[發明專利]鉆柱工具的液壓控制

有效

• 申請號: 201380079172.6
• 申請日: 2013-10-22
• 公開（公告）號: CN105556057B
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: P·林根貝格
• 申請（專利權）人: 哈利伯頓能源服務公司
• 主分類號: E21B21/10
• 分類號: E21B21/10;E21B21/08
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 黃艷

1.一種用于控制鉆柱工具操作的設備，其包括：

主體，所述主體被配置用于并入在鉆柱中以沿所述主體的內部傳送鉆井流體；

控制機構，所述控制機構連接至所述主體并且被配置用于聯接至所述鉆柱工具以響應于所述主體的所述內部與外部之間的流體壓差的變化的預定義觸發序列的發生來使所述鉆柱工具從非激活狀態切換到激活狀態，所述預定義觸發序列包括以下各項的多個周期：

使所述流體壓差增大到但不超過預定義中間壓力范圍，以及

隨后使所述預定義觸發序列降低到低于所述預定義中間壓力范圍；

其中所述控制機構被進一步配置成在以下兩種模式之間設置：

重復模式，其中在所述流體壓差升高超過所述預定義中間壓力范圍時，在不執行所述預定義觸發序列的情況下將所述鉆柱工具再次切換到所述激活狀態；以及

重設模式，其中將所述鉆柱工具再次切換到所述激活狀態取決于所述預定義觸發序列的執行。

2.如權利要求1所述的設備，其中所述預定義中間壓力范圍的下限閾值在150psi與250psi之間。

3.如權利要求2所述的設備，其中所述預定義中間壓力范圍的上限閾值在650psi與850psi之間。

4.如權利要求1所述的設備，其中所述控制機構進一步包括：

啟動組件，所述啟動組件能夠沿所述主體的所述內部軸向移位，所述啟動組件被配置成至少部分響應于所述啟動組件軸向移動到啟動位置而實現所述鉆柱工具切換到所述激活狀態；

偏置機構，所述偏置機構可操作地聯接至所述啟動組件并且被配置成推動所述啟動組件軸向遠離其啟動位置并且朝向默認位置；以及

分級液壓致動機構，所述分級液壓致動機構被配置成響應于所述流體壓差處于所述預定義中間壓力范圍內而導致所述啟動組件針對所述偏置機構的操作從其默認位置軸向移位到中間位置，并且使得當所述壓差處于所述預定義中間壓力范圍內時，所述啟動組件在所述中間位置保持基本固定，所述液壓致動機構被進一步配置成響應于所述流體壓差大于所述預定義中間壓力范圍而導致所述啟動組件針對所述偏置機構的操作從所述中間位置軸向移位到所述啟動位置。

5.如權利要求4所述的設備，其中所述啟動組件能夠相對于所述主體角移位，所述控制機構進一步包括旋轉機構，所述旋轉機構被配置成響應于所述預定義觸發序列的執行而使所述啟動組件從其中所述啟動組件與工具啟動機構的觸發組件角度失準的未充注狀態角移位到其中所述啟動組件與所述觸發組件角度對準的充注狀態。

6.如權利要求5所述的設備，其中所述控制機構進一步包括：

托架構件，所述托架構件承載用于使所述托架構件相對于所述主體軸向和旋轉移位的所述啟動組件，所述托架構件被配置用于進行由所述分級液壓致動機構所引起的軸向移位；

旋轉偏置機構，所述旋轉偏置機構被配置成向所述托架構件應用旋轉偏置，以推動所述托架構件旋轉地朝向初始未充注狀態并且遠離其中所述啟動組件與工具啟動機構的觸發組件角度對準的充注狀態；

凸輪機構，所述凸輪機構可操作地連接至所述托架構件并且被配置成

響應于所述預定義觸發序列的執行而使所述托架構件的往復式軸向移位轉化成所述托架構件從所述初始未充注狀態到所述充注狀態的分級旋轉，以及

當所述流體壓差低于所述預定義中間壓力范圍時，阻止所述托架構件在所述旋轉偏置機構的所述偏置下旋轉。

7.如權利要求6所述的設備，其中所述凸輪機構包括：

自動重設組件，所述自動重設組件被自動配置成在所述托架構件旋轉到所述充注狀態之前響應于所促使的所述托架構件軸向移位經過與所述預定義中間壓力范圍的上限閾值相對應的軸向位置而允許所述托架構件在所述旋轉偏置機構的所述偏置下旋轉到所述初始未充注狀態；以及

止回組件，所述止回組件用于當所述托架構件處于所述充注狀態時，響應于所述流體壓差升高超過所述預定義中間壓力范圍而阻止所述托架構件在所述旋轉偏置機構的所述偏置下旋轉。