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一種電控液壓驅動連續油管井下牽引器的控制系統的製作方法

2023-06-01 01:11:01

專利名稱:一種電控液壓驅動連續油管井下牽引器的控制系統的製作方法
技術領域:
本實用新型屬於油氣開發領域,具體地,涉及一種電控液壓驅動連續油管井下牽引器的控制系統。
背景技術:
20世紀90年代後期,國外許多公司相繼開發了能夠在井下獨立作業的水平井牽引裝置(也就是電纜牽引器)。經過多年的發展,到目前為止,有代表性的牽引器產品主要包括:丹麥Welltec公司Well Tractor輪式牽引器,英國Sondex有限公司的Sondex輪式牽引器,挪威Maritime Well Service (MWS)公司的PowerTrac Advance輪式牽引器、PowerTrac INVADER履帶式牽引器,英國ExproGroup公司的SmarTract伸縮式牽引器、法國Schlumberger 公司的 MaxTRAC 伸縮式牽引器、美國 Western Well Tool 公司的 MicroholeDrilling Tractor 伸縮式牽引器。其中美國 Western Well Tool 公司的 MicroholeDrilling Tractor伸縮式牽引器是連續油管式的靠地面高壓鑽井液驅動的、可用於小井眼的牽引器,工作時可保持有效地鑽井液循環;其餘的牽引器大都是輪式或履帶式,外圍尺寸較大,只適用於大直徑井眼,用電纜或鋼絲繩連接,電驅動,牽引力較小,工作時不能進行有效的鑽井液循環,一般限於測井行業的應用。但無論是那種牽引器,對國內而言,國外都採取了嚴格的技術保密措施,致使國內對井下牽引器的研究還處於剛剛起步的階段:自2002年8月,塔裡木油田通過技術合作的方式,採用井下牽引器技術進行了水平井產業剖面測井的探索,取得了一定的效果。此後,國內的少數科研院所也相繼開展了井下牽引器的研究,主要有中國石油大學、哈爾濱工業大學、西南石油學院、大慶石油學院、西安石油大學等,也申請了一些牽引器的專利,但這些牽引器或多或少的存在一些缺點,並且大都局限於利用循環液壓進行驅動控制,沒有直接用伺服步進電機進行牽引器驅動 與控制的,不能較好的滿足井下作業的要求。中國石油大學高進偉、劉猛等人在文獻(高進偉,劉猛,聞相禎.水平井井下輪式自適應管道爬行器:中國)中提出了一種輪式拖動器的結構方案,並申請了實用新型專利(200520008070.8.2006-08-16,套管水平井測井牽引器變徑牽引裝置);哈爾濱工業大學也研製了一款電纜輪式拖動器(唐德威,王新傑,鄧宗全.水平油井檢測儀器拖動器.哈爾濱工業大學學報.2007,39 (9):1395-1397),並進行了地面試驗;西安石油大學朱林、吳松平自行設計了一種輪式牽引器(朱林,吳松平.水平井測井儀器牽引爬行器的設計.新技術新工藝,2007,(12):32-34);遼河石油勘探局提出了具有自主智慧財產權的輪式牽引器(200720190260.5,套管水平井測井牽引器變徑牽引裝置),並且2008年長城鑽探測井公司在遼河油田的四口水平井對其研製的牽引器進行了的井下試驗,還有些其他科研院所也進行了輪式牽引器相關方面的研究,但這些牽引器都有一些共同點:都是輪式牽引器,都是電纜連接無循環,都是測井、修井等牽引力不大的井下作業用牽引器,因此存在很多缺陷,主要缺陷如下:(一)依靠電纜或鋼絲繩連接的電驅動控制系統,不能有效連接連續油管靠地面液壓進行驅動和實現有效的鑽井液循環與控制;(二)大部分牽引器控制系統不能實現雙向驅動;(三)大部分牽引器控制系統不能實現斷電支撐機構自動收回的保護措施;(四)大部分牽引器控制系統對地面泵壓依耐性強,啟動工作壓差和最大工作壓差不能實現有效控制。大慶石油學院邵守君、常玉連提出了一種漲閘活塞式行走的伸縮式拖動器(邵守君.基於虛擬樣機的石油井故障探測機器人研究.