氣液聯(lián)控井下滑套開關(guān)的地面控制裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提出了一種氣液聯(lián)控井下滑套開關(guān)的地面控制裝置，包括箱體及安設(shè)在箱體內(nèi)的控制管路，箱體上設(shè)有驅(qū)動(dòng)空氣入口和滑套控制壓力油外接口，所述的控制管路包括依次連接的驅(qū)動(dòng)空氣調(diào)壓閥、驅(qū)動(dòng)空氣節(jié)流閥、氣液動(dòng)力系統(tǒng)及若干個(gè)滑套選擇支路，驅(qū)動(dòng)空氣入口與驅(qū)動(dòng)空氣調(diào)壓閥連通，所述的滑套選擇支路兩端分別通過管線與氣液動(dòng)力系統(tǒng)、滑套控制壓力油外接口連通。本實(shí)用新型通過利用氣液聯(lián)動(dòng)控制，以管線壓力及流量組合做為滑套分段開關(guān)狀態(tài)的判定依據(jù)，結(jié)構(gòu)簡單，但可靠性高，且節(jié)約成本。
【專利說明】氣液聯(lián)控井下滑套開關(guān)的地面控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種油井作業(yè)裝置，尤其是指一種氣液聯(lián)控井下滑套開關(guān)的地面控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]滑套作為井下流動(dòng)控制系統(tǒng)的核心執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其可靠工作取決于地面遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)的性能；由于井下各種各樣復(fù)雜環(huán)境，例如高溫、高壓、強(qiáng)腐蝕、電磁干擾等特性；使井下組件的可靠性和壽命是妨礙智能井技術(shù)發(fā)展的主要障礙，目前國產(chǎn)的元器件質(zhì)量和性能更難以保證，全部依賴進(jìn)口且嚴(yán)重受限，智能完井的成本高居不下，影響到該技術(shù)在中國的推廣。
[0003]滑套的位置決定了油嘴的開口面積，是決定產(chǎn)層流量的重要參數(shù)，因此滑套的位置精確定位至關(guān)重要；現(xiàn)有國內(nèi)外系統(tǒng)滑套的位置有兩種反饋方式，一種是通過在地面監(jiān)測液壓管線的回油量來確定滑套的工作行程即閥口開度，另一種是在井下安裝位移傳感器來監(jiān)測閥門位移量；前者受限于井下環(huán)境中系統(tǒng)傳動(dòng)介質(zhì)(液壓油)的容積隨壓力和溫度變化而壓縮/膨脹的物理特性，造成滑套位移量與回油量不對應(yīng)，后者要求必須安裝耐高溫高壓的位移傳感器且外形尺寸能夠滿足井下狹小空間的限制，實(shí)現(xiàn)起來復(fù)雜而昂貴。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為了解決油井作業(yè)中滑套位置定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜且價(jià)格昂貴的問題，本實(shí)用新型提出了一種氣液聯(lián)控井下滑套開關(guān)的地面控制裝置，通過利用氣液聯(lián)動(dòng)控制，以管線壓力及流量組合做為滑套分段開關(guān)狀態(tài)的判定依據(jù)，結(jié)構(gòu)簡單，但可靠性高，且節(jié)約成本。
[0005]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種氣液聯(lián)控井下滑套開關(guān)的地面控制裝置，包括箱體及安設(shè)在箱體內(nèi)的控制管路，箱體上設(shè)有驅(qū)動(dòng)空氣入口和滑套控制壓力油外接口，所述的控制管路包括依次連接的驅(qū)動(dòng)空氣調(diào)壓閥、驅(qū)動(dòng)空氣節(jié)流閥、氣液動(dòng)力系統(tǒng)及若干個(gè)滑套選擇支路，驅(qū)動(dòng)空氣入口與驅(qū)動(dòng)空氣調(diào)壓閥連通，所述的滑套選擇支路兩端分別通過管線與氣液動(dòng)力系統(tǒng)、滑套控制壓力油外接口連通。本實(shí)用新型采用流量控制策略，通過氣液動(dòng)力系統(tǒng)向井下的滑套提供所需超高壓微小控制流量，通過驅(qū)動(dòng)空氣調(diào)壓閥、驅(qū)動(dòng)空氣節(jié)流閥可以保證所需液壓源的壓力及流量供給，若干個(gè)滑套選擇支路通過組合尋址進(jìn)入到相應(yīng)的滑套控制腔推動(dòng)滑套動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)對N+1個(gè)滑套的選擇性操作。
