试井井下电磁开关阀的制作方法
【专利摘要】本发明属于煤层气试井【技术领域】，具体涉及一种试井井下电磁开关阀。其结构简单、操作方便、经久难用，适用于油气井、煤层气井试井井下开关井。为实现上述目的，本发明采用的技术方案包括圆柱形的阀体，圆柱形的阀体由上阀体、中阀体和下阀体通过螺纹连接组成，下阀体与中阀体中心穿设有控制管，所述的上阀体与中阀体中心穿设有中心管，中心管伸入中阀体空腔内，控制管伸入于中阀体空腔内并且端口连接有阀座；所述的上阀体的中心管的圆周上套设有电池和时控开关；中阀体内设置有阀套，中阀体内的控制管的圆周上设置有上磁芯和弹簧，上磁芯的外圆周上设置有上电磁线圈，弹簧设置于阀套内，上电磁线圈的一端设置于阀套内。
【专利说明】试井井下电磁开关阀
[0001]一、【技术领域】:
本发明属于煤层气试井【技术领域】，具体涉及一种试井井下电磁开关阀。
[0002]二、【背景技术】:
试井是获取地层参数的有效技术手段，而井下开关井技术和井下开关井阀是关系到试井测试数据取全取准的关键因素。目前，试井井下开关井方式主要有机械式和电子式。
[0003]机械式井下开关井方式有几种形式:旋转测试管柱带动井下开关阀，使得开关阀开启或关闭；上提下放测试管柱带动井下开关阀，使得开关阀开启或关闭；预设座节在测试管柱上，投掷关井阀，关井阀座死在座节上完成井下关井，上提关井阀完成井下开井。
[0004]电子式井下开关井方式是就电子开关阀内置于井下封隔器内部，利用地面电源带动井下马达实现井下开关井。
[0005]现阶段在实际操作中，机械式井下开关井方式表现为:井下开关井不明显，导致测试失败或是测试数据异常、畸形等等；电子井下开关井方式表现为:内通径小，流体路径为S型，流体压力、流体流量损失较大，对混合型流体如泥浆等通过性较差，导致测试失败或是测试数据畸形。
[0006]三、
【发明内容】
:
本发明为了解决上述【背景技术】中的不足之处，提供一种试井井下电磁开关阀，其结构简单、操作方便、经久难用，适用于油气井、煤层气井试井井下开关井。
[0007]为实现上述目的，本发明采用的技术方案为:一种试井井下电磁开关阀，其特征在于:包括圆柱形的阀体，所述的圆柱形的阀体由上阀体、中阀体和下阀体通过螺纹连接组成，所述的下阀体与中阀体中心穿设有控制管，所述的上阀体与中阀体中心穿设有中心管，所述的中心管伸入中阀体空腔内，所述的控制管伸入于中阀体空腔内并且端口连接有阀座；
所述的上阀体的中心管的圆周上套设有电池和时控开关；
所述中阀体内设置有阀套，中阀体内的控制管的圆周上设置有上磁芯和弹簧，上磁芯的外圆周上设置有上电磁线圈，弹簧设置于阀套内，上电磁线圈的一端设置于阀套内；所述的下阀体内的控制管的圆周上设置有下磁芯，下磁芯的外圆周上设置有下电磁线圈。
[0008]所述的上阀体的外侧通过密封接头固定。
[0009]所述的下阀体与中阀体之间还设置有压盘。
[0010]所述的中阀体与控制管之间设置有O型密封圈二。
[0011]所述的电池通过支撑盘固定于上阀体内。
[0012]所述的支撑盘设置有2个，分别设置于电池的两侧。
[0013]所述的下阀体与控制管之间设置有O型密封圈一。
[0014]所述的压盘的半径与控制管到下电磁线圈的外壁的距离相同。
[0015]所述的阀座的形状为“月牙形”。
[0016]所述的电池为圆环柱状。
[0017]与现有技术相比，本发明具有的优点和效果如下:
1、结构简单，操作方便，经久难用；
2、开关阀与测试管柱螺纹连接，只需预先设定开井、关井时间就能准确完成井下开井、关井动作；
3、流体路径与阀体同轴，避免了流体的压力、流量损失，避免了流体S型路径；
4、可通过油、气、水、泥浆等多种介质流体；
5、可以实现多次、长时间开关井；
6、适用于钻井中途测试、裸眼测试、套管测试。
[0018]四、【专利附图】
【附图说明】:
图1为开关阀平面俯视图；
图2为开关阀剖面图-关闭状态；
图3为开关阀剖面图-开启状态；
图4为时控开关结构图；
图5为时控开关线路连接图；
附图标记:1一下阀体；2—中阀体；3—上阀体；4一下电磁线圈；5—下磁芯；6—控制管；7—上电磁线圈；8 —阀座；9 —中心管；10—时控开关；11 —电池；12 —O型密封圈一；13—压盘；14一弹簧；15—阀套；16—支撑盘；17—密封接头，18—上磁芯，19—0型密封圈
--O
[0019]五、【具体实施方式】:
下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行详细说明:
参见图1一图:3:—种试井井下电磁开关阀，包括圆柱形的阀体，所述的圆柱形的阀体由上阀体3、中阀体2和下阀体I通过螺纹连接组成，所述的上阀体3的外侧通过密封接头17固定；
所述的下阀体I与中阀体2中心穿设有控制管6，所述的上阀体3与中阀体2中心穿设有中心管9，所述的中心管9伸入中阀体2空腔内，所述的控制管6伸入于中阀体2空腔内并且端口连接有阀座8，所述的阀座8的形状为“月牙形”。
