[发明专利]带有故障保护特征的井下液压控制系统

权利要求书

1.一种具有受控元件的安装于井下管路的工具，包括：

延伸到井下的单个控制管线，该控制管线分成支路以将控制管线 压力传递到一对活塞，所述活塞分别布置在分离的第一和第二壳体中， 其特征在于，每个活塞具有延伸出相应壳体的连接构件，使得所述连 接构件能够在所述分离的第一和第二壳体的外部彼此连接，并且所述 一对活塞能够沿至少第一方向串联地运动以便于使所述受控元件运 动。

2.根据权利要求1所述的工具，其中：

所述一对活塞能够沿与所述第一方向相反的第二方向串联地运 动。

3.根据权利要求2所述的工具，其中：

所述一对活塞具有不同的尺寸。

4.根据权利要求1所述的工具，其中：

所述一对活塞包括布置在所述第一壳体中的大活塞和布置在所述 第二壳体中的小活塞，并且

大活塞包括活塞密封件和间隔开的连接构件密封件，所述大活塞 的活塞密封件将第一壳体分成大活塞高压腔室和大活塞低压腔室，所 述大活塞的连接构件密封件防止井下管路压力进入所述大活塞低压腔 室；

小活塞包括活塞密封件和间隔开的连接构件密封件，所述小活塞 的活塞密封件将第二壳体分成小活塞高压腔室和小活塞低压腔室，所 述小活塞的连接构件密封件防止井下管路压力进入所述小活塞低压腔 室。

5.根据权利要求4所述的工具，其中：

所述大活塞低压腔室和所述小活塞低压腔室流体连通。

6.根据权利要求5所述的工具，其中：

所述大活塞低压腔室和所述小活塞低压腔室经由流体连通部而流 体连通，所述流体连通部包括贮存器，所述贮存器具有体积，所述贮 存器的体积的尺寸设计成能减小由于所述一对活塞的串联运动导致低 压腔室体积减小而增大的压力。

7.根据权利要求6所述的工具，其中：

所述贮存器含有可压缩的流体。

8.根据权利要求5所述的工具，其中：

所述大活塞高压腔室和所述小活塞高压腔室与所述控制管线流体 连通。

9.根据权利要求8所述的工具，其中：

任一个活塞密封件的失效使所述大、小活塞处于使所述大、小活 塞远离所述受控元件的压力平衡状态。

10.根据权利要求8所述的工具，其中：

任一个连接构件密封件的失效产生来自所述井下管路的泄漏，在 所述大活塞和小活塞上形成来自于管路压力的合力以使所述大活塞和 小活塞远离所述受控元件。

11.根据权利要求10所述的工具，其中：

所述合力源自连接构件密封件失效时进入所述大活塞低压腔室和 小活塞低压腔室内的管路压力。

12.根据权利要求11所述的工具，其中：

所述大活塞的连接构件密封件和小活塞的连接构件密封件分别位 于相应的连接构件从所述壳体伸出位置处以阻隔管路压力，其中，在 任一个所述连接构件密封件失效时，来自于所述大活塞低压腔室和小 活塞低压腔室内的管路压力的合力作用在所述大活塞和小活塞上以使 所述大活塞和小活塞远离所述受控元件。

13.根据权利要求12所述的工具，其中：

所述大活塞低压腔室和所述小活塞低压腔室经由流体连通部而相 互连通，所述流体连通部包括贮存器，所述贮存器具有比所述大活塞 低压腔室和所述小活塞低压腔室大的体积。

14.根据权利要求1所述的工具，其中：

所述连接构件是对齐的，并且所述活塞具有不同的尺寸。

15.根据权利要求1所述的工具，其中：

所述一对活塞中的每个活塞的一侧流体连通到所述控制管线，另 一侧暴露于管路压力且压力平衡。

16.根据权利要求1所述的工具，其中：

所述连接构件是借助管路压力的作用而达到平衡的。