流體取樣裝置；
所述傳感器短節用於對井下環境進行監測，並將監測到的數據傳輸給所 述下電子節；
所述下電子節根據所述傳感器短節提供的數據對所述機械液壓節進行 控制；
所述流體取樣裝置在所述機械液壓節的驅動下進行取樣。
進一步，所述機械液壓節包括電才幾、柱塞泵、流體泵、補償油缸、多才及 耳又樣筒及控制液壓迴路的兩個以上電石茲閥；其中所述電機設置在所述機械液壓節上部，與所述柱塞泵相連，並帶動所述柱塞泵轉動；
所述柱塞泵在所述電機帶動下轉動產生液壓能，為所述流體泵、補償油缸及多極取樣筒等液壓部件提供液壓動力；
所述補償油缸與所述柱塞泵相連，設置在所述^L械液壓節上部，用於儲存液壓油；
所述流體泵與所述多極取樣筒平行設置在所述機械液壓節中部，分別用
於提供取樣動力及取樣；
所述電磁閥設置在所述柱塞泵與所述流體泵、補償油缸及多極取樣筒等液壓部件之間，用於控制液壓回^^。
進一步，所述兩個以上電磁閥在所述機械液壓節圓周截面上緊密排列並平行設置。
進一步，所述補償油缸採用兩側雙平衡活塞結構。
進一步，所述流體取樣裝置中設置有兩個以上PVT取樣筒，所述兩個以上PVT取樣筒採用並聯方式設置。
本發明具有如下優點
1、 本發明採用模塊化結構，使得本發明安裝方便，結構緊湊，長度變小後定位可靠。
2、 本發明中電磁閥採用緊密排列、平行設置，有效利用了本發明的空間，大大縮短了本發明，使得本發明在使用時非常方便、可靠。
3、 本發明中兩個以上部件採用兩側平行設置，使得本發明的長度進一步縮小。


下面結合附圖對本發明的實施方式作進一步說明
圖l示出了本發明一種地層評價儀使用狀態示意圖；圖2示出了本發明一種地層評價儀整體結構示意圖；圖3示出了本發明一種地層評價儀液壓原理圖；圖4示出了本發明一種地層評價儀中電磁閥排列結構示意圖；圖5示出了本發明 一種地層評價儀中補償油缸排列結構示意圖；圖6示出了本發明 一種地層評價儀中機械液壓節結構示意圖；圖7示出了本發明一種地層評價儀中PVT取樣筒排列結構示意8示出了本發明一種地層評價儀中上電子節結構示意圖；圖9示出了本發明 一種地層評價儀中傳感器短節結構示意圖；圖IO示出了本發明一種地層評價儀中下電子節結構示意圖。
具體實施例方式
本發明是靠井口地面設備及電纜絞車9，用測井電纜送入鑽井井筒內的，它工作時的地面設備圖1所示。本發明的主要任務是把封隔器7貼緊在鑽井井壁上，然後用封隔器7上的吸嘴抽取地層流體進行分析，主要工作包括測壓、取樣等作業項目。
如圖2所示，本發明包括模塊化的依次組裝的上電子節1、機械液壓節2、傳感器短節3、下電子節4及流體取樣裝置5。其中，上電子節1用於向機械液壓節2提供動力；機械液壓節2用於進行固定、封隔及取樣，並驅動流體取樣裝置5;傳感器短節3用於對井下環境進行監測，並將監測到的數據傳輸給下電子節4;下電子節4根據傳感器短節3提供的數據對機械液壓節2進行控制；流體取樣裝置5在機械液壓節2的驅動下進行取樣。
上電子節1位於本發明的上部，結構如圖8所示，包括電源11、通訊電路12、馬達啟動電路13、上接頭電磁閥驅動板14、伽瑪探頭板15等電路組件，這些電路組件按照優化組裝方式設置在上電子節1中。上電子節1中電源22接收來自井上的電能，中轉後為通訊電路12、馬達啟動電路13、上接頭電磁閥驅動板14、伽瑪探頭板15等電路組件提供電能；通訊電路12負責接收傳感器發送的數據，並將該數據轉換後傳輸到井上設備，同時還接收來自井上設備信號，轉換後發送到動作執行部件；馬達啟動電路13為三相變頻電路，可以進行調速，從而調整液壓系統的供油情況；電磁閥驅動板14控制電磁閥21動作，從而實現控制液壓迴路；伽瑪^1頭板15通過測量200 井深參數，校正儀器深度位置。
