CN110863796B - 一种密封段电动泄压方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种密封段电动泄压方法及装置，本发明的传动螺杆（9）两端的螺纹旋向互为反向；传动螺杆下端设有下螺母（7），上端设有上螺母（10）；电机带动传动螺杆正向旋转时，下螺母通过螺钉（11）带动下推筒（13）向上移动，从下端向上挤压下皮碗（4）；同时上螺母通过螺钉带动上推筒（12）向下移动，从上端向下挤压上皮碗（2）；使上下两个皮碗中部变形鼓胀，从而与井下工具内孔形成密封；下螺母在向上移动的同时带动泄压阀芯（5）向上运动，当泄压阀芯上的密封圈（8）进入密封段密封内孔时，地层压力孔（3）与油管压力孔（6）密封隔离，从而实现地层压力和油管压力的分层测试或验封功能。本发明可避免皮碗损坏，提高测试工作安全性。

Description

一种密封段电动泄压方法及装置

技术领域

本发明涉及一种密封段电动泄压方法及装置，属于油田井下仪器结构技术领域。

背景技术

在油田井下，常采用电动密封段完成地层压力测试、取样及封隔器验封等工作。控制电机转动，通过传动装置带动皮碗等密封件鼓胀变形，密封测试孔道。在测试过程中，随着皮碗间压力的升高，导致皮碗两侧形成较大的压差，仅通过反转电机无法实现泄压，导致仪器上提安全风险增大，极易造成仪器掉落、卡井安全事故，尤其是深井、压差大的井。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种密封段电动泄压方法及装置，以降低仪器上提安全风险，防止造成仪器掉落、卡井等安全事故的发生，从而克服现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的一种密封段电动泄压方法，该方法中的传动螺杆两端的螺纹旋向互为反向；传动螺杆下端设有下螺母，上端设有上螺母；电机带动传动螺杆正向旋转时，下螺母通过螺钉带动下推筒向上移动，从下端向上挤压下皮碗；同时上螺母通过螺钉带动上推筒向下移动，从上端向下挤压上皮碗；使上下两个皮碗中部变形鼓胀，从而与井下工具内孔形成密封；下螺母在向上移动的同时带动泄压阀芯向上运动，当泄压阀芯上的密封圈进入密封段密封内孔时，地层压力孔与油管压力孔密封隔离，从而实现地层压力和油管压力的分层测试或验封功能。

前述密封段电动泄压方法中，所述电机带动传动螺杆反向旋转时，下螺母通过螺钉带动下推筒向下移动，从下端向下拉伸下皮碗；同时上螺母通过螺钉带动上推筒向上移动，从上端向上拉伸上皮碗，使上下两个皮碗中部平整解除密封；下螺母在向下移动的同时带动泄压阀芯向下运动，使地层压力孔与油管压力孔连通，实现压力平衡。

按上述方法构成并用于上述方法的本发明的一种密封段电动泄压装置，包括本体，本体内设有与电机连接的传动螺杆；传动螺杆两端设有旋向相反的外螺纹；传动螺杆上端旋有上螺母，下端旋有下螺母；上螺母和下螺母侧面设有螺钉，螺钉一端位于下推筒和上推筒的侧孔内；上推筒下端与上皮碗上端连接，下推筒上端与下皮碗下端连接；下螺母与泄压阀芯连接；泄压阀芯位于本体内的密封段内孔内。

前述密封段电动泄压装置中，所述下推筒、上推筒、上皮碗和下皮碗位于本体外圆面。

前述密封段电动泄压装置中，所述本体内一侧设有传压管；传压管与地层压力孔相通。

前述密封段电动泄压装置中，所述泄压阀芯一端截面为圆柱段；泄压阀芯的圆柱段设有密封槽和螺母槽；密封槽内设有密封圈；所述下螺母卡在螺母槽内；泄压阀芯另一端为截面十字形形成一组引流槽。