大慶石油學院碩士論文.2007:5 7)主要由電氣組件、液壓組件、上支撐行走組件、下支撐行走組件及探測組件組成,通過電磁換向閥對四個液壓缸控制,使上、下支撐行走組件實現按要求的交替撐緊或收回,伸出與縮進,從而實現自主行進,但該牽引器存在很大的缺陷:(一)用連接電纜給電氣組件供電來驅動電機使液壓機構進行工作,牽引器中沒有提供鑽井液循環通道,無法實現作業過程中井下液體與地面的有效循環;(二)控制系統用電磁換向閥控制四個液缸,不能實現牽引速度大小的有效控制;(三)牽引控制系統無過載保護和斷電卡瓦收回的自動保護措施。西南石油大學祝效華、胡志強、石昌帥等申請的(201110081197.2,連續油管爬行器及其爬行方法)連續油管爬行器及其爬行方法是由前爬行裝置、控制器和後爬行裝置組成,雖然是採用連續油管連接,利用地面液壓裝置進行驅動,但是該專利明顯存在不足之處:(一)牽引部分採用上下兩個牽引液缸進行牽引驅動和控制,使得牽引部分過長,支撐機構採用單液缸驅動和彈簧復位裝置,使得牽引器液壓管路複雜,最小適用井眼直徑較大,不適合在小井眼中牽引前進;(二)由於連續油管井下作業使連續油管內循環壓耗較大,採用純液壓驅動和控制,對牽引器內外壓差最小值有一定要求,只有地面泵壓達到一定值以後才能驅動牽引器正常工作,使得該牽引器對地面壓力依賴性比較大,牽引控制不靈活;(三)只是提出用液壓進行驅動控制概念,但並未給出具體的液壓驅動與控制的管路實施方案;(四)無調速節流閥,不能實現牽引速度大小的有效控制;(五)牽引控制無過載保護和斷電卡瓦收回的自動保護措施。
隨著井下牽引器應用日益廣泛,石油鑽採行業從國外引進了多種井下牽引器產品進行井下作業,國內雖然對牽引器的研究起步較晚,而且僅限於電機輪式井下牽引器、液壓驅動連續管井下牽引器、純機械凸輪式井下牽引器等單一驅動的研究,沒有成熟的產品走向市場,牽引器控制系統還存在很多缺陷,不能較好的滿足井下作業的要求。主要原因由:(一)國外對井下牽引器技術採取了嚴格的技術保密措施,使得國內牽引器控制系統的研究完全處在自主研發狀態;(二)國內牽引器研究限於測井用,鑽井作業牽引器研究較少,小井眼或微小井眼井下牽引作業的牽引器國內還沒有,因此小井眼或微小井眼井下牽引器控制系統研究難度較大;(三)國內牽引器:單一液壓驅動控制用的閥門較多,結構較複雜,穩定性差,無啟動壓差、過載壓差和斷電支撐機構自動收回保護的控制,對地面輸入泵壓依賴性較大;(四)牽引器控制系統只能實現單向向下牽引入井控制,不能雙向牽引控制;(五)有循環管通道,能進行地面與井下液體有效循環的液壓驅動牽引器的控制系統只給出概念,沒有具體液壓驅動控制方案,沒有試驗樣機,也沒有成熟產品;(六)大多側重於大直徑井眼牽引器控制系統研究,對小井眼控制系統研究受井眼空間小的限制,研究和實施難度較大。
實用新型內容為克服現有技術的缺陷,本實用新型的目的是提供一種電控液壓驅動連續油管井下牽引器的控制系統,其利用電子控制模塊控制伺服電機使兩個五位五通換向閥精確控制液壓迴路,並配合控制其他閥,實現有效液壓驅動牽引器在井下牽引連續油管柱順利下入和取出,解決了因連續油管在井下摩阻較大,下入和取出困難、鑽壓難於施加等技術難題,使連續油管在井下能延伸更長。為了達到上述目的,本實用新型採用如下方案:這裡提煉控制系統:也就是控制系統包括哪些部件,各部件之間的關係如何。一種電控液壓驅動連續油管井下牽引器的控制系統,包括控制系統殼體、電機模塊、液壓管路模塊、電子控制模塊;其特徵在於:控制系統殼體內從上到下依次安裝有電機模塊、液壓管路模塊、電子控制模塊;電機模塊包括牽引控制伺服電機、支撐控制伺服電機;牽弓I控制伺服電機和支撐控制伺服電機由電子控制模塊發送指令進行控制。優選地,液壓管路模塊包括上卡瓦液缸二位三通閥、進口限壓二位三通閥、支撐液缸四位五通閥、進口彈簧溢流閥、牽引液缸三位五通閥。優選地,上卡瓦液缸二位三通閥的三通接口管線分別為:入口端接鑽井液壓力管線,其餘兩通出口端分別接第一上卡瓦液缸壓力管路和第二上卡瓦液缸壓力管路;其中二位靠彈簧和電磁閥進行控制。優選地,進口限壓二位三通閥為二位三通彈簧電磁液控閥,三通接口管線分別為:入口端接鑽井液入口腔壓力管線,兩齣口端分別接高壓鑽井液壓力管線和鑽井液回流井眼環空管線;進口限壓二 位三通閥一端裝有電磁鐵,另一端裝有彈簧;電磁鐵端高壓液控入口接鑽井液入口腔壓力管線,彈簧端低壓液控入口接鑽井液回流井眼環空管線;其中二位靠彈簧、電磁鐵磁力、鑽井液入口腔壓力管線與鑽井液回流井眼環空管線的壓差進行控制。