專利名稱：一種地層測(cè)試器用高精密泵抽裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種地層測(cè)試器用高精密泵抽裝置。
背景技術(shù)：
泵抽是隨鉆地層測(cè)試儀的核心部件之一，高精密泵抽可以設(shè)定的速度和體積準(zhǔn)確抽取地層流體；獲知任意時(shí)刻的抽吸速度及抽吸體積。泵抽吸速度和抽吸體積對(duì)壓力恢復(fù)有重大影響，泵抽吸速度過快或過慢都不能準(zhǔn)確的測(cè)量真實(shí)的地層壓力；抽吸體積過多或過少都會(huì)對(duì)地層壓力恢復(fù)曲線造成影響，通過對(duì)地層壓力恢復(fù)曲線的分析，能得出地層流體滲透率和了解地層的動(dòng)態(tài)特性，因此我們需要對(duì)泵抽抽吸速度和體積進(jìn)行精確控制。目前電纜地層測(cè)試器上用的液壓泵抽裝置，由于其地層受鉆井液等侵腐較為嚴(yán)重，需要反復(fù)、大抽吸量進(jìn)行多次抽吸，以得到真實(shí)地層壓力等參數(shù)，其抽吸時(shí)間長短可以幾乎不受限制，因此無需進(jìn)行精密泵抽；而隨鉆地層測(cè)試中，由于井眼剛剛鉆開，井眼受鉆井液等侵腐較少，無須反復(fù)多次抽吸，即可測(cè)量到真實(shí)地層壓力。但隨鉆地層測(cè)試作業(yè)中， 鉆頭需停止鉆進(jìn)，這樣就大大占用鉆井作業(yè)時(shí)間，而鉆井作業(yè)能提供給隨鉆地層測(cè)試作業(yè)的時(shí)間非常有限；另一方面，由于隨鉆地層測(cè)試沒有電纜供電，只能用自帶電池組供電，受供電限制，需進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)；因此泵抽裝置需進(jìn)行精密控制，從而實(shí)現(xiàn)精密泵抽。然而由于在隨鉆地層測(cè)試中，鉆艇需承受較大的扭矩，鉆艇內(nèi)部有較大的通道進(jìn)行泥漿傳輸、還有壓力油、樣品、回油以及貫穿線的通道，鉆艇外部空間又受井眼的限制，因此可用于安置泵抽的空間非常有限，要在隨鉆地層測(cè)試器中設(shè)置高精密泵抽裝置非常困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種在泵抽基體狹長空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高精密泵抽控制的地層測(cè)試器用高精密泵抽裝置。為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種地層測(cè)試器用高精密泵抽裝置，包括電機(jī)，所述電機(jī)為高溫抗振精密直流伺服電機(jī)；制動(dòng)閘，所述制動(dòng)閘連接設(shè)置在所述電機(jī)輸出軸上；減速器，所述減速器一端連接所述電機(jī)，另一端連接絲杠副，所述減速器為高溫抗振精密減速器；絲杠副，所述絲杠副一端連接減速器，另一端連接泵抽裝置內(nèi)的活塞；泵抽基體，所述電機(jī)、制動(dòng)間、減速器、絲杠副及泵抽裝置依次串接，并套設(shè)在所述泵抽基體內(nèi)，所述泵抽基體套設(shè)在鉆鋌內(nèi)，所述泵抽基體與所述鉆鋌之間縫隙為泥漿通道。進(jìn)一步，還包括電機(jī)控制電路，所述電機(jī)控制電路連接所述電機(jī)并控制所述電機(jī)動(dòng)作；電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路連接所述電機(jī)并驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)動(dòng)作；系統(tǒng)壓力管路，所述系統(tǒng)壓力管路連接所述電機(jī)、減速器及絲杠副；坐封壓力管路，所述坐封壓力管路連接所述泵抽裝置中的坐封探頭并控制所述坐封探頭動(dòng)作。進(jìn)一步，還包括旋轉(zhuǎn)變壓器，所述旋轉(zhuǎn)變壓器連接所述電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)變壓器采集所述電機(jī)動(dòng)作信息并發(fā)送到所述電機(jī)控制電路。進(jìn)一步，所述絲杠副包括絲杠與絲杠套，所述絲杠與絲杠套之間螺紋連接，所述絲杠套一端連接所述泵抽裝置中的活塞，在所述絲杠套與所述泵抽基體之間還設(shè)置有限制所述絲杠套轉(zhuǎn)動(dòng)的滑鍵。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明采用電機(jī)、減速器及絲杠副，且電機(jī)、減速器及絲杠副等與泵抽裝置串聯(lián)連接套設(shè)在泵抽基體內(nèi)，泥漿通道為泵抽基體與鉆鋌之間縫隙，有效利用了泵抽基體空間， 并由于電機(jī)及減速器均具有高精密抗振性能，絲杠副可控性高，從而實(shí)現(xiàn)泵抽的高精密控制。2、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、泵抽動(dòng)作控制可靠，可極大提高工作效率及泵抽采樣質(zhì)量，本發(fā)明使用可靠性高，效果好。