機械液壓節2位於上電子節1與傳感器短節3之間，為本發明的機械執行機構。機械液壓節2中液壓系統的工作原理如圖3所示，通過電機6驅動柱塞泵8轉動，柱塞泵8為液壓系統提供動力液壓油，並通過電》茲閥21控制，實現對各液壓部件的驅動和控制。
機械液壓節2的結構如圖6所示，包括電機6、柱塞泵8、流體泵23、補償油缸22、多極取樣筒24及控制液壓迴路的兩個以上電》茲閥21。電機6設置在機械液壓節2上部，與柱塞泵8相連，並帶動柱塞泵8轉動；柱塞泵8在電機帶動下轉動產生液壓能，為流體泵23、補償油缸22及多極取樣筒24等液壓部件提供液壓動力；補償油缸22與柱塞泵8相連，設置在機械液壓節2上部，用於儲存液壓油；流體泵23與多極取樣筒24平行設置在機械液壓節2中部，分別用於提供取樣動力及取樣；電磁閥21設置在柱塞泵8與流體泵23、補償油缸22及多極取樣筒24等液壓部件之間，用於控制液壓迴路。
另外，在機械液壓節2上還設置有儀器採樣時用於封隔的封隔器7。封隔器7也通過柱塞泵8驅動，並通過電磁閥21控制。
如圖9所示，緊靠機械液壓節2的是傳感器短節3。傳感器短節3內設置用於有測量井下環境壓力的石英壓力計31、用於測量井下流體電阻率及電導率的電阻率電導率計32以及用於測量井下流體密度的流體密度計33等。石英壓力計31、電阻率電導率計32以及流體密度計33按照優化組裝方式設置在傳感器短節3中。
如圖10所示，在傳感器短節3下面是下電子節4。下電子節4包含按照優化組裝方式設置在下電子節4中的上部傳感器的電路41、電磁閥驅動板42、流體取樣裝置的控制板43等。上部傳感器的電路41用於為控制傳感器電能的供給，電磁閥驅動板42用於驅動電磁閥21,流體取樣裝置的控制板43用於控制流體取樣裝置5中的大取樣筒及PVT取樣筒51的取樣動作，實現大取樣筒及PVT取樣筒51的分別取樣。
最後一節為流體取樣裝置5，流體取樣裝置5內可根據需要分別安裝大取樣筒或PVT取樣筒51 。在需要進行大量取樣時，在下電子節4中的流體取樣裝置的控制板控制下，大取樣筒進行取樣。在需要採集高標準要求流體樣品時，則控制PVT取樣筒51進行取樣動作。
如圖4所示，在本發明的積4成液壓節2中，由於電^f茲閥21的^t量較多，本發明採用了在機械液壓節2圓周截面上緊密排列並平行設置的方式，也就是徑向陣列分布的安裝形式。採用這種排列方式僅在儀器上接頭內，橫截面上就布置了 IO個電磁閥，在下接頭中的橫截面上布置了 5個電磁閥。
採用這種排列方式的獨特優點是可以在有限的區域內，也就是在本發明的一個橫截面中，最大限度地安裝液壓元器件即電磁閥21。這就使本發明集成度提高，本發明軸向的總長度減小，從而大大簡化本發明的機械結構，減輕本發明的重量。
國外同類儀器中電磁閥的排列結構為電磁閥沿地層評價儀軸向安裝，這種排列結構顯然在地層評價儀徑向上，只安裝了 1個閥，勢必要大大增加地層評價儀的長度，才能裝入數量較多的電磁閥。
如圖6、圖7、圖8所示，本發明在三個不同的位置，其截面上均採用了 "兩邊側掛式"的機械結構。
① 才幾械液壓節2上部液壓^f諸油箱的補償油缸22採用兩側雙平衡活塞結
構；
② 機械節液壓2中段，兩側分別掛裝流體泵23和多極取樣筒24;
③ 流體取樣裝置5中的PVT取樣筒51 ，也採用兩側掛裝式機械結構，即同一截面，可安裝2個PVT^又樣筒51。
本發明具有非常突出的效果
