一种磁信号驱动机械定位器启动装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种磁信号驱动机械定位器启动装置及方法，包括动力执行组件、检测控制组件、高温电池组件和下接头，所述的下接头、高温电池组件、检测控制组件和动力执行组件顺次连接形成管柱，所述的高温电池组件与检测控制组件和动力执行组件分别电连接。本发明专利技术在通过短套接箍时，依靠磁通量变化控制动力执行组件的开启/关闭机械定位器，由此可以通过地面显示仪载荷变化信号显示接箍，从而确定短套管的深度，解决了连续油管在气密封扣套管井上无法实现有效定位的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种磁信号驱动机械定位器启动装置及方法
本专利技术涉及油气田储层改造
，特别涉及一种磁信号驱动机械定位器启动装置及方法。本专利技术是油气田储层改造作业中常用的井下作业工具之一，适用于连续油管带底封压裂施工。
技术介绍
连续油管作为一个传送工具，在入井过程中存在预弯曲、受力伸缩的问题，在无缆条件下，校深成为作业应用的瓶颈。目前的方法是使用机械式定位器。普通的机械式定位器校深技术是通过将定位器接在工艺管柱底部,下至短套管接箍下方5-6m的位置后,在管柱上端接上高精度的测力传感器及智能仪表,然后上提管柱寻找短套管接箍。当定位器进入短套管接箍时,地面显示仪会产生载荷变化信号显示,此时即可确定短套管的深度。机械定位器有很好的精度。但此方法都只适用于普通长圆螺纹扣套管井，但是随着石油工业的发展，尤其是深井、超深井、高压气井、定向井的开发以及高含硫二氧化碳等腐蚀气体井的开采，对石油套管的使用性能提出了更高的要求，具有API标准螺纹连接（如短、长圆螺纹和偏梯形螺纹）的油套在许多情况下难以满足生产需求，所以国内外开发出这种类型的特殊螺纹连接：vam-top、must、tp-cq等扣型，这些特殊螺纹连接具有较好的抗粘扣性能、可靠的气密封性能较高的连接强度。由于气密封扣套管采用的气密封扣靠金属端面密封，扣上到位之后公扣的端面顶到母扣的台阶面上形成密封，不像普通套管接箍处有大约2cm的缝隙，现有的普通套管接箍机械式定位器已无法在这种特殊的气密封扣套管井中实现定位。
技术实现思路
为了克服现有普通套管接箍机械式定位器已无法在这种气密封扣套管井中实现定位的问题，本专利技术提供一种磁信号驱动机械定位器启动装置及方法，本专利技术解决了气密封扣套管井中连续油管压裂施工目的层的定位问题。本专利技术通过磁通量变化控制电磁机构电源脉冲式通/断，从而控制机械定位器开启/关闭，以实现定位。本专利技术采用的技术方案为：一种磁信号驱动机械定位器启动装置，包括动力执行组件、检测控制组件、高温电池组件和下接头，所述的下接头、高温电池组件、检测控制组件和动力执行组件顺次连接形成管柱，所述的高温电池组件与检测控制组件和动力执行组件分别电连接。所述的动力执行组件包括伸缩杆、连接头、丝杠和大扭矩直流电机带行星减速器；所述的伸缩杆与大扭矩直流电机带行星减速器通过丝杠连接，所述的连接头设在伸缩杆上。所述的检测控制组件至少包括单片机和磁定位器，所述的单片机与磁定位器电信号连接。所述的检测控制组件内设有的磁定位器在经过套管接箍时，磁通量发生变化从而产生电动势，工具上行和下行时产生的电动势不一样，经单片机判断为下行时启动动力执行组件。所述的工具为磁信号驱动机械定位器启动装置和连接在连接头上的机械定位器组成。所述的高温电池组件为高温锂电池，所述的高温锂电池为150℃级高温锂电池。一种磁信号驱动机械定位器启动方法，具体步骤为：动力执行组件接收到启动信号后，大扭矩直流电机带行星减速器驱动丝杠回缩，同时带动伸缩杆回缩，连接在伸缩杆上的机械定位装置启动；当动力执行组件接收到信号不变后，控制伸缩杆保持当前状态；当动力执行组件接收到关闭信号后，大扭矩直流电机带行星减速器驱动丝杠带动伸缩杆复位，连接在伸缩杆上的机械定位器关闭。本专利技术的有益效果为：本专利技术中检测控制组件通过磁通量的变化信号作为智能控制信号，实现了自动控制一个机电执行机构间歇性工作的特殊功用需求。本专利技术中检测控制组件有效的控制动力执行组件的动作，防止卡钻的发生，安全可靠。本专利技术实现了对机械定位器稳定的动力输出，能确保机械定位器的动作更加精准，定位更加精准。以下将结合附图进行进一步的说明。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图中，附图标记为：1、伸缩杆；2、连接头；3、丝杠；4、大扭矩直流电机带行星减速器；5、检测控制组件；6、高温电池组件；7、下接头。具体实施方式实施例1：为了克服现有普通套管接箍机械式定位器已无法在这种气密封扣套管井中实现定位的问题，本专利技术提供如图1所示的一种磁信号驱动机械定位器启动装置及方法，本专利技术解决了气密封扣套管井中连续油管压裂施工目的层的定位问题。