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步說明圖1示出了本發(fā)明一種地層測(cè)試器用高精密泵抽裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2示出了圖1中局部放大示意圖；圖3示出了圖1中A向剖視放大示意圖；圖4示出了本發(fā)明一種地層測(cè)試器用高精密泵抽裝置工作原理示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1-圖3所示，本發(fā)明包括電機(jī)1、制動(dòng)閘2、減速器3、絲杠副4及泵抽基體5。 其中，電機(jī)1為動(dòng)力裝置，制動(dòng)閘2防止負(fù)載帶動(dòng)電機(jī)1轉(zhuǎn)動(dòng)，減速器3用于減速，絲杠副4 用于將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線移動(dòng)，泵抽基體5為支撐結(jié)構(gòu)。電機(jī)1為高溫抗振精密直流伺服電機(jī)。電機(jī)1用于輸出動(dòng)力，通過減速器3驅(qū)動(dòng)絲杠副4運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)泵抽裝置6運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)泵抽功能。制動(dòng)閘2連接設(shè)置在電機(jī)1輸出軸上。制動(dòng)閘2始終起作用，在電機(jī)1正常運(yùn)行時(shí)，需克服制動(dòng)閘2阻力，在電機(jī)1停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，負(fù)載反向慣性驅(qū)動(dòng)力小于制動(dòng)閘2的阻力， 所以該制動(dòng)閘2可防止電機(jī)1被負(fù)載驅(qū)動(dòng)，破壞電機(jī)1，影響泵抽控制效果。減速器3 —端連接電機(jī)1，另一端連接絲杠副4，減速器3為高溫抗振精密減速器。 減速器3減速比根據(jù)實(shí)際控制需要確定，不但需要滿足控制精度要求，還需要滿足外形尺寸配合泵抽基體5。絲杠副4 一端連接減速器3，另一端連接泵抽裝置6內(nèi)的活塞61。該絲杠副4為高精度行星滾珠絲杠副，可將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線移動(dòng)，且傳動(dòng)精度非常高。泵抽裝置6包括泵抽缸62、活塞61及坐封探頭等，活塞61滑動(dòng)設(shè)置在泵抽缸62內(nèi)，由絲杠副4傳遞動(dòng)力。電機(jī)1、制動(dòng)閘2、減速器3、絲杠副4及泵抽裝置6依次串接，并套設(shè)在泵抽基體5 內(nèi)，泵抽基體5套設(shè)在鉆鋌7內(nèi)，泵抽基體5與鉆鋌7之間縫隙為泥漿通道8。鉆鋌7內(nèi)壁為圓柱形，泵抽基體5外壁為不規(guī)則柱狀結(jié)構(gòu)，因此泵抽基體5外壁與鉆鋌7內(nèi)壁之間形成一定縫隙，本發(fā)明利用該縫隙作為泥漿通道8。而樣品通道、壓力油通道、回油通道及貫通線通道等均設(shè)置在電機(jī)1、制動(dòng)間2、減速器3、絲杠副4及泵抽裝置6上。本發(fā)明采用電機(jī)1、減速器3及絲杠副4，且電機(jī)1、減速器3及絲杠副4等與泵抽裝置6串聯(lián)連接套設(shè)在泵抽基體5內(nèi)，泥漿通道8為泵抽基體5與鉆鋌7之間縫隙，有效利用了泵抽基體5空間，并由于電機(jī)1及減速器3均具有高精密抗振性能，絲杠副4可控性高， 從而實(shí)現(xiàn)泵抽的高精密控制。如圖4所示，本發(fā)明中還包括電機(jī)控制電路11、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路12、系統(tǒng)壓力管路13 及坐封壓力管路14。其中電機(jī)控制電路11連接電機(jī)1并控制電機(jī)1動(dòng)作，電機(jī)控制電路11包括預(yù)設(shè)參數(shù)及人機(jī)交互平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)1的精確控制，從而通過本發(fā)明就實(shí)現(xiàn)了對(duì)泵抽運(yùn)動(dòng)的精確控制。電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路12連接電機(jī)1并驅(qū)動(dòng)電機(jī)1動(dòng)作。電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路12 —方面引入電源，一方面通過線路連接電機(jī)1，從而在電機(jī)控制電路11控制下驅(qū)動(dòng)電機(jī)1運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力輸出。系統(tǒng)壓力管路13連接電機(jī)1、減速器3及絲杠副4。該系統(tǒng)壓力管路13檢測(cè)并控制電機(jī)1、減速器3及絲杠副4壓力。坐封壓力管路14連接泵抽裝置6中的坐封探頭63并控制坐封探頭63動(dòng)作。坐封壓力管路14包括伸開坐封探頭壓力管路與收縮坐封探頭壓力管路，可分別實(shí)現(xiàn)坐封探頭63的伸開與收縮。