[发明专利]一种机械式井下泥浆分流工具及方法

说明书

本发明公开了一种机械式井下泥浆分流工具及方法，包括外壳、加压油缸总成和安装在外壳内的分流体、分流装置、中心管；所述中心管、分流装置分别安装在分流体的左右两端内，所述加压油缸总成套设在所述中心管上并连接在外壳的左端；所述分流体的外圆周面上设有泥浆分流流道；其左端上设有分流出口；其右端上设有与分流装置内腔相通的通孔；所述加压油缸总成上设有电磁阀。本发明的机械式井下泥浆动力分流工具通过机械式分流结构，将钻柱内的泥浆分流到加压油缸总成内，即将泥浆压力转化成油压，从而为随钻地层压力测量仪器提供液压动力源；本发明还具有结构简单、连接方便、工作稳定可靠等优点。

技术领域

本发明涉及一种用于随钻地层压力测量仪器的分流工具，特别涉及一种机械式井下泥浆分流工具及方法。

背景技术

地层压力是指地层孔隙内流体(油、气、水)的压力，亦称为地层孔隙压力。对于深地勘探、油气开采、地热开发、CO₂地质埋存、核废料地质处置等涉及深井钻井的工程，地层压力是重要的基础参数之一，准确地预测/检测地层压力意义重大。常规的地层压力获取方法主要包括地震波法、钻速法、测井法和地层测试法，但是常规地层压力预测/检测方法均存在一定程度的不足。随着电缆地层测试技术的不断应用、发展以及钻井工程新需求的推动，20世纪90年代中后期，结合随钻测量技术提出了随钻地层压力测试的概念，将测试器安装于井底钻具组合中，在钻井作业暂停期间测试地层压力，在钻井过程中测试地层压力的井下仪器就是随钻地层压力测量仪器。为此，发明了一种机械式井下泥浆分流工具及方法，该工具可为随钻地层压力测量仪器提供液压动力源，也可以为其他类型的井下工具和仪器提供井下液压动力源。

发明内容

本发明主要是克服现有技术中的不足之处，提出一种机械式井下泥浆分流工具及方法。

本发明解决上述技术问题所提供的技术方案是：一种机械式井下泥浆分流工具，包括外壳、加压油缸总成和安装在外壳内的分流体、分流装置、中心管；所述中心管、分流装置分别安装在分流体的左右两端内，所述加压油缸总成套设在所述中心管上并连接在外壳的左端；

所述中心管与分流体的左端内腔之间具有间隙一，该间隙一为中间流道，所述外壳左端内腔与中心管之间具有间隙二，该间隙二为分流泥浆储能室，所述分流泥浆储能室与中间流道相通；

所述分流体的外圆周面上设有泥浆分流流道；其左端上设有分流出口，所述分流出口的两端分别与中间流道、泥浆分流流道相通；其右端上设有与分流装置内腔相通的通孔；所述加压油缸总成上设有电磁阀。

进一步的技术方案是，所述分流装置包括阀套和安装在所述阀套内的阀芯、阀座，所述阀芯与阀座之间设有套设在所述阀芯上的弹簧，所述阀套上设有与分流体上通孔相通的分流入口。

进一步的技术方案是，所述分流体与外壳之间设有密封圈Ⅰ。

进一步的技术方案是，所述中心管与分流体之间设有密封圈Ⅱ。

进一步的技术方案是，所述外壳与加压油缸总成之间设有密封圈Ⅲ。

进一步的技术方案是，所述中心管与加压油缸总成之间设有密封圈Ⅳ。

进一步的技术方案是，所述阀套与分流体之间、阀芯与阀套之间、阀座与阀套之间、阀芯与阀座之间均设有O型密封圈。

一种机械式井下泥浆分流工具的分流方法，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；

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，使阀芯处于弹簧未压缩的上位位置，使得阀芯封闭分流入口，此时井下泥浆从分流体的右端内腔进入，然后依次经过阀芯内腔、阀座内腔进入到中心管的内腔内，最后从中心管的左端流出；