優選地,進口彈簧溢流閥是二位二通彈簧電磁溢流閥,進口彈簧溢流閥一端裝有電磁鐵,另一端裝有彈簧,進口彈簧溢流閥的入口接高壓鑽井液壓力管線,進口彈簧溢流閥的出口端接鑽井液回流井眼環空管線,彈簧端低壓液控入口接鑽井液回流井眼環空管線,電磁鐵端高壓液控入口接高壓鑽井液壓力管線;進口彈簧溢流閥的二位是靠高壓鑽井液壓力管線與鑽井液回流井眼環空管線的壓差和彈簧推力來進行控制,使高壓鑽井液壓力管線與鑽井液回流井眼環空管線連通或斷開。優選地,支撐液缸四位五通閥一入口接高壓鑽井液壓力管線,兩回流出口都接鑽井液回流井眼環空管線,兩齣口分別接鑽井液壓力管線和下卡瓦液缸壓力管路;支撐液缸四位五通閥的閥芯的上端接支撐控制伺服電機,閥芯的下端接彈簧;支撐液缸四位五通閥從上到下分四位:第一位,鑽井液壓力管線與鑽井液回流井眼環空管線連通,高壓鑽井液壓力管線與下卡瓦液缸壓力管路連通;第二位,高壓鑽井液壓力管線分別同時與鑽井液壓力管線和下卡瓦液缸壓力管路連通,鑽井液回流井眼環空管線與鑽井液壓力管線和下卡瓦液缸壓力管路斷開;第三位,高壓鑽井液壓力管線與接鑽井液壓力管線連通,下卡瓦液缸壓力管路與鑽井液回流井眼環空管線連通;第四位,鑽井液回流井眼環空管線分別同時與接鑽井液壓力管線和下卡瓦液缸壓力管路連通,高壓鑽井液壓力管線同時與鑽井液壓力管線和下卡瓦液缸壓力管路斷開;支撐液缸四位五通閥的第一位、第二位、第三位的連通方式都採用可調節流連通方式:閥芯位置變化,通道過流斷面大小變化,流過通道液體流速大小不同,通過支撐控制伺服電機精確控制閥芯的位置,從而精確控制上三位連通接口過流斷面大小,使得的輸入和輸出流體流速得到有效控制。優選地,牽引液缸三位五通閥一入口接高壓鑽井液壓力管線,兩回流出口都接鑽井液回流井眼環空管線,另外兩齣口分別接牽引液缸壓力管路和牽引液缸壓力管路;牽引液缸三位五通閥閥芯的上端接牽引控制伺服電機,牽引液缸三位五通閥閥芯的下端接彈簧;牽引液缸三位五通閥從上到下有三位:上位,高壓鑽井液壓力管線與牽引液缸壓力管路連通,牽引液缸壓力管路與鑽井液回流井眼環空管線連通;中位,高壓鑽井液壓力管線,鑽井液回流井眼環空管線,牽引液缸壓力管路,牽引液缸壓力管路分別斷開成斷路狀態;下位:高壓鑽井液壓力管線與牽引液缸壓力管路連通,牽引液缸壓力管路與鑽井液回流井眼環空管線連通;牽引液缸三位五通閥上位和下位連通方式採用可調節流連通方式:精確控制閥芯的位置可控制上三位連通接口大小,使得的輸入和輸出流體流速得到有效控制;牽引液缸三位五通閥閥芯的上端接牽引控制伺服電機,牽引控制伺服電機能精確控制牽引液缸三位五通閥閥芯的位置。優選地,牽引控制伺服電機可精確控制牽引液缸三位五通閥閥芯的位移,牽引液缸三位五通閥的上位和下位閥芯通道過流截面大小隨閥芯位移進行調節,控制牽引控制伺服電機可精確控制牽引液缸三位五通閥的上位和下位閥芯通道過流截面大小,控制流量大小,控制牽引速度大小;支撐控制伺服電機可精確控制支撐液缸四位五通閥閥芯的位移,支撐液缸四位五通閥的四位閥芯通道過流截面大小隨閥芯位移進行調節,控制牽引控制伺服電機可精確控制牽引液缸三位五通閥的上位和下位閥芯通道過流截面大小,控制流量大小,控制上卡瓦和下卡瓦張開和收縮的速度的大小。優選地,支撐液缸四位五通閥下端接復位彈簧,斷電後支撐液缸四位五通閥閥芯移動至第四位洩壓回 路狀態:鑽井液回流井眼環空管線同時與鑽井液壓力管線和下卡瓦液缸壓力管路連通,通過循環液管路同時使上卡瓦液缸和下卡液缸中的循環液體回流到低壓井眼環空,上卡瓦和下卡瓦同時離開井壁,防止斷電導致卡鑽。優選地,上中心滑管沿管壁分別加工有第一上卡瓦液缸壓力管路、第二上卡瓦液缸壓力管路、上牽引液缸壓力管路、下牽引液缸壓力管路;第一上卡瓦液缸壓力管路的下端出口、第二上卡瓦液缸壓力管路的下端出口、上牽引液缸壓力管路的下端出口,下牽引液缸壓力管路的下端出口都在上中心滑管的下端外圓面,並分別與液壓管路模塊相連接;第一上卡瓦液缸壓力管路的上端出口在上支撐系統處在上中心滑管最上端時上卡瓦液缸在上中心滑管上的覆蓋範圍內,第二上卡瓦液缸壓力管路的上端出口在上支撐系統處在上中心滑管最下端時上卡瓦液缸在上中心滑管上的覆蓋範圍內;上下兩牽引液缸壓力管路的上端出口分別在牽引液缸活塞的上下兩側面;液壓管路模塊控制第一上卡瓦液缸壓力管路斷開或連通、第二上卡瓦液缸壓力管路的連通或斷開,對上卡瓦液缸的輸入或輸出循環液體;液壓管路模塊控制牽引液缸壓力管路給上牽引液缸輸入或輸出循環液體,液壓管路模塊控制牽引液缸壓力管路給下牽弓I液缸輸出或輸入循環液體,推動牽引液缸活塞向下或向上移動。