[0006]作為優(yōu)選，所述的氣液動(dòng)力系統(tǒng)包括若干個(gè)并聯(lián)的氣液泵、液壓油箱、液壓壓力控制閥和調(diào)速閥，氣液泵設(shè)有壓縮空氣入口、壓力油入口和壓力油出口，液壓油箱設(shè)有吸油管口、回油管口和泄油管口，氣液泵的壓縮空氣入口連接驅(qū)動(dòng)空氣節(jié)流閥的輸出端，氣液泵的壓力油入口連接液壓油箱的吸油管口，氣液泵的壓力油出口連接調(diào)速閥的輸入端，液壓壓力控制閥的低壓端連接液壓油箱的泄油管口，液壓壓力控制閥的高壓端連接調(diào)速閥的輸入端。最高液壓操作壓力可達(dá)80MPa，以滿足井下6000米深處液壓滑套的動(dòng)作要求。
[0007]作為優(yōu)選，所述的每一個(gè)滑套選擇支路均包括高壓截止閥和高壓卸荷閥，高壓截止閥的輸入端通過管線連接調(diào)速閥的輸出端，高壓截止閥的輸出端連接高壓滑套外接口，高壓卸荷閥的輸入端連接高壓截止閥的輸出端，高壓卸荷閥的輸出端連接液壓油箱的回油管口。進(jìn)入滑套選擇支路的壓力油由調(diào)速閥調(diào)節(jié)，既可調(diào)節(jié)滑套移動(dòng)速度，又不會(huì)受負(fù)載影響，系統(tǒng)最小控制流量20?40毫升/分，解決了傳統(tǒng)液壓流量控制閥最低起調(diào)流量超過滑套正常工作上限值的難題；滑套選擇支路中的壓力油通過高壓截止閥和高壓卸荷閥的組合尋址進(jìn)入到相應(yīng)的滑套控制腔推動(dòng)滑套動(dòng)作，可以實(shí)現(xiàn)對多個(gè)滑套的選擇性操作。
[0008]作為優(yōu)選，所述調(diào)速閥的輸出端與高壓截止閥的輸入端之間連接有流量傳感器，流量傳感器的顯示裝置設(shè)于箱體的外表面。通過串接在回路中的超高壓微小的流量測量裝置可以實(shí)時(shí)觀測和采集液壓管線中的流量參數(shù)。
[0009]作為優(yōu)選，所述調(diào)速閥的輸出端與高壓截止閥的輸入端之間連接有壓力表，壓力表的顯示裝置設(shè)于箱體的外表面。通過串接在回路中的壓力表可以實(shí)時(shí)觀測記錄液壓管線中的壓力參數(shù)。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:通過利用氣液聯(lián)動(dòng)控制，以管線壓力及流量組合做為滑套分段開關(guān)狀態(tài)的判定依據(jù)，結(jié)構(gòu)簡單，但可靠性高，且節(jié)約成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)框圖。
[0012]圖中，1-驅(qū)動(dòng)空氣入口，2-驅(qū)動(dòng)空氣調(diào)壓閥，3-驅(qū)動(dòng)空氣節(jié)流閥，4-氣液泵，5-液壓油箱，6-液壓壓力控制閥，7-調(diào)速閥，8-高壓截止閥，9-高壓卸荷閥，10-滑套控制壓力油外接口，11-流量傳感器，12-壓力表，13-限壓閥。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0014]如圖1所示，一種氣液聯(lián)控井下滑套開關(guān)的地面控制裝置，包括箱體及安設(shè)在箱體內(nèi)的控制管路，箱體上設(shè)有驅(qū)動(dòng)空氣入口 I和滑套控制壓力油外接口 10，控制管路包括依次連接的驅(qū)動(dòng)空氣調(diào)壓閥2、驅(qū)動(dòng)空氣節(jié)流閥3、氣液動(dòng)力系統(tǒng)及四個(gè)滑套選擇支路，驅(qū)動(dòng)空氣入口 I與驅(qū)動(dòng)空氣調(diào)壓閥2連通，每個(gè)滑套選擇支路兩端分別通過管線與氣液動(dòng)力系統(tǒng)、滑套控制壓力油外接口 10連通。
[0015]氣液動(dòng)力系統(tǒng)包括兩個(gè)并聯(lián)的氣液泵4、液壓油箱5、液壓壓力控制閥6和調(diào)速閥7，氣液泵4設(shè)有壓縮空氣入口 Al、壓力油入口 A2和壓力油出口 A3，液壓油箱5設(shè)有吸油管口 B1、回油管口 B2和泄油管口 B3，氣液泵4的壓縮空氣入口 Al連接驅(qū)動(dòng)空氣節(jié)流閥3的輸出端，氣液泵4的壓力油入口 A2連接液壓油箱5的吸油管口 BI，氣液泵4的壓力油出口A3連接調(diào)速閥7的輸入端，液壓壓力控制閥6的低壓端Cl連接液壓油箱5的泄油管口 B3，液壓壓力控制閥6的高壓端C2連接調(diào)速閥的輸入端。氣液泵4的壓縮空氣入口 Al與驅(qū)動(dòng)空氣節(jié)流閥3的輸出端之間可以連接有限壓閥13。
