CN105626620B - 井下电控液动双向动力装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了井下电控液动双向动力装置，包括壳体、上部中心杆、下部中心杆、上部接头和下部接头，壳体、上部中心杆、下部中心杆、上部接头和下部接头组成四个空腔，形成高压系统和低压系统并通过电磁阀控制高低压转换，实现壳体的上下移动，进而带动固定在上面的试油测试工具实现上下移动。本发明可为井下工具提供双向动力，不需要地面设备提供额外的动力，也不需要地面管柱的额外操作，对地面操作人员的依赖程度低；当井下工具遇阻时，可用来对井下局部钻具施加拉力与压力的作用主动解阻，降低了试油测试工具在下放过程中坐封的可能性。
Description
技术领域
本发明属于原油开采设备领域，尤其涉及井下电控液动双向动力装置。
背景技术
分层试油测试技术能够获取不同层间的压力、产量和含水率等相关信息，为油田制定分层采油的相关措施，对经济有效的开发出原油具有重要意义，因此，相关技术在油田开发中得到广泛应用，但是分层试油测试技术牵涉到一系列的工具，如封隔器、测试阀以及桥塞等，这些工具在使用过程中，存在一定的问题，井下工具的执行机构不能直接实现井下控制，一般通过地面设备提供压力与地面管柱的操作实现其功能，操作相对复杂，通过地面设备提供压力，地面管柱上提与下放实现试油测试工具执行规定动作，无法通过井下动力设备实现，对地面操作人员的依赖程度较高；地面设备提供压力，对油井套管与油管的密封性要求较高，且环空打压时，会对原始油层的状态产生一定的影响；需要消耗一定的能量，给井筒造成一定的损坏而且不符合低耗能的要求；无法在井下易卡部位提供双向动力，尤其是封隔器部分，一旦出现阻卡情况，只能通过活动钻具与循环洗净解决，以上问题主要是因为对地面操作人员的依赖程度过高造成的。
发明内容
本发明要解决的问题是在于提供一种对地面操作依赖程度低的井下电控液动双向动力装置。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：井下电控液动双向动力装置，包括壳体、上部中心杆、下部中心杆、上部接头和下部接头；
所述上部中心杆和所述下部中心杆同轴设置且轴向固定连接，所述上部中心杆与所述下部中心杆均设在所述壳体的内部且与所述壳体滑动连接，所述上部接头设在所述壳体靠近所述上部中心杆的一端且与所述上部中心杆滑动连接，所述下部接头设在所述壳体靠近所述下部中心杆的一端且与所述下部中心杆滑动连接；
所述上部接头、上部中心杆和壳体形成密封的空气低压腔和上部压力转换腔，所述空气低压腔设在所述上部压力转换腔的上方，所述下部接头、下部中心杆、上部中心杆和壳体形成密封的下部压力转换腔和高压补油腔，所述下部压力转换腔设在所述高压补油腔的上部；
还包括第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第一液压管线和第二液压管线，所述第一液压管线一端连接所述上部压力转换腔，另一端连接所述高压补油腔，所述第二液压管线一端连接所述下部压力转换腔，另一端连接所述空气低压腔，所述第一电磁阀控制所述空气低压腔和所述上部压力转换腔的连通与隔断，所述第二电磁阀控制所述下部压力转换腔和所述高压补油腔的连通与隔断，所述第三电磁阀控制所述第一液压管线的通断，所述第四电磁阀控制所述第二液压管线的通断；
所述壳体上设有环空液体入口，所述环空液体入口连通壳体的外部与所述高压补油腔。
进一步，所述高压补油腔内设有浮动活塞，所述浮动活塞设在所述环空液体的上方并设在所述第三电磁阀的下方，所述浮动活塞、下部接头、壳体和下部中心杆形成环空流体腔。
进一步，所述环空液体入口的数量为多个。
进一步，多个所述环空液体入口均布在所述壳体上。