本實用新型與現有技術相比,具有的優點有:(一)牽引器控制系統的靈活性較好:國內研究的牽引器控制系統主要側單純重液壓控制或單純電控制,對液壓依賴性較高,驅動控制系統比較複雜;本實用新型牽引器控制系統採用液壓驅動控制,配合電子控制模塊、伺服電機集成控制的方法,減少純液壓控制的管路的複雜性,無論地面泵壓有多大,只要井下牽引器內外存在壓差並通電,就能夠啟動牽引器工作,同時,進出液閥採用三位五通換向閥和四位五通換向閥,可通過伺服步進電機對閥芯位置進行精確控制,調整進出口閥門大小,控制流量,達到靈活控制牽引速度的目的,控制的靈活性較好。(二)牽引器控制系統可適用於小井眼井下牽引控制作業:國內很多牽引器控制系統適用於井眼直徑較大的連杆支撐結構或管輪式結構的牽引器控制,不適用於小直徑井眼牽引器的控制;本實用新型牽引器控制系統採用的支撐系統是斜面滑動外推卡瓦膨脹式結構,支撐部分較緊湊,有效減小了牽引器最小適用井眼直徑,使控制系統能適用於小井眼甚至微小井眼的井下牽引器牽引控制作業。(三)牽引器控制系統在控制牽引過程中能保證正常的井下液體循環:國內大部分牽引器控制系統是針對測井牽引器設計的,工作中不能保證正常鑽井液或洗井液循環;本實用新型牽引器控制系統預留內循環通道,在井下作業過程中能有效保證流體循環。(四)牽引器控制系統能實現有效地斷電保護:國內大部分牽引器控制系統沒有斷電或無液壓時的自動保護裝置;本實用新型牽引器控制系統採用斷電時靠彈簧推動四位五通閥對卡瓦液缸洩壓,使支撐系統依靠彈簧復位裝置,在斷電或無泵壓的情況下能依靠彈簧作用力自動收回卡瓦,減少牽引器井下卡鑽等複雜情況的發生。(五)牽引器控制系統能實現雙向牽引控制:國內大部分牽引器只能實現單向牽引控制;本實用新型牽引器控制系統能順利控制牽引器牽引管柱進行取出和下入作業,靈活性好。

圖1為電控液壓驅動連續油管井下牽引器主視示意圖;圖2為電控液壓驅動連續油管井下牽引器俯視示意圖;圖3a為電控液壓驅動連續油管井下牽引器上卡瓦張開時上半部分沿圖2中A_A剖面示意圖;圖3b為電控 液壓驅動連續油管井下牽引器上卡瓦閉合時上半部分沿圖2中A-A剖面示意圖;圖4a為電控液壓驅動連續油管井下牽引器上卡瓦張開時下半部分沿圖2中A_A剖面示意圖;圖4b為電控液壓驅動連續油管井下牽引器上卡瓦閉合時下半部分沿圖2中A-A剖面示意圖;圖5a為電控液壓驅動連續油管井下牽引器工作時初始狀態液壓控制原理示意圖;圖5b為電控液壓驅動連續油管井下牽引器上卡瓦閉合離開井壁液壓控制原理示意圖;圖5c為電控液壓驅動連續油管井下牽引器上卡瓦與牽引液缸整體向下牽引液壓控制原理示意圖;[0043]圖5d為電控液壓驅動連續油管井下牽引器上卡瓦張開抓緊井壁液壓控制原理示意圖;圖5e為電控液壓驅動連續油管井下牽引器下卡瓦閉合離開井壁液壓控制原理示意圖;圖5f為電控液壓驅動連續油管井下牽引器中心滑管和下卡瓦整體向下移動液壓控制原理示意圖;圖5g為電控液壓驅動連續油管井下牽引器下卡瓦張開抓緊井壁液壓控制原理示意圖;圖6a為電控液壓驅動連續油管井下牽引器工作時初始狀態斷電保護液壓控制原理示意圖;圖6b為電控液壓驅動連續油管井下牽引器上卡瓦閉合離開井壁斷電保護液壓控制原理示意圖;圖6c為電控液壓驅動連續油管井下牽引器上卡瓦與牽引液缸整體向下牽引斷電保護液壓控制原理示意圖;圖6d為電控液壓驅動連續油管井下牽引器上卡瓦張開抓緊井壁斷電保護液壓控制原理示意圖;圖6e為電控液壓驅動連續油管井下牽引器下卡瓦閉合離開井壁液壓控制原理示意圖;圖6f為電控液壓驅動連續油管井下牽引器中心滑管和下卡瓦整體向下移動斷電保護液壓控制原 理示意圖;圖6g為電控液壓驅動連續油管井下牽引器下卡瓦張開抓緊井壁斷電保護液壓控制原理示意圖;圖中:1、上卡瓦支撐系統,2、中心滑管總成,3、控制系統,4、下卡瓦支撐系統;21、牽引液缸殼體,22a、外螺紋,23b、內螺紋,23、牽引液缸蓋,24、牽引液缸蓋密封;31、控制系統殼體,32、電機模塊,33、液壓管路模塊,34、電子控制模塊,35、密封圈,36、循環液過濾器,
