[发明专利]一种开滑套防顶器及其控制方法

权利要求书

1.一种开滑套防顶器，其特征在于，包括：

本体，其为圆柱体结构；以及

第一、第二支撑键，其设置在所述本体相对两侧，能够绕所述本体径向旋转，当其完全打开时，其与所述本体轴向垂直；

空槽，其位于设置有所述第一、第二支撑键的本体两侧，其形状与所述第一、第二支撑键绕本体径向旋转过程中扫过所述本体的形状相对应，用于完全容纳所述第一、第二支撑键；

第一、第二防顶销，其设置在所述本体内部，用于支撑所述第一、第二支撑键，使其与所述本体轴向垂直；

第一、第二复位弹簧，其一端限位，另一端与所述第一、第二支撑键固定，用于回复所述第一、第二支撑键与所述本体轴向垂直；

其中，所述第一、第二复位弹簧的一端通过第一、第二限位销限位；所述第一、第二支撑键通过支撑键固定销与所述本体连接；

第一、第二伸缩机构，其分别与所述第一、第二支撑键相靠近的一端连接，用于调节所述第一、第二支撑键的长度；

驱动电机，其设置在所述第一、第二伸缩机构中，用于驱动所述第一、第二伸缩机构调节所述第一、第二支撑键的长度，并控制所述第一、第二伸缩机构带动所述第一、第二支撑键绕所述本体径向旋转。

2.如权利要求1所述的开滑套防顶器，其特征在于，所述伸缩机构包括：

伸缩杆，其一端连接所述支撑键；

伸缩槽，其形状与所述伸缩杆对应，用于完全容纳所述伸缩杆，所述驱动电机驱动所述伸缩杆在所述伸缩槽中运动；

杆帽，其设置在所述伸缩杆另一端，用于限定所述伸缩杆在所述伸缩槽中运动。

3.如权利要求2所述的开滑套防顶器，其特征在于，还包括：

压力传感器，其置于所述防顶器底部，用于检测滑套内压力；

控制器，其与所述压力传感器和驱动电机电连接，用于接收所述压力传感器的检测数据，并控制所述驱动电机。

4.一种开滑套防顶器的控制方法，其特征在于，包括：

步骤1：将权利要求1-3任意一项所述的开滑套防顶器置于工具串最底部，第一、第二支撑键位于所述空槽内，下放所述防顶器通过滑套；

步骤2：开滑套的同时控制所述驱动电机调节所述第一、 第二支撑键的长度，使得第一、第二支撑键与所述本体轴向的夹角θ为：

当P_i＜P_g≤10P_i时，

d_i＝r₁/|sinθ|

或

当P_g＞10P_i时，d_i＝1.05r₁，θ＝90°

其中，P_i为滑套内压力，P_g为滑套外压力，μ₁为支撑键与油井管道内壁的摩擦系数，μ₂为待开滑套与油井管道内壁的摩擦系数，d_i为第一、第二支撑键的长度，r₁为油井管道内径。

5.如权利要求4所述的开滑套防顶器的控制方法，其特征在于，所述伸缩机构调节第一、第二支撑键的长度为油井管道内径的1.01～1.07倍。

6.如权利要求4所述的开滑套防顶器的控制方法，其特征在于，所述第一、第二支撑键绕所述本体径向旋转的角度为0～180°。

7.如权利要求4所述的开滑套防顶器的控制方法，其特征在于，开滑套前须先进行通井；开滑套后，当井口油压稳定后，控制所述第一、第二支撑键旋转容纳于本体空槽内，上提回收工具串。