前述密封段电动泄压装置中，所述密封段内孔四周设有卸荷槽。

由于采用了上述技术方案，本发明泄压阀芯上有密封圈、引流槽等结构，密封段内孔上加工有卸荷槽结构，可保证泄压阀芯运动顺畅、泄压功能正常，避免密封圈被压差作用挤出损坏而导致作业失败；本发明电动泄压功能，在压力平衡的状态下回收皮碗，可避免皮碗损坏，减小掉井、卡井安全事故发生，大幅提高测试工作安全性；尤其适合于深井、压差大的井，拓展了仪器的适用领域。本发明适用于在油田井下测试仪器用密封段电动泄压结构，也适用于其它需要实现压力平衡减少电机负荷或解封力的电动泄压结构。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是泄压阀芯的结构示意图；

图3是图1的A－A剖视图。

附图中标记为：1-传压管、2-上皮碗、3-地层压力孔、4-下皮碗

5-泄压阀芯、6-油管压力孔、7-下螺母、8-密封圈、9-传动螺杆、10-上螺母、11-螺钉、12-上推筒、13-下推筒、14-本体、15-密封槽、16-螺母槽、17-引流槽、18-密封段内孔、19-卸荷槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明的一种密封段电动泄压方法，如图1～图3所示，该方法中的传动螺杆9两端的螺纹旋向互为反向；传动螺杆9下端设有下螺母7，上端设有上螺母10；电机带动传动螺杆9正向旋转时，下螺母7通过螺钉11带动下推筒13向上移动，从下端向上挤压下皮碗4；同时上螺母10通过螺钉11带动上推筒12向下移动，从上端向下挤压上皮碗2；使上下两个皮碗中部变形鼓胀，从而与井下工具内孔形成密封；下螺母7在向上移动的同时带动泄压阀芯5向上运动，当泄压阀芯5上的密封圈8进入密封段密封内孔时，地层压力孔3与油管压力孔6密封隔离，从而实现地层压力和油管压力的分层测试或验封功能。电机带动传动螺杆9反向旋转时，下螺母7通过螺钉11带动下推筒13向下移动，从下端向下拉伸下皮碗4；同时上螺母10通过螺钉11带动上推筒12向上移动，从上端向上拉伸上皮碗2，使上下两个皮碗中部平整解除密封；下螺母7在向下移动的同时带动泄压阀芯5向下运动，使地层压力孔3与油管压力孔6连通，实现压力平衡。

根据上述方法构成并用于上述方法的本发明的一种密封段电动泄压装置，如图1～图3所示，该装置包括本体14，本体14内设有与电机连接的传动螺杆9；传动螺杆9两端设有旋向相反的外螺纹；传动螺杆9上端旋有上螺母10，下端旋有下螺母7；上螺母10和下螺母7侧面设有螺钉11，螺钉11一端位于下推筒13和上推筒12的侧孔内；上推筒12下端与上皮碗2上端连接，下推筒13上端与下皮碗4下端连接；下螺母7与泄压阀芯5连接；泄压阀芯5位于本体14内的密封段内孔18内。下推筒13、上推筒12、上皮碗2和下皮碗4位于本体14外圆面。本体14内一侧设有传压管1；传压管1与地层压力孔3相通。泄压阀芯5一端截面为圆柱段；泄压阀芯5的圆柱段设有密封槽15和螺母槽16；密封槽内设有密封圈8；所述下螺母7卡在螺母槽内；泄压阀芯5另一端为截面十字形形成一组引流槽17。密封段内孔18四周设有卸荷槽19。

实施例

本例的密封段电动泄压方法及装置如图1～3所示。传压管1一端与仪器主机压力传感器连接，另一端通过密封段内的小孔与地层压力孔3相通，用于传递地层压力；传动螺杆两端螺纹旋向相反，电机带动传动螺杆9转动，下螺母7、上螺母10相向运动；下螺母7、上螺母10与上推筒12、下推筒13通过螺钉11连接，上推筒12、下推筒13前端齿状突起与上皮碗2、下皮碗4嵌合，电机转动带动上推筒12、下推筒13从上下两端挤压上皮碗2、下皮碗4，使皮碗中部变形鼓胀，从而与井下工具（如配水器）内孔形成密封，下螺母7同时带动泄压阀芯5向上运动，当泄压阀芯5上的密封圈8进入密封段密封内孔18时，地层压力孔3与油管压力孔6密封隔离，仪器从而实现地层压力和油管压力的分层测试或验封功能；泄压时，通过控制电机反转，下螺母7、上螺母10背向运动，上推筒12、下推筒13从上下两端拉扯上皮碗2、下皮碗4；下螺母7同时带动泄压阀芯5向下运动，使地层压力孔3与油管压力孔6连通，实现压力平衡。