37、循環液過濾器密封,38a、外螺紋,38b、內螺紋;111、上中心滑管,112、牽引液缸壓力管路,113、牽引液缸活塞,114、牽引液缸壓力管路,115、牽引液缸活塞密封,116、牽引液缸活塞位移傳感器,117、牽引液缸壓差傳感器,118、第一上卡瓦液缸壓力管路,119、第二上卡瓦液缸壓力管路;121、上卡瓦支座,122、上卡瓦支座刮泥器,123a、上卡瓦固定插銷槽和插銷孔,123b、上卡瓦固定銷,124、上卡瓦,125、上卡瓦支撐套;131、上卡瓦液缸蓋,132、上卡瓦蓋密封,133a、外螺紋,133b、內螺紋,134、上卡瓦復位彈簧座,135、上卡瓦復位彈簧;141、上卡瓦液缸活塞,142、上卡瓦液缸活塞位移傳感器,143、上卡瓦液缸活塞密封,144、上卡瓦液缸,145、上液缸殼體,146、上卡瓦液缸殼體密封,147、牽引液缸;321、牽引控制伺服電機,322、支撐控制伺服電機;331、鑽井液入口腔壓力管線,332、上卡瓦液缸二位三通閥,333、進口限壓二位三通閥,334、支撐液缸四位五通閥,335、進口彈簧溢流閥,336、鑽井液回流井眼環空管線,337、鑽井液輸入壓力管線,338、牽引液缸三位五通閥,339、鑽井液壓力管線;411、下中心滑管,412、下卡瓦液缸壓力管路,413a、外螺紋,413b、內螺紋;421、下卡瓦支座,422、下卡瓦支座刮泥器,423a、上卡瓦固定插銷槽和插銷孔,423b、下卡瓦固定銷,424、下卡瓦,425、下卡瓦支撐套;431、下卡瓦液缸蓋,432、下卡瓦蓋密封,433a、外螺紋,433b、內螺紋,434、下卡瓦復位彈簧座,435、下卡瓦復位彈簧;441、下卡瓦液缸活塞,442、下卡瓦液缸活塞位移傳感器,443、下卡瓦液缸活塞密封,444、下卡瓦液缸,445、下卡瓦液缸殼體,446、下卡瓦液缸殼體密封。
具體實施方式
如圖1所示,電控液壓驅動連續油管井下牽引器,包括上卡瓦支撐與牽引系統1、中心滑管總成2、控制系統3、下卡瓦支撐系統4。上卡瓦支撐與牽引系統I滑套在中心滑管總成2的上部,可沿中心滑管總成2上下滑動;控制系統3、下卡瓦支撐系統4固定在中心滑管總成2的下部。上卡瓦支撐與牽引系統I的主要作用是:抓緊井壁支撐牽引器、並產生軸向摩擦力為牽引器的牽引力提供反作用力。控制系統3的主要作用是通過接收地面信號,控制井下牽引器工作運行狀態。下卡瓦支撐系統4的主要作用是:抓緊井壁支撐牽引器、並產生軸向摩擦力為牽引器的牽引力提供反作用力。如圖l-2,3a,3b,4a,4b所示,中心滑管總成2包括:上中心滑管111、循環液過濾器36、下中心滑管411。如圖l_2,3a,3b所示,上中心滑管111為一長圓管,上中心滑管111沿管壁分別加工有第一上卡瓦液缸壓力管路118、第二上卡瓦液缸壓力管路119、上牽引液缸壓力管路112、下牽引液缸壓力管路114 ;上中心滑管111上加工有直徑較大的牽引液缸活塞113,上牽引液缸壓力管路112和下牽引液缸壓力管路114的上出口分別位於牽引液缸活塞113的上下兩側,牽引液缸活塞113上安裝有兩個牽引液缸活塞密封115、一個牽引液缸活塞位移傳感器116、一個牽引液缸壓差傳感器117 ;上中心滑管111下端加工有密封連接外螺紋38a、下端端面設有環形定位凸緣。如圖l,4a,4b所示,下中心滑管411為一上端外徑小下端外徑大的階梯形長圓管,下中心滑管411的上端端面設有環形定位凸緣,在下中心滑管411的上端附近加工有外螺紋413a,下中心滑管411管壁 內加工有下卡瓦液缸壓力管路412。如圖l,3a,3b,4a,4b所示,循環液過濾器36為具有斜向篩孔的圓筒;循環液過濾器36的上下兩端有環形定位凹槽,循環液過濾器36上端通過環形定位凹槽和兩個循環液過濾器密封37與上中心滑管111密封連接,循環液過濾器36下端通過環形定位凹槽和兩個循環液過濾器密封37與下中心滑管411密封連接。循環液過濾器36的主要作用是過濾掉鑽井循環液中直徑較大的顆粒,防止堵塞液壓管路。如圖3a,3b所示,上卡瓦支撐與牽引系統I包括上卡瓦支座121、上卡瓦124、上卡瓦支撐套125、上卡瓦液缸蓋131、上卡瓦復位彈簧座134、上卡瓦復位彈簧135、上液缸殼體145、牽引液缸蓋23。