[其他]遙控操縱裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86104625
• 申請日: 1986-07-04
• 公開（公告）號: CN86104625A
• 公開（公告）日: 1988-05-11
• 發(fā)明（設計）人: 安德里·森德里;簡·伯利特
• 申請（專利權）人: SMF國際公司
• 主分類號: E21B21/00
• 分類號: E21B21/00;E21B17/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 楊梧,許賓

總的來說，本發(fā)明涉及到這樣一種裝置，這個裝置用來遙控操縱與導管〔導管中流有不可壓縮的流體〕有關的設備，特別涉及用于操縱鉆桿穩(wěn)定器的設備。

在石油的勘探和開采中，所用鉆井工具在工作中需要很大的功率。鉆具安裝在鉆井的底部，而操縱鉆具的控制設備及動力裝置安裝在地面，它們之間隔著相當長的距離。通常，向處于井底的鉆具供給不可壓縮的流體，如鉆井泥漿;泥漿是通過非常長的導管裝置供給的。導管的一端位于地面，另一端位于井底。通過導管，可以把鉆井泥漿供給鉆具。處于地面的導管末端與泵站連接，鉆具工作時，泵站以給定的恒定流量把鉆井泥漿注入導管。

有些與管路或鉆桿有關的且處于遠離地表的設備必須進行遙控和用遙測裝置進行監(jiān)測。例如，在擔心井孔被打斜的地方，可用這些遙控遙測手段來給鉆具定向及對鉆具運行路線進行監(jiān)測。

給方向可控鉆探系統(tǒng)中使用的穩(wěn)定器提供一個可靠而又精確的遙控裝置，也是十分必要的。

在鉆探過程中，為了保證鉆孔的走向正確無誤和理想地控制鉆孔方向，我們都知道要使用穩(wěn)定裝置〔穩(wěn)定器〕。穩(wěn)定器與鉆桿連接在一起，通常安裝在鄰近鉆具的地方。這樣的穩(wěn)定器由一個連接在鉆桿上的殼體，一個或多個支承板組成，這些支承板可沿相對于鉆桿軸的徑向方向移動。一個控制裝置可以使這些支承板朝穩(wěn)定器殼體的外部伸出，以改變鉆桿軸心和被鉆孔邊緣的支承距離。借助這些支承板，根據情況〔垂直鉆、定向斜鉆或變方向鉆探〕，就可以在鉆孔過程中，根據要求改變作用在鉆桿上的徑向力，從而改變作用在鉆具上的力。

然而就目前來說，眾所周知的可以用來操縱穩(wěn)定器的控制設備，其結構復雜，使用困難，而且不能準確和理想地控制支承板的運動。

總之，目前還沒有這樣一種結構簡單，工作完全可靠，可以用來遙控操縱與導管〔在導管中有壓力流體流動〕有關的設備的裝置，而且能夠與布置在這個設備附近的有關的遙測裝置保持兼容。

本發(fā)明的目的就是要提供這樣一種裝置，它的作用是用來遙控操縱與導管有關的設備，不可壓縮流體以給定的工作流量〔由泵裝置供給〕經由導管第一端輸入導管;導管的第二端遠離第一端。在第二端，輸入導管內的不可壓縮流體被利用，例如，做為工作流體。此操縱裝置結構簡單，工作可靠，除了由不可壓縮流體提供的能量外，不需其它能源，而且在導管之外無操縱元件，它的操作是可控的。

要達到上述目的，根據本發(fā)明，這個操縱裝置在導管中遠離第一端的地方包括有：

-第一級曲面節(jié)流元件;這個元件的作用是限制流體的斷面通路并產生壓力損失，這個壓力損失是可變的，是流體流量的函數。

-差動活塞，它安裝在導管中并且可沿管路軸向移動。差動活塞的一端受第一級曲面節(jié)流元件上游流體壓力的控制，另一端受由第一級曲面節(jié)流元件降低后的壓力控制。

-差動活塞的曲面和第二級曲面節(jié)流元件，它與導管連成一體上的曲面;這兩個面相互作用來限制流體通道，當活塞向第一運動方向〔圖1中的液流方向〕運動時，可大幅度增加活塞兩邊的壓力損失。

-差動活塞復位裝置，這個裝置的作用是使差動活塞向第二運動方向〔與第一運動方向相反〕運動。

-通過測定導管第一端壓力，確定操縱階段的裝置，以及受控設備上的接受裝置。接受裝置受活塞操縱，或者說受活塞兩端的壓差操縱。當操縱流量高于導管中的工作流量時，復位裝置的力和第一級節(jié)流元件產生的力使活塞開始朝第一運動方向運動。

當導管就是方向可控鉆探裝置的一組空心鉆桿時〔鉆具固定在它的一端〕，由差動活塞操縱的設備是一個穩(wěn)定裝置。這個穩(wěn)定裝置包括一個連接在鉆桿上的殼體，及至少一個支承板，支承板在穩(wěn)定裝置殼體內可徑向移動。操縱裝置的活塞安裝在穩(wěn)定裝置殼體中間的孔內，它不僅可以做直線運動，而且還可以相對于鉆桿軸心旋轉。在操縱裝置的外表面上，有一些沿軸向帶坡度的槽，這些槽沿鉆桿軸線向徑向傾斜，并沿活塞的外周一個接一個的排列。這些槽通過導向部分相互溝通形成連續(xù)的操縱表面，以達到差動活塞的步進旋轉運動以及使它返回初始位置的運動。至少一個操縱銷安裝在殼體內，可做徑向運動。操縱銷一方面和連續(xù)的操縱表面相互作用，另一方面和支承板相互作用，在活塞朝第一運動方向運動時，使支承板沿徑向伸出，這個過程伴隨著活塞操縱運動結束時鉆孔內液流壓力損失的大幅度增加。

為使本發(fā)明易于理解，現在就本發(fā)明用于油井鉆探和石油開采的幾個具體操縱裝置做為例子來敘述，并且?guī)в懈綀D以供參考。

在這些圖中：

圖1是一臺鉆井設備示意圖，其中配備有可由本發(fā)明所述裝置操縱的設備。