本发明具有的优点和积极效果是：与现有技术相比，1、本发明利用井底环空压力，由空气低压腔、上部压力转换腔、下部压力转换腔和高压补油腔形成高压回路系统与空气低压回路系统，所形成的高压回路系统与空气低压系统通过四个电磁阀的开启与关闭，使上部压力转换腔与下部压力转换腔之间形成压力差，实现壳体沿中心杆上移或者下移，进而实现试油测试工具的上下移动，不需要地面设备提供额外的动力，也不需要地面管柱的额外操作，结构可靠，操作简单，能够迅速实现指定的动作，对地面操作人员的依赖程度低；2、可为井下工具提供双向动力，通过对局部管柱施加循环拉力与压力的作用，解决井下工具遇阻的问题；3、不需要消耗额外能量，对套管与油管密封性没有特殊要求，节能降低成本；4、降低了试油测试工具在下放过程中坐封的可能性。
附图说明
图1是本发明井下电控液动双向动力装置的结构示意图。
1-上部接头；2-空气低压腔；3-第一电磁阀；4-第一液压管线；5-第二电磁阀；6-第三电磁阀；7-浮动活塞；8-下部接头；9-下部中心杆；10-环空液体入口；11-环空流体腔；12-高压补油腔；13-第四电磁阀；14-下部压力转换腔；15-第二液压管线；16-上部压力转换腔；17-壳体；18-上部中心杆。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。
如图1所示，一种石油待检测管具1自动清洁设备，包括壳体17、上部中心杆18、下部中心杆9、上部接头1和下部接头8；
上部中心杆18和下部中心杆9同轴设置且轴向固定连接，上部中心杆与下部中心杆9均设在壳体17的内部且与壳体17滑动连接，上部接头1设在壳体17靠近上部中心杆18的一端且与上部中心杆18滑动连接，下部接头8设在壳体17靠近下部中心杆9的一端且与下部中心杆9滑动连接；
上部接头1、上部中心杆18和壳体17形成密封的空气低压腔2和上部压力转换腔16，空气低压腔2设在上部压力转换腔16的上方，下部接头8、下部中心杆9、上部中心杆18和壳体17形成密封的下部压力转换腔14和高压补油腔12，下部压力转换腔14设在高压补油腔12的上部，上部接头1的上端与外部试油测试工具的下端连接；
还包括第一电磁阀3、第二电磁阀5、第三电磁阀6、第四电磁阀13、第一液压管线4和第二液压管线15，第一液压管线4一端连接上部压力转换腔16，另一端连接高压补油腔12，第二液压管线15一端连接下部压力转换腔14，另一端连接空气低压腔2，第一电磁阀3控制空气低压腔2和上部压力转换腔16的连通与隔断，第二电磁阀5控制下部压力转换腔14和高压补油腔12的连通与隔断，第三电磁阀6控制第一液压管线4的通断，第四电磁阀13控制第二液压管线15的通断；
壳体17上设有环空液体入口10，环空液体入口10连通壳体17的外部与高压补油腔12。
优选地，高压补油腔12内设有浮动活塞7，浮动活塞7设在环空液体的上方并设在第三电磁阀6的下方，浮动活塞7、下部接头8、壳体17和下部中心杆9形成环空流体腔11，可保证液压油的纯净度。
优选地，环空液体入口10的数量为多个，提升环空流体进入的速度，更优选地，多个环空液体入口10均布在壳体17上，美观且可保证各个方向进入速度一致。
在实际的使用过程中，在试油测试工具下入前，井下电控液动双向动力装置接好电源，接入需要执行相关动作的试油测试工具下端入井。
该装置在入井过程中，第一电磁阀3、第二电磁阀5、第三电磁阀6和第四电磁阀13均处于关闭状态；环空流体从环空流体入口10进入环空流体腔11，环空流体压力作用于浮动活塞7下部，通过浮动活塞7将环空压力传递给高压补油腔12、上部压力转换腔16与下部压力转换腔11，此时，高压补油腔12、上部压力转换腔16与下部压力转换腔11三个腔室压力相互平衡，系统处于稳定状态，外壳17不会对试油测试工具施加任何力的作用。当下到预定位置以后根据实际需要，控制不同电磁阀的开启实现相关动作。
