一种电动液压坐封装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电动液压坐封装置，其包括井下电动液压坐封工具和地面操控箱；电动液压坐封工具包括减震电子短节、液压平衡短节、液压动力短节和执行短节；减震电子短节与液压平衡短节通过螺环相连，液压平衡短节另一端与液压动力短节通过螺环相连，液压动力短节另一端与执行短节通过螺环相连；液压平衡短节提供液压油，液压动力短节使液压能转化为坐封力；执行短节内部具有活塞杆、坐封连轴、卡键及滑套短节；活塞杆端部与坐封连轴连接；坐封连轴通过设置杆与桥塞内部相连以产生坐封动作。本发明专利技术将常规仪器的电子短节与减震短节结合在仪器，提高了抗震性能、减小了仪器长度，模块化分体密封设计简化了维修流程、提高了仪器可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种电动液压坐封装置
本专利技术涉及坐封工具
，特别涉及一种电动液压坐封装置。
技术介绍
目前在进行增产作业时，先进行桥塞坐封，再进行射孔作业是分段压裂改造的重要技术手段。如何缩短桥塞坐封与射孔压裂的作业时间，提高作业效率，缩短完井周期，是一个重要的技术研究，具有相当大的经济价值。目前国内外最常用的电缆桥塞坐封工具是利用坐封工具携带的缓释火药燃烧产生高压气体，进而通过推筒和拉杆，将高压气体转为坐封力，最终实现桥塞坐封、丢手等一系列动作。其使用的火药属于民用爆炸物品，在采购、运输、使用和储存方面管理审批手续复杂，管理及使用成本高，并且存在许多安全隐患。现场装拆要求高、危险系数高，且每次作业后坐封工具必须全面清洗维护保养。因此现场需要更安全、环保、经济的动力源为桥塞隔断器提供坐封动力来源。近年来随着页岩气开发，桥塞施工量的飞速增加，规避解决火药坐封技术带来的问题克不容缓。电缆式电动机械坐封工具采用电池供电，通过抗震减速电机组进行机械坐封，可以在坐封完成后进行射孔作业，但是其采用的电池为一次性消耗品，一是使用成本较高，二是对电池废弃后的处理成本较高，且会造成一定的污染。常规液压坐封工具作业时，通过电缆将液压坐封工具通过地面控制使桥塞坐封。由于射孔会产生很强的震动冲击，常规液压坐封工具内部的液压元器件以及电子器件不具备抗震性能，因此不能在坐封后直接进行射孔作业。需要在坐封完成后将液压坐封工具起出，更换射孔管串，再进行射孔作业、压裂作业。其虽然安全经济可靠，但是工作效率较低。如果选择抗震性能较高的电子器件以及液压器件其成本就会变高。因此需要一种具备抗震抗冲击性能的电动液压坐封工具。当需要较大的坐封力时，常规液压坐封工具由于系统压力较低，需要通过增加液压缸数量即液压缸“叠罗汉”来提高坐封力，这样做会使得坐封工具长度增加，在一些情况下，液压坐封工具与射孔管串连接后，整个仪器串长度会超过防喷管的长度，导致无法施工作业。且由于液压缸级数变多，坐封时所需要的液压油也变多，整个仪器中油箱的长度也会成倍的增加。另外在液压动力源不变的情况下需要成倍的时间来完成坐封，降低了施工效率，增加了施工风险。因此需要一种高压力的液压坐封工具可以使液压系统压力能够在不增加仪器长度的情况下增大坐封力。目前的液压坐封工具在使用一次之后，第二次使用之前需要外接一套打压复位工装才能使坐封工具复位。由于井场环境恶劣复杂，坐封工具在起出地面后无法及时有效清洗干净，二次注油打压时无法提供干净的注油环境，难免使坐封工具内液压油受到污染，进而影响超高压柱塞泵等液压元器件的使用寿命，再者二次注油打压复位会使整个射孔作业效率大大降低，也增加了人力成本。另外在射孔作业时井下的细小泥沙会对仪器的密封件造成损伤，刮泥沙的结构件会更容易损坏，常规液压坐封工具刮泥环在拆卸时，必须将整个仪器拆卸开，或者需要将液压油放掉，这样依然无法避免井场恶劣环境带来的维护困难。因此具有快速更换泥沙刮泥环的坐封工具能够避免这一问题，极大的缩短了维护时间，提高了施工作业效率。
