专利名称：电子式井下关井器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油藏停井测压技术领域，尤其是涉及一种电子式井下 关井器。
背景技术：
随着油藏的大面积开发，原油日产量的大小对原油生产的影响越来越 大，而在原油生产过程中经常需要进行停井测压。传统常规的测压方式主 要有尾管、环空、起泵等测试方式，但是釆用上述测试方式进行测压停井
时，所需时间都比较长， 一般需要2-3个月，因而对原油产量的影响大， 尤其在科技日益发展的今天，此矛盾曰益突出。
实践中，为了进一步探索油藏的测压技术，各油田研究人员通过大量 的调查研究，反复进行了一系列的技术论证，逐渐完善并配套了一种适合 实际情况的井下关井测压工艺技术，该技术中的关井工具是釆用封隔器进 行完成的。但是，此工艺仍存在一定的缺陷1、关井过程复杂，需要二 次动力且可靠性不高；2、不能反复自由地开井、关井。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提 供一种电子式井下关井器，其结构简单、操作方便且可靠性高，在减少地 面动力使用次数、降低油田开发成本的同时，也实现了井下关井、开井的
反复动作过程。
为解决上述技术问题，本实用新型釆用的技术方案是 一种电子式井下 关井器，其特征在于包括通过中间连接接头上下固定连接在一起的外护 简和电子护简，固定在外护简上端的上连接接头，固定在电子护简下端的下连接接头，从中间连接接头中部插入外护简内的推杆，以及从上至下依 次安装在电子护简内的带动推杆上下移动的旋转丝杠，对旋转丝杠进行驱 动的电机、电池和线路板；所述线路板上安装有对电机进行控制的单片机、 与单片机相接的开关井时间定时电路、对电机进行控制的电机正反转控制
电路和对电池的电压进行转换的电压转换电路；所述外护简的侧壁上设置
有进液孔，所述推杆上套装固定有一个用于开启关闭进液孔的桶形滑套。 所述推杆和旋转丝杠间通过滑块总成进行连接。 所述旋转丝杠和电机间通过滚压轴承总成进行连接。
所述单片机为芯片ADuC832BS。 所述开关井时间定时电路为时间设置拨档开关。 所述电压转换电路为芯片H78L05。
所述电机正反转控制电路包括与电机相接组成H桥的四个MOS管Q9、 Q!。、 Q7和Qs、分别与四个MOS管相并接的四个二极管D,、 D2、 04和03以及 四个三极管Qs、 Q6、 Qi和Q2，所述三极管Q6分别与三极管Qs和两个MOS管 Q" Qs相接，所述三极管Q!分别与三极管Q:和两个MOS管Q1Q、 Q4目接，芯 片ADuC832BS的输出引脚P。」和P。」分别与三极管Qs和Q4目接。
所述MOS管Q,和Q7为IRF9640， 二者的漏极均接+ 12V电源；MOS管Q1Q 和Qs为IRF640, 二者的源极均接地；MOS管Q9的源极和MOS管Q1D的漏极 均接电机(9)的正极，MOS管Q7的源极和M0S管Qs的漏极均接电机(9) 的负极；
四个三极管Q5、 Q6、 Q:和Q2均为S8050;三极管Q6的集电极经电阻R8 后接MOS管Q,的栅极，三极管Q6的发射极和基极分别与MOS管Qs的漏极 和三极管Qs的集电极相接，三极管Qs的基极接芯片ADuC832BS的输出引脚 P。.2;三极管Q!的集电极经电阻^。后接MOS管Q7的栅极，三极管Q!的发射 极和基极分别与MOS管Q!。的漏极和三极管Q2的集电极相接，三极管Q2的 基极接芯片ADuC832BS的输出引脚P^。
所述时间设置拨档开关为SW DIP-8，其输出端口 1-8分别与芯片H78L05的引脚P2.。-P2.7相接；芯片H78L05的引脚Pu-Pu分别经电阻上拉 电压后接一正电压。
