用于井下工具的机电促动器设备和方法

专利名称：用于井下工具的机电促动器设备和方法
技术领域：
本设备一般针对机电促动器和尤其是针对主要是在天然气和/或石油工业中使用的供井眼钻孔、修井和/或钻井的生产或生产现场使用的工具的机电促动器。
背景技术：
机电促动器系统一般众所周知且已存在许多年了。在井下工业(石油、天然气、采矿、水、勘探、施工等)中，机电促动器可以作为工具或系统的一部分使用，上述工具或系统包括但不限于，扩孔器、可调式孔规(gauge)稳定器、垂直可转向工具、旋转式可转向工具、旁通阀、封隔器、井下阀、造斜器、锁紧或释放机构、锚定机构、或随钻测量(MWD)脉冲发生器。例如，在MWD脉冲发生器中，促动器可以用来驱动操纵更大泥浆液压驱动阀的导向/伺服阀机构。这种阀可以作为用来将数据从钻头附近钻井眼的底部(通称为井下)传回到地面的系统的一部分。这些通信系统的井下部分通称为井下泥浆脉冲发生器，因为系统在能用来将数字数据从井下传到地面的泥浆或流体柱中产生可编程的压力脉冲。泥浆脉冲发生器一般众所周知并有许多不同的泥浆脉冲发生器及可以用来产生泥浆脉冲的机构的实施方案。

发明内容
现有系统具有一个或多个下列希望克服的问题/限制:
-具有大量部件而造成难以维修且要求比必要的更多的电力的更大、更长、更重的装置。-具有大量部件和不能容易接近的部件，因而使维修复杂化且降低了可靠性。-具有造成减少耐久性的弹性隔膜补偿，尤其是在使弹性隔膜变质的环境中。-没有减震，自动对准系统或受控制的载荷率反馈机构。-没有用“T形槽构造”的结构连接牢固地附接而简化它的安装和拆卸。-没有将滤网外壳与油补偿、密封部分分开和在滤网外壳中没有减少井下阀堵塞的机会的一个或多个“岩屑捕集器”。-没有用于改善电机的可靠性的补充电机控制。因此，希望具有克服上述典型系统的限制的机电促动器系统并为此本公开以此为目标。


图1是机电促动器的优选实施例的图示；
图2示出图1的机电促动器的实施例；
图3是图2的机电促动器的实施例的组件剖视 图4示出促动器的电子电路组的实施方案的方框 图5示出把反电动势(EMF)信号转变成霍尔信号当量的电路的实施方案；和 图6示出促动器的MOSFET (金属氧化物半导体场效应晶体管)驱动电路系统的实施方案。
具体实施例方式一个或多个实施例的i羊细i兑明
设备和方法尤其可适用于如在井眼钻孔、修井、和生产中驱动井下工具，而在这方面是说明设备和方法。用设备和方法可以利用、驱动和控制的井下工具包括但不限于扩孔器、可调式孔规稳定器、垂直可转向工具、旋转式可转向工具、旁通阀、封隔器、控制阀、锁紧或释放机构、和/或锚定机构。例如，在一种应用中，可以使用促动器来驱动导向/伺服阀机构用于如在MWD (随钻测井)脉冲发生器中操作更大泥浆液压驱动阀。现在，在下面更详细说明机电促动器的例子。图1是例如在井下MWD脉冲发生器工具中可以使用的机电促动器20的例图。促动器可以包括安放许多促动器的部件的第一和第二外壳22:、222和连接到外壳22:上的阀罩223，并具有不安放在充油外壳22i内的促动器部件的可换滤网23。促动器不在充油外壳内的那些部件因此能通过除去可换滤网而更容易接近，以便将那些部件暴露出供更容易地装配和拆卸，且对它们能更方便地进行维修。促动器还可以包括旋转式促动器25、丝杠或滚珠丝杠26和一个或多个驱动井下工具的伺服轴的往复运动件27。促动器还可以具有给来自促动器的震动减震和补偿各构件之间未对准的减震和自动对准件27。