CN108533219A - 执行装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种执行装置，其包括下入井内的管柱，容纳于所述管柱内的驱动机构，以及动作机构，所述动作机构构造成能被所述驱动机构所驱动以执行动作。通过这种执行装置能更加方便地进行动作。
Description
技术领域
本发明涉及油田井下工具技术领域，特别是涉及一种执行装置。
背景技术
井下的执行装置即是指在井下完成动作的装置，例如可包括进行井下压裂的装置。
在现有技术中，执行装置的动作通常是通过地面上人为驱动来完成的。例如，可通过人为地上提、下放管柱来给执行装置提供力使其产生动作。对于较深的井、斜井或水平井来说，通过上述驱动方式难以实现执行装置的动作，或者需要通过更为复杂繁琐的方式才能实现驱动。另外，现有技术中也存在一些通过其他方式驱动的执行装置。然而这些驱动方式共同拥有一个不利的特点，即是只能在地面上进行。即是说，无论执行装置要进行怎样的动作，都需要使用者在地面上进行直接的驱动操作来促使其进行。这导致执行装置的反应速度非常低，并且进行驱动所需的功耗非常大，并由此导致执行装置的动作执行得很困难。
因此，需要一种能更加容易地执行动作的执行装置。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种能更加方便地进行动作的执行装置。
根据本发明，提出了一种执行装置，其包括下入井内的管柱，容纳于所述管柱内的驱动机构，以及动作机构，所述动作机构构造成能被所述驱动机构所驱动以执行动作。
在这种执行装置中，驱动机构随管柱一同下入井内，并能在井内就近地驱动动作机构。通过这种方式，有利于提高动作机构的反应效率，并由此能更加灵活而有效地驱动动作机构。另外，由于驱动机构与动作机构之间距离较近，所以驱动动作机构所需的功耗也能相对较小。在这种情况下，执行装置能够更加容易地执行动作。
在一个实施例中，动作机构处于所述驱动机构的下游。
在一个实施例中，管柱包括沿轴向方向延伸的驱动通道，所述执行装置还包括穿过所述驱动通道与所述驱动机构电连接的电线。
在一个实施例中，所述管柱还包括沿轴向方向延伸的管内通道，所述管内通道与所述驱动通道间隔开。
在一个实施例中，在设置有驱动机构的管柱段处，所述管内通道沿径向方向背离所述驱动机构地偏置。
在一个实施例中，所述动作机构包括套设在所述管柱内的活塞套管，所述活塞套管构造有径向向外凸起至与所述管柱的内壁密封式接合的分隔部，在所述分隔部上游的所述活塞套管与所述管柱之间形成上游液压腔，在所述分隔部下游的所述活塞套管与所述管柱之间形成下游液压腔，所述驱动机构构造成能控制所述上游液压腔和下游液压腔内的流体的量。
在一个实施例中，所述上游液压腔与第一通道连通，所述下游液压腔与第二通道连通，所述驱动机构包括设置在所述第一通道和所述第二通道上的驱动泵以及阀。
在一个实施例中，所述第一通道和所述第二通道相连。
在一个实施例中，所述执行装置还包括储液腔，所述储液腔与所述第一通道和所述第二通道连通，所述驱动泵和阀处于所述上游液压腔与所述储液腔之间和/或所述下游液压腔与所述储液腔之间。
在一个实施例中，在所述管柱的侧壁上开设有贯穿所述侧壁的通孔，所述活塞套管构造成能移动至与所述通孔重叠并封堵所述通孔，也能移动至与所述通孔分离。
与现有技术相比，本发明的优点在于：在这种执行装置中，驱动机构随管柱一同下入井内，并能在井内就近地驱动动作机构。通过这种方式，有利于提高动作机构的反应效率，并由此能更加灵活而有效地驱动动作机构。另外，由于驱动机构与动作机构之间距离较近，所以驱动动作机构所需的功耗也能相对较小。在这种情况下，执行装置能够更加容易地执行动作。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
图1是根据本发明的执行装置的一个实施例的结构示意图；
图2是根据本发明的执行装置的一部分的局部放大图；
图3是图2中的部分在一种状态下的示意图；
图4是图2中的部分在另一种状态下的示意图。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
图1示意性地显示了根据本发明的执行装置1的一个实施例。
执行装置1包括管柱10，容纳于管柱10内的驱动机构以及动作机构。其中，驱动机构和动作机构能随管柱10一起下入井内。在需要动作机构执行动作时，通过随之一同下入井内的驱动机构即可进行驱动，由此方便了动作机构执行动作。具体来说，驱动机构能够灵活而迅速地驱动动作机构，从而有利于提高动作机构的反应速度。一方面，这有利于提高井下作业进行的效率；另一方面，这还有利于提高所执行的动作的准确度和精确度。另外，由于距离较近，所以驱动机构驱动动作机构所需的功耗相对较小。同时，这种方式能够为动作机构提供足够大的驱动力，以确保其顺利执行动作。
驱动机构可设置在动作机构的上游，以便于使用者对驱动机构进行控制。
如图1所示，管柱10包括沿轴向方向延伸的驱动通道11。执行装置1还包括电线，电线可穿过该驱动通道11而与驱动机构相连。该电线可以是电源线，以向驱动机构提供电能，促使驱动机构运行。另外，该电线也可以是控制线，以用于将控制信号输送给驱动机构，使驱动机构按照所需要的方式运行。应当理解的是，该电线可一直连通到地面上，以通过地面上的供电设施供电或由使用者进行直接控制。另外，该电线也可连接到设置在管柱10或其他管柱、工具中的供电装置或控制器。
