[發(fā)明專利]井下節(jié)流器及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010934826.0
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN111963117B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何明格;張培軍;梁波;黃福良;陳思齊;廖建;馬驥;柳卓君
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B43/12
• 分類號: E21B43/12
• 代理公司: 北京三高永信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司 11138
• 代理人: 李珂珂

1.一種井下節(jié)流器，其特征在于，所述井下節(jié)流器包括：可調(diào)節(jié)油嘴、油嘴控制器、密封裝置、錨定裝置、丟手解封裝置和控制信號產(chǎn)生裝置；

所述可調(diào)節(jié)油嘴、所述油嘴控制器、所述密封裝置、所述錨定裝置和所述丟手解封裝置設(shè)置在井筒內(nèi)，所述可調(diào)節(jié)油嘴、所述油嘴控制器、所述密封裝置、所述錨定裝置和所述丟手解封裝置內(nèi)均設(shè)置氣體通道，通過所述氣體通道依次連通，所述控制信號產(chǎn)生裝置設(shè)置在所述井筒的地面井口位置，通過所述井筒與所述氣體通道連通；

所述丟手解封裝置的一端與繩索坐封工具連接，在通過所述繩索坐封工具到達所述井筒內(nèi)的預設(shè)節(jié)流位置時，用于與所述繩索坐封工具分離；

所述錨定裝置，用于在所述丟手解封裝置與所述繩索坐封工具分離時，在所述井筒內(nèi)的預設(shè)節(jié)流位置與所述井筒固定；

所述密封裝置設(shè)置在所述井筒內(nèi)的預設(shè)節(jié)流位置與所述井筒的內(nèi)壁貼合，用于密封所述密封裝置的外壁與所述井筒的內(nèi)壁之間的縫隙，使所述井筒內(nèi)的氣體流經(jīng)所述氣體通道；

所述控制信號產(chǎn)生裝置，用于通過調(diào)節(jié)所述氣體通道內(nèi)氣體的壓力來產(chǎn)生壓力信號波；

所述油嘴控制器，用于通過檢測所述氣體通道內(nèi)氣體的壓力來接收所述壓力信號波，且用于對所述壓力信號波進行解碼，得到控制信號，通過所述控制信號，調(diào)節(jié)所述可調(diào)節(jié)油嘴的氣體通道的大小；

其中，所述控制信號產(chǎn)生裝置包括地面井口閥門和壓力控制器，所述地面井口閥門通過所述井筒與所述氣體通道連通，所述壓力控制器與所述地面井口閥門連接；

所述壓力控制器，用于調(diào)節(jié)所述地面井口閥門的開度；

所述地面井口閥門，用于調(diào)節(jié)所述氣體通道內(nèi)氣體的壓力產(chǎn)生壓力信號波；

所述油嘴控制器包括：壓力傳感器、控制電路和電機；

所述壓力傳感器與所述控制信號產(chǎn)生裝置之間通過所述井筒、所述丟手解封裝置、所述錨定裝置和所述密封裝置連通，所述電機與所述可調(diào)節(jié)油嘴連接，所述控制電路分別與所述壓力傳感器和所述電機連接；

所述壓力傳感器，用于接收所述壓力信號波，且用于將所述壓力信號波傳輸至所述控制電路；

所述控制電路，用于對所述壓力信號波進行解碼，得到控制信號，且用于通過所述控制信號控制所述電機，通過所述電機調(diào)節(jié)所述可調(diào)節(jié)油嘴的氣體通道的大小。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下節(jié)流器，其特征在于，所述可調(diào)節(jié)油嘴包括靜閥瓣和動閥瓣；

所述靜閥瓣與所述動閥瓣貼合，所述靜閥瓣上設(shè)置第一扇形氣流孔，所述動閥瓣上設(shè)置第二扇形氣流孔，所述第一扇形氣流孔與所述第二扇形氣流孔連通形成所述可調(diào)節(jié)油嘴的氣體通道；

所述油嘴控制器與所述動閥瓣連接，用于通過所述控制信號，調(diào)節(jié)所述靜閥瓣與所述動閥瓣之間的位置關(guān)系，通過調(diào)節(jié)所述靜閥瓣與所述動閥瓣之間的位置關(guān)系來調(diào)節(jié)所述可調(diào)節(jié)油嘴的氣體通道的大小。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下節(jié)流器，其特征在于，所述控制電路包括：信號調(diào)理模塊、精密運放模塊、解碼模塊和驅(qū)動模塊；

所述信號調(diào)理模塊分別與所述壓力傳感器和所述精密運放模塊連接，所述精密運放模塊與所述解碼模塊連接，所述解碼模塊與所述驅(qū)動模塊連接，所述驅(qū)動模塊與所述電機連接；

所述信號調(diào)理模塊，用于接收所述壓力信號波，對所述壓力信號波進行濾波處理，得到有效信號波，且用于將所述有效信號波傳輸至所述精密運放模塊；

所述精密運放模塊，用于對所述有效信號波進行放大，且用于將放大后的所述有效信號波傳輸至所述解碼模塊；

所述解碼模塊，用于對放大后的所述有效信號波進行解碼，得到控制信號，且用于將所述控制信號傳輸至所述驅(qū)動模塊；

所述驅(qū)動模塊，用于通過所述控制信號，驅(qū)動所述電機運行。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的井下節(jié)流器，其特征在于，所述控制電路還包括：光偶隔離模塊；

所述光偶隔離模塊設(shè)置在所述解碼模塊與所述驅(qū)動模塊之間，用于將所述解碼模塊輸出的控制信號由數(shù)字控制信號轉(zhuǎn)化為模擬控制信號，且用于將所述模擬控制信號傳輸至所述驅(qū)動模塊。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下節(jié)流器，其特征在于，所述油嘴控制器還包括：電源模組；

所述電源模組分別與所述壓力傳感器、所述控制電路和所述電機連接，用于為所述壓力傳感器、所述控制電路和所述電機提供電源。