双向作用测井设备液压驱动系统的研制

摘要

测井是油气勘探开发过程中所涉及到的一门重要的地球物理分支学科,是油气评价工程的重要组成部分,它涉及到油层物理、储层物性、流体性质、测试工艺和仪器仪表等各个领域,是勘探开发油气田的主要技术手段。在测井设备井下测井的过程中,设备的测量部分要紧密的贴靠在井壁上来获得地层的各种物理数据,而推靠器作为动力提供段是测井设备不可或缺的部分,推靠器的输出特性也是制约测井深度和质量的一个关键因素。目前国内测井设备普遍存在功能单一、耐高温高压性能差和测井深度不足等现象,国外有很多先进的石油测井公司推出了很多超深井测量设备,但由于贸易壁垒和技术封锁,我们很难获得国外先进的测井工艺。因此,研制新型推靠器设备变得尤为重要,对我国测井行业有很重大的意义。
　　本文首先提出了一种双向作用液压驱动系统的总体设计方案,并对系统各部分的设计要点进行了详细的阐述,采用了一种可变体积式封闭油箱系统,通过压力平衡装置解决了高温高压对系统带来的影响。设计过程中分析了高温高压对系统各部分结构应力的影响并提出了解决方案。
　　其次,为了初步实现系统的国产化目标,针对系统中用到的微型液压元件如柱塞泵、电磁阀以及辅助阀类元件进行了设计计算,并对电磁阀的设计工作进行了详细的阐述。电磁阀的设计主要包括整体结构方案设计、阀口的流量特性分析、线圈的设计计算及校核以及关键受力零件的应力校核。
　　然后,对液压系统的控制方案进行了设计,包括整体控制流程、软件控制方案以及各电器元件的电控设计,分析了高温对电路的影响并提出了解决方法。
　　最后,完成系统的整体装配工作,并进行了地面调试运行和井下高温高压试验,试验结果表明,设计的液压驱动系统满足设计使用要求,达到了预期的使用指标。

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第1章 绪 论

1.1 课题来源

1.2 课题的研究背景和意义

1.3 国内外研究现状

1.4 本课题的主要研究内容

第2章 测井仪液压驱动系统结构设计

2.1 液压系统的总体设计

2.2 连接体的设计

2.3 外壳设计

2.4油路参数的计算

2.5 液压集成块的设计

2.6 平衡活塞的设计

2.7密封圈的选择

2.8本章小结

第3章 液压系统关键阀类零件的设计

3.1阀整体结构设计

3.2 阀内孔油路流体仿真

3.3 电磁阀驱动线圈的设计

3.4电磁阀辅助弹簧的设计

3.5电磁阀材料的选择与校核

3.6 本章小结

第4章 测井仪液压驱动系统的控制方案设计

4.1 整体控制方案设计

4.2 液压驱动系统的软件控制方案设计

4.3 液压元件的硬件电路设计

4.4 本章小结

第5章 液压系统与测井仪组合装配调试与实验验证

5.1 测井仪液压系统的装配

5.2 测井设备的地面整机调试运行

5.3 测井设备的井下模拟试验运行

5.4 本章小结

结论

参考文献

附录

声明

致谢