在一个实施方案(用于特定的载荷组和温度要求)中，一个或多个减震件27 (如图2中所示)可以是用金属制成与滚珠丝杠26的往复运动螺母和轴28之间的联轴器成为整体的机加工的螺旋弹簧。然而，一个或多个减震件可以采取别的形式，且还可以用不同材料制成，如该领域的技术人员及根据供特殊应用的载荷和温度要求选择的。促动器还可以具有轴28，该轴28通过补偿活塞29和有时通过其功能在下面更详细说明的缓冲盘32连接到井下工具上。缓冲盘32 (也见图2)可以用高温热塑性塑料制成，但也可以根据供特定应用的载荷和温度要求用其它材料制成。促动器20还可以具有使促动器内压力与井眼压力平衡的流体砂浆排除和压力补偿系统29。促动器还可以具有能把促动器电连接到电子控制元件上但使电子控制元件与流体和压力隔离的压力密封式馈电线24。尤其是，当在井下时，充油的压力补偿系统内的压力基本上等于井眼中的压力，且该压力主要是井眼中流体柱的结果。流体砂浆排除和压力补偿系统29的详细情况在下面更详细说明。压力密封式馈电线24可以具有带密封性能的金属体、用于馈电线的金属导体、及在金属体与每根金属导体之间的电绝缘和压力密封部件(通常是玻璃或陶瓷)。可供选择地，压力密封式馈电线30可以是具有密封性能的塑料体和用于馈电线的金属导体。促动器还可以具有一组控制促动器的全部操作的电子控制元件31，如下面更详细说明的。该组电子控制元件31由能源(未示出)提供电力，上述能源可以是例如一节或多节电池或另外的电力源。现在，参照图2更详细说明机电促动器实施例的另一些细节。图2示出图1的机电促动器的实施例的例图。典型的促动器系统可以利用供压力补偿的弹性波纹管/隔膜系统，而如图2中所示，主题促动器还可以包括是流体砂浆排除和压力补偿系统29的一部分的活塞29。活塞补偿系统是具有用于把钻井和建造井中所用的有磨损、导电、腐蚀性的泥浆浆料与促动器组件20的狭窄间隙和/或不耐蚀元件、和/或电气/电子元件隔开而同时平衡从井眼流体到工具接口密封的压差以将促动器载荷要求并因此将电力要求减至最小的性能的充装介电流体的室。在一个实施方案中，促动器在轴28上具有与活塞的紧凑构造(以往复运动和旋转两种型式)。活塞位于组件内一位置中以便使系统的总长度减至最小、改善接近密封和内部机构、减少部件数、和能压力传输。促动器构造通过减少元件数量和制造所需的材料、简化机加工、降低重量并因此减少后勤费用、及通过提供改善的接近经常需要更换的元件简化维修而降低了成本。活塞的布局还省去了如在典型的补偿系统情况下所需的在外壳中第二组流体压力通风道999或口。因此活塞的布局通过排除通风道将外部外壳直径制得更均匀而减少了由于流体砂浆腐蚀作用而引起的外壳OD (外径)磨损，因为腐蚀性的磨损通常直接集中在表面不连续性的下游。图2中所示的促动器实施方案可以在端部上具有润滑脂填料(pack)41，以便缓冲在活塞29的OD (外径)和ID (内径)上的补偿系统密封防止腐蚀性的流体沙浆影响。缓冲盘32帮助保持润滑脂和排除较大的岩屑，且还为贯穿它的轴28提供另外的侧向支承。在一个实施方案中，使缓冲盘32通风以便在润滑脂填料的体积和井筒流体之间能压力传输。此外或可供选择地，也可以使邻近缓冲盘的外壳通风以便允许这种压力传输。在一个实施方案中，将缓冲盘32夹紧在用螺纹拧在一起的两个外壳之间(如图1中所示)，因此不需要其它的紧固或定中心的方法。缓冲盘32也可以劈开或开槽以便如果将直径大于轴的元件附接到轴的端部和/或位置上这样以使缓冲盘不能围绕轴和在轴上方插入安装的话允许装配/拆卸。