[发明专利]全液压驱动井下管柱的加压装置及其推进方法有效
申请号: | 201410775595.8 | 申请日: | 2014-12-15 |
公开(公告)号: | CN104533315A | 公开(公告)日: | 2015-04-22 |
发明(设计)人: | 侯福祥;马汝涛;彭嵩;徐丙贵 | 申请(专利权)人: | 中国石油天然气集团公司;中国石油集团钻井工程技术研究院 |
主分类号: | E21B19/08 | 分类号: | E21B19/08 |
代理公司: | 北京三友知识产权代理有限公司 11127 | 代理人: | 王春光 |
地址: | 100007 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 液压 驱动 井下 管柱 加压 装置 及其 推进 方法 | ||
1.一种全液压驱动井下管柱的加压装置,其特征在于,所述全液压驱动井下管柱加压装置包括依次连接的第二作动机构、液控中心和第一作动机构;
所述第一作动机构和所述第二作动机构均包括依次设置的锚固组件、液压缸和推进活塞,所述推进活塞固定连接一中心管,所述中心管贯穿所述锚固组件和所述液压缸;所述液压缸的两端分别通过锚固端端盖和推进端端盖密封,所述推进活塞能在所述液压缸的推进活塞行程腔中滑动,所述锚固组件的一端滑动密封地置于所述液压缸内,所述锚固组件外露于所述液压缸的部分能沿径向扩张或收缩;
所述中心管的外壁与所述液压缸的内壁的环形间隙在所述锚固组件和所述推进活塞之间形成锚固端环形空腔,所述中心管的外壁与所述液压缸的内壁的环形间隙在所述推进活塞和所述推进端端盖之间形成推进端环形空腔;所述第二作动机构的锚固端环形空腔和推进端环形空腔分别通过所述液控中心的管线与所述第一作动机构中对应的锚固端环形空腔和推进端环形空腔连接;
通过所述锚固端环形空腔的进油所述液控中心依次控制所述第一作动机构的锚固组件和所述第二作动机构的锚固组件扩张,通过所述锚固端环形空腔的泄压所述液控中心依次控制所述第一作动机构的锚固组件和所述第二作动机构的锚固组件收缩;通过所述液控中心向所述锚固端环形空腔内进油,驱动所述推进活塞和所述中心管朝向所述推进端端盖一侧移动。
2.根据权利要求1所述的全液压驱动井下管柱的加压装置,其特征在于,所述液控中心包括第一行程阀、第二行程阀、主换向阀和顺序阀;所述第一行程阀与所述第一作动机构的推进端端盖连接,所述第二行程阀与所述第二作动机构的推进端端盖连接;
所述主换向阀通过主进油管路与所述液控中心的进油口连接,所述主换向阀分别通过第一进油管路、第二进油管路与所述第一作动机构的锚固端环形空腔、所述第二作动机构的锚固端环形空腔连接;所述顺序阀与所述主进油管路连接,所述顺序阀通过所述主进油管路的压强信号控制所述主换向阀与所述液控中心的回油口之间的导通;通过所述推进活塞与所述推进端端盖的接触所述液控中心控制所述第一行程阀或所述第二行程阀的触发。
3.根据权利要求1所述的全液压驱动井下管柱的加压装置,其特征在于,所述锚固组件包括滑动套装在所述中心管上的锚固臂支撑环、能沿径向扩张或收缩的至少三根锚固臂、滑块和锚固活塞;所述锚固臂支撑环位于所述锚固组件外露于所述液压缸的部分的端部,所述锚固臂的一端固定到所述锚固臂支撑环上,其另一端固定到所述锚固端端盖上;
所述锚固活塞套装在所述中心管上,所述锚固活塞的一端滑动密封地置于所述液压缸内;所述锚固臂沿所述中心管的圆周均匀分布,所述滑块位于所述锚固臂包围的空腔内,所述滑块套装在所述锚固活塞上;通过所述锚固端环形空腔的进油推动所述锚固活塞朝向所述锚固端端盖运动,所述锚固活塞推动所述滑块,所述滑块的外周挤压所述锚固臂沿径向扩张。
4.根据权利要求3所述的全液压驱动井下管柱的加压装置,其特征在于,所述锚固活塞包括套筒部和固定套装在所述套筒部一端的活塞部,所述活塞部滑动密封地置于所述液压缸内;所述套筒部的外壁上设置台阶,所述滑块能沿所述套筒部的外壁滑动直至与所述台阶的水平面抵靠。
5.根据权利要求4所述的全液压驱动井下管柱的加压装置,其特征在于,所述锚固活塞上套装弹簧,所述弹簧的两端分别抵靠在所述活塞部和所述锚固端端盖的内侧。
6.根据权利要求3所述的全液压驱动井下管柱的加压装置,其特征在于,所述滑块的外壁上设置至少一个斜面体,所述斜面体包括沿所述滑块的圆周均匀分布的多个斜面,所述斜面朝向所述锚固臂支撑环的一端向所述滑块的中心轴倾斜;所述斜面朝向所述锚固臂支撑环的运动挤压所述锚固臂,所述锚固臂沿径向扩张并与外界的井壁锚固。
7.根据权利要求6所述的全液压驱动井下管柱的加压装置,其特征在于,所述斜面体的数量为至少一个,所述斜面体上具有三个所述斜面,所述斜面沿所述滑块的圆周的分布位置与所述锚固臂沿所述中心管的圆周的分布位置相对应。
8.根据权利要求6所述的全液压驱动井下管柱的加压装置,其特征在于,所述锚固臂上设置滚轮,所述滚轮能在所述斜面上滚动。
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