技术实现思路
针对目前桥塞坐封技术手段中缓释火药式桥塞坐封火药审批手续繁琐复杂，后期管理保养维护成本较高；电缆式电动机械坐封采用电池供电成本太高；常规电动液压坐封无法需要坐封完成后将坐封工具起出地面，在换射孔枪进行射孔作业，作业规程繁琐，现场维护时间较长的问题，本专利技术结合现有的坐封工具技术优点，提供一种电动液压坐封装置。其具备坐封力大、长度短、抗震抗冲击、坐封时间可控、井下坐封情况实时监测、地面自动复位、易维护的特点。本坐封工具采用减震电子短节设计，正电坐封，结合射孔时负电选址点火的技术特点，使坐封供电与点火供电互不影响，可以直接接射孔枪在坐封完成后进行射孔作业，提高施工作业效率。为实现上述目的，本专利技术技术方案如下：一种电动液压坐封装置，包括井下电动液压坐封工具和用来监测控制井下电动液压坐封工具工作的地面操控箱；所述电动液压坐封工具，包括减震电子短节、液压平衡短节、液压动力短节和执行短节；减震电子短节与液压平衡短节通过螺环相连，液压平衡短节另一端与液压动力短节通过螺环相连，液压动力短节另一端与执行短节通过螺环相连；所述减震电子短节内部具有井下电路部件；所述液压动力短节内部具有直流无刷电机和传感器；所述井下电路部件接收地面操控箱指令控制直流无刷电机并检测传感器采集到的压力信号，并将直流无刷电机的电流、电压、转速以及系统压力数据信息上传给地面操控箱；所述液压平衡短节提供液压油，液压动力短节使液压能转化为坐封力并平衡井液与仪器内部的压力；所述执行短节内部具有活塞杆、坐封连轴、卡键及滑套短节；所述活塞杆端部与坐封连轴连接，卡键设置在坐封连轴导向槽内，滑套短节与卡键连接；所述坐封连轴通过设置杆与桥塞内部相连以产生坐封动作。作为本专利技术的进一步改进，所述减震电子短节包括转接减震筒体、防转螺钉、密封圈和减震电子筒体；所述转接减震筒体一端为进线口，另一端内部加工有螺旋槽；所述减震电子筒体包括电子筒体以及附着在其外螺纹槽上的减震橡胶，所述减震橡胶外轮廓为螺纹结构，外螺纹槽与减震橡胶构成减震螺纹；所述转接减震筒体与减震电子筒体进行旋合构成减震螺旋副；转接减震筒体与减震电子筒体上均开设有若干个均布的直槽口，防转螺钉设置在所述直槽口内构成直线运动副；所述密封圈设置在转接减震筒体与减震电子筒体连接处。作为本专利技术的进一步改进，所述减震电子短节还包括反向承压密封针、压板和井下电路部件；所述井下电路部件设置在减震电子筒体内部，反向承压密封针通过压板固定在减震电子筒体端部上，反向承压密封针一端伸入转接减震筒体内部，另一端伸入减震电子筒体内部与井下电路部件电连接。作为本专利技术的进一步改进，所述井下电路部件包括轴向减震胶圈、径向减震胶圈、线路骨架、主控电路板、电源板、无刷电机驱动板、调制解调板及插座；所述插座和线路骨架分别设置在主控电路板两端，插座和线路骨架上均设置有轴向减震胶圈和径向减震胶圈；线路骨架中心设置有与反向承压密封针配合连接的插孔，插孔内部设置有绝缘垫和绝缘套；电源板、调制解调板和无刷电机驱动板均沿长度方向固定在主控电路板上，外部包覆硅胶。作为本专利技术的进一步改进，所述插座上面开设有若干非均布直槽口，其与用于固定所述液压平衡短节的卷销构成直线运动副。