[實用新型]連續油管鉆井動力鉆頭控制裝置

有效

• 申請號: 201921498399.5
• 申請日: 2019-09-10
• 公開（公告）號: CN210659930U
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 范玉斌;朱慶利;孫經光;楊育升;朱偉;李東;吳艷華
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術服務有限公司;中石化勝利石油工程有限公司;中石化勝利石油工程有限公司井下作業公司
• 主分類號: E21B7/04
• 分類號: E21B7/04;E21B44/00
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 周京蘭

本實用新型公開的是連續油管鉆井動力鉆頭控制裝置，本裝置包括控制電路短節和丟手控制短節，控制電路短節中設有電路控制單元和電路短節本體，連續油管的下端與控制電路短節、液壓平衡短節、液壓控制短節和丟手控制短節自上而下依次連接，鉆井動力鉆具連接在丟手控制短節的下端。平衡活塞能夠沿著平衡活塞管上下移動，液壓控制短節內的液壓閥一和液壓閥二通過閥安裝體和閥體連接短節中的液流通道與閥體連接短節中安裝的丟手液壓中心管和旋轉定向內軸連通。旋轉定向活塞與旋轉定向內軸嚙合并能夠在活塞外體中上下移動、使旋轉定向內軸轉動并以此帶動丟手控制短節以及鉆井動力鉆具轉動，完成對鉆頭鉆進軌跡的控制。

技術領域

本實用新型涉及石油工業側鉆井的作業設備，特別是連續油管鉆井動力鉆頭控制裝置。

背景技術

在連續油管鉆井技術領域當中，鉆頭旋轉定向系統是在鉆進時、隨鉆頭實時完成導向功能的一種導向式鉆井系統，它是當今世界上鉆井技術發展的最高階段，是集機電、液控和信息一體化的石油鉆井領域的一項前沿的領先技術。應用旋轉定向鉆井技術可提高井眼軌跡控制精度、控制靈活性和位移延伸能力；提高鉆井效率、降低鉆井成本。目前在世界上約有10多家公司在研制旋轉定向系統，但技術領先且商業應用最好的只有兩三家公司，如貝克休斯公司、斯倫貝謝公司、哈里伯頓公司的產品在商業市場上應用反饋比較好。但是此項技術由國外大公司壟斷，只提供現場技術服務，處于高度壟斷和保密狀態，且服務費用高昂。在國內市場上，鉆頭旋轉定向系統處于技術空白狀態。

而傳統的鉆井鉆頭控制過程，是通過井下的定向測斜儀來完成的，當鉆井需要控制鉆井動力鉆頭時，首先通過井下測斜儀測定動力鉆頭的方位，若此時，動力鉆頭不在預想設計的方位，那么，傳統鉆頭方位的調整方式是通過地面鉆臺上轉盤的轉動來帶動與方鉆桿連接的井下鉆具一同轉動，來調整和控制鉆井動力鉆頭的方向，從而達到控制鉆井的鉆進方位，達到預期的鉆井目的。

但是，在使用連續油管鉆井時，由于與動力鉆具連接的連續油管無法旋轉，因此，不能通過傳統的在地面使用轉盤帶動連續油管轉動的方法來控制鉆井的方位。如何利用傳統的地面鉆井控制系統，完成動力鉆具中鉆頭軌跡的調整，降低生產成本，是急需解決的問題。

發明內容

本實用新型的目的是針對國內現有動力鉆頭控制裝置的空白狀態，提供連續油管鉆井動力鉆頭控制裝置，與地面控制系統配合使用，實時控制鉆頭的鉆進軌跡，實現對鉆頭前進方向和方位的控制，提高鉆井施工效率、降低鉆井成本。

為達上述目的，本實用新型的技術方案是：連續油管鉆井動力鉆頭控制裝置包括控制電路短節和丟手控制短節，控制電路短節中設有電路控制單元和電路短節本體。連續油管的下端與控制電路短節、液壓平衡短節、液壓控制短節和丟手控制短節自上而下依次連接，鉆井動力鉆具連接在丟手控制短節的下端；地面控制系統中的信號線纜和集束電纜從連續油管中穿入與控制電路短節中的電路密封插頭和電路控制單元連接，通過控制電路短節中的雷莫插頭一、液壓平衡短節中的雷莫插頭二和雷莫插頭三以及液壓控制短節中的雷莫插頭四傳輸信號和供電；液壓平衡短節中設有液壓油缸、平衡活塞和平衡短節連通孔，液壓油缸的缸體上設有井液平衡口，平衡活塞能夠沿著平衡活塞管上下移動；液壓控制短節內設有液控短節連通孔并裝有直流電機、柱塞泵、儲能器、液壓閥一、液壓閥二以及位移傳感器；直流電機、柱塞泵和儲能器依次連接，儲能器裝有壓力傳感器和液壓管線二，液壓管線二的另一端和溢流閥安裝在液壓閥一上面并通過液壓閥一與液壓閥二以及位移傳感器連接；液壓閥一和液壓閥二通過閥安裝體和閥體連接短節中的液流通道與閥體連接短節中安裝的丟手液壓中心管和旋轉定向內軸連通；旋轉定向活塞與旋轉定向內軸嚙合并能夠在活塞外體中上下移動、使旋轉定向內軸轉動并以此帶動丟手控制短節以及鉆井動力鉆具轉動。