[0016]每一個(gè)滑套選擇支路均由一個(gè)高壓截止閥8和一個(gè)高壓卸荷閥9組合而成，高壓截止閥8的輸入端通過管線連接調(diào)速閥7的輸出端，高壓截止閥8的輸出端連接滑套控制壓力油外接口 10，高壓卸荷閥9的輸入端連接高壓截止閥8的輸出端，高壓卸荷閥9的輸出端連接液壓油箱5的回油管口 B2。[0017]調(diào)速閥7的輸出端與高壓截止閥8的輸入端之間分別連接有流量傳感器11和壓力表12，流量傳感器11和壓力表12的顯示裝置均設(shè)于箱體的外表面。
[0018]本實(shí)用新型采用流量控制策略，通過氣液動(dòng)力系統(tǒng)向井下的滑套提供所需超高壓微小控制流量，通過驅(qū)動(dòng)空氣調(diào)壓閥、驅(qū)動(dòng)空氣節(jié)流閥可以保證所需液壓源的壓力及流量供給；最高液壓操作壓力可達(dá)80MPa，以滿足井下6000米深處液壓滑套的動(dòng)作要求；進(jìn)入滑套選擇支路的壓力油由調(diào)速閥調(diào)節(jié)，既可調(diào)節(jié)滑套移動(dòng)速度，又不會(huì)受負(fù)載影響，系統(tǒng)最小控制流量20?40毫升/分，解決了傳統(tǒng)液壓流量控制閥最低起調(diào)流量超過滑套正常工作上限值的難題；滑套選擇支路中的壓力油通過高壓截止閥和高壓卸荷閥的組合尋址經(jīng)滑套控制壓力油外接口到相應(yīng)的滑套控制腔推動(dòng)滑套動(dòng)作，可以實(shí)現(xiàn)對多個(gè)滑套的選擇性操作；液壓系統(tǒng)的負(fù)載由滑套開啟阻力及管路損失組成，并可在液壓站控制臺(tái)上通過壓力表監(jiān)測和記錄；通過串接在回路中的超高壓微小流量測量裝置可以實(shí)時(shí)觀測和采集液壓管線中的控制流量。本實(shí)用新型以管線壓力及流量組合做為滑套分段開關(guān)狀態(tài)的判定依據(jù)，及系統(tǒng)控制策略，簡單而可靠。
[0019]以上實(shí)施例僅為說明本實(shí)用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡是按照本實(shí)用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種氣液聯(lián)控井下滑套開關(guān)的地面控制裝置，其特征在于:包括箱體及安設(shè)在箱體內(nèi)的控制管路，箱體上設(shè)有驅(qū)動(dòng)空氣入口和滑套控制壓力油外接口，所述的控制管路包括依次連接的驅(qū)動(dòng)空氣調(diào)壓閥、驅(qū)動(dòng)空氣節(jié)流閥、氣液動(dòng)力系統(tǒng)及若干個(gè)滑套選擇支路，驅(qū)動(dòng)空氣入口與驅(qū)動(dòng)空氣調(diào)壓閥連通，所述的滑套選擇支路兩端分別通過管線與氣液動(dòng)力系統(tǒng)、滑套控制壓力油外接口連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣液聯(lián)控井下滑套開關(guān)的地面控制裝置，其特征在于:所述的氣液動(dòng)力系統(tǒng)包括若干個(gè)并聯(lián)的氣液泵、液壓油箱、液壓壓力控制閥和調(diào)速閥，氣液泵設(shè)有壓縮空氣入口、壓力油入口和壓力油出口，液壓油箱設(shè)有吸油管口、回油管口和泄油管口，氣液泵的壓縮空氣入口連接驅(qū)動(dòng)空氣節(jié)流閥的輸出端，氣液泵的壓力油入口連接液壓油箱的吸油管口，氣液泵的壓力油出口連接調(diào)速閥的輸入端，液壓壓力控制閥的低壓端連接液壓油箱的泄油管口，液壓壓力控制閥的高壓端連接調(diào)速閥的輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣液聯(lián)控井下滑套開關(guān)的地面控制裝置，其特征在于:所述的每一個(gè)滑套選擇支路均包括高壓截止閥和高壓卸荷閥，高壓截止閥的輸入端通過管線連接調(diào)速閥的輸出端，高壓截止閥的輸出端連接高壓滑套外接口，高壓卸荷閥的輸入端連接高壓截止閥的輸出端，高壓卸荷閥的輸出端連接液壓油箱的回油管口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣液聯(lián)控井下滑套開關(guān)的地面控制裝置，其特征在于:所述的調(diào)速閥的輸出端與高壓截止閥的輸入端之間連接有流量傳感器，流量傳感器的顯示裝置設(shè)于箱體的外表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣液聯(lián)控井下滑套開關(guān)的地面控制裝置，其特征在于:所述的調(diào)速閥的輸出端與高壓截止閥的輸入端之間連接有壓力表，壓力表的顯示裝置設(shè)于箱體的外表面。
【文檔編號(hào)】E21B34/10GK203808936SQ201420263912
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月22日
【發(fā)明者】朱耀義, 王謙 申請人:杭州愛力領(lǐng)富科技有限公司