作为本专利技术的进一步改进，所述液压平衡短节包括高压插头、转接头、平衡活塞杆、弹簧座、活塞弹簧、平衡活塞、平衡筒体、防退环、插头、注油塞、单向阀及安全阀；所述高压插头与转接头一端连接形成第一空腔；平衡筒体与转接头另一端连接形成第二空腔；弹簧座设置在平衡筒体的第二空腔内部，弹簧座设置在转接头的第二空腔内；平衡活塞杆一端穿过弹簧座与转接头连接，平衡活塞杆内部的油路与第一空腔连通，另一端穿出平衡筒体另一端部，并设置防退环；所述平衡活塞设置在平衡活塞杆上；活塞弹簧一端设置在弹簧座上，另一端与平衡活塞连接；插头安装在平衡筒体下端部；所述注油塞和安全阀设置在转接头上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动液压坐封装置，其特征在于，包括井下电动液压坐封工具(1-2)和用来监测控制井下电动液压坐封工具(1-2)工作的地面操控箱(1-1)；/n所述电动液压坐封工具(1-2)，包括减震电子短节(2-1)、液压平衡短节(2-2)、液压动力短节(2-3)和执行短节(2-4)；减震电子短节(2-1)与液压平衡短节(2-2)通过螺环相连，液压平衡短节(2-2)另一端与液压动力短节(2-3)通过螺环相连，液压动力短节(2-3)另一端与执行短节(2-4)通过螺环相连；/n所述减震电子短节(2-1)内部具有井下电路部件；所述液压动力短节(2-3)内部具有直流无刷电机(8-3)和传感器(9-15)；所述井下电路部件接收地面操控箱(1-1)指令控制直流无刷电机(8-3)并检测传感器(9-15)采集到的压力信号，并将直流无刷电机(8-3)的电流、电压、转速以及系统压力数据信息上传给地面操控箱(1-1)；/n所述液压平衡短节(2-2)提供液压油，液压动力短节(2-3)使液压能转化为坐封力并平衡井液与仪器内部的压力；/n所述执行短节(2-4)内部具有活塞杆(10-2)、坐封连轴(10-5)、卡键(10-8)及滑套短节(10-9)；所述活塞杆(10-2)端部与坐封连轴(10-5)连接，卡键(10-8)设置在坐封连轴(10-5)导向槽内，滑套短节(10-9)与卡键(10-8)连接；所述坐封连轴(10-5)通过设置杆与桥塞内部相连以产生坐封动作。/n...

【技术特征摘要】
1.一种电动液压坐封装置，其特征在于，包括井下电动液压坐封工具(1-2)和用来监测控制井下电动液压坐封工具(1-2)工作的地面操控箱(1-1)；
所述电动液压坐封工具(1-2)，包括减震电子短节(2-1)、液压平衡短节(2-2)、液压动力短节(2-3)和执行短节(2-4)；减震电子短节(2-1)与液压平衡短节(2-2)通过螺环相连，液压平衡短节(2-2)另一端与液压动力短节(2-3)通过螺环相连，液压动力短节(2-3)另一端与执行短节(2-4)通过螺环相连；
所述减震电子短节(2-1)内部具有井下电路部件；所述液压动力短节(2-3)内部具有直流无刷电机(8-3)和传感器(9-15)；所述井下电路部件接收地面操控箱(1-1)指令控制直流无刷电机(8-3)并检测传感器(9-15)采集到的压力信号，并将直流无刷电机(8-3)的电流、电压、转速以及系统压力数据信息上传给地面操控箱(1-1)；
所述液压平衡短节(2-2)提供液压油，液压动力短节(2-3)使液压能转化为坐封力并平衡井液与仪器内部的压力；
所述执行短节(2-4)内部具有活塞杆(10-2)、坐封连轴(10-5)、卡键(10-8)及滑套短节(10-9)；所述活塞杆(10-2)端部与坐封连轴(10-5)连接，卡键(10-8)设置在坐封连轴(10-5)导向槽内，滑套短节(10-9)与卡键(10-8)连接；所述坐封连轴(10-5)通过设置杆与桥塞内部相连以产生坐封动作。


