CN108708682A - 地面远程控制井下水力切割工具及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种地面远程控制井下水力切割工具及控制方法，能够实现在地面通过压力波通信方式远程控制井下水力切割工具的喷枪旋转。该方法同时满足远程控制、操作简单、无需投球，喷枪自动旋转的要求，可有效避免现有技术存在的各种井下问题。
Description
技术领域
本发明涉及油气田钻井技术领域，具体是一种地面远程控制井下水力切割工具及控制方法。
背景技术
井下水力切割工具通过流经喷枪喷射孔产生的高速流体对油、套管进行水力切割。现有井下水力切割工具在进行水力切割作业前，需要先向修井管柱内投球封堵管柱下端通道，确保管内流体只能沿喷枪喷射孔流出；另外，为了确保油、套管切割成功，在切割的同时，要在地面旋转修井管柱，确保能形成完整的割缝；而对于长水平井，修井管柱旋转困难，且不能保持匀速旋转，切割质量难以保证。
发明内容
发明目的：本发明的目的是针对目前技术中的不足，提供一种地面远程控制井下水力切割工具及控制方法，简化油、套管切割步骤，提高切割质量。
技术方案：为实现上述目的，本发明提供一种地面远程控制井下水力切割工具及控制方法。一种地面远程控制井下水力切割工具，包括电机外壳体,所述电机外壳体为圆筒状结构，电机外壳体内套接有电机内壳体，所述电机内壳体为一端封闭的圆筒状结构，电机内壳体上端与电机外壳体之间通过上密封圈密封，电机内壳体下端密封并延伸至电机外壳体下方形成喷枪，所述喷枪侧壁沿圆周均匀分布有至少2个喷射孔；电机外壳体上端设置有用于连接修井管柱的上接头，电机外壳体下部与电机内壳体之间设置有下密封圈密封，电机外壳体和电机内壳体之间形成的密封空间中放置有井下电池、电机转子、井下电路板和压力传感器，所述压力传感器感应部分通过电机外壳体上开口连接电机外壳体外部，电机外壳体与压力传感器之间缝隙设有密封；电机转子与电机内壳体通过连轴套连接，电机内壳体可跟随电机转子转动，所述连轴套与电机外壳体之间通过轴承连接；所述井下电池用于向井下电路板、压力传感器和电机转子供电，所述井下电路板可控制井下电池是否向电机转子供电。
作为本方案的一种改进，所述井下电路板内置有压力变化信号，所述压力传感器可接收内空环境压力变化信息并传递给井下电路板进行信号处理及识别，如果识别的信号与井下电路板内置的压力变化信号不匹配，则不动作；如果识别的信号与井下电路板内置的压力变化信号匹配，则控制井下电池供电，电机转子转动。
作为本方案的一种改进，所述电机内壳体、联接套和电机转子通过螺纹连接。
作为本方案的一种改进，所述喷射孔有4个。
一种地面远程控制井下水力切割工具控制方法，包括如下步骤：
a、将井下水力切割工具连接入修井管串中，井下水力切割工具连接在修井管柱末端；
b、将步骤a中连接完成的修井管串下入钻井中，当井下水力切割工具位于作业位置时，在地面设置地面泵车，将地面泵车的泵管与井口连接，通过地面泵车在井口处产生规律性的压力变化；
c、压力变化反应至井底，井下水力切割工具内置的压力传感器监测到压力变化，并将压力变化信号传递给井下电路板进行识别，若井下电路板识别出其中的控制信号，井下电路板控制井下电池供电，电机转子转动。
有益效果：本发明所公开的地面远程控制井下水力切割工具及控制方法，把地面控制指令设置成具有一定规律的压力变化，当需要进行井下油管切割时，将端部带有井下水力切割工具的修井管串下入井中，当井下水力切割工具到达指定位置时，在地面通过地面泵车在井口处产生规律性的压力变化，由于井筒内充满液体，井口处的压力变化会迅速反映到井下，且井下压力变化规律与井口处相同；井下水利切割工具内置的压力传感器接收到这个井下压力变化，并发送给井下电路板进行信号处理及识别，如果识别的信号与井下电路板内置的指令不匹配，井下水利切割工具不动作；如果识别的信号与井下电路板内置的指令匹配，井下水力切割工具开始动作，井下电池开始供电使电机转子转动。当需要关闭井下水力切割工具时，同样在地面通过地面泵车在井口处产生另一组规律性的压力变化，控制井下水力切割工具关闭。
在实际施工过程中，井下水力切割工具在随修井管柱下入井内后，是处于关闭状态。当需要进行井下水力切割作业时，首先在地面通过采用地面泵车在井口处产生规律性的压力变化的方式向井下发送开启控制命令，井下水力切割工具内置的压力传感器接收到正确的控制命令后，井下电路板控制井下电池向电机转子供电，电机转子旋转，带动联接套旋转，联接套带动电机内壳体在螺纹的配合下一起旋转；电机内壳体与喷枪为一体，也会一起旋转，喷枪开始旋转后，通过井口增大泵注排量，进行水力切割。当需要停止井下水力切割工具工作时，首先停止在地面泵注流体，然后再次通过采用地面泵车1在井口处产生另一组规律性的压力变化的方式向井下发送关闭控制命令，井下水力切割工具内置的压力传感器接收到正确的控制命令后，井下水力切割工具停止工作，喷枪停止旋转。
本发明所公开的地面远程控制井下水力切割工具及控制方法，能够实现在地面通过压力波通信方式远程控制井下水力切割工具的喷枪旋转。该方法同时满足远程控制、操作简单、无需投球，喷枪自动旋转的要求，可有效避免现有技术存在的各种井下问题。
附图说明
图1、所述井下水力切割工具结构示意图；
图2、所述井下管串结构示意图；
图3、所述井下水力切割工具控制原理图；