所述线路板安装在电池下方的线路板座上。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点，1、其结构简单且操作方
便；2、设计了桶形阀门结构即推杆中部套装的桶形滑套，使得阀门动力 轴即推杆的阻力不受环境压力而改变，最终实现了操作压力不随井深和井 温变化的全通径的电子井下关器；3、减少了地面动力使用次数，降低了 油田的开发成本；4、实现了井下关井、开井的反复过程，为油田中开发 研究新型工艺提供了技术条件和设备保障；5、可靠性高，适用于石油勘 探试油测试领域的套管井地层测试，特别是在高温高压深井中进行地层测 试。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本实用新型的整体结构示意图。
图2为本实用新型电机及其控制电路的电路原理框图。 图3为本实用新型电源的电路原理图。
图4为本实用新型单片机和时间设置拨档开关的电路原理图。 图5为本实用新型电机和电机正反转控制电路的电路原理图。 附图标记说明
i一上连接接头; 4一电子护简； 7 —滑块总成； IO—电池； 13—进液孔； 16 —单片机；
2 —外护简；
5—推杆；
8—旋转丝杠；
ll一电路板座；
14一滚压轴承总成；
17—时间设置拨档开关;
3—中间连接接头；
6—桶形滑套；
9一电机；
12 —下连接接头；
15—1
18—电机正反转控制电
路；具体实施方式
如图l、图2所示，本实用新型包括通过中间连接接头3上下固定连接 在一起的外护简2和电子护简4、固定在外护简2上端的上连接接头1、 固定在电子护简4下端的下连接接头12、从中间连接接头3中部插入外护 简2内的推杆5以及从上至下依次安装在电子护简4内的带动推杆5上下 移动的旋转丝杠8、对旋转丝杠8进行驱动的电机9、电池10和线路板， 所述线路板安装在电池10下方的线路板座11上。其中，推杆5和旋转丝 杠8间通过滑块总成7进行连接，而旋转丝杠8和电机9间通过滚压轴承 总成14进行连接。另外，所述外护简2的侧壁上设置有进液孔13,所述 推杆5上套装固定有一个用于开启关闭进液孔13的桶形滑套6。
结合图2，所述线路板上安装有对电机9进行控制的单片机16、与单 片机16相接的开关井时间定时电路、对电机9进行控制的电机正反转控 制电路18和对电池10的电压进行转换的电压转换电路，其中电池10和 其电压转换电路组成电源部分15,其中所述开关井时间定时电路为时间设 置拨档开关17。如图3所示，所述电压转换电路为芯片H78L05,具体是电 池10即BT1的正极接三端稳压器U1即芯片H78L05的Vin端，芯片1H8L05 的主要功能是将电压由12V转为5V,此时其Vin端的电压为12V,而Vout 端的电压为5V。另外，芯片H78L05的Vin端和Vout端分别经电容E1和 E101后接地。
如图4所示，所述单片机16即U2为芯片ADuC832BS，其引脚XT1、 XT2 接晶振Yl，引脚CREF和VREF分别经电容C101和C102后接地，其输出引 脚P3.3/TNT1接对斯通工作状态进行指示的发光二极管D5，其引脚 P3. 0/RXD和P3. 1/TXD分别接插头J5即芯片C0N4的第2和第3端。另夕卜， 与单片机16相接的时间设置拨档开关17与单片机16 —并实现对开关井时 间的定时。所述时间设置拨档开关17为SW DIP-8,其输出端口 1-8分别 与芯片H78L05的引脚P2.。-Pu相接；芯片H78L05的引脚Pu-Pu分别经电 阻上拉电压后接一正电压。也就是说，通过时间设置拨档开关17设置不同的开关状态，进而控制单片机16按照其设置应的对状态执行不同的关井 时间和开井时间。比如说，在时间设置拨档开关17第8端口开开启，而第
