[發明專利]隨鉆電纜井下液控套管閥

有效

• 申請號: 201310048037.7
• 申請日: 2013-02-06
• 公開（公告）號: CN103104217A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 馮建宇;吳曉毅
• 申請（專利權）人: 北京六合偉業科技股份有限公司
• 主分類號: E21B34/08
• 分類號: E21B34/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及石油工程鉆井領域，特別涉及一種欠平衡鉆井井下套管閥。

背景技術

目前現有的井下套管閥，其閥舌的開與關是由地面液壓控制柜連接兩根液壓毛細油管到井下套管閥的開關液壓腔上，通過地面液壓控制柜的操作使兩根液壓毛細油管交替通高壓來實現井下套管閥的閥舌打開與關閉。這種型式的井下套管閥安裝費時，下井操作麻煩。對正常鉆井施工會造成一定的負面影響。另一方面，欠平衡鉆井施工的毛細管線的工作長度達幾百米，這種超長距離的高壓毛細油管線的使用容易引起毛細油管線故障，使井下套管閥因故障而失效。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種隨鉆電纜井下液控套管閥，該井下液控套管閥安裝操作簡單，省時，可長期穩定地可靠在井下工作。

?本發明所采取的技術方案是：隨鉆電纜井下液控套管閥分地面系統和井下套管閥總成兩大部分。地面系統主要由井口的四通、套管懸掛器、油壬、保護管、閥門、鉆井隨鉆電纜和遠離井口的值班房內安置的地面接口箱和通用計算機組成，四通下掛表層套管，套管懸掛器下掛技術套管，四通一端是閥門，另一端是油壬，油壬外端裝有保護管，鉆井隨鉆電纜通過表層套管和技術套管的環形空間下連井下套管閥總成，上面通過油壬與地面接口箱和通用計算機相連；井下套管閥總成主要由電纜絕緣隔離頭、腔體、井下電器控制系統、液壓機構抗壓筒、二位四通電磁換向閥、微型直流電機、微型液壓泵、液壓油、壓力補償隔離活塞、井液、壓力連通管、活塞筒、上油腔、下油腔、閥舌、扭簧、閥舌關閉傳感器、閥舌打開傳感器和壓力傳感器組成，鉆井隨鉆電纜通過電纜絕緣隔離頭與井下電器控制系統相連，并將地面接口箱的電源和通用計算機的控制命令傳送到井下電器控制系統，當需要打開閥舌時，可在通用計算機上輸入命令，井下電器控制系統接到命令后就會給微型直流電機加電，并帶動微型液壓泵工作產生高壓，同時驅動二位四通電磁換向閥換向，將高壓液壓油打入上油腔，推動活塞筒下行打開閥舌，當活塞筒下行開始和下行結速閥舌關閉傳感器和閥舌打開傳感器都會檢測到相應信號并發送到地面，當需要關閉閥舌時，同樣可在通用計算機上輸入命令，井下電器控制系統接到命令后就會給微型直流電機加電，并帶動微型液壓泵工作產生高壓，同時驅動二位四通電磁換向閥換向，將高壓液壓油打入下油腔，推動活塞筒上行，閥舌在扭簧的作用下自動關閉，二位四通電磁換向閥、微型直流電機和微型液壓泵均置于液壓機構抗壓筒內的液壓油中，液壓機構抗壓筒通過壓力補償隔離活塞分隔成兩段，另一段通過壓力連通管引入井液，使液壓油即處于呼吸狀態又處于補充狀態，壓力傳感器設置在閥舌下端主要是為了檢測閥舌關閉后舌關下端的高壓。

本發明的有益效果是：井下與地面不用液壓管連接，只用一根鉆井隨鉆電纜相連使本發明的井下液控套管閥安裝操作簡單，省時，可長期穩定地可靠在井下工作。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步詳細的說明。

圖1是本發明地面系統與井下套管閥總成連接示意圖。

圖2是本發明井下套管閥總成示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，地面系統主要由井口的四通、套管懸掛器、油壬、保護管、閥門、鉆井隨鉆電纜和遠離井口的值班房內安置的地面接口箱和通用計算機組成，四通下掛表層套管，套管懸掛器下掛技術套管，四通一端是閥門，另一端是油壬，油壬外端裝有保護管，鉆井隨鉆電纜通過表層套管和技術套管的環形空間下連井下套管閥總成，上面通過油壬與地面接口箱和通用計算機相連。

如圖1所示，井下套管閥總成主要由電纜絕緣隔離頭、腔體、井下電器控制系統、液壓機構抗壓筒、二位四通電磁換向閥、微型直流電機、微型液壓泵、液壓油、壓力補償隔離活塞、井液、壓力連通管、活塞筒、上油腔、下油腔、閥舌、扭簧、閥舌關閉傳感器、閥舌打開傳感器和壓力傳感器組成，鉆井隨鉆電纜通過電纜絕緣隔離頭與井下電器控制系統相連，并將地面接口箱的電源和通用計算機的控制命令傳送到井下電器控制系統，當需要打開閥舌時，可在通用計算機上輸入命令，井下電器控制系統接到命令后就會給微型直流電機加電，并帶動微型液壓泵工作產生高壓，同時驅動二位四通電磁換向閥換向，將高壓液壓油打入上油腔，推動活塞筒下行打開閥舌，當活塞筒下行開始和下行結速閥舌關閉傳感器和閥舌打開傳感器都會檢測到相應信號并發送到地面，當需要關閉閥舌時，同樣可在通用計算機上輸入命令，井下電器控制系統接到命令后就會給微型直流電機加電，并帶動微型液壓泵工作產生高壓，同時驅動二位四通電磁換向閥換向，將高壓液壓油打入下油腔，推動活塞筒上行，閥舌在扭簧的作用下自動關閉，二位四通電磁換向閥、微型直流電機和微型液壓泵均置于液壓機構抗壓筒內的液壓油中，液壓機構抗壓筒通過壓力補償隔離活塞分隔成兩段，另一段通過壓力連通管引入井液，使液壓油即處于呼吸狀態又處于補充狀態，壓力傳感器設置在閥舌下端主要是為了檢測閥舌關閉后舌關下端的高壓。