CN213392061U - 一种油水井井下电控液压分配装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于涉及一种石油开采井下工具，具体涉及一种油水井井下电控液压分配装置。所述装置包括上接头、电路筒、直流步进电机筒、换向螺纹管、位移传感器、换液轴、下接头、内护筒、下护套、上护套；所述换液轴安装于下接头偏心孔中，换液轴左侧顺次安装位移传感器、换向螺纹管、直流步进电机筒和电路筒，电路筒上端与上接头螺纹连接，电路筒、直流步进电机筒和换向螺纹管都放置在内护筒内，下接头套在下护套内，上接头套在上护套内，上护套与下护套螺纹连接固定。本实用新型装置通过一根地面液控管线的压力通过控制好的液路传送给多个井下液控工具，可数控精确定位井下任意一层的液控路线，与地面控制系统配套实现油层注采智能化控制。

Description

一种油水井井下电控液压分配装置

技术领域

本实用新型属于涉及一种石油开采井下工具，具体涉及一种油水井井下电控液压分配装置。

背景技术

目前，石油开采井液控分层注水、采油工艺管柱中，井下液控滑套是由两根管线控制、液控封隔器由一根管线控制。这种井下液控分层工艺存在着油层越多，下入井内的控制管线越多，这样一则井内管线多，工序复杂作业施工难度大，二则管线多，材料用量大，成本高等缺点或不足，三是管线与工具接头多，井下环境复杂，不可控因素增加，液控分层开采管柱成功率低。

中国实用新型专利CN201687448U公开了一种减少液控管线数量的装置，但该装置无复位定位机构，在地面难以准确对准该控制的井下工具注液打压控制，难以现场应用推广。

中国发明专利CN108868707B公开了一种液压控制的智能完井系统及控制方法，该系统包括地面信号发生及动力系统和井下控制系统；地面信号发生及动力系统用于提供液压驱动力信号，并传输至井下控制系统；井下控制系统包括井下液路控制器，井下解码器用于识别由地面信号发生及动力系统传输至本油气层的液压信号，打开当前油气层，使液压驱动力依次进入锁紧液缸控制器和多位控制器，由井下液路控制器实现对当前油气层的开关或流量调节，锁紧液缸控制器用于控制液压油路的开闭，多位控制器通过液压信号实现位置控制；伺服液缸与井下滑套连接，伺服液缸跟随多位控制器的位置，同时放大井下滑套推力，实现对井下滑套开启度的控制，从而控制井下流量。

中国专利申请CN109026863A公开了一种液压控制机构，其包括设置在油缸 (2)无杆腔内的两位两通控制滑阀一(71)、设置在油缸(2)有杆腔内的两位两通控制滑阀二(72)、设置在液压泵站(5)内的两位四通液控换向阀(8)和设置在液压泵站(5)内的液控单向阀组(9)，所述液控单向阀组(9)包括单向阀一(91)、液控单向阀二(92)、单向阀三(93)和液控单向阀四(94)，所述单向阀一(91)与液控单向阀二 (92)通过管道串联，所述单向阀三(93)与液控单向阀四(94)通过管道串联；

所述两位两通控制滑阀一(71)朝向油缸(2)活塞杆的一端设有阀芯顶杆一(711)，所述两位两通控制滑阀一(71)上设置有进油口一(712)、卸荷口一(713)与换向口一(714)；

所述两位两通控制滑阀二(72)朝向油缸(2)活塞杆的一端设有阀芯顶杆二(721)，所述两位两通控制滑阀二(72)上设置有进油口二(722)、卸荷口二(723)与换向口二(724)；

所述两位四通液控换向阀(8)上设有A口(81)、B口(82)、P口(83)、O口(84)，所述两位四通液控换向阀(8)内分为弹簧腔和非弹簧腔，所述非弹簧腔上连接有左油口(85)，所述弹簧腔上连接有右油口(86)；

所述变量液压油泵(51)的出液端与两位四通液控换向阀(8)的P口(83)连接，所述两位四通液控换向阀(8)的A口(81)与油缸(2)的有杆腔连接，所述两位四通液控换向阀(8)的B口(82)与油缸(2)的无杆腔连接，所述两位四通液控换向阀(8) 的O口(84)与油箱(52)连接；

所述变量液压油泵(51)的出液端与进油口一(712)连接，所述换向口一(714) 连接在进口一(911)上，所述左油口(85)连接在单向阀一(91)和液控单向阀二(92) 之间的管道上，所述卸荷口一(713)与油箱(52)连接；

所述变量液压油泵(51)的出液端与进油口二(722)连接，所述换向口二(724) 连接在进口三(931)上，所述右油口(86)连接在单向阀三(93)和液控单向阀四(94) 之间的管道上，所述卸荷口二(723)与油箱(52)连接；