1、 儀器分為上電子節l、機械液壓節2、傳感器短節3、下電子節4及流體取樣裝置5五個緊湊模塊，使儀器長度減少，重量減輕，操作方便；
2、 電磁閥21圓周陣列安裝，可以大大減少本發明軸向尺寸， 製造成本降低；
3、 在本發明三個不同的位置，其截面上均採用了兩邊側掛式的機械結構，可以大大減少本發明軸向尺寸，使其結構更加緊湊。
綜上所述，以上僅為本發明的較佳實施例而已，並非用於限定本發明的保護範圍，因此，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1、一種地層評價儀，其特徵在於包括依次組裝的上電子節(1)、機械液壓節(2)、傳感器短節(3)、下電子節(4)及流體取樣裝置(5)；其中，所述上電子節(1)用於向所述機械液壓節(2)提供動力；所述機械液壓節(2)用於進行固定、封隔及取樣，並驅動所述流體取樣裝置(5)；所述傳感器短節(3)用於對井下環境進行監測，並將監測到的數據傳輸給所述下電子節(4)；所述下電子節(4)根據所述傳感器短節(3)提供的數據對所述機械液壓節(2)進行控制；所述流體取樣裝置(5)在所述機械液壓節(2)的驅動下進行取樣。
2、 如權利要求1所述的地層評價儀，其特徵在於所述機械液壓節(2) 包括電機(6)、柱塞泵(8)、流體泵(23)、補償油缸(22)、多極取樣 筒(24)及控制液壓迴路的兩個以上電磁閥(21);其中，所述電機(6)設置在所述機械液壓節(2)上部，與所述柱塞泵(8) 相連，並帶動所述柱塞泵(8)轉動；所述柱塞泵(8 )在所述電機帶動下轉動產生液壓能，為所述流體泵(23 )、 補償油缸(22)及多極取樣筒(24)等液壓部件提供液壓動力；所述補償油缸(22)與所述柱塞泵(8)相連，設置在所述機械液壓節 (2)上部，用於儲存液壓油；所述流體泵(23)與所述多極取樣筒(24)平行設置在所述機械液壓節 (2)中部，分別用於提供取樣動力及取樣；所述電磁閥(21)設置在所述柱塞泵(8)與所述流體泵(23)、補償 油缸(22)及多極取樣筒(24)等液壓部件之間，用於控制液壓迴路。
3、 如權利要求2所述的地層評價儀，其特徵在於所述兩個以上電磁閥(21)並排設置在所述機械液壓節(2)圓周截面上。
4、 如權利要求3所述的地層評價儀，其特徵在於所述補償油缸(22) 包括入口端(221 )與出口端(223 )及i殳置在所述入口端(221 )與出口 端(223 )之間的兩個以上活塞缸(222),所述活塞缸(222)並排設置。
5、 如權利要求4所述的地層評價儀，其特徵在於所述流體取樣裝置 (5)中設置有兩個以上PVT取樣筒(51 ),所述兩個以上PVT取樣筒(51 )採用並聯方式設置。
全文摘要
本發明提供了一種地層評價儀，包括依次組裝的上電子節、機械液壓節、傳感器短節、下電子節及流體取樣裝置；其中，所述上電子節用於向所述機械液壓節提供動力；所述機械液壓節用於進行固定、封隔及取樣，並驅動所述流體取樣裝置；所述傳感器短節用於對井下環境進行監測，並將監測到的數據傳輸給所述下電子節；所述下電子節根據所述傳感器短節提供的數據對所述機械液壓節進行控制；所述流體取樣裝置在所述機械液壓節的驅動下進行取樣。本發明採用模塊化結構，使得本發明安裝方便，結構緊湊，長度變小後定位可靠。
文檔編號E21B49/08GK101644154SQ200910091550
公開日2010年2月10日 申請日期2009年8月25日 優先權日2009年8月25日
發明者濤 盧, 楊 周, 唐玉宏, 尚景玉, 李索貴, 譚顯忠 申請人:中國海洋石油總公司;中海油田服務股份有限公司