一种石油钻采工具多用途自动下发指令系统的制作方法

文档序号:16140832发布日期:2018-12-01 01:53阅读:175来源:国知局

本发明属于井下指令传输的技术领域,具体涉及一种石油钻采工具多用途自动下发指令系统。

背景技术

旋转导向系统是在钻柱旋转钻进时随钻实时完成导向功能的一种导向式钻井系统。旋转导向钻进时具有摩阻与扭阻小、钻速高、井眼轨迹平滑、易调控、减少卡钻事故等优势,是现代导向钻井技术的发展趋势。aps旋转导向系统包括rsm(rotarysteerablemotor)和rss(rotarysteerablesystem)两种。旋转导向工具在井底工作时有造斜模式、稳斜模式、垂直钻井模式等几种工作模式,在现场作业过程中,需要根据实时工况和钻井效果调整切换旋转导向工具的工作模式。工作模式的切换需要从地面向井下工具发送指令来实现,操作人员通过在规定时间调节泥浆流量完成指令发送,井下旋转导向工具一旦检测到泥浆流量波动是约定的切换信号,则开始切换工作模式。在石油钻采行业中,传统的下发指令方式是通过钻井操作人员调节泥浆泵的输出来完成流量在对应时间的泥浆流量降低。在实际操作中,如果泥浆泵的控制精度不高,或者操作人员操作不够熟练,很难做到精确的泥浆流量控制,常常造成下发指令的失败。



技术实现要素:

本发明的目的在于:解决上述现有技术中的不足,提供一种石油钻采工具多用途自动下发指令系统。

为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为:提供一种石油钻采工具多用途自动下发指令系统,包括泥浆泵,所述泥浆泵用于将泥浆池内的泥浆通过第一管道传输至旋转导向工具内;

audi系统,所述audi系统包括第二管道、闸阀、流量控制阀和回流水龙带;所述第二管道将所述第一管道输出至旋转导向工具的泥浆分流并通过所述回流水龙带使泥浆回流到所述泥浆池内;所述闸阀和流量控制阀安装在所述第二管道上且所述流量控制阀相对于所述闸阀更靠近所述泥浆池;

所述闸阀通过气动装置控制其打开或关闭,所述气动装置包括防爆电控箱、防爆电磁阀、气源处理三联件和快速泄气阀,所述防爆电控箱上具有接入压缩气体的压缩空气源接口,所述气源处理三联件的输入端口和输出端口分别与所述防爆电控箱和防爆电磁阀连接,所述防爆电磁阀远离所述气源处理三联件的一端与所述闸阀连接,所述快速泄气阀设置与所述防爆电磁阀和闸阀之间;

地面控制装置,所述地面控制装置与所述防爆电控箱通信连接以控制所述闸阀开闭。

进一步的,所述第二管道上设置有隔离阀,所述隔离阀相对于所述闸瓦和流量控制阀更靠近所述第一管道与所述第二管道的连接处。

进一步地,所述气缸上设置安装有阀开通传感器和阀关闭传感器,所述阀开通传感器和阀关闭传感器与所述防爆电控箱电连接。

进一步地,所述防爆电控箱上具有无限接收模块用以接收所述地面控制装置发送的电信号。

由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:

本发明的闸阀由气动装置来控制其打开和关闭,通过人工对节流阀进行操作以将节流阀的流量调节至预设定值,通过地面控制装置与气动装置通信连接进而使气动装置来控制闸阀的闭开,通过多次调节闸阀闭开使通过旋转导向工具的泥浆流量产生变化来实现指令发送。本发明采用结构紧凑,指令传输过程迅速,同时在指令传输过程中泥浆泵无需反复开闭,极大地提高了效率,与此同时通过电控系统控制泥浆流量代替了以往人工操作泥浆泵的操作,流量控制精度也得到了极大的提升。

附图说明

图1为本发明的示意图;