本發(fā)明中，還包括旋轉(zhuǎn)變壓器9，旋轉(zhuǎn)變壓器9連接電機(jī)1，旋轉(zhuǎn)變壓器9采集電機(jī) 1動(dòng)作信息并發(fā)送到電機(jī)控制電路11。該旋轉(zhuǎn)變壓器9始終與電機(jī)1同步轉(zhuǎn)動(dòng)，其結(jié)構(gòu)與變壓器類似，采用旋轉(zhuǎn)變壓器9可采集電機(jī)1旋轉(zhuǎn)角度、時(shí)間及力矩等參數(shù)。本發(fā)明中，絲杠副4包括絲杠41與絲杠套42，絲杠41與絲杠套42之間螺紋連接， 絲杠套42 —端連接泵抽裝置6中的活塞61，在絲杠套42與泵抽基體5之間還設(shè)置有限制絲杠套42轉(zhuǎn)動(dòng)的滑鍵43。絲杠41在絲杠套42中轉(zhuǎn)動(dòng)，絲杠套42被滑鍵43限制無法轉(zhuǎn)動(dòng)，從而只能直線移動(dòng)，絲杠套42在直線移動(dòng)過程中推拉連接在絲杠套42 —端的活塞61， 使得活塞61在泵抽缸62內(nèi)進(jìn)行移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)泵抽動(dòng)作。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、泵抽動(dòng)作控制可靠，可極大提高工作效率及泵抽采樣質(zhì)量，本發(fā)明使用可靠性高，效果好。綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍， 因此，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種地層測(cè)試器用高精密泵抽裝置，其特征在于，包括電機(jī)，所述電機(jī)為高溫抗振精密直流伺服電機(jī)；制動(dòng)間，所述制動(dòng)間連接設(shè)置在所述電機(jī)輸出軸上；減速器，所述減速器一端連接所述電機(jī)，另一端連接絲杠副，所述減速器為高溫抗振精密減速器；絲杠副，所述絲杠副一端連接減速器，另一端連接泵抽裝置內(nèi)的活塞；泵抽基體，所述電機(jī)、制動(dòng)間、減速器、絲杠副及泵抽裝置依次串接，并套設(shè)在所述泵抽基體內(nèi)，所述泵抽基體套設(shè)在鉆鋌內(nèi)，所述泵抽基體與所述鉆鋌之間縫隙為泥漿通道。
2.如權(quán)利要求1所述的地層測(cè)試器用高精密泵抽裝置，其特征在于還包括電機(jī)控制電路，所述電機(jī)控制電路連接所述電機(jī)并控制所述電機(jī)動(dòng)作；電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路連接所述電機(jī)并驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)動(dòng)作；系統(tǒng)壓力管路，所述系統(tǒng)壓力管路連接所述電機(jī)、減速器及絲杠副；坐封壓力管路，所述坐封壓力管路連接所述泵抽裝置中的坐封探頭并控制所述坐封探頭動(dòng)作。
3.如權(quán)利要求2所述的地層測(cè)試器用高精密泵抽裝置，其特征在于還包括旋轉(zhuǎn)變壓器，所述旋轉(zhuǎn)變壓器連接所述電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)變壓器采集所述電機(jī)動(dòng)作信息并發(fā)送到所述電機(jī)控制電路。
4.如權(quán)利要求1-3任一所述的地層測(cè)試器用高精密泵抽裝置，其特征在于所述絲杠副包括絲杠與絲杠套，所述絲杠與絲杠套之間螺紋連接，所述絲杠套一端連接所述泵抽裝置中的活塞，在所述絲杠套與所述泵抽基體之間還設(shè)置有限制所述絲杠套轉(zhuǎn)動(dòng)的滑鍵。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種地層測(cè)試器用高精密泵抽裝置，包括電機(jī)為高溫抗振精密直流伺服電機(jī)；制動(dòng)閘連接設(shè)置在電機(jī)輸出軸上；減速器一端連接電機(jī)，另一端連接絲杠副，減速器為高溫抗振精密減速器；絲杠副一端連接減速器，另一端連接泵抽裝置內(nèi)的活塞；電機(jī)、制動(dòng)閘、減速器、絲杠副及泵抽裝置依次串接，并套設(shè)在泵抽基體內(nèi)，泵抽基體套設(shè)在鉆鋌內(nèi)，泵抽基體與鉆鋌之間縫隙為泥漿通道。本發(fā)明采用電機(jī)、減速器及絲杠副，且電機(jī)、減速器及絲杠副等與泵抽裝置串聯(lián)連接套設(shè)在泵抽基體內(nèi)，泥漿通道為泵抽基體與鉆鋌之間縫隙，有效利用了泵抽基體空間，并由于電機(jī)及減速器均具有高精密抗振性能，絲杠副可控性高，從而實(shí)現(xiàn)泵抽的高精密控制。
文檔編號(hào)E21B49/08GK102162359SQ20111009604
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2011年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月18日
發(fā)明者馮永仁, 龐希順, 秦才會(huì), 郝桂青 申請(qǐng)人:中國海洋石油總公司, 中海油田服務(wù)股份有限公司