[發明專利]一種機械式井下泥漿分流工具及方法

有效

• 申請號: 202010772212.7
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN111878035B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 馬天壽;向國富;劉陽;陳平;黃萬志;夏宏泉;張千貴
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B34/08
• 分類號: E21B34/08;E21B34/06;E21B23/08
• 代理公司: 北京中索知識產權代理有限公司 11640
• 代理人: 房立普

1.一種機械式井下泥漿分流工具的分流方法，其特征在于，該機械式井下泥漿分流工具，包括外殼（1）和加壓油缸總成（12），還包括安裝在外殼（1）內的分流體（2）、分流裝置以及中心管（10）；所述分流裝置、中心管（10）分別安裝在分流體（2）的上下兩端內，所述加壓油缸總成（12）套設在所述中心管（10）上并連接在外殼（1）下端上；

所述中心管（10）與分流體（2）的下端內腔之間具有間隙一，該間隙一為中間流道（14），所述外殼（1）下端內腔與中心管（10）之間具有間隙二，該間隙二為分流泥漿儲能室（11），所述分流泥漿儲能室（11）與中間流道（14）相通；

所述分流體（2）的外圓周面上設有泥漿分流流道（8），分流體（2）的下端上設有分流出口（9）；所述分流出口（9）的兩端分別與中間流道（14）、泥漿分流流道（8）相通；分流體（2）的上端上設有與分流裝置內腔相通的通孔，所述通孔與泥漿分流流道（8）相通；

所述加壓油缸總成（12）上設有與加壓油缸總成（12）的上端內腔相通的泄壓口，所述泄壓口內設有控制泄壓口開閉的電磁閥（13），所述分流裝置包括閥套（3），還包括安裝在所述閥套（3）內的閥芯（5）以及閥座（7），所述閥芯（5）與閥座（7）之間設有套設在所述閥芯（5）上的彈簧（6），所述閥套（3）上設有與分流體（2）上通孔相通的分流入口（4），所述分流工具為隨鉆地層壓力測量儀器提供液壓動力源；

具體包括以下步驟：

步驟S10、將機械式井下泥漿分流工具與隨鉆地層壓力測量儀器一起下放帶到井下，并通過隨鉆地層壓力測量儀器的控制系統來控制電磁閥（13）；

步驟S20、當隨鉆地層壓力測量儀器處于非工作狀態時，通過控制系統控制電磁閥（13）處于關閉狀態，并且由地面鉆井技術人員控制泥漿泵的排量，使閥芯（5）處于彈簧（6）未壓縮的上位位置，使得閥芯（5）封閉分流入口（4），此時井下泥漿從分流體（2）的上端內腔進入，然后依次經過閥芯（5）內腔、閥座（7）內腔進入到中心管（10）的內腔內，最后從中心管（10）的下端流出；

步驟S30、當隨鉆地層壓力測量儀器處于工作狀態時，通過控制系統控制電磁閥（3）仍然處于關閉狀態，同時加大泥漿泵的排量，閥芯（5）進出口產生一定壓差，該壓差作用在閥芯（5）上端面，并推動閥芯（5）壓縮彈簧（6）并向下移動，使閥芯（5）處于彈簧（6）完全壓縮后的下位位置，使得閥芯（5）打開分流入口（4）；井下泥漿也從分流體（2）的上端內腔進入，然后在分流體（2）內腔內的井下泥漿一部分依然是依次經過閥芯（5）內腔、閥座（7）內腔進入到中心管（10）的內腔內，最后從中心管（10）的下端流出；另一部分是從分流入口（4）進入泥漿分流通道（8），并從分流出口（9）流出，流入分流泥漿儲能室（11），分流泥漿儲能室（11）中的泥漿再進入加壓油缸總成（12），可將這部分泥漿的壓力轉化成油壓，從而為隨鉆地層壓力測量儀器提供液壓動力源；

步驟S40、當隨鉆地層壓力測量儀器完成測量后，再次處于非工作狀態時；減小泥漿泵的排量，閥芯（5）進出口也會產生一定壓差，該壓差作用在閥芯（5）上端面，但作用在閥芯（5）上端面的泥漿壓力不足以克服彈簧（6）回位的彈力，閥芯（5）在彈簧（6）回位彈力作用下向上移動，關閉分流入口（4），當彈簧完全恢復復位后，此時井下泥漿依然從分流體（2）的上端內腔進入，然后依次經過閥芯（5）內腔、閥座（7）內腔進入到中心管（10）的內腔內，最后從中心管（10）的下端流出；同時通過控制系統控制電磁閥（13）處于打開狀態，所述分流工具內部的壓力大于環空壓力會出現憋壓的現象，此時分流泥漿儲能室（11）內的泥漿將在下部加壓油缸總成（12）的反向推力作用下泄壓，泄壓方向：泥漿分流流道（8）→分流出口（9）→分流泥漿儲能室（11）→電磁閥（13）；

步驟S50、當泄壓結束后，通過控制系統控制電磁閥（13）處于關閉狀態，此時機械式井下泥漿分流工具恢復為上位工作狀態。

2.根據權利要求1所述的一種機械式井下泥漿分流工具的分流方法，其特征在于，所述分流體（2）與外殼（1）之間設有密封圈Ⅰ（15）。

3.根據權利要求1所述的一種機械式井下泥漿分流工具的分流方法，其特征在于，所述中心管（10）與分流體（2）之間設有密封圈Ⅱ（16）。