缓冲盘32可以在轴向上是柔性的而在侧向上是刚性的，在一个实施例中，这通过从内径到小于外径的距离包括多个径向狭缝完成。万一岩屑在往复运动的轴和缓冲盘内径之间变成被捕集或楔入，则缓冲盘32的轴向柔性是释放机构和万一压力流体通风道变堵塞则也是减压机构。在另一些实施例中，缓冲盘32能是不需要通风的挠性柔顺构件。例如，缓冲盘32能是在上述情况下随着体积改变拉伸而没有显著地把载荷加到促动器上且如果附接到轴上在往复运动或旋转时还挠曲的橡胶隔膜。缓冲盘32也能是刚性材料和弹性材料的组合以便实现侧向支承和轴向柔性。从充油段延伸，贯穿补偿活塞29 ID密封、贯穿润滑脂填料41、缓冲盘32并伸入井筒流体的轴28可以具有均匀的直径以防止可以找到它通向该区域的道路的元件或岩屑任何往复运动的干扰。在可供选择的实施例中，活塞补偿和排除系统可以通过除去活塞40并把弹性隔膜组件安装到同一密封区很容易转变成弹性隔膜补偿系统。促动器的该实施例可以用于需要消除密封摩擦作用的系统，如对压力测量、精密控制、或较低力促动器所要求的。在促动器中，旋转式促动器24如dc (直流)电机例如用滚珠丝杠或导螺杆25安装成与旋转式促动器24的输出轴成为整体或附接到旋转式促动器24的输出轴上。丝杠25旋转，螺母1000线性移动、往复运动、且然后把螺母结合到一个或多个被驱动的/往复运动的构件/元件40，50，1001，28上。可供选择地，电机轴能附接到滚珠丝杠或丝杠螺母上，螺母旋转，丝杠在轴向上移动，且丝杠25与一个或多个被驱动的/往复运动的构件/元件40，50，1001成为整体并结合到一个或多个被驱动的/往复运动的构件/元件40，50，1001上。在图2所示的实施例中，螺母和附接的或整体往复运动构件随轴-丝杠旋转而往复运动，但通过抗旋转功能部件或构件1001防止往复运动、轴向移动的一个或多个构件的旋转。。该功能部件可以是例如销钉、键、螺钉头部、滚珠、或沿着周围促动器导向件或周围外壳中的细长止动器或槽1002滑动的整体成机加工的功能部件。可从选择地，抗旋转构件能附接到导向件/外壳上或与导向件/外壳成为整体，并通过沿着一个或多个往复运动构件中狭缝/槽或细长止动器滑动来防止往复运动构件的旋转。可供选择地，抗旋转构件能夹紧在一个或多个往复运动构件和固定构件二者中的细长止动器或狭缝内。使导向件和/或周围的外壳通风以便随着促动器往复运动而让流体在改变体积的不同腔之间传递。在如图1所示的一个实施例中，导向件附接到旋转式促动器外壳上。在一个实施例中，通过给往复运动构件加载所产生的推力被是旋转式促动器内组合式止推/径向轴承的构件抵消。该构件即轴承能适应轴向和径向载荷而尽量减小旋转式促动器的转矩要求。这种类型轴承众所周知。然而，通常和在现有井下促动器中，在旋转式促动器的外部提供一个或多个止推轴承，而旋转式促动器仅保留径向支承轴承。若将径向轴承和止推轴承结合到促动器中，如上述装置中那样，则减少了元件的数量、改善了可靠性，和简化了装配/拆卸。然而，止推轴承能可供选择地或者此外附接到促动器轴或滚珠丝杠/导螺杆上或者在促动器轴或滚珠丝杠/导螺杆内形成整体而没有如通常还做的那样的往复运动部件。典型的井下促动器系统要求加大尺寸的导螺杆或滚珠丝杠、止推轴承、和往复运动部件，以便容许由在往复运动构件处冲击可能引起的更大载荷。当例如安置刚性阀时，情况能是这样。在图1和2中所示的促动器中，系统元件由于加入一个或多个整体或附接的图1中的减震件27 (和在图2中是减震件40)如机械弹簧而显著地更小。