應用於隨鑽測井儀器的抽排樣裝置的製作方法

2023-11-08 18:36:31 1

本實用新型屬於油氣勘探開發領域，具體涉及一種應用於隨鑽測井儀器中的在井下狹小空間內工作的抽排樣裝置。

背景技術：

在井下氣體檢測過程中，隨鑽測井儀器需要將井眼中的流體抽入到儀器內部的樣品腔中，對其進行降壓使溶解在流體中的烴類氣體析出。待儀器內的檢測系統完成烴類氣體檢測後，儀器還需將流體排回到井眼中。

目前，應用於地層測試器中的泵抽模塊能將地層中的流體抽到儀器內，且能將流體從儀器內排到井眼，但無法在井下對流體進行降壓操作。

技術實現要素：

為解決上述問題，本實用新型提供了一種能夠運用於隨鑽測井儀器中並且能在井下狹小空間內工作的抽排樣裝置。

本實用新型主要由上短節接頭、承壓電連接器、活塞缸、位移傳感器、耐壓筒、一體式活塞、柱塞缸和下短節接頭組成。所述的柱塞缸安裝在活塞缸的下端；活塞缸內部設置有一體式活塞，一體式活塞將活塞缸分為無杆腔和有杆腔，一體式活塞的活塞杆伸入柱塞缸中，使柱塞缸的內腔成為樣品室，樣品室底部開設樣品流道。所述的承壓電連接器從活塞缸的頂部穿入，通過壓蓋壓緊，壓蓋通過螺栓固定在活塞缸上。所述的位移傳感器從活塞缸的底部穿入，採用過盈配合固定在活塞缸上。位移傳感器的電連接端連接承壓電連接器。一體式活塞上開有階梯型深孔，磁環通過彈性擋圈固定在階梯型深孔中；位移傳感器的導杆伸入一體式活塞的階梯型深孔中，並設置在磁環中；位移傳感器的導杆內設有波導絲。活塞缸及柱塞缸外套置有耐壓筒，耐壓筒的頂端與上短節接頭上間隙配合的上螺紋套螺紋連接，底端與下短節接頭上間隙配合的下螺紋套螺紋連接。所述的活塞缸與柱塞缸固定。

所述的上短節接頭開設有第一軸向管道、第二軸向管道、第一徑向管道、第二徑向管道、第三軸向管道和第四軸向管道；所述活塞缸的缸筒開設有第五軸向管道、第六軸向管道、第七軸向管道、第三徑向管道和第四徑向管道；下短節接頭開設的第八軸向管道與柱塞缸的樣品流道通過帶有兩個O型密封圈的插管連通，第八軸向管道的輸入端設有截止閥。上短節接頭上的第一徑向管道連通第一軸向管道和第三軸向管道；第二徑向管道連通第二軸向管道和第四軸向管道。活塞缸上的第三徑向管道連通第五軸向管道和第六軸向管道，活塞缸上的第五軸向管道與上短節接頭上的第三軸向管道通過帶有兩個O型密封圈的插管連通；第六軸向管道與活塞缸的無杆腔連通。活塞缸上的第七軸向管道與上短節接頭上的第四軸向管道通過帶有兩個O型密封圈的插管連通；第四徑向管道連通第七軸向管道和活塞缸的有杆腔。

所述的活塞缸開設有沿圓周均布的四個通孔，柱塞缸的缸筒頂端端面開設有沿圓周均布的四個螺紋孔，通孔與螺紋孔一一對齊，長螺栓穿過活塞缸的通孔擰入柱塞缸的螺紋孔內，將活塞缸和柱塞缸固連。

所述活塞缸的缸筒上開設有軸向設置的第一液壓油管道，柱塞缸的缸筒上開設有軸向設置的第二液壓油管道，上短節接頭開設有液壓油入口，下短節接頭開設有液壓油出口；液壓油入口與第一液壓油管道通過帶有兩個O型密封圈的插管連通；液壓油出口與第二液壓油管道通過帶有兩個O型密封圈的插管連通。

所述的上短節接頭開有第一導線孔，活塞缸開有第一導線槽，柱塞缸開有第二導線槽，下短節接頭開有第二導線孔。導線從第一導線孔穿入，連接承壓電連接器，並穿過第一導線槽和第二導線槽，由第二導線孔穿出。

所述的上短節接頭與活塞缸之間、下短節接頭與柱塞缸之間由定位銷進行周向定位。活塞缸與柱塞缸之間由定位銷周向定位。上短節接頭、下短節接頭的外壁與耐壓筒的內壁之間均有O型密封圈進行密封。一體式活塞上套置格萊圈和第一導向環；柱塞缸內壁與一體式活塞之間設有C型組合圈、第二導向環和防塵圈。

本實用新型具有的有益效果：

本實用新型的缸體由柱塞缸和活塞缸組合而成，能使抽入的流體在柱塞缸中進行降壓，以備後續的檢測。同時在缸體的圓周壁設有流道，以供抽排樣裝置中不同零部件之間流體的流動。在缸體內裝有位移傳感器，用來控制樣品的抽入量。本實用新型調試簡單，集成度高。

