[发明专利]一种用于小直径地层测试器的单泵驱动节能型液压系统

说明书

本发明公开了一种用于小直径地层测试器的单泵驱动节能型液压系统。高压变量泵经吸油过滤器接油箱，高压变量泵经先导式溢流阀连接油箱，高压变量泵和第一单向阀连接，第一单向阀经第二单向阀、第一二位二通开关阀和蓄能器连通，第一单向阀和主辅油路连通，主辅油路相连通；第一二位四通电磁阀和第一单向阀、探针作动模块连通，分别经三个同步阀、弹性单向阀组后和探针作动模块连接，第一二位四通电磁阀和探针作动模块连接；第一单向阀经第二二位二通开关阀、定差减压阀、液压变压器后和泵抽模块连通。本发明高效地实现高压到低压，小流量到大流量的同步转换，提高了能量利用率，有效地实现泵抽模块与探针作动模块的串联化设计，降低系统复杂性，提高稳定性，有效减小地层测试器体积。

技术领域

本发明涉及了一种地层测试的液压系统，尤其是涉及了一种用于小直径地层测试器的单泵驱动节能型液压系统。

背景技术

为了满足复杂油气藏勘探开发需求，尤其针对低孔低渗地层测试，将测井地层评价提升至进行油藏评价，模块式动态地层测试系统正逐渐成为应用最为广泛的测井仪器，主要承担地层压力测量、井下流体分析、地层流体取样等任务。针对现有地层测试器而言，探针作动模块主要承担支撑井壁，将仪器固定在待测试点，并将探针扎进井壁中抽吸地层流体；因为初期可抽吸到的地层流体中难免会混杂大量钻井液及其他杂质，不具备很好的代表性，泵抽模块主要负责连续抽排地层流体，直至井下流体分析模块判断目前抽吸流体性质比较接近真实地层流体后，泵抽模块中采样筒开启，收集此时的地层流体。但目前探针作动模块和泵抽模块都采用独立化设计，即一个高压小流量泵为探针作动模块提供恒定流量，一个低压大流量泵为泵抽模块提供恒定流量，两个模块之间液压系统并无接合。

现有地层测试器液压系统采用两个独立泵源分别提供动力，且各自工作状态也保持相互独立。但是其结构较为复杂，占用体积较大，在井下空间非常局限的情况下，额外体积和重量会极大增加前期钻井工期与后期维护成本。虽然独立模块设计可以较好实现部件更换及系统更新设计，但模块之间的实时通信协作问题却不易解决，尤其是在井下高温高压环境下。同时，在探针作动模块中的推靠臂接触到井壁后，泵抽模块才会进入工作状态，但此时探针作动模块泵源直接短接到油箱中，依然处于工作状态，却并没有任何能量输出，造成能耗增加，系统发热量加剧，进一步降低液压系统工作性能。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，本发明提出了一种用于小直径地层测试器的单泵驱动节能型液压系统。

本发明针对现有地层测试器液压系统能量利用率低、体积大的问题，引入定差减压阀和液压变压器实现探针作动模块及泵抽模块串联化设计，仅通过单泵为整套液压系统提供源动力，提高了能量利用率，降低系统复杂性，大大提高了井下测压及取样的稳定性，有效减小地层测试器体积。在为地层测试器实现高效地层压力测量与地层流体取样，本发明具有极大的应用潜力。

本发明所采用的技术方案是：

本发明包括先导式溢流阀、电机、吸油过滤器、高压变量泵、第一单向阀、第二单向阀、第一二位二通开关阀、蓄能器、主油路和辅油路；高压变量泵的进油口经吸油过滤器连接油箱，高压变量泵的出油口经先导式溢流阀连接油箱，同时高压变量泵的出油口和第一单向阀的入口连接，第一单向阀的出口分别经第二单向阀、第一二位二通开关阀后和蓄能器连通，第一单向阀的出口分别和主油路、辅油路连通，同时主油路和辅油路连通；

主油路包括第一二位四通电磁阀、第一同步阀、第二同步阀、第三同步阀、弹性单向阀组和探针作动模块，第一二位四通电磁阀的A口和第一单向阀的出口连通，第一二位四通电磁阀的B口连通油箱，第一二位四通电磁阀的P口分别经第一同步阀、第二同步阀、第三同步阀、弹性单向阀组后和探针作动模块连接，第一二位四通电磁阀的T口和探针作动模块连接；

辅油路包括第二二位二通开关阀、定差减压阀、液压变压器和泵抽模块，第一单向阀的出口依次经第二二位二通开关阀、定差减压阀、液压变压器后和泵抽模块连通。