当试油测试工具需要施加向上位移与压力时，井上电源控制第一电磁阀3与第二电磁阀5打开，第三电磁阀6与第四电磁阀13仍处于关闭状态，此时，上部压力转换腔16与空气低压腔2连通，形成低压腔；高压补油腔12与下部压力转换腔14连通，在环空流体作用下形成高压腔，在环空流体作用下，推动浮动活塞7向上运动，将高压补油腔12的液压油挤入下部压力转换腔14，因下部压力转换腔14的压力高于上部压力转换腔16，两者的压差推动壳体17沿上部中心杆18与下部中心杆9向上运动，并将上部压力转换腔16的液压油挤入空气低压腔2中，高压补油腔12中的液压油挤入下部压力转换强14中，通过壳体17的运动带动测试工具执行机构实行其功能，并给其施加压力的作用。
当试油测试工具需要施加向下位移与拉力时，井上电源控制第三电磁阀6与第四电磁阀13打开，第一电磁阀3与第二电磁阀5则处于关闭状态，此时，上部压力转换腔16通过液压管线4与高压补油腔12连通，形成高压腔，下部压力转换腔14通过液压管线15与空气低压腔2连通，形成低压腔；在两者压差作用下，壳体17沿上部中心杆18与下部中心杆9下移，将下部压力转换腔14中的液压油挤入空气低压腔2中，同时由于壳体17下移，造成上部压力转换腔体积增大，增大的这部分体积的液压油则通过液压管线4从高压补油腔12中补入，通过壳体17的运动带动测试工具执行机构实行器功能，并给其施加拉力的作用。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (4)
1.井下电控液动双向动力装置，其特征在于：包括壳体(17)、上部中心杆(18)、下部中心杆(9)、上部接头(1)和下部接头(8)；
所述上部中心杆(18)和所述下部中心杆(9)同轴设置且轴向固定连接，所述上部中心杆与所述下部中心杆(9)均设在所述壳体(17)的内部且与所述壳体(17)滑动连接，所述上部接头(1)设在所述壳体(17)靠近所述上部中心杆(18)的一端且与所述上部中心杆(18)滑动连接，所述下部接头(8)设在所述壳体(17)靠近所述下部中心杆(9)的一端且与所述下部中心杆(9)滑动连接；
所述上部接头(1)、上部中心杆(18)和壳体(17)形成密封的空气低压腔(2)和上部压力转换腔(16)，所述空气低压腔(2)设在所述上部压力转换腔(16)的上方，所述下部接头(8)、下部中心杆(9)、上部中心杆(18)和壳体(17)形成密封的下部压力转换腔(14)和高压补油腔(12)，所述下部压力转换腔(14)设在所述高压补油腔(12)的上部；
还包括第一电磁阀(3)、第二电磁阀(5)、第三电磁阀(6)、第四电磁阀(13)、第一液压管线(4)和第二液压管线(15)，所述第一液压管线(4)一端连接所述上部压力转换腔(16)，另一端连接所述高压补油腔(12)，所述第二液压管线(15)一端连接所述下部压力转换腔(14)，另一端连接所述空气低压腔(2)，所述第一电磁阀(3)控制所述空气低压腔(2)和所述上部压力转换腔(16)的连通与隔断，所述第二电磁阀(5)控制所述下部压力转换腔(14)和所述高压补油腔(12)的连通与隔断，所述第三电磁阀(6)控制所述第一液压管线(4)的通断，所述第四电磁阀(13)控制所述第二液压管线(15)的通断；
所述壳体(17)上设有环空液体入口(10)，所述环空液体入口(10)连通壳体(17)的外部与所述高压补油腔(12)。
2.根据权利要求1所述的井下电控液动双向动力装置，其特征在于：所述高压补油腔(12)内设有浮动活塞(7)，所述浮动活塞(7)设在所述环空液体的上方并设在所述第三电磁阀(6)的下方，所述浮动活塞(7)、下部接头(8)、壳体(17)和下部中心杆(9)形成环空流体腔(11)。
3.根据权利要求1或2所述的井下电控液动双向动力装置，其特征在于：所述环空液体入口(10)的数量为多个。
4.根据权利要求3所述的井下电控液动双向动力装置，其特征在于：多个所述环空液体入口(10)均布在所述壳体(17)上。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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