减震件减少了峰值冲击载荷并适应未对准，因而减少了其它促动器部件的强度要求。一个或多个减震件27/40可以成一直线放置或者放在旋转式促动器轴、往复运动构件内、或者放在螺母和底座之间、或放在一个或多个止推轴承上、或放在驱动装置(在促动器外部)中。在一个实施例中，它与附接到滚珠丝杠或导螺杆26的往复运动构件上的联轴器成为整体，如图2中所示。减震件的整体减少了载荷，这能实现部件强度要求减少，能实现元件尺寸减小，并因此减少整个部件质量，这样又能实现系统尺寸和电力要求减少。这例如在电池组操作的系统如可以使用促动器的井下装置中是重要的。较小的部件还能实现在钻井中例如在要求高流体流动能力的系统或待在钻或维修较小井眼中使用的较小直径组件中使用的组件中经常要求的较小直径组件。当在套管或管道的壁中安装组件时这也是重要的，因为可以成形用于某些工具。在优选实施例中减震件27还提供柔顺性以便适应对减少系统部件的磨损和疲劳很重要的组件未对准。该柔顺性还可以减少应力，这也能实现部件尺寸减小，因此提供上述好处。对往复运动系统来说，也能调节一个或多个减震件27/40的轴向柔顺性以便控制载荷率增加和减少，这为电子设备提供控制反馈机构。例如，如果是一个或多个机械弹簧、则能将弹簧刚度增加、减少、或逐步安排，以便改变可检测的载荷率。对于旋转系统来说，还能按需要调节一个或多个扭转弹簧刚度以便提供反馈/控制。在另一个实施例中的一个或多个减震件27/40包括一个或多个在加载时压缩或伸展的机械弹簧。这减小或增加起流体通道或口作用的间隙的尺寸。随着通道关闭或打开，一个或多个液压流动面积的改变引起能用于控制目的用电子设备检测的载荷的改变。该口也能与非减震部件形成整体，其中将起流体的通道或口作用的开口叠加。因而不受限制的流体通道/开口流动面积随往复运动部件的位置不同而变化。另外这里流动面积的变化也改变能用控制电子设备检测的载荷。图3是图2的机电促动器的实施例的组件剖视图。促动器也可以具有很容易可更换的轴28。如图2和3中所示，促动器20可以具有轴有T形槽的联轴器50，该联轴器50可侧向运动供安装和除去轴直至安装防止侧向行进的活塞或其它构件为止。在安装活塞29之后，将轴夹紧，并通过活塞防止侧向运动。轴28加工成一定尺寸以便随着往复运动而尽量减小直径和尽量减小体积变化，而保持载荷能力。轴还加工成一定尺寸以使活塞密封能在端部附件上滑动而不损坏上述活塞密封。轴还加工成一定尺寸以便尽量减少驱动系统的质量并因此减少驱动系统的惯性以减少电机的电力要求。轴28也可以用其它方法附接到联轴器50上。例如，轴能与联轴器或丝杠成为整体、用螺纹拧到联轴器或丝杠上、或者用夹子或有螺纹的紧固件固定。在图3所示的实施例中，联轴器可供很容易卸去和重新安装，而提供更牢固的附接。尽管有螺纹的紧固件在高振动环境下可以松动，但联轴器50不松动。滤网组件23可以围绕外壳的整体0D。滤网ID和外壳狭槽之间的空腔1004在导阀孔的井下侧上起岩屑捕集器作用。外壳可以捕集如上所述缓冲盘。滤网可以开槽或穿孔并解开用于流体通道。滤网组件23提供比以前使用的系统更均匀的OD且设计可更换的滤网用于在部件腐蚀的情况下便于替换。滤网组件23还使用最小数量的止动器/螺钉以便减少失去一个井下的机会。对补偿系统流体的密封不像其它系统中那样与滤网外壳成为整体。这可供滤网外壳净化或替换而不破坏补偿系统。这是重要的，因为滤网组件由于OD不连续性而易于腐蚀，和因为当用作阀时流体穿过组件流动。这也可供现场替换滤网组件。这对实现使滤网类型与LCM (长链分子)或流体类型匹配可能是重要的。