如2,3a,3b所示,上卡瓦支座121為厚壁短圓筒,上卡瓦支座121通過圓筒內孔滑套在上中心滑管111上,上卡瓦支座121和上中心滑管111之間安裝有上卡瓦支座刮泥器122 ;上卡瓦支座121下端外圓周向均布三套卡瓦固定插銷槽和插銷孔123a。如圖3a,3b所示,上液缸殼體145通過中部的通孔滑套在上中心滑管111上,上液缸殼體145上部內徑小,中部內徑最小,下部內徑最大;上液缸殼體與上中心滑管之間形成位於上部的上卡瓦液缸144和位於下部的牽引液缸147 ;上卡瓦液缸殼體144的外徑小、牽引液缸殼體21的外徑大;上液缸殼體145和上中心滑管111之間通過兩個上卡瓦液缸殼體密封146進行密封;上液缸殼體145中部沿外圓周向均布三套卡瓦固定插銷槽和插銷孔。上卡瓦液缸殼體144的上端加工有內螺紋133b ;牽引液缸殼體21的下端加工有內螺紋22b。如圖3a,3b所示,上卡瓦124為中間寬兩頭窄的長條型軸向對稱的彈性鋼片,中間沿徑向有三角形斜面,兩端有平行插銷孔。三個上卡瓦124的上端通過三套上卡瓦固定銷123b固定在上卡瓦支座121上的三套卡瓦固定插銷槽和插銷孔123a中,三個上卡瓦124的下端通過三套上卡瓦固定銷固定在上液缸殼體145上。如圖3a,3b所示,上卡瓦液缸蓋131為中間有通孔的厚壁短圓柱體,下端設有密封型外螺紋133a,上卡瓦液缸蓋131通過中間通孔滑套在上卡瓦支撐套125芯部的圓筒上,上卡瓦液缸蓋131和上卡瓦支撐套125的芯部圓筒之間安裝有兩個上卡瓦蓋密封132。上液缸殼體145上端與上卡瓦液缸蓋131螺紋連接。如圖3a,3b所示,上卡瓦支撐套125芯部為圓筒,上卡瓦支撐套125通過芯部圓筒滑套在上中心滑管111上,上卡瓦支撐套125下端加工有上卡瓦液缸活塞141,上卡瓦液缸活塞141置於上卡瓦液缸147內;在上卡瓦支撐套125的圓筒上部沿外圓周方向均布焊接三個具有三角形斜面的長方塊,三角形斜面沿徑向向外,並與三個上卡瓦124上的三角形斜面相配合,上卡瓦液缸活塞141上安裝有一個上卡瓦液缸活塞位移傳感器142和四個上卡瓦液缸活塞密封143。上卡瓦液缸活塞141能在液缸推力作用下推動上卡瓦支撐套125在上中心滑管111上沿軸向上滑動:當向上滑動時,上卡瓦支撐套125通過三角斜面推開三個上卡瓦124抓緊支撐井壁。如圖3a,3b所示,上卡瓦復位彈簧座134為中間有通孔的薄壁杯型圓筒,杯底向上抵靠在上卡瓦液缸蓋131上 ,上卡瓦復位彈簧135是螺旋彈簧,上卡瓦復位彈簧135坐靠在上卡瓦復位彈簧座134的內空中,上卡瓦復位彈簧135上端頂在上卡瓦復位彈簧座134的上端底面,上卡瓦復位彈簧135下端頂在上卡瓦液缸活塞141的頂面,上卡瓦復位彈簧135和上卡瓦復位彈簧座134—起滑套在上卡瓦支撐套125芯部的圓筒上。上卡瓦復位彈簧135的主要作用是在上卡瓦液缸144壓力拆除時,給上卡瓦液缸活塞141提供向下的推力,使上卡瓦支撐套125向下滑動,上卡瓦支撐套125上三角斜面和上卡瓦124上三角斜面鬆開,確保上卡瓦124在外推力消除情況下能自動收回;當上卡瓦支撐套125收回使上卡瓦124的三角斜面外推膨脹力拆除時,三個上卡瓦124能依靠自身彈性和井壁推靠作用收回離開井壁。上卡瓦復位彈簧座134的主要作用是限定上卡瓦支撐套125上三角斜面向上移動超過上卡瓦124上的三角斜面最高點後發生鎖死:上卡瓦復位彈簧座134下端為上卡瓦液缸活塞141的上側面向上的移動極限位置,當上卡瓦支撐套125上的三角斜面向上移動達到上卡瓦124上的三角斜面最高點時,上卡瓦復位彈簧座134的下端剛好頂在上卡瓦液缸活塞141的上側面,使卡瓦液缸活塞141以及上卡瓦支撐套125不能繼續向上滑動,阻止上卡瓦124和上卡瓦支撐套125鎖死。如圖3a,3b所示,上中心滑管111上的牽引液缸活塞113位於牽引液缸內,並將牽引液缸147分成上牽引液缸和下牽引液缸。牽引液缸蓋23為中間有通孔的厚壁短圓柱體,牽引液缸蓋23通過中間通孔滑套在上中心滑管111的下部,上端設有密封型外螺紋22a,牽引液缸殼體21下端和牽引液缸蓋23上端通過螺紋連接;牽引液缸蓋23與上中心滑管111之間通過兩個牽引液缸蓋密封24密封。