入口与中心管通孔连通，胶筒303、滑套304和弹簧305从上到下依次紧密的套在中心管301上，封隔单元接头306固定在中心管301底端，弹簧305两端分别固定在滑套304和封隔单元接头306上，滑套304始终与胶筒303接触(提供回复力)，三位三通电磁阀302设置在中心管301上，三位三通电磁阀302 —位与增压泵206出口连通，一位与胶筒303进液口连通，一位与中心管外环空连通。
[0029]动力单元设置在中心管通孔内的方式有很多种，为了方便安装和制造，本实用新型采用的是:如图1所示，在本实施例中，所述增压泵206外壳的底部为上大下小的锥形体，所述中心管301的通孔上设有与增压泵206外壳底部相适应的上宽下窄的锥形卡槽，增压泵206通过卡槽固定在中心管301的通孔内，增压泵206的外壳上设有流通孔。保护罩201密封的固定在增压泵206的顶部，保护罩201呈圆筒状，其直径小于中心管301通孔的直径。增压泵206外壳的特殊造型，既可以卡在中心管301的通孔内部，又不会影响通孔内流体的正常流通。
[0030]当需要坐封时，三位三通电磁阀302控制增压泵206的出口和胶筒303的进液口连通、中心管301的外环空锁定，此时增压泵206将中心管301通孔内的液体泵入胶筒303，实现坐封，此后，三位三通电磁阀302控制增压泵206的出口、胶筒303的进液口和中心管301的外环空相互锁定，实现胶筒303坐封后的锁定，当需要解封时，三位三通电磁阀302控制胶筒303的进液口和中心管301的外环空连通、增压泵206的出口锁定，此时胶筒303向外环空排液，实现解封。本实用新型的动力单元能随时为防喷器提供坐封所需液力，通过转换三位三通电磁阀302的工位，可以控制实现防喷器的坐封、坐封后胶筒303的锁定以及解封，操作方便，工作稳定。该防喷器可以重复多次使用，且适用于多种工况，不仅能用于钻井作业，还可以用于完井作业。
[0031]本实用新型的具体实施过程如下:
[0032]1.如图2-a所示，环空防喷器与管柱连接按施工要求下入预定的套管4，此时电机203处于静止状态，三位三通电磁阀302处于全闭状态，胶筒303被锁定。
[0033]2.如图2-b所示，当井底出现异常情况涌出高压油气被井下控制系统监测到，需要立即封隔套管钻柱环空，此时电机203接收控制系统指令开始运转，同时控制三位三通电磁阀302连通增压泵206到胶筒303的通道，增压泵206在电机203带动下吸入钻井液，增压Λ P后从排出口排出，进入三位三通电磁阀302，然后进入胶筒303，由于胶筒303外的压力为Ρ1，胶筒303内的压力为Pl+ Δ P，胶筒303在Λ P的内外压差下膨胀，滑套304沿着中心管301向上滑动，弹簧305被拉伸，环空防喷器坐封。
[0034]3.如图2-c所示，环空防喷器坐封完成后电机203停转，三位三通电磁阀302再次回到全闭状态，膨胀后的胶筒303被锁定。
[0035]4.如图2-d所示，当危险情况解除需要解封环空防喷器时，三位三通电磁阀302将胶筒303到防喷器外环空的通道打开，由于胶筒303内压力为Pl+ Δ P，防喷器外环空压力小于或等于Pl，胶筒303内的液体排入环形防喷器外环空，胶筒303依靠自身的弹性变形和弹簧305的回拉力恢复到初始状态，解封后三位三通电磁阀302再次进入全闭状态。
[0036]5.如果增压泵206增压过大或者胶筒303膨胀后被锁定时电机203继续增压时，高压泄压阀207自动打开，增压后的钻井液直接排入防喷器通孔。
[0037]应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种井下增压式环空防喷器，其特征在于:包括动力单元和封隔单元，所述的动力单元包括增压泵、带动增压泵工作的电机以及为电机供能的电池，所述的封隔单元包括中心管、胶筒和电磁阀，胶筒套在中心管上，电磁阀设在中心管上，动力单元在不影响正常流通的情况下设在中心管的通孔内，增压泵的入口与中心管的通孔连通，电磁阀的接口分别与增压泵的出口、胶筒的进液口和中心管外环空连通。
2.如权利要求1所述的一种井下增压式环空防喷器，其特征在于:所述增压泵外壳的底部为上大下小的锥形体，所述中心管的通孔上设有与增压泵外壳底部相适应的上宽下窄的锥形卡槽，增压泵通过卡槽固定在中心管的通孔内，增压泵的外壳上设有流通孔。
3.如权利要求2所述的一种井下增压式环空防喷器，其特征在于:所述电池和电机设在保护罩内，保护罩与增压泵密封连接并设在增压泵的顶部，保护罩呈圆筒状，其直径小于中心管通孔的直径。
4.如权利要求1所述的一种井下增压式环空防喷器，其特征在于:所述中心管上胶筒的下方还依次套有滑套和弹簧，弹簧一端固定另一端与滑套连接，滑套始终与胶筒接触。
5.如权利要求1所述的一种井下增压式环空防喷器，其特征在于:所述增压泵上设有高压泄压阀，高压泄压阀的接口分别与增压泵的内腔和中心管通孔连通。
6.如权利要求1所述的一种井下增压式环空防喷器，其特征在于:所述电磁阀为三位三通电磁阀。
7.如权利要求1所述的一种井下增压式环空防喷器，其特征在于:所述的增压泵为叶片泵、螺杆泵或齿轮泵。
【专利摘要】本实用新型涉及一种井下增压式环空防喷器，包括动力单元和封隔单元，所述的动力单元包括增压泵、带动增压泵工作的电机以及为电机供能的电池，所述的封隔单元包括中心管、胶筒和电磁阀，胶筒套在中心管上，电磁阀设在中心管上，动力单元在不影响正常流通的情况下设在中心管的通孔内，增压泵的入口与中心管的通孔连通，电磁阀的接口分别与增压泵的出口、胶筒的进液口和中心管外环空连通。本实用新型通过电磁阀的控制实现防喷器的坐封、坐封后胶筒的锁定以及解封，成本低，可重复使用，适用于多种工况。
【IPC分类】E21B33-126
【公开号】CN204591206
【申请号】CN201520293595
【发明人】钱伟强, 张正禄, 张策, 代琼曦
【申请人】中石化石油工程机械有限公司研究院
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年5月8日