【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于石油钻采，具体涉及一种机电液一体式测试阀。
技术介绍
1、地层测试中，测试设备通过钻杆或者油管连接下放到井中设计深度。在测试过程中需要操作工具时，通过地面的操作，测试设备可以打开或者关闭地下油气与地面的通道，并通过打开或关闭流道获取压力恢复的数据，来获得地层中各个时期的各种压力、温度数据，同时还能取出流体样品。地面上通过对样品的分析可以得到流体类型、性质和油气比等数据，根据压力、流速和液体黏度等数据可以估计地层渗透率和其他特性，为后期的地层开采提供依据。
2、目前现有测试设备大多采用全通径测试阀。
3、全通径测试阀大致分为两种：一种是依靠浮动活塞作为动力部分进行流道的开关。浮动活塞一端承受静柱压力，另一端承受氮气室中压缩氮气的压力。坐封封隔器之后，施加于环形空间的泵压使浮动活塞向下运动，将球阀拉至打开位置。释放环空压力，压缩氮气活塞向上返回，关闭球阀。但这种测试阀在球阀打开期间需要保持环空压力，现场需要人员值班，随时注意压力变化，一旦压力出现变化，球阀就有可能关闭。
4、另一种是选择测试阀。它是在第一种测试阀的基础上增加了换位机构。操作时可以通过重复加压、泄压操作实现开关流道，即加压一次，球阀打开；泄压后，球阀开井并锁定；再加压泄压一次流道就会关闭。它比第一种的好处是开井期间不需要保持环空压力。
5、这两种测试阀作业时地面无法准确的判断井下测试阀开/关状态，特别在井下不出东西的情况下，目前一般是通过人工记录开/关流道记录，十分费时费力，且一旦记录错误，就会导致作业失败
6、以上两种测试阀的操作压力都很高，一般在15mpa以上。对于管汇的抗压要求较高，且有一定的作业风险；同时该选择测试阀需要配备氮气室，才能实现浮动活塞的操控，而氮气的密封问题非常关键，如果氮气泄露，工具就无法正常工作，平时工具的维护保养过程中都需要充泄氮气，且气体的密封、保压、运输过程中都要考虑安全问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种机电液一体式测试阀，通过电器元件和液压油的配合实现流道的开/关，摒弃了现有氮气室结构，降低了作业风险的同时避免出现工具操作混乱的现象。
2、本专利技术所采用的技术方案是，机电液一体式测试阀，包括相互连接的上接头和球阀外筒，球阀外筒内设置有球笼，球笼内活动连接有球阀总成，球笼一端通过止退螺钉连接有球座短节，另一端连接有执行机构，通过执行机构控制球阀总成的开关运动；
3、执行机构连接有动力机构，动力机构为执行机构提供驱动球阀总成开关运动的动力，动力机构远离执行机构一端连接有下接头。
4、本专利技术的特征还在于，
5、执行机构包括与球阀外筒连接的操作外筒，操作外筒内侧设置有操作心轴，且操作外筒和操作心轴之间形成用于动力机构驱动操作心轴的空腔；
6、操作心轴靠近球阀总成一端通过顶丝连接有连接短节，连接短节外侧远离操作心轴端通过压紧螺钉连接有支撑块，支撑块与执行球阀总成开关运动的操作销连接，操作销与球阀总成之间卡接。
7、操作心轴外侧设置有将空腔分割为上端和下端的隔环，隔环与操作外筒内壁抵接。
8、连接短节、操作销和支撑块均位于球笼内侧，且球笼侧壁开有窗口，用于提供操作销的位移空间。
9、动力机构包括油室外筒，油室外筒通过过渡短节与操作外筒连接；
10、油室外筒内侧设置有油室心轴，油室外筒和油室心轴之间形成容纳液压油的油腔，油腔一端通过孔道连接有电气室，电气室根据操作指令将油腔内的液压油输送至空腔的上端或下端，实现操作心轴的移动，电气室远离油腔一端与下接头连接。
11、油室外筒外侧开有注油口，通过注油口向油腔内注入液压油。
12、油腔与电气室连接一端设置有过滤环。
13、电气室包括液压泵，液压泵一侧设置有为液压泵提供动力的电机，液压泵的进油口通过孔道与油腔连通，液压泵的出油口通过供油孔道连通有液动换向阀，供油孔道还通过孔道分别连通有电磁阀a和电磁阀b，电磁阀a和电磁阀b用于控制液动换向阀供油位的切换；
14、液动换向阀一侧供油位通过孔道将液压油输送至空腔上端，同时将空腔下端泄压的液压油转移至空腔上端；
15、液动换向阀另一侧供油位通过孔道将液压油输送至空腔下端，同时将空腔上端泄压的液压油通过回油孔道输送回油腔。
16、电气室内还设置有接受指令并进行处理的电路控制板和电源，电路控制板通过线路与电磁阀a、电磁阀b和电机连接，电源为电路控制板、电磁阀a、电磁阀b和电机提供电能。
17、供油孔道上设置有单向阀。
18、本专利技术的有益效果是，
19、(1)本专利技术机电液一体式测试阀通过电气室内的电磁阀a和电磁阀b分别向操作心轴隔环的两侧进行注油或卸油，实现操作心轴在井下的上下移动，从而带动操作销控制球阀总成的转动，实现地下油气连通地面流道的开/关；摒弃了现有测试阀中的氮气室结构，避免了因氮气室内高压存在的作业风险和密封问题。同时降低了整体测试阀的保养难度。