这也简化了其中滤网和滤网外壳或钻具类型适配器可以在预先组装好的促动器上改变的制造过程。在另一个实施例中，促动器组件可以通过用齿轮箱和贯穿补偿活塞密封的轴代替滚珠丝杠或导螺杆很容易成形为旋转系统。如果电机转矩单独足够，则不需要齿轮箱。相反，其它系统或是不补偿，或是包括复杂的磁性联轴器。主题促动器组件可使用活塞或可互换的隔膜补偿系统，而尽量减小系统的总长度并保持上述其它特色和好处。促动器包括电子控制元件组31。图4示出促动器20的电子元件组件31的实施方案。电子元件可以包括在通过运动感测装置或反电动势所产生的位置反馈控制促动器的运动的基于现场可编程门阵列(FPGA) 60的微功率快闪(flash)中所实施状态机。电子设备还可以包括一组由状态机控制并产生驱动促动器24的驱动信号(反EMF信号)的驱动电路62。那些驱动信号还输入到一组无传感器的电路64，如果一个或多个运动感测装置如下面所述失效，则上述无传感器的电路64把控制信号反馈到能用来控制促动器的状态机。电子兀件还可以包括一个或多个众所周知的霍尔效应传感器/换能器66,该霍尔效应传感器/换能器66测量促动器的运动/动作(预定的运动)并把信号反馈到FPGA 60以便FPGA能按需要调节用于促动器的驱动信号。在一个实施方案中，霍尔效应传感器装在购买的电机组件内。然而，促动器也可以使用别的传感器如同声分解器、光学编码器、磁铁/簧片开关组合、磁铁/感应线圈、近程传感器、电容传感器、加速度计、转速计、机械开关、电位计、速率陀螺等。来自传感器66的换能器反馈信号在所有机构加载情况期间都提供最佳功率效率，并因此增加了电池使用寿命和减少了由于换电池的操作费用。然后，霍尔效应换能器由于乱用的井下环境而易于不正常工作。霍尔效应换能器目前被认为是优选的运动控制装置，因为它们在乱用的环境中与其它传感器相比是比较可靠的。因此，在控制电子设备中，如果任何一个或多个霍尔运动控制装置(例如，霍尔传感器A、霍尔传感器B和霍尔传感器C)不能返回诊断计数，则固件机构是在应有位置用无传感器电路系统64转换到较低功率效率反电动势位置反馈。例如，方法可以操作如下:如果霍尔传感器B不能产生诊断计数，则将利用霍尔传感器A，利用反电动势信号B，和利用霍尔传感器C。在这种情况下功率效率不受损失且保持可靠性。如果一个以上霍尔效应换能器失效，则固件将完全依靠反电动势位置反馈(反电动势信号A，反电动势信号B和反电动势信号C)且现在功率效率稍有降低，但仍然保持合适的操作。图5示出将反EMF信号转变成霍尔信号当量的电路的实施方案。在所示的实施方案中，反EMF信号(相A，相B和相C)用电阻、电容和运算放大器(比较器)转变，如所示，以便如果这是三相系统的话则产生霍尔信号A，霍尔信号B和霍尔信号C，如所示。电子控制元件组31还可以提供可用遗漏关键战术记录的诊断/存入数据操作。存储非易失数据的典型方法通常是用大的量化的纸段将数据写入到快速存储器中，因此，如果在纸页写入期间发生电力异常或清除，则大量数据能很容易失去。典型的I千字节纸页可以存储诊断或运行记录数据的时间。为了防止这种数据的丢失，除了快速存储器之外，可以利用新型非易失存储器供快速单字节写入代替对快速存储器敏感的大量I千字节页面写入。在一个实施方案中，非易失存储器可以是铁电随机存取存储器(F-RAM)，该F-RAM是用铁电层代替在其它非易失存储器中发现的典型介电层的非易失存储器。铁电层使F-RAM能消耗较小电力、能持续工作100万亿写周期、在500倍常规闪存写入速度下工作，和能在乱用的井下环境中持续工作。