【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及座封，特别是一种多级复合动力机械座封系统及其座封到位方法。
技术介绍
1、传统的井下座封工具采用民用火药作为动力源，由于火药在井下发生燃烧，无法传递可靠的信号到地面来告知井下座封的完成状态，且火药燃烧短暂释放一次性能量，若未能座封到位。也无法得知的话将对井下的分段作业造成影响；反之，若通过增大火药用量来提供足够的座封力以确保座封完成，又会造成能源和能量的过渡损耗，且也会对装置本身造成较大的损伤，影响使用寿命和使用体验。
技术实现思路
1、专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种多级复合动力机械座封系统及其座封到位方法，作业过程安全可靠，可反应井下座封作业的完成状态，保证座封到位。
2、技术方案：为实现上述目的，本专利技术的一种多级复合动力机械座封系统及其座封到位方法，包括筒体，所述筒体内轴向运动有中心拉杆，所述中心拉杆上端通过机械传动机构连接电力驱动机构；所述中心拉杆下端伸出所述筒体的下端口与转接杆连接，所述筒体的下端口延伸固接有推筒，所述推筒的下端口与所述转接杆通过锁定结构连接；所述中心拉杆中部外侧套设多级增压系统，用于增压助推所述中心拉杆相对所述筒体的下端口回收；所述电力驱动机构通过电缆电性连接于供电机构，所述供电机构设置有电流监控模块，用于启停和调节供电。
3、进一步地，所述多级增压系统包括沿中心拉杆轴向排列的多个独立的增压腔，多个所述增压腔分别通过对应的增压口接入增压介质；所述中心拉杆上对应于每个增压腔均固设有活塞
4、进一步地，所述筒体对应于每个增压腔设置有增压筒，相邻两个所述增压筒间通过增压接头可拆卸连接，所述中心拉杆对应于每个增压腔设置有活塞杆，相邻两个所述活塞杆的相近端可拆卸连接。
5、进一步地，多个所述增压口环绕对应的所述增压腔周侧设置，用于连接所述增压腔与井下液压环境。
6、进一步地，所述增压口位于所述增压接头外壁上，所述增压接头的上半内孔用于连通所述增压口与对应所述增压腔；所述活塞杆的上半段与所述增压接头的上半内孔填充配合，用于阻隔所述增压口与对应所述增压腔；所述活塞杆的下半段与所述增压接头的下半内孔活塞配合，用于分隔相邻两个所述增压腔。
7、进一步地，所述锁定结构包括位于所述推筒上的销钉孔和位于所述转接杆的销钉槽，所述销钉孔与所述销钉槽对齐设置，且二者内共同插设有启动销钉。
8、进一步地，所述电力驱动机构为电机减速机组，其输出轴套接所述机械传动机构的驱动轴，所述驱动轴下端连接有丝母，用于驱动所述丝母贴合所述筒体内壁转动，所述丝母轴向限位于所述筒体内，所述丝母内螺纹配合设置有丝杆，所述丝杆通过导向结构与所述驱动轴内导孔滑移配合，所述丝杆下端连接所述中心拉杆，所述丝杆杆身通过导向结构与所述筒体内壁的导槽滑移配合。
9、进一步地，过程中通过供电电流的变化来判断井下座封状态，具体包括以下步骤：
10、s1、将座封装置与电缆和待座封结构连接好，下放到井下预设座封位置；
11、s2、由地面供电机构控制面板将直流电源正极接缆芯，负极接缆皮，调节电压和电流至参考值；
12、s3、给座封装置供电，并由电流监控模块监测电流变化，当供电后首次出现电流先增大后减小时，表明启动销钉剪切完成；在增压助推和中心拉杆拉力的双重作用下最终拉断待座封结构的释放栓；当增压腔连接于井下液压环境时，出现电流值小或者第二次先增大后减小，且一端时间后电流不变，表明座封到位完成，则停止供电；
13、s4、将座封装置取出进行复位，重装启动销钉，为下次座封作业做准备。
14、进一步地，座封装置复位时，由地面供电机构控制面板将直流电源正极接缆皮，负极接缆芯，调节电压电流至调定值后，给座封工具供电，由电流监控模块监测到电流迅速增大到调定电流时，立刻控制供电机构停止供电。
15、有益效果：本专利技术的一种多级复合动力机械座封系统及其座封到位方法，提供持续性单向拉力，并可实时监测井下座封完成状态，直至完成座封，使得座封更加可靠；采用电力驱动代替传统火药燃烧驱动，更加安全环保，且减少能量和能源的损耗，结构上也因此变得紧凑，使得下井更加容易；采用增压助推来提供更大的座封力，且增压的介质来源可直接引用井下的液压环境，利用中心拉杆联动的方式同时触动多级增压系统工作，有效利用能源且产生更好的座封效果；且无论井下液压环境能够提供的助力大或者小都不影响座封结果，若井液压力转成的机械拉力大于桥塞释放栓的拉断力，则可快速完成座封，若井液压力转成的机械拉力小于桥塞释放栓的拉断力，在电机丝杆拉力的继续作用下，同样实现座封。
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1.一种多级复合动力机械座封系统，其特征在于：包括筒体(1)，所述筒体(1)内轴向运动有中心拉杆(2)，所述中心拉杆(2)上端通过机械传动机构(3)连接电力驱动机构(8)；所述中心拉杆(2)下端伸出所述筒体(1)的下端口与转接杆(4)连接，所述筒体(1)的下端口延伸固接有推筒(5)，所述推筒(5)的下端口与所述转接杆(4)通过锁定结构(6)连接；所述中心拉杆(2)中部外侧套设多级增压系统(7)，用于增压助推所述中心拉杆(2)相对所述筒体(1)的下端口回收；所述电力驱动机构(8)通过电缆电性连接于供电机构，所述供电机构设置有电流监控模块，用于启停和调节供电。