本专利技术通过磁通量变化控制电磁机构电源脉冲式通/断，从而控制定位器开启/关闭，以实现定位。一种磁信号驱动机械定位器启动装置，包括动力执行组件、检测控制组件5、高温电池组件6和下接头7，所述的下接头7、高温电池组件6、检测控制组件5和动力执行组件顺次连接形成管柱，所述的高温电池组件6与检测控制组件5和动力执行组件分别电连接。本专利技术的工作过程为：高温电池组件6为检测控制组件5提供电源，伸缩杆1连接机械定位器，下接头7连接压裂工具串，当工具串下放至目的层附近时，上提工具串，开始定位；当检测控制组件5经过短套接箍时，会给大扭矩直流电机带行星减速器4一个开启信号，驱动丝杠3开始回缩，带动连接的伸缩杆1向上运动，此时与伸缩杆1相连的机械定位器启动；当检测控制组件5检测到伸缩杆1的拉力或者行程超出设定值时，输出一个控制信号，控制伸缩杆1保持该状态2秒，然后开始复位，此时与伸缩杆1相连的机械定位器关闭，完成一次机械定位动作。本专利技术通过识别套管壁厚控制机械定位器实现目的层定位。该启动装置上设置一个检测控制组件5，在通过短套接箍时，依靠磁通量变化控制动力执行组件开启/关闭，可实现连接在动力执行组件上接机械定位器开启/关闭，因此实现定位功能。本专利技术解决了气密封扣套管井中连续油管压裂施工目的层的定位问题。本专利技术通过磁通量变化控制电磁机构电源脉冲式通/断，从而控制定位器开启/关闭，以实现定位。实施例2：基于实施例1的基础上，本实施例中，优选地，所述的动力执行组件包括伸缩杆1、连接头2、丝杠3和大扭矩直流电机带行星减速器4；所述的伸缩杆1与大扭矩直流电机带行星减速器4通过丝杠3连接，所述的连接头2设在伸缩杆1上。优选地，所述的检测控制组件5至少包括单片机和磁定位器，所述的单片机与磁定位器电信号连接。优选地，所述的检测控制组件5内设有的磁定位器在经过套管接箍时，磁通量发生变化从而产生电动势，工具上行和下行时产生的电动势不一样，经单片机判断为下行时启动动力执行组件。本专利技术中所述的检测控制组件5的推拉力检测功能，推拉力检测功能检测和设置伸缩杆1的拉力及行程，在伸缩杆回缩过程中，当伸缩杆1拉力超出设定拉力时，检测控制组件5将控制伸缩杆停止回缩，保持该状态一定时间后复位，完成机械定位器的定位动作。检测控制组件5的运动方向辨识功能，当工具在套管中作业时，根据接箍检测模块输出信号的不同判断本工具的运动方向，进而实现本工具只在向上移动时，才执行伸缩杆1的回复/保持/复位工作。本专利技术中检测控制组件5中单片机中的时序控制算法处理器可以提前设置工具的工作时间，即工具到达预计位置是，该组件为休眠状态，等待至提前设置好的时间则开始工作，以节约电池电量。优选地，所述的工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁信号驱动机械定位器启动装置，其特征在于：包括动力执行组件、检测控制组件（5）、高温电池组件（6）和下接头（7），所述的下接头（7）、高温电池组件（6）、检测控制组件（5）和动力执行组件顺次连接形成管柱，所述的高温电池组件（6）与检测控制组件（5）和动力执行组件分别电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种磁信号驱动机械定位器启动装置，其特征在于：包括动力执行组件、检测控制组件（5）、高温电池组件（6）和下接头（7），所述的下接头（7）、高温电池组件（6）、检测控制组件（5）和动力执行组件顺次连接形成管柱，所述的高温电池组件（6）与检测控制组件（5）和动力执行组件分别电连接。


2.根据权利要求1所述的一种磁信号驱动机械定位器启动装置，其特征在于：所述的动力执行组件包括伸缩杆（1）、连接头（2）、丝杠（3）和大扭矩直流电机带行星减速器（4）；所述的伸缩杆（1）与大扭矩直流电机带行星减速器（4）通过丝杠（3）连接，所述的连接头（2）设在伸缩杆（1）上；所述的连接头（2）连接有机械定位器。


3.根据权利要求1所述的一种磁信号驱动机械定位器启动装置，其特征在于：所述的检测控制组件（5）至少包括单片机和磁定位器，所述的单片机与磁定位器电信号连接。


4.根据权利要求3所述的一种磁信号驱动机械定位器启动装置，其特征在于：所述的检测控制组件（5）内设有的磁定位器...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙虎，苏敏文，张文，郭卨赟，廖作杰，田文超，叶忠汉，侯俊耀，何炜，李铭，
申请(专利权)人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司，中国石油天然气集团有限公司，中国石油集团川庆钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61