2.根据权利要求1所述一种电动液压坐封装置，其特征在于，所述减震电子短节(2-1)包括转接减震筒体(3-1)、防转螺钉(3-5)、密封圈(3-6)和减震电子筒体(3-7)；
所述转接减震筒体(3-1)一端为进线口，另一端内部加工有螺旋槽；
所述减震电子筒体(3-7)包括电子筒体(4-1)以及附着在其外螺纹槽上的减震橡胶(4-2)，所述减震橡胶(4-2)外轮廓为螺纹结构，外螺纹槽与减震橡胶(4-2)构成减震螺纹；所述转接减震筒体(3-1)与减震电子筒体(3-7)进行旋合构成减震螺旋副；
转接减震筒体(3-1)与减震电子筒体(3-7)上均开设有若干个均布的直槽口，防转螺钉(3-5)设置在所述直槽口内构成直线运动副；
所述密封圈(3-6)设置在转接减震筒体(3-1)与减震电子筒体(3-7)连接处。


3.根据权利要求2所述一种电动液压坐封装置，其特征在于，所述减震电子短节(2-1)还包括反向承压密封针(3-2)、压板(3-3)和井下电路部件(3-8)；
所述井下电路部件(3-8)设置在减震电子筒体(3-7)内部，反向承压密封针(3-2)通过压板(3-3)固定在减震电子筒体(3-7)端部上，反向承压密封针(3-2)一端伸入转接减震筒体(3-1)内部，另一端伸入减震电子筒体(3-7)内部与井下电路部件(3-8)电连接。


4.根据权利要求3所述一种电动液压坐封装置，其特征在于，所述井下电路部件(3-8)包括轴向减震胶圈(5-1)、径向减震胶圈(5-2)、线路骨架(5-3)、主控电路板(5-8)、电源板(5-9)、无刷电机驱动板(5-11)、调制解调板(5-12)及插座(5-14)；所述插座(5-14)和线路骨架(5-3)分别设置在主控电路板(5-8)两端，插座(5-14)和线路骨架(5-3)上均设置有轴向减震胶圈(5-1)和径向减震胶圈(5-2)；线路骨架(5-3)中心设置有与反向承压密封针(3-2)配合连接的插孔(5-7)，插孔(5-7)内部设置有绝缘垫(5-5)和绝缘套(5-6)；电源板(5-9)、调制解调板(5-12)和无刷电机驱动板(5-11)均沿长度方向固定在主控电路板(5-8)上，外部包覆硅胶。


5.根据权利要求4所述一种电动液压坐封装置，其特征在于，所述插座(5-14)上面开设有若干非均布直槽口，其与用于固定所述液压平衡短节(2-2)的卷销(5-13)构成直线运动副。


6.根据权利要求1所述一种电动液压坐封装置，其特征在于，所述液压平衡短节(2-2)包括高压插头(6-2)、转接头(6-7)、平衡活塞杆(6-8)、弹簧座(6-9)、活塞弹簧(6-10)、平衡活塞(6-13)、平衡筒体(6-14)、防退环(6-15)、插头(6-16)、注油塞(6-18)、单向阀(6-19)及安全阀(6-20)；
所述高压插头(6-2)与转接头(6-7)一端连接形成第一空腔；平衡筒体(6-14)与转接头(6-7)另一端连接形成第二空腔；弹簧座(6-9)设置在平衡筒体(6-14)的第二空腔内部，弹簧座(6-9)设置在转接头(6-7)的第二空腔内；平衡活塞杆(6-8)一端穿...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘九州，徐军明，杨家强，卢亚刚，吴西平，孙耀龙，姬小娟，
申请(专利权)人：西安石竹能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61