所述控制口四(943)连接在进口一(911)与换向口一(714)之间的管道上，所述控制口二(923)连接在进口三(931)与换向口二(724)之间的管道上，所述出口二 (922)、出口四(942)连接在油箱(52)上。

现有液压控制装置组成复杂，不易安装，因此，需要一种可以准确定位控制井下液控工具的装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种油水井井下电控液压分配装置，采用电动控制调整液路给井下工具提供液压，通过电路板控制直流步进电机正反转，在位移传感器的反馈数据协助下，驱动换液轴上下定距移动，更换液流路径，实现一根地面液控管线的压力通过控制好的液路传送给多个井下液控工具。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种油水井井下电控液压分配装置，其包括上接头、电路筒、直流步进电机筒、换向螺纹管、位移传感器、换液轴、下接头、内护筒、下护套、上护套；所述换液轴安装于下接头偏心孔中，换液轴左侧顺次安装位移传感器、换向螺纹管、直流步进电机筒和电路筒，电路筒上端与上接头螺纹连接，电路筒、直流步进电机筒和换向螺纹管都放置在内护筒内，下接头套在下护套内，上接头套在上护套内，上护套与下护套螺纹连接固定。

优选地，位移传感器外筒下端安装在换液轴上部内孔中，位移传感器芯轴上端与换向螺纹管上端螺纹连接。

优选地，换液轴中部设有一键销孔，安装压簧键销，键销上端顶在下接头侧孔内键槽底面。

优选地，换液轴上端外部设有螺纹，与换向螺纹管中内螺纹构成旋转换向运动螺纹副。

优选地，换液轴的键销孔下方以及换液轴下端部位各设一径向侧孔，并都与轴向中心孔连通。

优选地，下接头上端面偏心孔周边还设有一处轴向小孔，并与一道径向小孔连通，该径向小孔连通键槽。

优选地，上接头设有两个通孔，分别穿越电缆和液控管线，并用锥螺纹压钉固定。

优选地，下接头下端面偏心孔周边还设有四处不同深度的轴向小孔，分别与四道径向小孔连通。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型装置通过一根地面液控管线的压力通过控制好的液路传送给多个井下液控工具，可数控精确定位井下任意一层的液控路线，与地面控制系统配套实现油层注采智能化控制。

本实用新型装置结构简单，易于安装，多个装置可串联使用，同时控制多层，节约液控分层管柱施工成本。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型一具体实施例所述油水井井下电控液压分配装置示意图， 图1a、图1b共同组成油水井井下电控液压分配装置，图1a为所述装置的上半部分；图1b为所述装置的下半部分；图1a的底端与图1b的顶端连接；

图2为本实用新型一具体实施例所述上接头颈部剖开俯视图；

图3为本实用新型一具体实施例所述上接头下端径向剖视图；

图4为本实用新型一具体实施例所述上护套下端径向剖视图；

图5为本实用新型一具体实施例所述下接头颈部径向剖开仰视图。

图中，1.上接头、2.内护筒、3.上护套、4.电路筒、5.直流步进电机筒、6.换向螺纹管、7.换液轴、8.位移传感器、9.下接头、10.下护套、101.通孔、102螺纹孔、601.上端螺纹、602.转换向运动螺纹副、701.压簧键销、702.键销孔、703. 径向侧孔、704.轴向中心孔、705.径向侧孔、801.芯轴、901.轴向小孔、902.键槽、 903.径向小孔、903a.轴向小孔、904.径向小孔、904a.轴向小孔、905.径向小孔、 905a.轴向小孔、906.径向小孔、906a.轴向小孔、907.密封面、908.轴向小孔。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作和/或它们的组合。

为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本实用新型的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本实用新型的技术方案。

实施例1

如图1所示，所述油水井井下电控液压分配装置包括上接头1、内护筒2、上护套3、电路筒4、直流步进电机筒5、换向螺纹管6、换液轴7、位移传感器 8、下接头9、下护套10。所述换液轴7安装于下接头9偏心孔中，换液轴7左侧顺次安装位移传感器8、换向螺纹管6、直流步进电机筒5和电路筒4，电路筒4上端与上接头1螺纹连接，电路筒4、直流步进电机筒5和换向螺纹管6都放置在内护筒2内，下接头9套在下护套10内，上接头1套在上护套3内，上护套3与下护套10螺纹连接固定。

所述的位移传感器8外筒下端安装在换液轴7上部内孔中，位移传感器8 芯轴801上端与换向螺纹管6上端螺纹601连接。

所述的换液轴7中部设有一键销孔702，安装压簧键销701，压簧键销701 上端顶在下接头9偏心孔内键槽902底面。

所述的换液轴7的键销孔702下方以及换液轴7下端部位各设一径向侧孔 703、705，并都与轴向中心孔704连通。

如图2所示，所述的上接头1设有通孔101，分别穿越电缆101a和液控管线101b，并用锥螺纹压钉固定。

如图1和图3所示，所述的上接头1设有与电路筒4密封连接的螺纹孔102。

如图1和图4所示，所述的下接头9上端面偏心孔周边还设有一处轴向小孔901，与穿越上接头1过来的液控管线101b通过锥螺纹压钉901a固定，并与一道径向小孔连通，该径向小孔连通键槽902。

