[发明专利]电磁驱动拉绳滑轮式井下封井器

说明书

技术领域

本发明用于油气田全过程欠平衡钻井作业，属于欠平衡钻井及完井的井下封井工具。

背景技术

井下封井器是安装在井下套管上的单向阀，也称为井下套管阀，其开启或关闭由地面控制系统操作，可隔绝井下压力，是一种新型井下封井技术。随着欠平衡技术的广泛应用以及全过程欠平衡技术水平的不断提高，全过程欠平衡钻井技术在实现安全钻井过程中的作用变得日益重要，井下封井器是全过程欠平衡得以实现的关键设备。

目前国内所使用的封井器主要由两种：一种是地面控制系统提供液压驱动力，驱动内滑套运动，操控阀板，从而实现阀板的开启或关闭操作。另一种也是由地面控制系统提供液压驱动力，而驱动的是封井器外筒上透槽内的机构，机构直接作用在阀板上从而打开封井器的阀板。提供的驱动均为液压驱动力，因在现场应用过程中存在诸多的未知因素，可能对井下封井器的液压元件造成一定程度的损伤，如液压控制管线爆裂、挤毁、泄漏等，井下封井器内部液压元件也有被损坏的可能，从而导致井下封井失败，进一步导致全过程欠平衡钻完井作业失败，同时也会破坏了油气产层。

发明内容

为避免由液压控制系统的封井器存在的问题，本发明在于提供无需液压管线控制的一种电磁驱动拉绳滑轮式井下封井器。

本发明采用的技术方案是：一种电磁驱动拉绳滑轮式井下封井器，包括上接头、外筒、阀座总成、销轴、阀板、拉簧、下接头、电磁驱动系统、电气控制系统组成，其中上接头的下端与外筒的上端通过螺纹联接在一起，阀座总成的上端与外筒的上端通过螺纹联接在一起，并处于上接头的下端下面，阀座总成的下端通过销轴连接阀板，阀座总成的下端和阀板上连接拉簧，下接头的上端与外筒的下端通过螺纹联接在一起，其特征在于：电磁驱动系统包括电磁驱动装置、螺钉、拉绳、支撑轴、滑轮，其中电磁驱动装置由螺钉固定于外筒上，另一端连接拉绳，支撑轴固定在外筒内壁上，滑轮安装在支撑轴上，拉绳另一端穿过滑轮连接在阀板的一端，电气控制系统包括接近开关、导线、控制器组成，接近开关安装在阀座总成上，接近开关末端接导线连接井上的控制器，控制器连接导线将信号传到电磁驱动装置。

本发明的优点在于结构简单，安装方便，制造成本低，并具有作业准确可靠，自动化程度高等优点。

附图说明

图1 为本发明实施例的阀板半拉开结构示意图。

图2 为本发明实施例的阀板关闭结构示意图。

图中：1、上接头  2、外筒  3、阀座总成  4、销轴  5、阀板  6、拉簧  

7、下接头  8、电磁驱动装置  9、螺钉  10、拉绳   11、支撑轴   12、滑轮   

13、接近开关  14、导线

具体实施方式

在图1~2的实施例中：上接头(1)的下端与外筒(2)的上端通过螺纹联接在一起，阀座总成(3)的上端与外筒(2) 的上端通过螺纹联接在一起，并处于上接头(1)的下端下面，阀座总成(3)的下端通过销轴(4)连接阀板(5)，阀座总成(3)的下端和阀板(5)上连接拉簧(6)，下接头(7)的上端与外筒(2)的下端通过螺纹联接在一起。电磁驱动装置(8)通过螺钉(9)固定于外筒(2)上，另一端连接拉绳(10)，支撑轴(11)固定在外筒(2)内壁上，滑轮(12)安装在支撑轴(11)上，拉绳(10)另一端穿过滑轮(12)连接在阀板 (5)的一端。接近开关(13)安装在阀座总成(3)上，接近开关(13)末端接导线(14)连接井上的控制器，控制器连接导线将信号传到电磁驱动装置(8)。在下钻过程中，当钻头到达接近开关(13)位置时，接近开关(13)发出信号通过导线(14)传给地面控制器，地面控制器发出信号使电磁驱动装置(8)通电，电磁铁在电磁作用下向上运动，带动拉绳(10)将阀板(5)拉开，让钻头通过进行钻井；当起钻时，钻头向上运动到达接近开关(13)位置时，接近开关(13)通过导线(14)传递信号给地面控制器，地面控制器发出信号使电磁驱动装置(8)断电，电磁铁在弹簧作用下向下运动，拉绳(10)失去拉力，阀板(5)在拉簧(6)作用下关闭，隔断了阀外的压力，保护了阀内的设备和工作环境。