在压差存在的情况下，拉开泄压阀芯5所需的力远小于拉开皮碗的力，故对电机的负载能力影响较小。在压力平衡状态下回收皮碗，电机负载小，皮碗不易损坏；泄压阀芯5前端加工有引流槽17（见图2），既保证泄压阀芯5在密封段内孔中扶正、导向，又能保证足够的过流泄压效果；与泄压阀芯5配合的密封段内孔18口部加工有宽度0.5mm的卸荷槽19（见图3），防止压差作用将密封圈8挤出、损伤，而导致压力测试、验封等作业失败。

本发明具有以下特点：

泄压阀芯上有密封圈、引流槽等结构，密封段内孔上加工有卸荷槽结构，可保证泄压阀芯运动顺畅、泄压功能正常，避免密封圈被压差作用挤出损坏而导致作业失败；具有电动泄压功能，在压力平衡的状态下回收皮碗，可避免皮碗损坏，减小掉井、卡井安全事故发生，大幅提高测试工作安全性；尤其适合于深井、压差大的井，拓展了仪器的适用领域。本发明适用于在油田井下测试仪器用密封段电动泄压结构，也适用于其它需要实现压力平衡减少电机负荷或解封力的电动泄压结构。

Claims (5)

1.一种密封段电动泄压方法，其特征在于：该方法中的传动螺杆（9）两端的螺纹旋向互为反向；传动螺杆（9）下端设有下螺母（7），上端设有上螺母（10）；电机带动传动螺杆（9）正向旋转时，下螺母（7）通过螺钉（11）带动下推筒（13）向上移动，从下端向上挤压下皮碗（4）；同时上螺母（10）通过螺钉（11）带动上推筒（12）向下移动，从上端向下挤压上皮碗（2）；使上下两个皮碗中部变形鼓胀，从而与井下工具内孔形成密封；下螺母（7）在向上移动的同时带动泄压阀芯（5）向上运动，当泄压阀芯（5）上的密封圈（8）进入密封段密封内孔时，地层压力孔（3）与油管压力孔（6）密封隔离，从而实现地层压力和油管压力的分层测试或验封功能；该方法所使用的装置包括本体（14），在本体（14）内设有与电机连接的传动螺杆（9）；传动螺杆（9）两端设有旋向相反的外螺纹；传动螺杆（9）上端旋有上螺母（10），下端旋有下螺母（7）；上螺母（10）和下螺母（7）侧面设有螺钉（11），螺钉（11）一端位于下推筒（13）和上推筒（12）的侧孔内；上推筒（12）下端与上皮碗（2）上端连接，下推筒（13）上端与下皮碗（4）下端连接；下螺母（7）与泄压阀芯（5）连接；泄压阀芯（5）位于本体（14）内的密封段内孔（18）内；所述泄压阀芯（5）一端截面为圆柱段；泄压阀芯（5）的圆柱段设有密封槽（15）和螺母槽（16）；密封槽内设有密封圈（8）；所述下螺母（7）卡在螺母槽内；泄压阀芯（5）另一端为截面十字形形成一组引流槽（17）。

2.根据权利要求1所述密封段电动泄压方法，其特征在于：所述电机带动传动螺杆（9）反向旋转时，下螺母（7）通过螺钉（11）带动下推筒（13）向下移动，从下端向下拉伸下皮碗（4）；同时上螺母（10）通过螺钉（11）带动上推筒（12）向上移动，从上端向上拉伸上皮碗（2），使上下两个皮碗中部平整解除密封；下螺母（7）在向下移动的同时带动泄压阀芯（5）向下运动，使地层压力孔（3）与油管压力孔（6）连通，实现压力平衡。

3.根据权利要求1所述密封段电动泄压方法，其特征在于：所述下推筒（13）、上推筒（12）、上皮碗（2）和下皮碗（4）位于本体（14）外圆面。

4.根据权利要求1所述密封段电动泄压方法，其特征在于：所述本体（14）内一侧设有传压管（1）；传压管（1）与地层压力孔（3）相通。

5.根据权利要求1所述密封段电动泄压方法，其特征在于：所述密封段内孔（18）四周设有卸荷槽（19）。