CN101113672A - 一种地层测试工具双向并可变向的延时装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及地层测试工具中的多流测试器轴向运动延时机构，尤其是一种地层测试工具双向并可变向的延时装置。由上密封盖、上油室、活塞、芯轴、外筒、下密封盖组成；活塞和芯轴连接在一起，活塞下部位置有下油室，活塞位置装有单流阀和流量控制阀并可互换，活塞与外筒之间用有密封盘根密封，在上、下油室里充满液压油。该装置采用液压油实现运动部件延时运动，通过流量控制阀及单流阀来控制延时运动方向，从而能实现运动部件双向延时目标，解决了测试仪加工误差造成延时时间过短过长问题，本发明又可用在减震和延时运动领域。

Description

一种地层测试工具双向并可变向的延时装置

技术领域：

本发明涉及地层测试工具中的多流测试器轴向运动延时机构，尤其是一种地层测试工具双向并可变向的延时装置。

背景技术：

目前油田勘探地层测试工具中的多流测试器轴向运动单向延时机构，主要有上心轴、补偿活塞、阀外筒、阀座、阀、弹簧、下心轴、O型圈档圈等组成。其工作原理是这样的：由补偿活塞、阀外筒、上心轴、下心轴、O型圈档圈组成一个密闭空间，里面充满液压油。当上心轴、阀座、下心轴向上运动时，由于阀与阀外筒之间的间隙很小，液压油推动阀相对阀座向下运动，压缩弹簧，打开流动通道，上心轴、阀座、下心轴向上运动的阻力很小，可***，这样，上心轴、阀座、下心轴向上运动为无延时运动。当上心轴、阀座、下心轴向下运动时，由于阀与阀外筒之间的间隙很小，而阀座的密封面与阀的密封面紧密接触，这样，液压油只能通过阀与阀外筒之间的间隙向上流动，会产生很大的阻力，使得上心轴、阀座、下心轴只能缓慢向下运动，达到延时的效果。

这种结构虽然能够达到机械轴向运动延时的目的，但由于结构只能是单向的，不能调节延时机构的方向，更不能产生双向延时的结果。另外在调整延时时间时，只能采用放空一部分液压油的办法，实际操作比较困难。同时，由于这种延时机构靠的是阀与阀外筒之间的间隙作用而产生延时效果的，在加工制造时会因间隙过大，造成延时时间达不到要求。

另据ZL2004200251482“大孔径测试器”报导，该专利虽解决了测试器能进行高压物性转样的问题，而且放样简便，但只具有单向流动特点，不具有延时性。

ZL022629408“新型多流测试器”中报导的延时阀套在芯轴上部，使机械锁紧上提延时结束后，产生向上震击力，有利于封隔器解封，但这种延时阀与本发明结构有本质不同。

据ZL032112076“一种大通径伸缩接头”报导将伸缩接头在多流测试器上部，当多流测试器下到测试层段需要开关井时，在测试中接上它可增加行程，有利于清楚观察到自由点出现的时间，减少误操作，增加测试成功率，这种结构是通过滑动心轴与导向外筒等部件实现的而且结构复杂。

US6510，899B1，2003年公布的专利只通过单流阀的作用进行延时，该装置加工复杂，延时时间无法调节，制作成本高的缺点。

国家知识产权局专利局检索结果CN2692349Y CN25555398YCN2595987Y US5568836A US6510899B1 1996～2005.4均未见在本专利申请日前的现有技术中公开的本专利权利要求所述的技术方案。

发明内容：

本发明的目的便是为了克服上述缺点，而提供的一种地层测试工具双向并可变向的延时装置，该装置可提高测量精度，有利操作，并能进行延时调节，解决了加工难度大，具有加工简单特点。

本发明的技术方案如下：由上密封盖、上油室、活塞、芯轴、外筒、下密封盖组成；所述的活塞和芯轴通过丝扣连接在一起，在活塞下部位置有下油室，活塞位置用丝扣连接有单流阀和流量控制阀，在活塞与外筒之间用有密封盘根密封，由上密封盖、活塞，芯轴、下密封盖组成了上油室和下油室。上密封盖、外筒、下密封盖相对不动，在上油室和下油室里充满液压油。

所述单流阀上面的阀球与弹簧位置能互换，流量控制阀下端内装有内六方丝扣调节器，流量控制阀与活塞形成的流动通道，通过内六方丝扣调节器调节流量控制阀锥面与活塞接触面积间隙大小来实现，所述的单流阀、流量控制阀及活塞均为不锈钢材料制作。

本发明的工作方式是这样的。

当活塞和芯轴向下运动时，由于在下油室液压油的推动下，活塞上安装的单流阀被打开，从而形成通畅的流动渠道，而下油室里的液压油通过单流阀流向上油室，这时活塞和芯轴会在很小的助力推动作用下向下运动，不具有延时效果，当活塞和芯轴向上运动时，由于活塞上安装的单流阀处于关闭状态，使流量控制阀与活塞之间形成了一个可调节大小的微流动通道，这样上油室里的液压油只能通过活塞上安装的流量控制阀缓慢的流向下油室，使活塞和芯轴在液压油的阻力下缓慢的向上运动，从而能达到延时效果。

