井下智能胶塞装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103790550103790550A(43)申请公布日2014.05.14(21)申请号201210435971.X(22)申请日2012.11.05(71)申请人王震地址200135上海市浦东新区锦绣路333弄46号601室(72)发明人李国庆王震(74)专利代理机构上海市沪一律师事务所31101代理人林建华(51)Int.Cl.E21B33/134(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图1页附图1页(54)发明名称井下智能胶塞装置(57)摘要一种井下智能胶塞装置，包括高压密封筒，涉及石油工程中固井设备领域，其特征在于：在高压密封筒内设有电机舱，电机舱内装有七级减速电机，七级减速电机的一端由电机联轴节与四头梯形扣丝杠连接，通过密封轴承连接中心轴，中心轴上依序设有一级密封橡胶体、一级莲花片由定位环予以固定、顶端是一级压盖，所述的密封橡胶体、莲花片和压盖可以是一级，也可以是多级。本发明的有益效果是：结构新颖合理，在固井施工过程中一、二级密封橡胶体在较高施工压力作用下，在垂直井壁方向发生一定程度的形变，同时这种形变进一步加强了一、二级密封橡胶体同套管壁的接触程度，有效的将套管内的钻井液同清水分隔、密封，从而确保施工过程中，清水和钻井液之间的掺混得以避免，降低了延时声变遇阻的发生。CN103790550ACN103795ACN103790550A权利要求书1/1页1.一种井下智能胶塞装置，包括高压密封筒，其特征在于：在高压密封筒内设有电机舱，电机舱内装有七级减速电机，七级减速电机的一端由电机联轴节与四头梯形扣丝杠连接，通过密封轴承连接中心轴，中心轴上依序设有一级密封橡胶体、一级莲花片由定位环予以固定、顶端是一级压盖，当高压密封筒内启动智能控制电路、控制组件上设定的工作程序控制开关，电机舱内的七级减速电机正转，带动四头梯形扣丝杠下行，一级压盖下行进入一级密封橡胶体，一级密封橡胶体上的一级莲花片受压变形膨胀，一级限位环控制变形膨胀尺寸；当智能控制电路、控制组件根据工作程序在设定的时间内启动电机舱内七级减速电机反转，带动四头梯形扣丝杠上行，一级压盖上行脱离一级密封橡胶体，一级莲花片失去压力收缩，使一级密封橡胶体变径收缩，井下智能胶塞装置恢复正常状态，所述的密封橡胶体、莲花片和压盖可以是一级，也可以是多级。2CN103790550A说明书1/4页井下智能胶塞装置所属技术领域[0001]本发明涉及石油工程中固井设备领域，尤其是一种井下智能胶塞装置。背景技术[0002]现有的常规固井胶塞技术，是在当全部水泥浆注完后，压胶塞，它随着水泥浆下行，用来刮净粘附在套管内壁上的水泥浆，并防止驱替钻井液与水泥浆混合，避免尾部水泥浆污染，保证底部水泥浆质量，当达到阻流板时，显示碰压，则注水泥结束。常规固井胶塞的缺点是：必须依靠外界液体驱替才能下行，本身无法实现自下落功能。[0003]又有一种应用悬浮隔离液顶替技术：悬浮隔离液，悬浮隔离液具有悬浮性好以及与清水和钻井液相容性好的性能。固井顶替液技术方案为：一次顶替采用悬浮隔离液+钻井液，二次顶替采用清水。一次顶替过程中，先替入一段悬浮隔离液(悬浮隔离液设计量是从工具以上80米至浮箍的套管内容积)，再替钻井液至碰压，一次顶替施工完成后，管内液体为悬浮隔离液与钻井液。二次顶替使用清水将钻井液顶至套管外环空，保证套管外环空压稳，井壁不塌。但是使用悬浮隔离液的技术方案存在关闭球无法悬浮，清水与钻井液置换沉淀效应的缺陷，由于顶替过程中无法实现清水顶替及关闭球与顶替液不同步，套管内将滞留钻井液，由于钻井液不流动时的稠化沉积特性，部分井出现了延时测声变遇阻现象。发明内容[0004]本发明的目的是针对上述已有技术的缺陷，采用新的技术方案设计一种新颖的井下智能胶塞装置，包括高压密封筒，在高压密封筒内设有电机舱，电机舱的一端与电机支架链接，电机舱的另一端与智能控制电路、控制组件、高性能锂电池连接，电机舱内装有七级减速电机，七级减速电机的一端由电机联轴节与四头梯形扣丝杠连接，通过密封轴承连接中心轴，中心轴上依序设有一级密封橡胶体、一级莲花片、由定位环予以固定、顶端是一级压盖，当高压密封筒内启动智能控制电路、控制组件上设定的工作程序控制开关，电机舱内的七级减速电机正转，带动四头梯形扣丝杠下行，一级压盖下行进入一级密封橡胶体，一级密封橡胶体上的一级莲花片受压变形膨胀，一级限位环控制变形膨胀尺寸；当智能控制电路、控制组件根据工作程序在设定的时间内启动电机舱内七级减速电机反转，带动四头梯形扣丝杠上行，一级压盖上行脱离一级密封橡胶体，一级莲花片失去压力收缩，使一级密封橡胶体变径收缩，井下智能胶塞装置恢复正常状态，