[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

本發明公開了一種機械式井下泥漿分流工具及方法，包括外殼、加壓油缸總成和安裝在外殼內的分流體、分流裝置、中心管；所述中心管、分流裝置分別安裝在分流體的左右兩端內，所述加壓油缸總成套設在所述中心管上并連接在外殼的左端；所述分流體的外圓周面上設有泥漿分流流道；其左端上設有分流出口；其右端上設有與分流裝置內腔相通的通孔；所述加壓油缸總成上設有電磁閥。本發明的機械式井下泥漿動力分流工具通過機械式分流結構，將鉆柱內的泥漿分流到加壓油缸總成內，即將泥漿壓力轉化成油壓，從而為隨鉆地層壓力測量儀器提供液壓動力源；本發明還具有結構簡單、連接方便、工作穩定可靠等優點。

技術領域

本發明涉及一種用于隨鉆地層壓力測量儀器的分流工具，特別涉及一種機械式井下泥漿分流工具及方法。

背景技術

地層壓力是指地層孔隙內流體(油、氣、水)的壓力，亦稱為地層孔隙壓力。對于深地勘探、油氣開采、地熱開發、CO₂地質埋存、核廢料地質處置等涉及深井鉆井的工程，地層壓力是重要的基礎參數之一，準確地預測/檢測地層壓力意義重大。常規的地層壓力獲取方法主要包括地震波法、鉆速法、測井法和地層測試法，但是常規地層壓力預測/檢測方法均存在一定程度的不足。隨著電纜地層測試技術的不斷應用、發展以及鉆井工程新需求的推動，20世紀90年代中后期，結合隨鉆測量技術提出了隨鉆地層壓力測試的概念，將測試器安裝于井底鉆具組合中，在鉆井作業暫停期間測試地層壓力，在鉆井過程中測試地層壓力的井下儀器就是隨鉆地層壓力測量儀器。為此，發明了一種機械式井下泥漿分流工具及方法，該工具可為隨鉆地層壓力測量儀器提供液壓動力源，也可以為其他類型的井下工具和儀器提供井下液壓動力源。

發明內容

本發明主要是克服現有技術中的不足之處，提出一種機械式井下泥漿分流工具及方法。

本發明解決上述技術問題所提供的技術方案是：一種機械式井下泥漿分流工具，包括外殼、加壓油缸總成和安裝在外殼內的分流體、分流裝置、中心管；所述中心管、分流裝置分別安裝在分流體的左右兩端內，所述加壓油缸總成套設在所述中心管上并連接在外殼的左端；

所述中心管與分流體的左端內腔之間具有間隙一，該間隙一為中間流道，所述外殼左端內腔與中心管之間具有間隙二，該間隙二為分流泥漿儲能室，所述分流泥漿儲能室與中間流道相通；

所述分流體的外圓周面上設有泥漿分流流道；其左端上設有分流出口，所述分流出口的兩端分別與中間流道、泥漿分流流道相通；其右端上設有與分流裝置內腔相通的通孔；所述加壓油缸總成上設有電磁閥。

進一步的技術方案是，所述分流裝置包括閥套和安裝在所述閥套內的閥芯、閥座，所述閥芯與閥座之間設有套設在所述閥芯上的彈簧，所述閥套上設有與分流體上通孔相通的分流入口。

進一步的技術方案是，所述分流體與外殼之間設有密封圈Ⅰ。

進一步的技術方案是，所述中心管與分流體之間設有密封圈Ⅱ。

進一步的技術方案是，所述外殼與加壓油缸總成之間設有密封圈Ⅲ。

進一步的技術方案是，所述中心管與加壓油缸總成之間設有密封圈Ⅳ。

進一步的技術方案是，所述閥套與分流體之間、閥芯與閥套之間、閥座與閥套之間、閥芯與閥座之間均設有O型密封圈。

一種機械式井下泥漿分流工具的分流方法，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；

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，使閥芯處于彈簧未壓縮的上位位置，使得閥芯封閉分流入口，此時井下泥漿從分流體的右端內腔進入，然后依次經過閥芯內腔、閥座內腔進入到中心管的內腔內，最后從中心管的左端流出；