[发明专利]一种用于石油钻井旋转导向工具的地面真空注油装置

说明书

本发明公开了一种用于石油钻井旋转导向工具的地面真空注油装置，装置主体包括循环系统、真空系统、自动控制系统和真空压力平衡管线。循环系统包括注油电机、注油泵、颗粒计、油压表、截止阀、过滤器、油罐、进油管线、回油管线以及管线相连的快速接头；真空系统包括真空泵、真空计、真空度显示单元、连接管线及连接接头；控制系统包括计算机、可编程逻辑控制器、驱动电路电源；真空压力平衡管线包括压力平衡管线、管线接头以及平衡接头；安装循环系统、真空系统和控制系统的机架结构；温度、力显示单元。

技术领域

本发明设计涉及随钻测量仪器技术领域，具体说涉及一种用于石油钻井旋转导向工具地面真空注油装置。

背景技术

当前页岩气等非常规能源规模性地开发，使旋转导向钻井系统的需求量大幅增加，推靠式旋转导向钻井系统作为其中的一种类型，也毫无例外地得到了大规模工程应用。其中，液压模块是实现推靠式旋转导向导向系统可靠应用的关键部件，主要功能是完成导向命令的动作，按照增斜、降斜、增方位、降方位、稳斜稳方位等导向命令进行导向钻进，即按照定向工程师和地质导向师的要求完成井眼轨迹钻井任务。为保证液压模块顺利完成导向指令必须保证液压模块的稳定性和可靠性，液压模块的稳定性和可靠性除了取决配件的性能外，其所注液压油的真空度对其也有重要影响，液压油如果含有气泡，气泡在井下高温的作用下会膨胀变大，会造成零配件的加速磨损和橡胶筒的臌胀变形，液压单元的执行效率会明显降低、使用寿命会大打折扣，因此提高注油真空度，减少液压油内的空气气泡尤其显得重要。

目前在用的真空注油装置存在真空度低、全手动操作、注油过程压力不平衡，不能满足实际生产需要,因此提高注油真空度、保持注油过程压力平衡及实现全自动操作是急需解决的难题。

发明内容

本发明旨在针对现有技术存在的上述缺陷和不足，提供一种真空注油装置，本发明首先能够满足旋转导向液压模块真空注油的要求，其次是实现注油过程压力平衡和自动控制要求，再次是实现满足注油的真空度要求。

本发明是通过采用下述技术方案实现的:

本发明所涉及的一种真空注油装置，包括由注油电机、注油泵、注油管线、注油压力表、颗粒计、截止阀、回油管线、过滤器和油罐组成的循环系统；真空泵、真空计及真空度显示单元、真空管线组成的真空系统；压力平衡管线、平衡接头组成的平衡系统；计算机、可编程逻辑控制器、驱动电路电源组成的控制系统；温度显示单元、力显示单元；安装循环系统、真空系统、控制系统、显示单元的机架结构。

所述循环系统，油罐是一个完全密封的罐体，油罐内只装一定量的液压油，其上部留有空间，油罐底部连接注油管线，顶部连接回油管线、真空管线和平衡管线，油罐里的油通过注油管线进入注油泵，注油泵将液压油通过打开的截止阀进一步输送到液压模块，液压模块里的液压油通过回油管线和过滤器回到油罐。在注油过程中从注油管线分一小部分液压油通过颗粒计，颗粒计及显示单元显示液压油内所含的固体颗粒的大小和含量，保证固体颗粒少于一定数量。注油压力表主要来显示注油管线的压力，根据真空泵的性能和管线内径选择合适的注油压力，达到最佳注油效果。过滤器将回油管线的油的较大的有害固体颗粒过滤掉，保证回到油罐的油的清洁度。注油管线和回油管线与液压模块相连的部位采用快速接头进行连接，保证快速操作的要求。

所述真空系统，真空泵通过真空管线连接至油罐，通过真空泵将液压油内的气泡尽可能排出，在真空管线上连接真空计，真空计连接真空度显示单元，显示真空系统的真空度，真空计测量值达到一定数值后再连接到液压模块进行注油。

所述平衡系统，平衡管线两端分别连接油罐顶部和平衡接头，平衡接头通过螺钉或者快速接头固定在液压模块上，其主要功能是在真空注油时保证液压模块油腔内外的压力保持平衡，防止油腔内的胶囊变形，造成注油量的不足或注油失败。