所述的换液轴7上端外部设有螺纹，与换向螺纹管6中内螺纹构成旋转换向运动螺纹副602。

如图1和图5，所述的下接头9下端面偏心孔周边还设有四处不同深度的轴向小孔903a、904a、905a、906a，分别与四道径向小孔903、904、905、906连通。

现场安装应用时，上接头1连接电缆101a和液控管线101b至地面，电缆101a通过上接头给电路筒4、直流步进电机筒5和位移传感器8供电及发送指令，液控管线101b穿越上接头1，通过锥面螺纹压钉安装到下接头9上端面的 901a处，下接头9的轴向小孔903a、904a、905a、906a下端面各通过锥面螺纹压钉安装四根液控管线12，分别连接到井下四件液控工具。

实施例2

实施例1所述装置工作方法，具体为：通过地面向电缆101a发送指令并供电，电路筒4内电路板接收指令后控制直流步进电机筒5内电机转动驱动，当换向螺纹管6转动一定角度后，驱使换液轴7移动一定距离，在位移传感器8 以及电路筒4内控制系统作用下，使出液孔705对准径向小孔906，在地面向液控管线101b提供一定压力的液压油，液压油进入通道901、键槽902、入液孔 703、中心孔704、出液孔705、径向小孔906、轴向小孔906a，随后通过与下接头9锥螺纹压钉11连接的液控管线12导向井下需要液压控制的液控工具。当前液控工具所需供应的液压油足量后，需要给另一套液控工具供液压时，地面发出指令，电路筒4自动驱动电机转动，使换液轴7上移或下移，出液孔705 对应到另一套液控工具的液路位置，轴向小孔908(903a、904a、905a、906a) 连通到另一套液控工具，地面供液压驱动另一套液控工具动作。

实施例3

采用实施例1所述装置，当需要某液控工具进行泄油压作业时，地面发出指令，电路筒4自动驱动电机转动，使换液轴7上移或下移，出液孔705对应到另一套液控工具的液路位置，轴向小孔908(903a、904a、905a、906a)连通到另一套液控工具，地面液控管线放空泄油。

当井中所有液控工具不再需要作业时，地面发出指令，电路筒4自动驱动电机转动，使换液轴7下移，出液孔705对应到密封面907位置，轴向小孔908 (903a、904a、905a、906a)与地面供压通道完全密封隔离，保持井下液控工具当前状态，此时地面液控管线泄压，不影响井下液控工具状态。

本实用新型中凡是没有展开论述的零部件本身、本申请中的各零部件连接方式均属于本技术领域的公知技术，不再赘述。比如焊接、丝扣式连接等。

在本实用新型中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种油水井井下电控液压分配装置，其特征在于，其包括上接头、电路筒、直流步进电机筒、换向螺纹管、位移传感器、换液轴、下接头、内护筒、下护套、上护套；所述换液轴安装于下接头偏心孔中，换液轴左侧顺次安装位移传感器、换向螺纹管、直流步进电机筒和电路筒，电路筒上端与上接头螺纹连接，电路筒、直流步进电机筒和换向螺纹管都放置在内护筒内，下接头套在下护套内，上接头套在上护套内，上护套与下护套螺纹连接固定。

2.根据权利要求1所述油水井井下电控液压分配装置，其特征在于，位移传感器外筒下端安装在换液轴上部内孔中，位移传感器芯轴上端与换向螺纹管上端螺纹连接。

3.根据权利要求1所述油水井井下电控液压分配装置，其特征在于，换液轴中部设有一键销孔，安装压簧键销，键销上端顶在下接头侧孔内键槽底面。

4.根据权利要求1所述油水井井下电控液压分配装置，其特征在于，换液轴上端外部设有螺纹，与换向螺纹管中内螺纹构成旋转换向运动螺纹副。

5.根据权利要求1或3所述油水井井下电控液压分配装置，其特征在于，换液轴的键销孔下方以及换液轴下端部位各设一径向侧孔，并都与轴向中心孔连通。

6.根据权利要求1所述油水井井下电控液压分配装置，其特征在于，上接头设有两个通孔，分别穿越电缆和液控管线，并用锥螺纹压钉固定。

7.根据权利要求1所述油水井井下电控液压分配装置，其特征在于，下接头上端面偏心孔周边还设有一处轴向小孔，并与一道径向小孔连通，该径向小孔连通键槽。

8.根据权利要求1所述油水井井下电控液压分配装置，其特征在于，下接头下端面偏心孔周边还设有四处不同深度的轴向小孔，分别与四道径向小孔连通。

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