图2为本发明气动装置控制闸阀的流程示意图。

附图标记:1-泥浆泵,2-泥浆池,3-第一管道,4-旋转导向工具,5-第二管道,6-闸阀,7-流量控制阀,8-回流水龙带;9、隔离阀。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直,而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行,并不是表示该结构一定要完全平行,而是可以稍微倾斜。

术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。

此外,“大致”、“基本”等用语旨在说明相关内容并不是要求绝对的精确,而是可以有一定的偏差。例如:“大致等于”并不仅仅表示绝对的相等,由于实际生产、操作过程中,难以做到绝对的“相等”,一般都存在一定的偏差。因此,除了绝对相等之外,“大致等于”还包括上述的存在一定偏差的情况。以此为例,其他情况下,除非有特别说明,“大致”、“基本”等用语均为与上述类似的含义。

在发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照附图1,对本发明的实施方式做具体的说明。在附图1中展示一种石油钻采工具多用途自动下发指令系统,包括泥浆泵1,所述泥浆泵1用于将泥浆池2内的泥浆通过第一管道3传输至旋转导向工具4内。在泥浆泵1与旋转导向工具4之间设置有audi系统,所述audi系统包括第二管道5、闸阀6、流量控制阀7和回流水龙带8;所述第二管道5将所述第一管道3输出至旋转导向工具4的泥浆分流并通过所述回流水龙带8使泥浆回流到所述泥浆池2内;所述闸阀6和流量控制阀7安装在所述第二管道5上且所述流量控制阀7相对于所述闸阀6更靠近所述泥浆池2。

所述闸阀通过气动装置控制其打开或关闭,所述气动装置包括防爆电控箱、电磁阀、气源处理三联件、气缸和快速泄气阀,所述防爆电控箱上具有接入压缩气体的压缩空气源接口,所述气源处理三联件的输入端口和输出端口分别与所述防爆电控箱和防爆电磁阀连接,气源处理三联件能够将从防爆电控箱引入的压缩气体以稳定的状态进入到防爆电磁阀中,所述防爆电磁阀远离所述气源处理三联件的一端与所述气缸连接,由防爆电磁阀引出的稳定压缩气体能够推动气缸移动,所述气缸与所述闸阀6连接用以推动闸阀6打开或关闭,所述防爆电磁阀与发包电控箱电连接,因此防爆控制箱能够控制防爆电磁阀打开或者关闭,最终防爆电磁阀是由地面控制装置来控制其打开或者关闭,防爆电磁阀处于打开状态压缩气体才能够通过防爆电磁阀与气缸接触以使气缸推动闸阀6关闭,防爆电磁阀关闭时压缩气体无法通过防爆电磁阀。所述快速泄气阀设置与所述防爆电磁阀和闸阀6之间,快速泄气阀打开后推动气缸移动的压力能够从快速泄气阀中迅速排出,使闸阀6恢复状态。

本发明还具有地面控制装置,所述地面控制装置与所述防爆电控箱通信连接以控制所述闸阀开闭,具体地说,在防爆电控箱上设置有能够接收地面控制装置发送的无线信号的信息接收模块。

本发明的优化实施例中,所述第二管道5上设置有隔离阀9,所述隔离阀9相对于所述闸阀6和流量控制阀7更靠近所述第一管道3与所述第二管道5的连接处,通过开闭隔离阀9能够使整个audi系统关闭或者打开,当audi系统出现损坏导致其无法正常工作时,直接关闭隔离阀9能够使泥浆不再进入到audi系统中。

本发明的优化实施例中,所述气缸上设置安装有阀开通传感器和阀关闭传感器,所述阀开通传感器和阀关闭传感器与所述防爆电控箱电连接,阀开通传感器和阀关闭传感器能够检测到闸阀6的开闭状态,并且将开闭状态通过防爆电控箱发送至地面控制装置使得操作人员能够及时获悉闸阀6的开闭状态。

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