[0020]所述的上阀体3的中心管9的圆周上套设有电池11和时控开关10 ;所述的电池11为圆环柱状，通过支撑盘16固定于上阀体3内，所述的支撑盘16设置有2个，分别设置于电池11的两侧。
[0021]所述中阀体2内设置有阀套15，中阀体2内的控制管6的圆周上设置有上磁芯18和弹簧14，上磁芯18的外圆周上设置有上电磁线圈7，弹簧14设置于阀套15内，上电磁线圈7的一端设置于阀套15内，所述的中阀体2与控制管6之间设置有O型密封圈二 19。
[0022]所述的下阀体I内的控制管6的圆周上设置有下磁芯5，下磁芯5的外圆周上设置有下电磁线圈4，所述的下阀体I与中阀体2之间还设置有压盘13，所述的压盘13的半径与控制管6到下电磁线圈4的外壁的距离相同，所述的下阀体I控制管6上还设置有O型密封圈一 12。
[0023]本发明控制管内径不小于15mm ;中心管内径不小于15mm ;过流面积不小于700mm2;整体承载压力不小于1MPa ;可通过油、气、水、泥浆等多种介质流体；上下电磁线圈执行电压DC24V，最大启动电流不超过6A。
[0024]参见图4:所述时控开关:参照CnlOlA型电子定时器改进而成，尺寸为100 X 40 X 15mm;执行电压DC24V，最大通过电流16A ;通过USB接口连接计算机，执行开、关动作。
[0025]时控开关包括单片机，所述的单片机上连接有隔离模块、晶体震荡器和485通讯接口。
[0026]所述电池:呈圆环柱型，中孔直径不小于30mm ;采用锂电池组串、并联焊接而成；电压24V ；
结合附图详细说明:
1、先打开开关阀上阀体3，根据测试层位的深度、下钻速度预测开井、关井时间，预先对时控开关写入开井、关井时间；
2、按电池11一时控开关10—电磁线圈的顺序连接电路；参见图5；
3、连接好本发明开关阀的上阀体3;
4、本发明开关阀与测试管柱连接，随测试管柱下井至预定位置；
5、封隔器坐封后，到达开井时间时，时控开关10启动，电磁线圈通电，在电磁力作用磁芯5带动控制管6向下移动，本发明开关阀打开，延时3秒后开关阀断电，开关阀保持开启状态；流体经下阀体I入口，通过控制管6与阀座8之间，流过中心管9，进入测试管柱；到达关井时间时，时控开关10启动，电磁线圈通电，在电磁力作用上磁芯18带动控制管6向上移动，开关阀关闭，延时3秒后开关阀断电，开关阀保持关闭状态。
[0027]6、完成试井测试后，开关阀跟随测试管柱起出。
【权利要求】
1.一种试井井下电磁开关阀，其特征在于:包括圆柱形的阀体，所述的圆柱形的阀体由上阀体(3 )、中阀体(2 )和下阀体(I)通过螺纹连接组成，所述的下阀体(I)与中阀体(2 )中心穿设有控制管(6 )，所述的上阀体(3 )与中阀体(2 )中心穿设有中心管(9 )，所述的中心管(9)伸入中阀体(2)空腔内，所述的控制管(6)伸入于中阀体(2)空腔内并且端口连接有阀座(8)； 所述的上阀体(3)的中心管(9)的圆周上套设有电池(11)和时控开关(10)； 所述中阀体(2)内设置有阀套(15)，中阀体(2)内的控制管(6)的圆周上设置有上磁芯(18)和弹簧(14)，上磁芯(18)的外圆周上设置有上电磁线圈(7)，弹簧(14)设置于阀套(15)内，上电磁线圈(7)的一端设置于阀套(15)内； 所述的下阀体(I)内的控制管(6)的圆周上设置有下磁芯(5)，下磁芯(5)的外圆周上设置有下电磁线圈(4)。
2.根据权利要求1所述的试井井下电磁开关阀，其特征在于:所述的上阀体(3)的外侧通过密封接头(17)固定。
3.根据权利要求1或2所述的试井井下电磁开关阀，其特征在于:所述的下阀体(I)与中阀体(2 )之间还设置有压盘(13)。
4.根据权利要求3所述的试井井下电磁开关阀，其特征在于:所述的中阀体(2)与控制管(6)之间设置有O型密封圈二(19)。
5.根据权利要求4所述的试井井下电磁开关阀，其特征在于:所述的电池(11)通过支撑盘(16)固定于上阀体(3)内。
6.根据权利要求5所述的一种试井井下电磁开关阀，其特征在于:所述的支撑盘(16)设置有2个，分别设置于电池(11)的两侧。
7.根据权利要求6所述的试井井下电磁开关阀，其特征在于:所述的下阀体(I)与控制管(6)之间设置有O型密封圈一(12)。
8.根据权利要求7所述的试井井下电磁开关阀，其特征在于:所述的压盘(13)的半径与控制管(6)到下电磁线圈(4)的外壁的距离相同。
9.根据权利要求8所述的试井井下电磁开关阀，其特征在于:所述的阀座(8)的形状为“月牙形”。
10.根据权利要求9所述的试井井下电磁开关阀，其特征在于:所述的电池(11)为圆环柱状。
【文档编号】E21B34/06GK104453782SQ201410763335
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月12日 优先权日:2014年12月12日
【发明者】杨新辉 申请人:中煤科工集团西安研究院有限公司