2.根据权利要求1所述的一种多级复合动力机械座封系统，其特征在于：所述多级增压系统(7)包括沿中心拉杆轴向排列的多个独立的增压腔(71)，多个所述增压腔(71)分别通过对应的增压口(72)接入增压介质；所述中心拉杆(2)上对应于每个增压腔(71)均固设有活塞套(21)，所述中心拉杆(2)拉动所述活塞套(21)与对应所述增压腔(71)滑移配合，用于打开对应所述增压口(72)。
3.根据权利要求2所述的一种
4.根据权利要求3所述的一种多级复合动力机械座封系统，其特征在于：多个所述增压口(72)环绕对应的所述增压腔(71)周侧设置，用于连接所述增压腔与井下液压环境。
5.根据权利要求4所述的一种多级复合动力机械座封系统，其特征在于：所述增压口(72)位于所述增压接头(12)外壁上，所述增压接头(12)的上半内孔用于连通所述增压口(72)与对应所述增压腔(71)；所述活塞杆(22)的上半段与所述增压接头(12)的上半内孔填充配合，用于阻隔所述增压口(72)与对应所述增压腔(71)；所述活塞杆(22)的下半段与所述增压接头(12)的下半内孔活塞配合，用于分隔相邻两个所述增压腔(71)。
6.根据权利要求5所述的一种多级复合动力机械座封系统，其特征在于：所述锁定结构(6)包括位于所述推筒(5)上的销钉孔(61)和位于所述转接杆(4)的销钉槽(62)，所述销钉孔(61)与所述销钉槽(62)对齐设置，且二者内共同插设有启动销钉(63)。
7.根据权利要求1所述的一种多级复合动力机械座封系统，其特征在于：所述电力驱动机构(8)为电机减速机组，其输出轴套接所述机械传动机构(3)的驱动轴(31)，所述驱动轴(31)下端连接有丝母(32)，用于驱动所述丝母(32)贴合所述筒体(1)内壁转动，所述丝母(32)轴向限位于所述筒体(1)内，所述丝母(32)内螺纹配合设置有丝杆(33)，所述丝杆(33)通过导向结构与所述驱动轴(31)内导孔滑移配合，所述丝杆(33)下端连接所述中心拉杆(2)，所述丝杆(33)杆身通过导向结构与所述筒体(1)内壁的导槽滑移配合。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种多级复合动力机械座封系统的座封到位方法，其特征在于：过程中通过供电电流的变化来判断井下座封状态，具体包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种多级复合动力机械座封系统的座封到位方法，其特征在于：座封装置复位时，由地面供电机构控制面板将直流电源正极接缆皮，负极接缆芯，调节电压电流至调定值后，给座封工具供电，由电流监控模块监测到电流迅速增大到调定电流时，立刻控制供电机构停止供电。
...【技术特征摘要】
1.一种多级复合动力机械座封系统，其特征在于：包括筒体(1)，所述筒体(1)内轴向运动有中心拉杆(2)，所述中心拉杆(2)上端通过机械传动机构(3)连接电力驱动机构(8)；所述中心拉杆(2)下端伸出所述筒体(1)的下端口与转接杆(4)连接，所述筒体(1)的下端口延伸固接有推筒(5)，所述推筒(5)的下端口与所述转接杆(4)通过锁定结构(6)连接；所述中心拉杆(2)中部外侧套设多级增压系统(7)，用于增压助推所述中心拉杆(2)相对所述筒体(1)的下端口回收；所述电力驱动机构(8)通过电缆电性连接于供电机构，所述供电机构设置有电流监控模块，用于启停和调节供电。
2.根据权利要求1所述的一种多级复合动力机械座封系统，其特征在于：所述多级增压系统(7)包括沿中心拉杆轴向排列的多个独立的增压腔(71)，多个所述增压腔(71)分别通过对应的增压口(72)接入增压介质；所述中心拉杆(2)上对应于每个增压腔(71)均固设有活塞套(21)，所述中心拉杆(2)拉动所述活塞套(21)与对应所述增压腔(71)滑移配合，用于打开对应所述增压口(72)。
3.根据权利要求2所述的一种多级复合动力机械座封系统，其特征在于：所述筒体(1)对应于每个增压腔(71)设置有增压筒(11)，相邻两个所述增压筒(11)间通过增压接头(12)可拆卸连接，所述中心拉杆(2)对应于每个增压腔(71)设置有活塞杆(22)，相邻两个所述活塞杆(22)的相近端可拆卸连接。
4.根据权利要求3所述的一种多级复合动力机械座封系统，其特征在于：多个所述增压口(72)环绕对应的所述增压腔(71)周侧设置，用于连接所述增压腔与井下液压环境。
5.根据权利要求4所述的一种多级复合动力机械座封系统，其特征在于：所述增压口(72)位于所述增压接头(12...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘勇，唐桂亮，陈新林，李晨宣，李永湘，侯猛，陈逸冰，
申请(专利权)人：巴州大朴石油技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：
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