使用新型非易失存储器通过单字节传送代替I千字节数据传送使数据丢失减至最少。电子控制元件组31还可以具有专用MOSFET (金属氧化物半导体场效应晶体管)门驱动器电路系统70 (见示出MOSFET驱动器70的实施方案的图6)，利用上述驱动器电路系统70以便在改变输入电压时调节施加到一个或多个MOSFET上的门驱动电压，其中输入电压通常由电池供应。MOSFET是优选的开关；然而，任何其它开关都能用。在电路系统中，每个MOSFET都具有产生用于每个MOSFET的门电压的门驱动电路74和低压检测电路及控制门驱动电路74的门调压器76，其中当电压太低时它能提供停机信号。将门电压调节到最佳电压使MOSFET能在大输入电压变动时消耗最少电力，因此使MOSFET温升最小而增加可靠性。电子控制元件组31还可以具有如果输入电压降到一定电平则能禁止使用MOSFET的电路76，在上述电平中不能保持最佳门电压，因此消除了 MOSFET过热和自动破坏。上述井下促动器还提供用于充油到促动器中有助于维修方便的简单方法。在现有系统中，其中某些系统利用隔膜来补偿，隔膜在真空下(当除去油时)坍缩而产生气阱并可能损坏隔膜。而且，从现有隔膜补偿系统中除去过量的油也更复杂，因为在没有对隔膜施加压力的固定器的情况下更难接近隔膜以从隔膜中移走油。为使隔膜补偿系统形成整体所需的结构和开口还要加流体体积到必须补偿的系统中。相反，上述井下促动器允许在安装补偿活塞或隔膜之前给系统真空充油。因此，在真空充油过程之前可以将补偿件(活塞或隔膜)除去和在真空充油完成之后安装补偿件。此外，将过量的油通过简单地打开口并把补偿活塞安装到所需位置从系统中移走。上述促动器具有下列克服典型系统的限制的全部特点:
-减少部件数用更有效方式实现同样功能
-通过减少部件数并成形供简化接近的部件简化了费用、维修、和改善可靠性 -利用活塞补偿与弹性隔膜补偿相比改善了在使弹性隔膜变质的环境中的使用耐久
性
-增加减震、自动对准，使系统能实现更小的承重和往复运动部件
-利用较小部件数，降低成本、电力要求和尺寸
-增加一个或多个减震件和液压限制方案以提供控制反馈机构
-用T形槽构造牢固地附接轴而简化了它的安装和拆卸
-增加提供轴侧向支承的盘而不干扰往复运动或压力平衡
-将滤网与油补偿密封部分分开
-加岩屑捕集器到滤网外壳上减少了堵塞井下阀的机会
-给驱动电路系统增加电子设备功能部件改善了可靠性
-增加对促动器的性能是关键的记录诊断数据来帮助故障分析和其它诊断
-增加电路系统以在所有输入电压和乱用的环境条件范围内大大改善MOSFET可靠性
-给操作和控制促动器的运动控制装置增加冗余以改善优于其它典型系统的可靠性。尽管上面已经参照本公开的特定实施例进行了说明，但该领域的技术人员应该理解，在不脱离其范围由所附权利要求书限定的本公开的原理和精神的情况下，在该实施例中可以进行改变。
权利要求
1.一种用于井下工具的促动器，包括: 充油的外壳； 安放在充油的外壳中的促动器，该促动器产生施加给可连接到促动器的井下工具的力； 邻近促动器的减震件，该减震件吸收来自促动器的冲击； 安放在充油的外壳中的补偿机构，该补偿机构使促动器内压力与井眼压力平衡； 安放在充油外壳中的轴，该轴把促动器的力传送给可连接到促动器的井下工具；和电子控制系统，位于与该充油的外壳分开的外壳中，该电子控制系统与促动器电通信以便给促动器提供电力信号和控制信号。
2.如权利要求1所述的井下工具促动器，其中促动器还包括旋转式促动器和往复运动件的其中之一。
