[发明专利]一种电控阀式顶封装置

说明书

本发明为电控阀式顶封装置，包括电控开关、可溶解阀球、锚定密封及锁紧机构、解封机构和过线机构，电控开关由上钢管电缆、压帽、锥形密封件、分瓣卡瓦、上接头、外壳、密封头、驱动电机、主控板、驱动座、转换接头、驱动丝轴、限位件、丝套阀、压力计、和转换接头有序组合连接构成；上钢管电缆给电器元件供电，其中，电器元件包括主控板、驱动电机及压力计；转换接头沿轴向内依次设置了开关孔、压力测试通道和过电缆孔，及对应的密封结构；压力计与转换接头密封连接；丝套阀上端与驱动座远离上接头的一端凹凸连接，内部的丝扣与驱动丝轴的外螺纹旋合；丝套阀用于切断转换接头上设置的油套连接通道；驱动丝轴与驱动电机传动连接。该装置操作简单。

技术领域

本发明属于石油开采机械技术领域，涉及一种电控阀式顶封装置。

背景技术

目前，油田的分层注水工艺正朝着智能化方向发展，对地层压力、分层流量和温度等参数进行的实时监测，并做出定量的分析，提高油田的开采水平；上述监测数据、调配指令下达实时传输和井下智能工具的供电均是通过电缆来完成的；国内油田分层注CO₂工艺起步较晚，分层测试仍采用钢丝或电缆的测试调配方式，还未开展智能分注的方面的研究工作；针对油井套管扣气密封性较差，短时间即可形成刺漏和污染地表地层等问题，开展了大量的研究工作：①在注气井中均采用顶封来保护注入层以上的套管；②在顶封以上的油套环空，通过替入保护液来保护油管、套管；③作业前替入压井液、防止井喷，减少了占井时间，避免环境污染。

现有CO₂分注井中替液阀主要通过下工具实现开关，操作工序复杂，在海上油田使用的一种新型滑套开关，如专利一种新型的液压控制井下滑套开关阀(申请号201120319337.0)，通过液控管线接头2连接连续钢管直达井口，用一台手动液压泵即可实现开启，泄压后利用弹簧复位实现关闭。

现有的过线顶封封隔器，主要在7寸套管以上的电泵、多管采油井中使用，如专利可穿越电缆封隔器(申请号201610059314.8)，本发明的目的是提供一种可穿越电缆封隔器，采用滑动中心管、主轴、活塞、活塞缸、单、双面螺纹步进式锁齿、锁齿套、复合密封组件及上、下锥体的组合结构；主轴5上部与中心管1下端呈偏心设置，厚壁部分对应均布有多个旁通孔。

上述两类型的工具中均是通过组合工具来实现锚定、封隔和替液功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电控阀式顶封装置，以至少解决上述的一个技术问题。

本申请的技术方案为一种电控阀式顶封装置，包括电控开关、可溶解阀球、锚定密封及锁紧机构、解封机构和过线机构，所述电控开关由上钢管电缆、压帽、锥形密封件、分瓣卡瓦、上接头、外壳、密封头、驱动电机、主控板、驱动座、转换接头、驱动丝轴、限位件、丝套阀、压力计、和转换接头有序组合连接构成；所述上钢管电缆给电器元件供电，其中，电器元件包括主控板、驱动电机及压力计；所述转换接头沿轴向内依次设置了开关孔、压力测试通道和过电缆孔，及对应的密封结构；所述压力计与转换接头密封连接；所述丝套阀上端与所述驱动座远离所述上接头的一端凹凸连接，内部的丝扣与驱动丝轴的外螺纹旋合；所述丝套阀用于切断转换接头上设置的油套连接通道；所述驱动丝轴与所述驱动电机传动连接。

优选的，所述锚定密封及锁紧机构包括：上活塞、上液缸、下活塞、下液缸、中心管、胶筒、隔环、动压环、胶座销钉、上锥套、外锁簧、锁套、座销剪、瓦座销钉、连接销钉、外卡瓦套、片簧、外卡瓦、螺钉、卡瓦下座和下支撑座，所述中心管在上部配合面的上端、下部配合面的下端设置了进液口；所述锚定机构由上锥套、外卡瓦、片簧、螺钉、外卡瓦套、接销钉和卡瓦下座组合构成；所述密封机构包括以下结构：下液缸远离上液缸的一端依次套有第一胶筒、隔环、第二胶筒和动压环，下液缸远离上液缸的一端与座销剪套35 螺纹连接；所述锁紧机构的外锁簧34的内齿随上下液缸前行与上活塞外侧设置的外齿啮合；所述锚定密封机构在上下液缸推动下分步动作，依次为：(1)瓦座销钉被剪断，外卡瓦在上锥套推动下沿斜面径向伸出与套管内壁锚定，(2)胶座销钉被剪断，在动压环推动下压缩密封胶筒变形与套管内壁接触形成密封。