[发明专利]一种地层测试器用高精密泵抽装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种地层测试器用高精密泵抽装置。

背景技术

泵抽是随钻地层测试仪的核心部件之一，高精密泵抽可以设定的速度和体积准确抽取地层流体；获知任意时刻的抽吸速度及抽吸体积。泵抽吸速度和抽吸体积对压力恢复有重大影响，泵抽吸速度过快或过慢都不能准确的测量真实的地层压力；抽吸体积过多或过少都会对地层压力恢复曲线造成影响，通过对地层压力恢复曲线的分析，能得出地层流体渗透率和了解地层的动态特性，因此我们需要对泵抽抽吸速度和体积进行精确控制。

目前电缆地层测试器上用的液压泵抽装置，由于其地层受钻井液等侵腐较为严重，需要反复、大抽吸量进行多次抽吸，以得到真实地层压力等参数，其抽吸时间长短可以几乎不受限制，因此无需进行精密泵抽；而随钻地层测试中，由于井眼刚刚钻开，井眼受钻井液等侵腐较少，无须反复多次抽吸，即可测量到真实地层压力。但随钻地层测试作业中，钻头需停止钻进，这样就大大占用钻井作业时间，而钻井作业能提供给随钻地层测试作业的时间非常有限；另一方面，由于随钻地层测试没有电缆供电，只能用自带电池组供电，受供电限制，需进行节能设计；因此泵抽装置需进行精密控制，从而实现精密泵抽。然而由于在随钻地层测试中，钻艇需承受较大的扭矩，钻艇内部有较大的通道进行泥浆传输、还有压力油、样品、回油以及贯穿线的通道，钻艇外部空间又受井眼的限制，因此可用于安置泵抽的空间非常有限，要在随钻地层测试器中设置高精密泵抽装置非常困难。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种在泵抽基体狭长空间内实现高精密泵抽控制的地层测试器用高精密泵抽装置。

为了解决上述问题，本发明提供了一种地层测试器用高精密泵抽装置，包括：

电机，所述电机为高温抗振精密直流伺服电机；

制动闸，所述制动闸连接设置在所述电机输出轴上；

减速器，所述减速器一端连接所述电机，另一端连接丝杠副，所述减速器为高温抗振精密减速器；

丝杠副，所述丝杠副一端连接减速器，另一端连接泵抽装置内的活塞；

泵抽基体，所述电机、制动闸、减速器、丝杠副及泵抽装置依次串接，并套设在所述泵抽基体内，所述泵抽基体套设在钻铤内，所述泵抽基体与所述钻铤之间缝隙为泥浆通道。

进一步，还包括：

电机控制电路，所述电机控制电路连接所述电机并控制所述电机动作；

电机驱动电路，所述电机驱动电路连接所述电机并驱动所述电机动作；

系统压力管路，所述系统压力管路连接所述电机、减速器及丝杠副；

坐封压力管路，所述坐封压力管路连接所述泵抽装置中的坐封探头并控制所述坐封探头动作。

进一步，还包括旋转变压器，所述旋转变压器连接所述电机，所述旋转变压器采集所述电机动作信息并发送到所述电机控制电路。

进一步，所述丝杠副包括丝杠与丝杠套，所述丝杠与丝杠套之间螺纹连接，所述丝杠套一端连接所述泵抽装置中的活塞，在所述丝杠套与所述泵抽基体之间还设置有限制所述丝杠套转动的滑键。

本发明具有如下优点：

1、本发明采用电机、减速器及丝杠副，且电机、减速器及丝杠副等与泵抽装置串联连接套设在泵抽基体内，泥浆通道为泵抽基体与钻铤之间缝隙，有效利用了泵抽基体空间，并由于电机及减速器均具有高精密抗振性能，丝杠副可控性高，从而实现泵抽的高精密控制。

2、本发明结构简单、泵抽动作控制可靠，可极大提高工作效率及泵抽采样质量，本发明使用可靠性高，效果好。

附图说明

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明：

图1示出了本发明一种地层测试器用高精密泵抽装置结构示意图；

图2示出了图1中局部放大示意图；

图3示出了图1中A向剖视放大示意图；

图4示出了本发明一种地层测试器用高精密泵抽装置工作原理示意图。

具体实施方式

如图1-图3所示，本发明包括电机1、制动闸2、减速器3、丝杠副4及泵抽基体5。其中，电机1为动力装置，制动闸2防止负载带动电机1转动，减速器3用于减速，丝杠副4用于将旋转运动转换为直线移动，泵抽基体5为支撑结构。

电机1为高温抗振精密直流伺服电机。电机1用于输出动力，通过减速器3驱动丝杠副4运动，从而推动泵抽装置6运动，实现泵抽功能。