1-7端口均关闭的状态下，整个系统进行自检；在时间设置拨档开关17第 7端口开开启，而第1-6及8端口均关闭的状态下，开关井时间为10天关 井15天开井；在时间设置拨档开关17第6端口开开启，而第l-5及7-8 端口均关闭的状态下，开关井时间为7天关井15天开井；在时间设置拨档 开关17第5端口开开启，而第1-4及6-8端口均关闭的状态下，开关井 时间为5天关井15天开井；在时间设置拨档开关17第3端口开开启，而 第1-2及4-8端口均关闭的状态下，开关井时间为3天关井15天开井。 因而，通过时间设置拨档开关17对单片机16进行控制实现开关井时间的 定时非常简便。
如图5所示，所述电机正反转控制电路18包括与电机9相接组成H桥 的四个M0S管Q9、 Q1Q、 Q,和Qs、分别与四个MOS管相并接的四个二极管D!、 D2、"和03以及四个三极管Q5、 Q6、 Q,和Q2,所述三极管Q6分别与三极管 Q5和两个M0S管Q" Qs相接，所述三极管Q!分别与三极管Q2和两个M0S管 Q:。、 Q4目接，芯片ADuC832BS的输出引脚P。」和Pu分别与三极管Qs和Q2 相接。其中，MOS管Qs和()7为IRF9640, 二者的漏极均接+ 12V电源；MOS 管Q:。和Qs为IRF640， 二者的源极均接地；MOS管Q9的源极和MOS管Q1D 的漏极均接电机9的正极，MOS管Q7的源极和MOS管Qs的漏极均接电机9 的负极。四个三极管Q5、 Q6、 Qi和Q2均为S8050;三极管Q6的集电极经电 阻Rs后接MOS管Q,的栅极，三极管Q6的发射极和基极分别与MOS管Q8的 漏极和三极管Qs的集电极相接，三极管Qs的基极接芯片ADuC832BS的输出 引脚P。.2;三极管(^的集电极经电阻Rw后接MOS管Q7的栅极，三极管(l 的发射极和基极分别与MOS管Q^的漏极和三极管Q2的集电极相接，三极 管Q2的基极接芯片ADuC832BS的输出引脚P。」。另外，三极管Qs和Q2的基 极分别经电阻R5和Rll后均接+12V电源，三极管Q6集电极经电阻R8和 R7后接+12V电源，三极管Qi集电极经电阻R10和R9后接+ 12V电源。由于三极管Qs和Q2分别与接芯片ADuC832BS的输出引脚P。.2和P。山则最终通 过单片机16控制三极管Qs和Q2的开通关断来实现控制电机9的正反转。
本实用新型的工作过程是由单片机16和电机正反转控制电路18控 制实现对电机9的正反转控制，通过时间设置拨档开关17对单片机16进 行控制实现开关井时间的定时控制；再通过电机9的正反转来对旋转丝杠 8的顺时针或逆时针旋转进行控制，再相应由旋转丝杠8通过滑块总成7 对推杆5的上下移动进行控制；在推杆5上下移动的过程中，带动套装固 定在其中部的桶形滑套6即桶形阀门结构在外护简2内上下移动，相应实 现对设置在外护简2侧壁上的进液孔13的开启和关闭。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限
以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1. 一种电子式井下关井器，其特征在于包括通过中间连接接头(3)上下固定连接在一起的外护筒(2)和电子护筒(4)，固定在外护筒(2)上端的上连接接头(1)，固定在电子护筒(4)下端的下连接接头(12)，从中间连接接头(3)中部插入外护筒(2)内的推杆(5)，以及从上至下依次安装在电子护筒(4)内的带动推杆(5)上下移动的旋转丝杠(8)，对旋转丝杠(8)进行驱动的电机(9)、电池(10)和线路板；所述线路板上安装有对电机(9)进行控制的单片机(16)、与单片机(16)相接的开关井时间定时电路、对电机(9)进行控制的电机正反转控制电路(18)和对电池(10)的电压进行转换的电压转换电路；所述外护筒(2)的侧壁上设置有进液孔(13)，所述推杆(5)上套装固定有一个用于开启关闭进液孔(13)的桶形滑套(6)。