附圖說明

圖1是本實用新型的第一個縱向截面圖；

圖2是本實用新型的第二個縱向截面圖；

圖3是本實用新型的第三個縱向截面圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。

如圖1所示，應用於隨鑽測井儀器的抽排樣裝置，主要由上短節接頭1、承壓電連接器2、活塞缸3、位移傳感器4、耐壓筒5、一體式活塞6、柱塞缸7和下短節接頭8組成。柱塞缸7安裝在活塞缸3的下端；活塞缸3內部設置有一體式活塞6，一體式活塞6將活塞缸3分為無杆腔13和有杆腔16，一體式活塞6的活塞杆伸入柱塞缸7中，使柱塞缸的內腔成為樣品室19，樣品室19底部開設樣品流道21。承壓電連接器2從活塞缸3的頂部穿入，通過壓蓋10壓緊，壓蓋10通過螺栓11固定在活塞缸3上。位移傳感器4從活塞缸3的底部穿入，採用過盈配合固定在活塞缸3上。位移傳感器4的電連接端連接承壓電連接器2。一體式活塞6上開有階梯型深孔，磁環15通過彈性擋圈14固定在階梯型深孔中；位移傳感器4的導杆伸入一體式活塞6的階梯型深孔中，並設置在磁環15中；位移傳感器4的導杆內設有波導絲，通電流脈衝產生旋轉磁場，兩個磁場產生磁致伸縮，使波導絲產生扭動脈衝，通過兩個脈衝的時間差來測位移。活塞缸3及柱塞缸7外套置有耐壓筒5，耐壓筒5的頂端與上短節接頭1上間隙配合的上螺紋套9螺紋連接，底端與下短節接頭8上間隙配合的下螺紋套23螺紋連接。

如圖1所示，活塞缸3開設有沿圓周均布的四個通孔12，柱塞缸7的缸筒頂端端面開設有沿圓周均布的四個螺紋孔18，通孔12與螺紋孔18一一對齊，長螺栓17穿過活塞缸3的通孔12擰入柱塞缸7的螺紋孔18內，將活塞缸3和柱塞缸7固連。

如圖2所示，活塞缸3的缸筒上開設有軸向設置的第一液壓油管道26，柱塞缸7的缸筒上開設有軸向設置的第二液壓油管道28，上短節接頭1開設有液壓油入口49，下短節接頭8開設有液壓油出口50；液壓油入口49與第一液壓油管道26通過帶有兩個O型密封圈的插管22連通；液壓油出口50與第二液壓油管道28通過帶有兩個O型密封圈的插管22連通，使得液壓油能夠從上至下流動，用來控制底部需要用液壓油驅動的裝置。上短節接頭1開有第一導線孔24，活塞缸3開有第一導線槽25，柱塞缸7開有第二導線槽27，下短節接頭8開有第二導線孔29。導線從第一導線孔24穿入，連接承壓電連接器2，並穿過第一導線槽25和第二導線槽27，由第二導線孔29穿出給下部裝置供電。

如圖3所示，上短節接頭1開設有第一軸向管道30、第二軸向管道31、第一徑向管道32、第二徑向管道33、第三軸向管道34和第四軸向管道35；活塞缸3的缸筒開設有第五軸向管道36、第六軸向管道38、第七軸向管道41、第三徑向管道37和第四徑向管道42；下短節接頭8開設的第八軸向管道48與柱塞缸的樣品流道21通過帶有兩個O型密封圈的插管22連通，第八軸向管道48的輸入端設有截止閥。上短節接頭1上的第一徑向管道32連通第一軸向管道30和第三軸向管道34；第二徑向管道33連通第二軸向管道31和第四軸向管道35。活塞缸3上的第三徑向管道37連通第五軸向管道36和第六軸向管道38，活塞缸3上的第五軸向管道36與上短節接頭1上的第三軸向管道34通過帶有兩個O型密封圈的插管22連通；第六軸向管道38與活塞缸3的無杆腔13連通。活塞缸3上的第七軸向管道41與上短節接頭1上的第四軸向管道35通過帶有兩個O型密封圈的插管22連通；第四徑向管道42連通第七軸向管道41和活塞缸3的有杆腔16。

如圖1、2、3所示，上短節接頭1與活塞缸3之間、下短節接頭與柱塞缸7之間由定位銷20進行周向定位。活塞缸3與柱塞缸7之間由定位銷43周向定位。上短節接頭1、下短節接頭8的外壁與耐壓筒5的內壁之間均有O型密封圈47進行密封。一體式活塞6上套置格萊圈40和第一導向環39，分別起密封和導向作用。柱塞缸7內壁與一體式活塞6之間設有C型組合圈44、第二導向環45和防塵圈46，分別起密封、導向和防塵作用。

該應用於隨鑽測井儀器的抽排樣裝置，工作原理如下：

如圖1、2、3所示，樣品流道21為泥漿和樣品室19的連通管道。取樣時，高壓液壓油由上短節接頭1的第二軸向管道31流入，經第二徑向管道33和第四軸向管道35流入活塞缸3的第七軸向管道41和第四徑向管道42，進而流入活塞缸3的有杆腔16；無杆腔13中的液壓油經活塞缸3上的第六軸向管道38、第三徑向通道37及第五軸向管道36流出，通過上短節接頭1的第三軸向管道34、第一徑向管道32和第一軸向管道30流回油箱。此時，一體式活塞6向上移動，樣品室內的體積增大，流體樣品經過下短節接頭8上的第八軸向管道48流入樣品室19。在流入端設有截止閥，當抽入一定流量後，通過截止閥使樣品室19封閉。同時一體式活塞6一直向上移動，對樣品室19內的樣品進行減壓。排樣時，高壓液壓油經上短節接頭1上的第一軸向管道30流入，經第一徑向管道32和第三軸向管道34流入活塞缸3中的第五軸向管道36、經第三徑向管道37和第六軸向管道38，進而流入無杆腔13；有杆腔16中的液壓油經活塞缸3上的第四徑向管道42和第七軸向管道41流出，經過上短節接頭1上的第四軸向管道35、第二軸徑管道33和第二軸向管道31流回油箱。此時一體式活塞6向下移動，樣品從樣品室19經過下短節接頭8上的第八軸向管道48排出。

樣品室吸入樣品時，位移傳感器4可以檢測一體式活塞6的移動距離來測量樣品的吸入量。