20、(2)本专利技术机电液一体式测试阀在地面向电路控制板发送操作指令，电路控制板接受到指令后，激活相应的电磁阀，对液动换向阀进行换位，将液压油注入操作心轴隔环的一侧，隔环另一侧的液压油通过孔道退回油腔内，从而实现操作心轴的移动；每次发送操作指令均进行数据记录，由于控制操作心轴进行不同方向移动时，会采用不同的电磁阀，所以可以明确知晓每次操作后井下流道的开关状态，无需通过人工记录，省时省力，避免出现工具操作混乱的现象。
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1.机电液一体式测试阀，其特征在于，包括相互连接的上接头(1)和球阀外筒(2)，所述球阀外筒(2)内设置有球笼(11)，球笼(11)内活动连接有球阀总成(6)，所述球笼(11)一端通过止退螺钉(4)连接有球座短节(3)，另一端连接有执行机构，通过所述执行机构控制球阀总成(6)的开关运动；
2.根据权利要求1所述的机电液一体式测试阀，其特征在于，所述执行机构包括与球阀外筒连接(2)的操作外筒(13)，所述操作外筒(13)内侧设置有操作心轴(12)，且操作外筒(13)和操作心轴(12)之间形成用于动力机构驱动操作心轴(12)的空腔；
3.根据权利要求2所述的机电液一体式测试阀，其特征在于，所述操作心轴(12)外侧设置有将空腔分割为上端和下端的隔环，隔环与操作外筒(13)内壁抵接。
4.根据权利要求3所述的机电液一体式测试阀，其特征在于，所述连接短节(9)、操作销(5)和支撑块(7)均位于球笼(11)内侧，且所述球笼(11)侧壁开有窗口，用于提供操作销(5)的位移空间。
5.根据权利要求3或4所述的机电液一体式测试阀，其特征在于，所述动力
6.根据权利要求5所述的机电液一体式测试阀，其特征在于，所述油室外筒(15)外侧开有注油口，通过所述注油口向油腔(16)内注入液压油。
7.根据权利要求5所述的机电液一体式测试阀，其特征在于，所述油腔(16)与电气室(19)连接一端设置有过滤环(18)。
8.根据权利要求5所述的机电液一体式测试阀，其特征在于，所述电气室(19)包括液压泵(25)，液压泵(25)一侧设置有为液压泵(25)提供动力的电机(26)，所述液压泵(25)的进油口通过孔道与油腔(16)连通，液压泵(25)的出油口通过供油孔道连通有液动换向阀(23)，所述供油孔道还通过孔道分别连通有电磁阀a(21)和电磁阀b(22)，所述电磁阀a(21)和电磁阀b(22)用于控制液动换向阀(23)供油位的切换；
9.根据权利要求8所述的机电液一体式测试阀，其特征在于，所述电气室(19)内还设置有接受指令并进行处理的电路控制板(27)和电源，所述电路控制板(27)通过线路与电磁阀a(21)、电磁阀b(22)和电机(26)连接，所述电源为电路控制板(27)、电磁阀a(21)、电磁阀b(22)和电机(26)提供电能。
10.根据权利要求8所述的机电液一体式测试阀，其特征在于，所述供油孔道上设置有单向阀(24)。
...【技术特征摘要】
1.机电液一体式测试阀，其特征在于，包括相互连接的上接头(1)和球阀外筒(2)，所述球阀外筒(2)内设置有球笼(11)，球笼(11)内活动连接有球阀总成(6)，所述球笼(11)一端通过止退螺钉(4)连接有球座短节(3)，另一端连接有执行机构，通过所述执行机构控制球阀总成(6)的开关运动；
2.根据权利要求1所述的机电液一体式测试阀，其特征在于，所述执行机构包括与球阀外筒连接(2)的操作外筒(13)，所述操作外筒(13)内侧设置有操作心轴(12)，且操作外筒(13)和操作心轴(12)之间形成用于动力机构驱动操作心轴(12)的空腔；
3.根据权利要求2所述的机电液一体式测试阀，其特征在于，所述操作心轴(12)外侧设置有将空腔分割为上端和下端的隔环，隔环与操作外筒(13)内壁抵接。
4.根据权利要求3所述的机电液一体式测试阀，其特征在于，所述连接短节(9)、操作销(5)和支撑块(7)均位于球笼(11)内侧，且所述球笼(11)侧壁开有窗口，用于提供操作销(5)的位移空间。
5.根据权利要求3或4所述的机电液一体式测试阀，其特征在于，所述动力机构包括油室外筒(15)，所述油室外筒(15)通过过渡短节(14)与操作外筒(13)连接；
6.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋东雷，陈浩东，刁欢，吴轩，魏安超，魏剑飞，王恒，李祝军，黄清，杨凯宇，彭昊，邹鹏，王瑞华，曹仰康，
申请(专利权)人：中海石油中国有限公司海南分公司，
类型：发明
国别省市：
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