附图标记列表：1、电机外壳体；2、上密封圈；3、轴承；4、电机内壳体；5、联接套；6、井下电池；7、下密封圈；8、电机转子；9、井下电路板；10、压力传感器；11、上接头；12、喷射孔；13、喷枪；14、修井管柱；15、地面泵车；16、井口；17、井下水力切割工具。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
如图1和图2所示是一种井下水利切割工具及其管串连接方式。井下水力切割工具17，包括电机外壳体1,电机外壳体1为圆筒状结构，电机外壳体1内套接有电机内壳体4，电机内壳体4为一端封闭的圆筒状结构，电机内壳体4上端与电机外壳体1之间通过上密封圈2密封，电机内壳体4下端密封并延伸至电机外壳体1下方形成喷枪13，喷枪13侧壁沿圆周均匀分布有4个喷射孔12；电机外壳体1上端设置有用于连接修井管柱14的上接头11，电机外壳体1下部与电机内壳体4之间设置有下密封圈7密封，电机外壳体1和电机内壳体4之间形成的密封空间中放置有井下电池6、电机转子8、井下电路板9和压力传感器10，压力传感器10感应部分通过电机外壳体1上开口连接电机外壳体1外部，电机外壳体1与压力传感器10之间缝隙设有密封。电机转子8与电机内壳体4通过连轴套连接，其三者之间通过螺纹连接，电机内壳体4可跟随电机转子8转动，连轴套与电机外壳体1之间通过轴承3连接；井下电池6用于向井下电路板9、压力传感器10和电机转子8供电，井下电路板9可控制井下电池6是否向电机转子8供电。井下电路板9内置有压力变化信号，压力传感器10可接收内空环境压力变化信息并传递给井下电路板9进行信号处理及识别，如果识别的信号与井下电路板9内置的压力变化信号不匹配，则不动作；如果识别的信号与井下电路板9内置的压力变化信号匹配，则控制井下电池6供电，电机转子8转动。
图3所示为井下水力切割工具17的控制原理图。
井下水利切割工具的控制方法如下：
a、将井下水力切割工具17连接入修井管串中，井下水力切割工具17连接在修井管柱14末端；
b、将步骤a中连接完成的修井管串下入钻井中，当井下水力切割工具17位于作业位置时，在地面设置地面泵车15，将地面泵车15的泵管与井口16连接，通过地面泵车15在井口16处产生规律性的压力变化；
c、压力变化反应至井底，井下水力切割工具17内置的压力传感器10监测到压力变化，并将压力变化信号传递给井下电路板9进行识别，若井下电路板9识别出其中的控制信号，井下电路板9控制井下电池6供电，电机转子8转动。
步骤c井下水利切割工具具体执行的动作如下：
在实际施工过程中，井下水力切割工具17在随修井管柱14下入井内后，是处于关闭状态。当需要进行井下水力切割作业时，首先在地面通过采用地面泵车15在井口16处产生规律性的压力变化的方式向井下发送开启控制命令，井下水力切割工具17内置的压力传感器10接收到正确的控制命令后，井下电路板9控制井下电池6向电机转子8供电，电机转子8旋转，带动联接套5旋转，联接套5带动电机内壳体4在螺纹的配合下一起旋转；电机内壳体4与喷枪13为一体，也会一起旋转，喷枪13开始旋转后，通过井口16增大泵注排量，进行水力切割。当需要停止井下水力切割工具17工作时，首先停止在地面泵注流体，然后再次通过采用地面泵车151在井口16处产生另一组规律性的压力变化的方式向井下发送关闭控制命令，井下水力切割工具17内置的压力传感器10接收到正确的控制命令后，井下水力切割工具17停止工作，喷枪13停止旋转。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。
Claims (5)
1.一种地面远程控制井下水力切割工具，其特征在于，包括电机外壳体(1),所述电机外壳体(1)为圆筒状结构，电机外壳体(1)内套接有电机内壳体(4)，所述电机内壳体(4)为一端封闭的圆筒状结构，电机内壳体(4)上端与电机外壳体(1)之间通过上密封圈(2)密封，电机内壳体(4)下端密封并延伸至电机外壳体(1)下方形成喷枪(13)，所述喷枪(13)侧壁沿圆周均匀分布有至少2个喷射孔(12)；电机外壳体(1)上端设置有用于连接修井管柱(14)的上接头(11)，电机外壳体(1)下部与电机内壳体(4)之间设置有下密封圈(7)密封，电机外壳体(1)和电机内壳体(4)之间形成的密封空间中放置有井下电池(6)、电机转子(8)、井下电路板(9)和压力传感器(10)，所述压力传感器(10)感应部分通过电机外壳体(1)上开口连接电机外壳体(1)外部，电机外壳体(1)与压力传感器(10)之间缝隙设有密封；电机转子(8)与电机内壳体(4)通过连轴套连接，电机内壳体(4)可跟随电机转子(8)转动，所述连轴套与电机外壳体(1)之间通过轴承(3)连接；所述井下电池(6)用于向井下电路板(9)、压力传感器(10)和电机转子(8)供电，所述井下电路板(9)可控制井下电池(6)是否向电机转子(8)供电。
2.如权利要求1所述的一种地面远程控制井下水力切割工具，其特征在于：所述井下电路板(9)内置有压力变化信号，所述压力传感器(10)可接收内空环境压力变化信息并传递给井下电路板(9)进行信号处理及识别，如果识别的信号与井下电路板(9)内置的压力变化信号不匹配，则不动作；如果识别的信号与井下电路板(9)内置的压力变化信号匹配，则控制井下电池(6)供电，电机转子(8)转动。