如果将活塞上安装的单流阀进油口与出油口切换一下位置，也就是说单流阀的流动方向换成与上述方向相反，可使活塞和芯轴向下运动时，起到不延时，而向上运动能延时的作用，如果将活塞上安装的单流阀上面安装的单流阀换成流量控制阀，又可起到活塞和芯轴在向下运动和向上运动时都能起到延时的效果。

本发明与现有技术相比具有显著特点：

由于在活塞上安装的单流阀能够控制液压油流动方向，能使活塞和芯轴运动起到延时作用，由于流量控制阀与活塞形成的流动通道能改变，使得液压油的流速可以调节，从而使活塞与心轴运动的延时时间长短可以调节。该装置不存在延时时间过短和过长的问题。

另外，由于活塞与外筒之间采用密封盘根完全密封形式，因此不会出现因彼此加工误差而影响延时时间过短或过长的问题。

附图说明：

图1是多流测试器中的轴向运动单向延时机构示意图。

图2是本发明结构示意图。

具体实施方式：

以下结合附图加以说明。

图2中，由上密封盖1、上油室2、活塞3、芯轴4、单流阀5、流量控制阀6、下油室7、外筒8、下密封盖9、密封圈10、丝扣调节器组成；

图1中，由上心轴16、补偿活塞17、“O”形圈18、19、阀外筒20、注油塞21、阀座24、阀25、上弹簧挡圈26、下弹簧挡圈27、弹簧28、密封圈31、32、下心轴64、非挤压环68、密封保护圈69、锁紧螺母33组成。

图2中，上密封盖1下端以丝扣连接在外筒8上面，在上密封盖1下端的外筒里装有活塞3，活塞中安装有单流阀5以及流量控制阀6，外筒8中间位置有一芯轴4，该芯轴为不同外径中心带有内通孔的圆管，在其小直径部位有丝扣通过该丝扣与活塞3连接在一起，活塞3下部设有下油室7，下压盖9以丝扣固定在外筒8下部位，其中由上密封盖1、活塞3、心轴4、下密封盖9组成了上油室2和下油室7。下密封盖9相对不动，在上油室2和下油室7内充满液压油。

上密封盖1与下密封盖9上面带有注油孔，该孔用来为上下油室注入液压油。

所述的单流阀5进油口与出油孔位置能互换，流量控制阀6与活塞形成的流动通道通过调节使液压油的流速得以改变，用来控制活塞3和心轴4运动的延时时间长短。

由于活塞3与外筒8之间采用密封圈10，处于完全密封状态所以因机加工尺寸误差，造成延时时间过短或过长问题，因此该装置能减少由于加工误差而影响延时的弊端。

实施例2，本发明工作时当活塞3和心轴4向下运动时，由于在下油室7里液压油的推动，下将活塞3上安装的单流阀5打开，形成一个较通畅的流动渠道，使下油室7里液压油通过单流阀5流向上油室2内，这时活塞3和心轴4在很小助力作用下向下运动，不具有延时效果；当活塞3和心轴4向上运动时，单流阀5处于关闭状态，而活塞3上安装的流量控制阀6与活塞3之间形成一个可调节大小的微流动通道，使上油室2里的液压油只能通过流量控制阀6缓慢的流向下油室7，这样活塞3和心轴4在液压油的阻力下缓慢向上运动，达到延时效果。

如将活塞3上安装的单流阀5的流动方向换成与上述相反的方向，则可达到活塞3和心轴4向下运动不延时，而向上运动时延时的效果。

又如将活塞3上安装的单流阀5换成流量控制阀6，则达到活塞3和心轴4向下运动和向上运动都延时的效果。

本发明通过液压油来实现运动部件延时的运动，工作时装置中的流量控制阀被用来控制液压油的流动速度，达到调整运动部件的运动时间目标，用可更换单流阀办法来控制延时运动方向，用流量控制阀使运动部件实现双向运动延时，因此，可广泛用于油气井复合套管深层试油测试及某种减震和延时运动的领域中。

Claims (2)

1.一种地层测试工具双向并可变向的延时装置，由上密封盖(1)、上油室(2)、活塞(3)、芯轴(4)、外筒(8)、下密封盖(9)组成；其特征在于：所述的活塞(3)和芯轴(4)通过丝扣连接在一起，在活塞(3)下部位置有下油室(7)，活塞位置用丝扣连接有单流阀(5)和流量控制阀(6)，在活塞与外筒之间用有密封盘根密封，由上密封盖(1)、活塞(3)，芯轴(4)、下密封盖(9)组成了上油室(2)和下油室(7)，上密封盖(1)、外筒(8)、下密封盖(9)相对不动，在上油室(2)和下油室(7)里充满液压油。

2.根据权利要求1所述的一种地层测试工具双向并可变向的延时装置，其特征在于：所述单流阀(5)上面的阀球与弹簧位置能互换，流量控制阀(6)下端内装有内六方丝扣调节器(1)，流量控制阀(6)与活塞(3)形成的流动通道，通过内六方丝扣调节器调节流量控制阀锥面与活塞接触面积间隙大小来实现，所述的单流阀(5)、流量控制阀(6)及活塞(3)均为不锈钢材料制作。

Images