如圖1,4a,4b所示,下卡瓦支撐系統4包括:下卡瓦支座421、下卡瓦424、下卡瓦支撐套425、下卡瓦液缸蓋431、下卡瓦復位彈簧座434、下卡瓦復位彈簧435、下卡瓦液缸殼體 445。如圖2,4a,4b,5所示,下卡瓦支座421為中間有通孔的圓柱體,下卡瓦支座421通過通孔滑套在下中心滑管411上,下卡瓦支座421和下中心滑管411之間安裝有下卡瓦支座刮泥器422 ;下卡瓦支座421上端外部沿圓周均布三套卡瓦固定插銷槽和插銷孔423a。如圖2,4a,4b,5所示,下卡瓦液缸殼體445為上粗下細中間有圓形通孔的圓柱殼體,下卡瓦液缸殼體445通過圓形通孔滑套在下中心滑管411上,下卡瓦液缸殼體445和下中心滑管411之間設有兩個上卡瓦液缸殼體密封446,下卡瓦液缸殼體445和下中心滑管411中間通過兩個上卡瓦液缸殼體密封446進行密封;下卡瓦液缸殼體445上端內圓面有內螺紋413b,下卡瓦液缸殼體445通過內螺紋413b與下中心滑管411相連。下卡瓦液缸殼體445上端面有環形密封槽,下卡瓦液缸殼體445上端端面通過密封圈35與控制系統殼體31下端端面密封連接。下卡瓦液缸殼體445中間外部沿圓周均布三套卡瓦固定插銷槽和插銷孔。如圖4a,4b,5,8,9所示,下卡瓦424為中間寬兩頭窄的長條型軸向對稱的彈性鋼片,中間沿徑向有三角錐形斜面,兩端有平行插銷孔。三個下卡瓦424下端通過三組下卡瓦固定銷423b周向均布地固定在下卡瓦支座421上;三個下卡瓦424的上端分別通過三套下卡瓦固定銷固定在下卡瓦液缸殼體445的卡瓦固定插銷槽和插銷孔中。三個下卡瓦424能在下卡瓦支撐套425作用下張開,在外力拆除後能依靠自身彈性和井壁擠壓力閉合。如圖4a,4b,5,6,7所示,下卡瓦支撐套425芯部為圓筒,在圓筒下部沿圓周方向均布焊接三個有三角錐·形斜面的長方塊,三角錐形斜面沿徑向向外,並與三個下卡瓦424上的每個三角錐形斜面相配合,能在推力作用下做相對滑動,以張開三個下卡瓦424 ;下卡瓦支撐套425上端加工有下卡瓦液缸活塞441,下卡瓦液缸活塞441置於下卡瓦液缸444內;下卡瓦液缸活塞441上安裝有一個下卡瓦液缸活塞位移傳感器442和四個下卡瓦液缸活塞密封443,下卡瓦支撐套425通過芯部為圓筒滑套在下中心滑管411上。下卡瓦液缸活塞441能在液缸推力作用下推動下卡瓦支撐套425在下中心滑管411上做軸向滑動,當向下滑動時,下卡瓦支撐套425通過追斜面張開三個下卡瓦424抓緊支撐井壁。如圖4a,4b所示,下卡瓦液缸蓋431為中間有通孔的短圓柱體,下卡瓦液缸蓋431通過中間通孔滑套在下卡瓦支撐套425芯部的圓筒上,下卡瓦液缸蓋431和下卡瓦支撐套425的芯部圓筒之間安裝有兩個下卡瓦蓋密封432 ;下卡瓦液缸蓋431上端有密封型外螺紋433a ;下卡瓦液缸蓋431對下卡瓦液缸殼體445起支撐作用。如圖4a,4b所示,下卡瓦復位彈簧座434為中間有通孔的杯型圓筒,杯底向下緊靠在下卡瓦液缸蓋431上,下卡瓦復位彈簧435坐靠在下卡瓦復位彈簧座434中一起滑套在下卡瓦支撐套425芯部的圓筒上。下卡瓦復位彈簧435下端坐靠在下卡瓦復位彈簧座434上,下卡瓦復位彈簧435上端抵靠在下卡瓦液缸活塞441的下底面。下卡瓦復位彈簧座434上端為下卡瓦支撐套425上的下卡瓦液缸活塞441的向下的移動極限位置,確保下卡瓦支撐套425上三角斜面和下卡瓦424上三角斜面能達到最大張開定點,但又不能滑過鎖死;下卡瓦復位彈簧435在下卡瓦液缸殼體445壓力消失時,依靠彈簧彈力推動下卡瓦支撐套425向上收回。當向上滑動時,下卡瓦支撐套425收回,在外推力拆除,三個下卡瓦424能依靠自身彈性和井壁推靠作用收回離開井壁。[0075]如圖3a,3b,4a,4b所示,下卡瓦液缸壓力管路412上端與電子控制模塊34相連,下端與下牽引液缸相連;下卡瓦液缸壓力管路412用於給下卡瓦液缸444輸入和輸出液體。