[发明专利]一种机械式井下泥浆分流工具及方法

权利要求书

1.一种机械式井下泥浆分流工具的分流方法，其特征在于，该机械式井下泥浆分流工具，包括外壳（1）和加压油缸总成（12），还包括安装在外壳（1）内的分流体（2）、分流装置以及中心管（10）；所述分流装置、中心管（10）分别安装在分流体（2）的上下两端内，所述加压油缸总成（12）套设在所述中心管（10）上并连接在外壳（1）下端上；

所述中心管（10）与分流体（2）的下端内腔之间具有间隙一，该间隙一为中间流道（14），所述外壳（1）下端内腔与中心管（10）之间具有间隙二，该间隙二为分流泥浆储能室（11），所述分流泥浆储能室（11）与中间流道（14）相通；

所述分流体（2）的外圆周面上设有泥浆分流流道（8），分流体（2）的下端上设有分流出口（9）；所述分流出口（9）的两端分别与中间流道（14）、泥浆分流流道（8）相通；分流体（2）的上端上设有与分流装置内腔相通的通孔，所述通孔与泥浆分流流道（8）相通；

所述加压油缸总成（12）上设有与加压油缸总成（12）的上端内腔相通的泄压口，所述泄压口内设有控制泄压口开闭的电磁阀（13），所述分流装置包括阀套（3），还包括安装在所述阀套（3）内的阀芯（5）以及阀座（7），所述阀芯（5）与阀座（7）之间设有套设在所述阀芯（5）上的弹簧（6），所述阀套（3）上设有与分流体（2）上通孔相通的分流入口（4），所述分流工具为随钻地层压力测量仪器提供液压动力源；

具体包括以下步骤：

步骤S10、将机械式井下泥浆分流工具与随钻地层压力测量仪器一起下放带到井下，并通过随钻地层压力测量仪器的控制系统来控制电磁阀（13）；

步骤S20、当随钻地层压力测量仪器处于非工作状态时，通过控制系统控制电磁阀（13）处于关闭状态，并且由地面钻井技术人员控制泥浆泵的排量，使阀芯（5）处于弹簧（6）未压缩的上位位置，使得阀芯（5）封闭分流入口（4），此时井下泥浆从分流体（2）的上端内腔进入，然后依次经过阀芯（5）内腔、阀座（7）内腔进入到中心管（10）的内腔内，最后从中心管（10）的下端流出；

步骤S30、当随钻地层压力测量仪器处于工作状态时，通过控制系统控制电磁阀（3）仍然处于关闭状态，同时加大泥浆泵的排量，阀芯（5）进出口产生一定压差，该压差作用在阀芯（5）上端面，并推动阀芯（5）压缩弹簧（6）并向下移动，使阀芯（5）处于弹簧（6）完全压缩后的下位位置，使得阀芯（5）打开分流入口（4）；井下泥浆也从分流体（2）的上端内腔进入，然后在分流体（2）内腔内的井下泥浆一部分依然是依次经过阀芯（5）内腔、阀座（7）内腔进入到中心管（10）的内腔内，最后从中心管（10）的下端流出；另一部分是从分流入口（4）进入泥浆分流通道（8），并从分流出口（9）流出，流入分流泥浆储能室（11），分流泥浆储能室（11）中的泥浆再进入加压油缸总成（12），可将这部分泥浆的压力转化成油压，从而为随钻地层压力测量仪器提供液压动力源；

步骤S40、当随钻地层压力测量仪器完成测量后，再次处于非工作状态时；减小泥浆泵的排量，阀芯（5）进出口也会产生一定压差，该压差作用在阀芯（5）上端面，但作用在阀芯（5）上端面的泥浆压力不足以克服弹簧（6）回位的弹力，阀芯（5）在弹簧（6）回位弹力作用下向上移动，关闭分流入口（4），当弹簧完全恢复复位后，此时井下泥浆依然从分流体（2）的上端内腔进入，然后依次经过阀芯（5）内腔、阀座（7）内腔进入到中心管（10）的内腔内，最后从中心管（10）的下端流出；同时通过控制系统控制电磁阀（13）处于打开状态，所述分流工具内部的压力大于环空压力会出现憋压的现象，此时分流泥浆储能室（11）内的泥浆将在下部加压油缸总成（12）的反向推力作用下泄压，泄压方向：泥浆分流流道（8）→分流出口（9）→分流泥浆储能室（11）→电磁阀（13）；

步骤S50、当泄压结束后，通过控制系统控制电磁阀（13）处于关闭状态，此时机械式井下泥浆分流工具恢复为上位工作状态。

2.根据权利要求1所述的一种机械式井下泥浆分流工具的分流方法，其特征在于，所述分流体（2）与外壳（1）之间设有密封圈Ⅰ（15）。

3.根据权利要求1所述的一种机械式井下泥浆分流工具的分流方法，其特征在于，所述中心管（10）与分流体（2）之间设有密封圈Ⅱ（16）。