3.如权利要求2所述的一种地面远程控制井下水力切割工具，其特征在于：所述电机内壳体(4)、联接套(5)和电机转子(8)通过螺纹连接。
4.如权利要求3所述的一种地面远程控制井下水力切割工具，其特征在于:所述喷射孔(12)有4个。
5.一种地面远程控制井下水力切割工具控制方法，其特征在于，控制方法如下：
a、将井下水力切割工具(17)连接入修井管串中，井下水力切割工具(17)连接在修井管柱(14)末端；
b、将步骤a中连接完成的修井管串下入钻井中，当井下水力切割工具(17)位于作业位置时，在地面设置地面泵车(15)，将地面泵车(15)的泵管与井口(16)连接，通过地面泵车(15)在井口(16)处产生规律性的压力变化；
c、压力变化反应至井底，井下水力切割工具(17)内置的压力传感器(10)监测到压力变化，并将压力变化信号传递给井下电路板(9)进行识别，若井下电路板(9)识别出其中的控制信号，井下电路板(9)控制井下电池(6)供电，电机转子(8)转动。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130092445A1 (en) * | 2010-02-11 | 2013-04-18 | Toby Scott Baudoin | Bearing Assembly for Downhole Motor |
| CN104088602A (zh) * | 2014-06-18 | 2014-10-08 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 | 地面控制井下滑套的方法 |
| CN203891841U (zh) * | 2014-06-18 | 2014-10-22 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 | 一种用于水平井分段压裂酸化改造的地面控制井下滑套 |
| CN106401531A (zh) * | 2016-12-14 | 2017-02-15 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 | 用于分段压裂酸化改造的连续油管开关滑套及其控制方法 |
| CN106837264A (zh) * | 2017-01-17 | 2017-06-13 | 成都众智诚成石油科技有限公司 | 一种井下套管射孔枪控制系统及控制方法 |
| CN106837265A (zh) * | 2017-01-17 | 2017-06-13 | 成都众智诚成石油科技有限公司 | 一种新的井下套管射孔方法 |
| CN107227948A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-10-03 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 | 地面控制井下定向水力喷射工具的方法 |
-
2018
- 2018-04-24 CN CN201810369753.8A patent/CN108708682A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130092445A1 (en) * | 2010-02-11 | 2013-04-18 | Toby Scott Baudoin | Bearing Assembly for Downhole Motor |
| CN104088602A (zh) * | 2014-06-18 | 2014-10-08 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 | 地面控制井下滑套的方法 |
| CN203891841U (zh) * | 2014-06-18 | 2014-10-22 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 | 一种用于水平井分段压裂酸化改造的地面控制井下滑套 |
| CN106401531A (zh) * | 2016-12-14 | 2017-02-15 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 | 用于分段压裂酸化改造的连续油管开关滑套及其控制方法 |
| CN106837264A (zh) * | 2017-01-17 | 2017-06-13 | 成都众智诚成石油科技有限公司 | 一种井下套管射孔枪控制系统及控制方法 |
| CN106837265A (zh) * | 2017-01-17 | 2017-06-13 | 成都众智诚成石油科技有限公司 | 一种新的井下套管射孔方法 |
| CN107227948A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-10-03 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 | 地面控制井下定向水力喷射工具的方法 |
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