[發明專利]一種磁信號驅動機械定位器啟動裝置及方法

在審

• 申請號: 202010017944.5
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111042804A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 孫虎;蘇敏文;張文;郭卨赟;廖作杰;田文超;葉忠漢;侯俊耀;何煒;李銘
• 申請（專利權）人: 中國石油集團川慶鉆探工程有限公司長慶井下技術作業公司;中國石油天然氣集團有限公司;中國石油集團川慶鉆探工程有限公司
• 主分類號: E21B47/092
• 分類號: E21B47/092
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 張馳

本發明提供一種磁信號驅動機械定位器啟動裝置及方法，包括動力執行組件、檢測控制組件、高溫電池組件和下接頭，所述的下接頭、高溫電池組件、檢測控制組件和動力執行組件順次連接形成管柱，所述的高溫電池組件與檢測控制組件和動力執行組件分別電連接。本發明在通過短套接箍時，依靠磁通量變化控制動力執行組件的開啟/關閉機械定位器，由此可以通過地面顯示儀載荷變化信號顯示接箍，從而確定短套管的深度，解決了連續油管在氣密封扣套管井上無法實現有效定位的問題。

技術領域

本發明涉及油氣田儲層改造技術領域，特別涉及一種磁信號驅動機械定位器啟動裝置及方法。本發明是油氣田儲層改造作業中常用的井下作業工具之一，適用于連續油管帶底封壓裂施工。

背景技術

連續油管作為一個傳送工具，在入井過程中存在預彎曲、受力伸縮的問題，在無纜條件下，校深成為作業應用的瓶頸。目前的方法是使用機械式定位器。

普通的機械式定位器校深技術是通過將定位器接在工藝管柱底部, 下至短套管接箍下方5-6 m的位置后, 在管柱上端接上高精度的測力傳感器及智能儀表, 然后上提管柱尋找短套管接箍。當定位器進入短套管接箍時, 地面顯示儀會產生載荷變化信號顯示,此時即可確定短套管的深度。機械定位器有很好的精度。

但此方法都只適用于普通長圓螺紋扣套管井，但是隨著石油工業的發展，尤其是深井、超深井、高壓氣井、定向井的開發以及高含硫二氧化碳等腐蝕氣體井的開采，對石油套管的使用性能提出了更高的要求，具有API標準螺紋連接（如短、長圓螺紋和偏梯形螺紋）的油套在許多情況下難以滿足生產需求，所以國內外開發出這種類型的特殊螺紋連接：vam-top、must、tp-cq等扣型，這些特殊螺紋連接具有較好的抗粘扣性能、可靠的氣密封性能較高的連接強度。由于氣密封扣套管采用的氣密封扣靠金屬端面密封，扣上到位之后公扣的端面頂到母扣的臺階面上形成密封，不像普通套管接箍處有大約2cm的縫隙，現有的普通套管接箍機械式定位器已無法在這種特殊的氣密封扣套管井中實現定位。

發明內容

為了克服現有普通套管接箍機械式定位器已無法在這種氣密封扣套管井中實現定位的問題，本發明提供一種磁信號驅動機械定位器啟動裝置及方法，本發明解決了氣密封扣套管井中連續油管壓裂施工目的層的定位問題。本發明通過磁通量變化控制電磁機構電源脈沖式通/斷，從而控制機械定位器開啟/關閉，以實現定位。

本發明采用的技術方案為：

一種磁信號驅動機械定位器啟動裝置，包括動力執行組件、檢測控制組件、高溫電池組件和下接頭，所述的下接頭、高溫電池組件、檢測控制組件和動力執行組件順次連接形成管柱，所述的高溫電池組件與檢測控制組件和動力執行組件分別電連接。

所述的動力執行組件包括伸縮桿、連接頭、絲杠和大扭矩直流電機帶行星減速器；所述的伸縮桿與大扭矩直流電機帶行星減速器通過絲杠連接，所述的連接頭設在伸縮桿上。

所述的檢測控制組件至少包括單片機和磁定位器，所述的單片機與磁定位器電信號連接。

所述的檢測控制組件內設有的磁定位器在經過套管接箍時，磁通量發生變化從而產生電動勢，工具上行和下行時產生的電動勢不一樣，經單片機判斷為下行時啟動動力執行組件。

所述的工具為磁信號驅動機械定位器啟動裝置和連接在連接頭上的機械定位器組成。

所述的高溫電池組件為高溫鋰電池，所述的高溫鋰電池為150℃級高溫鋰電池。

一種磁信號驅動機械定位器啟動方法，具體步驟為：動力執行組件接收到啟動信號后，大扭矩直流電機帶行星減速器驅動絲杠回縮，同時帶動伸縮桿回縮，連接在伸縮桿上的機械定位裝置啟動；當動力執行組件接收到信號不變后，控制伸縮桿保持當前狀態；當動力執行組件接收到關閉信號后，大扭矩直流電機帶行星減速器驅動絲杠帶動伸縮桿復位，連接在伸縮桿上的機械定位器關閉。

本發明的有益效果為：