[發明專利]一種馬籠頭控制系統及其地面系統和控制方法

有效

• 申請號: 202110493190.5
• 申請日: 2021-05-07
• 公開（公告）號: CN113250678B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 黃琳;李謙;王野梁;韓奮;金亞;吳興方;徐鯤
• 申請（專利權）人: 中海油田服務股份有限公司
• 主分類號: E21B47/01
• 分類號: E21B47/01;E21B47/017;E21B47/13;E21B41/00
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 戴仕琴;龍洪

1.一種可釋放馬籠頭地面系統，其特征在于，包括：地面直流供電模塊、釋放信號發射模塊、及與所述地面直流供電模塊和釋放信號發射模塊連接的控制器；所述控制器設置成當接收到對馬籠頭進行鎖緊或釋放的控制命令時，控制地面直流供電模塊通過測井電纜向井下系統的可釋放馬籠頭機械模塊進行供電，以及控制釋放信號發射模塊向井下系統的信號解析及釋放控制模塊發送控制對馬籠頭進行鎖緊或釋放信號；

所述釋放信號發射模塊用于產生鎖緊或釋放信號發往井下，并且能夠根據現場測井電纜特定，更換多種釋放指令信號，確保釋放成功，所述釋放信號發射模塊能夠針對不同電纜和環境通過更換信號的以下一種或多種參數確保馬籠頭釋放成功：頻率、強度、波形或狀態；其中，所述狀態包括連續和間斷。

2.根據權利要求1所述的地面系統，其特征在于：所述地面系統還包括連接于所述地面直流供電模塊和測井電纜之間的地面供電保護模塊，所述地面供電保護模塊設置成能夠對所述地面直流供電模塊向所述井下系統提供的電源信號進行過流保護或者過壓保護；所述地面供電保護模塊還設有提示單元，設置成能夠提示釋放信息。

3.一種可釋放馬籠頭的控制系統，其特征在于，包括：如權利要求1-2任意一項所述的地面系統、井下系統、及連接所述地面系統和井下系統的測井電纜；所述井下系統包括可釋放馬籠頭機械模塊和信號解析及釋放控制模塊；所述信號解析及釋放控制模塊設置成當所接收到的控制釋放信號發射模塊發送的鎖緊或釋放信號滿足預定要求時，控制可釋放馬籠頭機械模塊對馬籠頭進行鎖緊或釋放；

所述控制器設置成當所述信號解析及釋放控制模塊接收到的鎖緊或釋放信號滿足預定要求，則控制可釋放馬籠頭機械模塊對馬籠頭進行鎖緊或釋放，包括：所述控制器設置成當所述信號解析及釋放控制模塊接收到的所述鎖緊或釋放信號的內容、頻率、強度、波形、時間間隔中的一種或者多種滿足預定要求，則控制可釋放馬籠頭機械模塊對馬籠頭進行釋放；

所述信號解析及釋放控制模塊還設置成當所述地面直流供電模塊通過測井電纜向可釋放馬籠頭機械模塊進行供電，且所述信號解析及釋放控制模塊超過預定時間未接收到所述釋放信號發射模塊發送的鎖緊或釋放信號時，則控制可釋放馬籠頭機械模塊對馬籠頭進行鎖緊或釋放。

4.根據權利要求3所述的控制系統，其特征在于：所述可釋放馬籠頭機械模塊包括電機及與所述電機的輸出軸連接的傳動機構，當所述電機接收到所述地面直流供電模塊提供的電源時啟動并帶動所述傳動機構運動，實現馬籠頭的釋放或鎖緊。

5.根據權利要求3所述的控制系統，其特征在于：所述井下系統還包括與所述可釋放馬籠頭機械模塊和信號解析及釋放控制模塊連接的井下電源切換及信號保護模塊，所述井下電源切換及信號保護模塊包括第一保護單元和第二保護單元，所述第一保護單元用于對所述地面直流供電模塊向所述可釋放馬籠頭機械模提供的電源進行穩壓，所述第二保護單元用于對所述測井電纜向井下測井儀器傳輸的控制信號進行濾波。

6.根據權利要求5所述的控制系統，其特征在于：所述測井電纜還用于與井下測井儀器相連，在所述地面直流供電模塊未供電時，所述測井電纜復用為與所述可釋放馬籠頭機械模塊相連的井下測井儀器的控制信號的傳輸。

7.根據權利要求6所述的控制系統，其特征在于：所述井下電源切換及信號保護模塊還包括切換單元，所述控制器還設置成當所述井下電源切換及信號保護模塊檢測出所接收的信號類型為電源信號時，控制所述切換單元切換測井電纜的連接端與可釋放馬籠頭機械模塊相連，并將所述釋放信號發射模塊發送的鎖緊或釋放信號傳輸至所述解析及釋放控制模塊；所述控制器還設置成當所述井下電源切換及信號保護模塊檢測出所接收的信號類型為控制信號時，控制所述切換單元切換測井電纜的連接端與井下測井儀器相連。

8.一種馬籠頭的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

當控制器接收到對馬籠頭進行鎖緊或釋放的控制命令時，控制地面直流供電模塊通過測井電纜向可釋放馬籠頭機械模塊進行供電，并且控制釋放信號發射模塊向信號解析及釋放控制模塊發送鎖緊或釋放信號；

當所述信號解析及釋放控制模塊接收到的鎖緊或釋放信號滿足預定要求時，信號解析及釋放控制模塊 控制可釋放馬籠頭機械模塊對馬籠頭進行鎖緊或釋放；

當地面直流供電模塊通過測井電纜向可釋放馬籠頭機械模塊進行供電，且信號解析及釋放控制模塊超過預定時間未接收到釋放信號發射模塊發送的鎖緊或釋放信號時，則信號解析及釋放控制模塊控制可釋放馬籠頭機械模塊對馬籠頭進行鎖緊或釋放；

其中，當信號解析及釋放控制模塊接收到的鎖緊或釋放信號滿足預定要求時，信號解析及釋放控制模控制可釋放馬籠頭機械模塊對馬籠頭進行鎖緊或釋放，包括：信號解析及釋放控制模塊接收到的鎖緊或釋放信號的內容、頻率、強度、波形、時間間隔中的一種或者多種滿足預定要求，則控制可釋放馬籠頭機械模塊對馬籠頭進行鎖緊或釋放。