3.如权利要求2所述的井下工具促动器，其中促动器还包括连接到促动器和轴上的导螺杆/滚珠丝杠，上述导螺杆/滚珠丝杠保证轴基于促动器运动的合适运动。
4.如权利要求3所述的井下工具促动器，其中促动器还包括将轴连接到促动器的T形槽联轴器。
5.如权利要求2所述的井下工具促动器，其中促动器还包括防止往复运动件的旋转的抗旋转功能部件。
6.如权利要求5所述的井下 工具促动器，其中抗旋转功能部件是销钉、键、螺钉头部、滚珠和在充油外壳中沿着槽滑动的整体机加工的功能部件的其中之一。
7.如权利要求5所述的井下工具促动器，其中减震件对准轴。
8.如权利要求7所述的井下工具促动器，其中减震件是机加工的螺旋弹簧。
9.如权利要求1所述的井下工具促动器，其中轴具有均匀的直径。
10.如权利要求1所述的井下工具促动器，其中补偿机构是活塞。
11.如权利要求1所述的井下工具促动器，其中活塞围绕轴以便减少促动器的总长度。
12.如权利要求1所述的井下工具促动器，其中补偿机构是弹性隔膜。
13.如权利要求1所述的井下工具促动器，还包括排除岩屑并支承轴的邻近补偿机构的缓冲盘。
14.如权利要求13所述的井下工具促动器，其中缓冲盘是高温热塑性塑料的。
15.如权利要求13所述的井下工具促动器，其中缓冲盘是开孔的。
16.如权利要求13所述的井下工具促动器,其中充油外壳还包括第一外壳和第二外壳及其中缓冲盘保持在第一和第二外壳之间。
17.如权利要求1所述的井下工具促动器，还包括使电子控制系统与充油外壳中压力和流体绝缘的压力密封式馈电线。
18.如权利要求1所述的进下工具促动器，其中电子控制系统还包括产生一组测量轴的运动的信号的一组传感器，基于传感器信号组产生信号的状态机和一组基于状态机信号产生用于促动器的控制信号的驱动电路。
19.如权利要求18所述的井下工具促动器，其中状态机是现场可编程的门阵列。
20.如权利要求18所述的井下工具促动器，其中每个传感器都是霍尔效应传感器、同步分解器、光学编码器、磁铁/簧片开关组合、磁铁/线圈感应传感器、近程传感器、电容传感器、加速度计、转速计、机械开关、电位计和速率陀螺的其中之一。
21.如权利要求1所述的井下工具促动器，还包括具有可更换的滤网以便允许接近不在充油外壳内的部件的阀罩。
22.如权利要求1所述的井下工具促动器，还包括附装到捕集岩屑的外壳上的滤网组件。
23.用于维持井下工具促动器的方法，包括: 装配井下促动器，该井下促动器具有外壳、产生施加到可与促动器连接的井下工具上的力的在外壳中的促动器、吸收来自促动器的冲击的邻近促动器的减震件、将促动器的力传送到可与促动器连接的井下工具的在外壳中的轴和与促动器电通信以便给促动器提供电力信号和控制信号的 电子控制系统； 将油充入外壳中；和 将补偿机构安装到使促动器内压力与井眼压力平衡的外壳中。
24.如权利要求23所述的方法，还包括通过打开外壳中的口从外壳除去过量的油。
全文摘要
提供用于驱动井下工具的设备和方法。用设备和方法可以驱动和控制的井下工具可以包括扩孔器、可调式孔规稳定器、垂直可转向工具、旋转式可转向工具、旁通阀、封隔器、造斜器、井下阀、锁紧或释放机构和/或锚定机构。
文档编号E21B23/00GK103119240SQ201180031210
公开日2013年5月22日 申请日期2011年4月22日 优先权日2010年4月23日
发明者P.R.塞古拉, D.Q.弗洛雷斯, W.F.特濑诺 申请人:本奇特里集团有限责任公司