[发明专利]全自动无线远程控制固井水泥头及使用方法

权利要求书

1.一种全自动无线远程控制固井水泥头，其特征在于包括水泥头本体、压帽、电源箱、遥控单元、井口控制单元、第一电动执行单元、第二电动执行单元、第三电动执行单元、第四电动执行单元；

水泥头本体的内部有注浆通道，水泥头本体的上端密封固定安装有能够将注浆通道封堵的压帽；

水泥头本体的上部外侧设有与注浆通道相连通的主替浆通道，水泥头本体的下部外侧设有与注浆通道相连通的注灰通道；主替浆通道上设有第一旋塞阀，第一旋塞阀与第一电动执行单元连接在一起；

注灰通道上固定连通有排污通道，对应排污通道与水泥头本体之间位置的注灰通道上设有第二旋塞阀，第二旋塞阀与第二电动执行单元连接在一起；排污通道上设有第三旋塞阀，第三旋塞阀与第三电动执行单元连接在一起；

主替浆通道与注灰通道之间位置的注浆通道内设有胶塞，胶塞下方位置的注浆通道内安装有能够挡住胶塞下行的档销，档销与第四电动执行单元固定连接在一起；

电源箱外接多个过流保护模块，电源箱通过过流保护模块分别与井口控制单元、第一电动执行单元、第二电动执行单元、第三电动执行单元和第四电动执行单元连接，井口控制单元分别与遥控单元、第一电动执行单元、第二电动执行单元、第三电动执行单元和第四电动执行单元连接。

2.根据权利要求1所述的全自动无线远程控制固井水泥头，其特征在于遥控单元包括处理模块一、供电模块、人机交互面板、通信单元一和数据存储模块，供电模块、人机交互面板、通信单元一和数据存储模块均与处理模块一连接，人机交互面板上设有按键、显示屏和多个LED。

3.根据权利要求1或2所述的全自动无线远程控制固井水泥头，其特征在于井口控制单元包括通信单元二、处理模块二、压力感应模块、电源开关和通信模块一，通信单元二、压力感应模块、电源开关和通信模块一均与处理模块二连接。

4.根据权利要求3所述的全自动无线远程控制固井水泥头，其特征在于第一电动执行单元、第二电动执行单元、第三电动执行单元和第四电动执行单元均包括通信模块二、处理模块三、电机驱动模块、角度传感模块和保护单元，通信模块二、电机驱动模块和角度传感模块均与处理模块三连接，保护单元与电机驱动模块连接，通信模块二与通信模块一连接；保护单元包括机械保护、过载保护、过热保护和限位保护，机械保护、过载保护、过热保护和限位保护均与电机驱动模块连接。

5.根据权利要求1或2或4所述的全自动无线远程控制固井水泥头，其特征在于电源箱包括锂电池组和分布式电源系统，锂电池组和分布式电源系统连接，多个过流保护模块分别与分布式电源系统连接。

6.根据权利要求3所述的全自动无线远程控制固井水泥头，其特征在于电源箱包括锂电池组和分布式电源系统，锂电池组和分布式电源系统连接，多个过流保护模块分别与分布式电源系统连接。

7.根据权利要求1或2或4或6所述的全自动无线远程控制固井水泥头，其特征在于主替浆通道上固定连通有副替浆通道，副替浆通道的一端与对应档销下方位置的注浆通道固定连通，第一旋塞阀设在副替浆通道与水泥头本体之间位置的主替浆通道上，副替浆通道上设有压力表，对应压力表与主替浆通道之间位置的副替浆通道上设有第四旋塞阀。

8.根据权利要求5所述的全自动无线远程控制固井水泥头，其特征在于主替浆通道上固定连通有副替浆通道，副替浆通道的一端与对应档销下方位置的注浆通道固定连通，第一旋塞阀设在副替浆通道与水泥头本体之间位置的主替浆通道上，副替浆通道上设有压力表，对应压力表与主替浆通道之间位置的副替浆通道上设有第四旋塞阀。

9.根据权利要求3所述的全自动无线远程控制固井水泥头，其特征在于主替浆通道上固定连通有副替浆通道，副替浆通道的一端与对应档销下方位置的注浆通道固定连通，第一旋塞阀设在副替浆通道与水泥头本体之间位置的主替浆通道上，副替浆通道上设有压力表，对应压力表与主替浆通道之间位置的副替浆通道上设有第四旋塞阀。

10.一种根据权利要求1至7所述的全自动无线远程控制固井水泥头的使用方法，其特征在于包括：

装胶塞至档销上方位置的注浆通道内；

井口控制单元接收遥控单元发出的信号，并发送至信号至对应的电动执行单元，其中遥控单元发出的信号包括：注前置液和水泥浆的信号、替浆信号、冲洗管线信号、替浆结束信号；

第一电动执行单元、第二电动执行单元、第三电动执行单元、第四电动执行单元接收井口控制单元输出的信号，进行控制操作，具体包括：

1、第二电动执行单元接收井口控制单元输出的注前置液和水泥浆的信号，控制第二旋塞阀打开；

2、第二电动执行单元接收井口控制单元输出的替浆信号，控制第二旋塞阀关闭；第一电动执行单元接收井口控制单元输出的替浆信号，控制第一旋塞阀打开；第四电动执行单元接收井口控制单元输出的替浆信号，控制档销打开；

3、第三电动执行单元接收井口控制单元输出的冲洗管线信号，控制第三旋塞阀打开；

4、第一电动执行单元接收井口控制单元输出的替浆结束信号，控制第一旋塞阀关闭；第三电动执行单元接收井口控制单元输出的替浆结束信号，控制第三旋塞阀关闭。