2. 按照权利要求l所述的电子式井下关井器，其特征在于所述推杆 (5)和旋转丝杠(8)间通过滑块总成(7)进行连接。
3. 按照权利要求l或2所述的电子式井下关井器，其特征在于所述 旋转丝杠(8)和电机(9)间通过滚压轴承总成(14)进行连接。
4. 按照权利要求1或2所述的电子式井下关井器，其特征在于所述 单片机(16)为芯片ADuC832BS。
5. 按照权利要求1或2所述的电子式井下关井器，其特征在于所述开关井时间定时电路为时间设置拨档开关(17)。
6. 按照权利要求4所述的电子式井下关井器，其特征在于所述电压 转换电路为芯片H78L05。
7. 按照权利要求4所述的电子式井下关井器，其特征在于所述电机 正反转控制电路(18)包括与电机(9)相接组成H桥的四个MOS管Q9、 Q!。、 Q7和Qs、分别与四个MOS管相并接的四个二极管D2、 04和03以及 四个三极管Qs、 Q6、 Q!和Q"所述三极管Q6分别与三极管Qs和两个MOS管 Q9、 Qs相接，所述三极管Q!分别与三极管Q2和两个M0S管Qt。、 Q7相接，芯片ADuC832BS的输出引脚P。」和Pu分别与三极管Qs和(h相接。
8. 按照权利要求7所述的电子式井下关井器，其特征在于所述M0S 管Q,和Q7为IRF9640，二者的漏极均接+ 12V电源；MOS管Q^和Qs为IRF640， 二者的源极均接地；MOS管Q,的源极和MOS管Qw的漏极均接电机(9)的 正极，MOS管Q7的源极和M0S管Q8的漏极均接电机(9)的负极；四个三极管Q5、 Q6、 Qi和Q2均为S8050;三极管Q6的集电极经电阻R8 后接MOS管Q,的栅极，三极管Q6的发射极和基极分别与MOS管Qs的漏极 和三极管Qs的集电极相接，三极管Q5的基极接芯片ADuC832BS的输出引脚 P。.2;三极管Q!的集电极经电阻^。后接MOS管Q7的栅极，三极管Q!的发射 极和基极分别与MOS管Qi。的漏极和三极管Q2的集电极相接，三极管Q2的 基极接芯片ADuC832BS的输出引脚Pu。
9. 按照权利要求5所述的电子式井下关井器，其特征在于所述时间 设置拨档开关(17)为SW DIP-8,其输出端口 1-8分别与芯片H78L05的 引脚Pu-P2.7相接；芯片H78L05的引脚P2.。-P2.7分别经电阻上拉电压后接 一正电压。
10. 按照权利要求1或2所述的电子式井下关井器，其特征在于所 述线路板安装在电池(10)下方的线路板座(11)上。
专利摘要本实用新型公开了一种电子式井下关井器，包括通过中间连接接头上下固定连接在一起的外护筒和电子护筒、上连接接头、下连接接头、从中间连接接头中部插入外护筒内的推杆及从上至下依次安装在电子护筒内的带动推杆上下移动的旋转丝杠、对旋转丝杠进行驱动的电机、电池和线路板；线路板上安装有对电机进行控制的单片机、与单片机相接的开关井时间定时电路、电机正反转控制电路和电压转换电路；外护筒侧壁上设置有进液孔，推杆上套装固定有用于开启关闭进液孔的桶形滑套。本实用新型结构简单、操作方便且可靠性高，在减少地面动力使用次数、降低油田开发成本的同时，也实现了井下关井、开井的反复动作过程。
文档编号E21B47/06GK201236698SQ200820029788
公开日2009年5月13日 申请日期2008年7月30日 优先权日2008年7月30日
发明者峰 段, 王斌斌, 董福海, 邓军安 申请人:董福海