还如图1所示，管柱10还可包括管内通道12，管内通道12贯穿整个管柱10。管内通道12是供管内流体通过的通道。管内通道12与驱动通道11间隔开。优选地，在设置有驱动机构的管柱段处，管内通道12沿径向方向背离该驱动机构偏置。
如图1所示，管内通道12仅在设置有驱动机构的管柱段处偏置，而在其上、下游处均为居中设置。为了使管内通道12的路径平滑，居中设置的管内通道12与偏置设置的管内通道12通过偏斜的通道连接。
动作机构包括套设在管柱10内的活塞套管30。该活塞套管30能够被驱动机构驱动，以在管柱10内沿轴向移动。
图2显示了动作机构的一个具体实施例。如图2所示，活塞套管30构造有径向向外凸起至与管柱10的内壁密封式接触的分隔部33。该分隔部33将活塞套管30分隔成了上、下游两个部分。该活塞套管30的上游部分与管柱10包围形成上游液压腔31，该活塞套管30的下游部分与管柱10包围形成下游液压腔32。在这种情况下，驱动机构可分别与上游液压腔31和下游液压腔32连通，以控制其中的流体(例如，液压油)的量，并由此来控制活塞套管30的位置。例如在图2所示的情况下，上游液压腔31内的流体量与下游液压腔32内的流体量相同，活塞套管30处于较为居中的位置。例如在图3所示的情况下，下游液压腔32中的流体多到将上游液压腔31压缩至最小，此时活塞套管30处于最上游的位置。例如在图4所示的情况下，上游液压腔31中的流体多到将下游液压腔32压缩至最小，此时活塞套管30处于最下游的位置。
上游液压腔31和下游液压腔32可分别通过第一通道51和第二通道(未示出)与驱动机构连接。第二通道位于与图1所示的平面不同的平面上。
如图1所示，驱动机构可包括设置在第一通道51和第二通道上的驱动泵21和阀22。在一个实施例中，第一通道51和第二通道相互连通，从而驱动泵21和阀22能够驱使流体在上游液压腔31和下游液压腔32之间来回流动。在另一个实施例中，第一通道51和第二通道52分别与储液腔(未示出)连通，由此上游液压腔31和下游液压腔32可在驱动泵21和阀22的作用下分别从储液腔内抽吸流体或分别向储液腔内排放流体。
优选地，在管柱10内还设置有补液腔，补液腔分别与上游液压腔31和下游液压腔32连通，并在其间设置阀和驱动泵。由此，当上游液压腔31和下游液压腔32内的流体量不足时(例如，在流体发生泄漏时)向其中补充流体。
如图1所示，可在管柱10的侧壁上设置通孔40。活塞套管30构造成能与该通孔40重叠以封堵该通孔40，也能与该通孔40分离开。在图3所示的情况下，活塞套管30与通孔40分离开。由此，管柱10内外可连通。由此，例如可进行压裂作业。在图4所示的情况下，活塞套管30覆盖住通孔40，并密封住通孔40。此时，管柱10内外不可连通。
在本文中，“上游”指的是接近井口的方向，而相对地，“下游”指的是接近井底的方向。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (10)
1.一种执行装置，其包括下入井内的管柱，容纳于所述管柱内的驱动机构，以及动作机构，所述动作机构构造成能被所述驱动机构所驱动以执行动作。
2.根据权利要求1所述的执行装置，其特征在于，所述动作机构处于所述驱动机构的下游。
3.根据权利要求1或2所述的执行装置，其特征在于，所述管柱包括沿轴向方向延伸的驱动通道，所述执行装置还包括穿过所述驱动通道与所述驱动机构电连接的电线。
4.根据权利要求3所述的执行装置，其特征在于，所述管柱还包括沿轴向方向延伸的管内通道，所述管内通道与所述驱动通道间隔开。
5.根据权利要求4所述的执行装置，其特征在于，在设置有驱动机构的管柱段处，所述管内通道沿径向方向背离所述驱动机构地偏置。
6.根据权利要求1到5中任一项所述的执行装置，其特征在于，所述动作机构包括套设在所述管柱内的活塞套管，所述活塞套管构造有径向向外凸起至与所述管柱的内壁密封式接合的分隔部，在所述分隔部上游的所述活塞套管与所述管柱之间形成上游液压腔，在所述分隔部下游的所述活塞套管与所述管柱之间形成下游液压腔，
所述驱动机构构造成能控制所述上游液压腔和下游液压腔内的流体的量。
7.根据权利要求6所述的执行装置，其特征在于，所述上游液压腔与第一通道连通，所述下游液压腔与第二通道连通，
所述驱动机构包括设置在所述第一通道和所述第二通道上的驱动泵以及阀。
8.根据权利要求7所述的执行装置，其特征在于，所述第一通道和所述第二通道相连。
9.根据权利要求7所述的执行装置，其特征在于，所述执行装置还包括储液腔，所述储液腔与所述第一通道和所述第二通道连通，所述驱动泵和阀处于所述上游液压腔与所述储液腔之间和/或所述下游液压腔与所述储液腔之间。
10.根据权利要求6到9中任一项所述的执行装置，其特征在于，在所述管柱的侧壁上开设有贯穿所述侧壁的通孔，所述活塞套管构造成能移动至与所述通孔重叠并封堵所述通孔，也能移动至与所述通孔分离。
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