第一上卡瓦液缸壓力管路118的下端出口、第二上卡瓦液缸壓力管路119的下端出口、牽引液缸壓力管路112的下端出口,牽引液缸壓力管路114的下端出口都在上中心滑管111的下端外圓面,並分別與液壓管路模塊33相連接;液壓管路模塊33根據上卡瓦液缸144的位置,分別控制第一上卡瓦液缸壓力管路118斷開或連通、第二上卡瓦液缸壓力管路119的連通或斷開,實現對上卡瓦液缸144的輸入或輸出循環液體;液壓管路模塊33控制牽引液缸壓力管路112給上牽引液缸輸入或輸出循環液體,同時牽引液缸壓力管路114給下牽引液缸輸出或輸入循環液體,推動牽引液缸活塞113向下或向上移動。如圖4a,4b所不,控制系統3包括控制系統冗ι體31、電機I旲塊32、液壓管路I旲塊33、電子控制模塊34。控制系統殼體31為有內部空腔的圓筒,控制系統殼體31下端端面設有環形密封槽。控制系統殼體31的上端具有內螺紋38b、下端均具有內螺紋413b,控制系統殼體31上端通過內螺紋38b與上中心滑管111上的外螺紋38a連接,控制系統殼體31下端通過內螺紋413b與下中心滑管411上的外螺紋413a連接。控制系統殼體31空腔內從上到下依次安裝有電機模塊32、液壓管路模塊33、電子控制模塊34。控制系統殼體31作用有兩點:裝配和支撐電機模塊32、液壓管路模塊33、電子控制模塊34 ;連接上中心滑管111和下中心滑管411。液壓管路模塊33的主要作用提供上卡瓦液缸144、下卡瓦液缸444、牽引液缸147的牽引液缸壓力管路112和牽引液缸壓力管路114等輸入與輸出管路的控制液壓迴路,並進行控制,實現牽引器的正常工作。如圖4a,4b,5,6所示,電機模塊32包括牽引控制伺服電機321,支撐控制伺服電機322 ;牽引控制伺服電機321和支撐控制伺服電機322分別由電子控制模塊34發送指令進行控制;牽引控制伺服電機321的主要作用是實現準確控制牽引液缸三位五通閥338的閥芯準確的位移,支撐控制伺服電機322的主要作用是實現準確控制支撐液缸四位五通閥334的閥芯準確的位移。如圖5,6所示,液壓管路模塊33包括上卡瓦液缸二位三通閥332,進口限壓二位三通閥333,支撐液缸四位五通閥334,進口彈簧溢流閥335,牽引液缸三位五通閥338。如圖5,6所示,上卡瓦液缸二位三通閥332,主要作用是控制鑽井液壓力管線339與第一上卡瓦液缸壓力管路118連接或斷開狀態,與第二上卡瓦液缸壓力管路119的斷開或連接狀態;三通接口管線分別為:入口端接鑽井液壓力管線339,其餘兩通出口端分別接第一上卡瓦液缸壓力管路118和第二上卡瓦液缸壓力管路119 ;其中二位靠彈簧和電磁閥進行控制,二位運動過程分別為:( 一 ) 二位三通閥332上的電磁鐵通電時,電磁鐵產生磁力克服靠彈簧作用,推動閥芯右移,鑽井液壓力管線339與第一上卡瓦液缸壓力管路118連通,與第二上卡瓦液缸壓力管路119斷開,使第二上卡瓦液缸壓力管路119斷路;(二)二位三通閥332上的電磁鐵斷電時,靠彈簧作用,閥芯左移,使鑽井液壓力管線339與第二上卡瓦液缸壓力管路119連通,與第一上卡瓦液缸壓力管路118斷開,使第一上卡瓦液缸壓力管路118斷路。如圖5,6所示,進口限壓二位三通閥333,主要作用是控制高壓鑽井液壓力管線337與鑽井液入口腔壓力管線3 31斷開或連通;三通接口管線分別為:入口端接鑽井液入口腔壓力管線331,兩齣口端分別接高壓鑽井液壓力管線337和鑽井液回流井眼環空管線336 ;電磁鐵端液控入口接鑽井液入口腔壓力管線331,彈黃端液控入口接鑽井液回流井眼環空管線336 ;其中二位靠彈簧、電磁鐵磁力、鑽井液入口腔壓力管線331與鑽井液回流井眼環空管線336的壓差進行控制,工作狀態分別為:(一 )鑽井液入口腔壓力管線331與接鑽井液回流井眼環空管線336的壓差達到預定值時,二位三通閥333在壓差和電磁鐵產生磁力推動下,克服靠彈簧作用力,推動閥芯右移,鑽井液入口腔壓力管線331與高壓鑽井液壓力管線337連通,鑽井液回流井眼環空管線336與聞壓鑽井液壓力管線337斷開;( 二)鑽井液入口腔壓力管線331與接鑽井液回流井眼環空管線336的壓差沒有達到預定值時,二位三通閥333在彈簧作用下克服壓差推力和電磁鐵的磁力,推動閥芯左移,鑽井液入口腔壓力管線331與高壓鑽井液壓力管線337斷開,鑽井液入口腔壓力管線331與鑽井液回流井眼環空管線336連通。鑽井液入口腔壓力管線331與高壓鑽井液壓力管線337的壓差預定值的大小可通過電子控制模塊34控制輸入電磁鐵的電流的大小來進行設定。如圖5,6所示,進口彈簧溢流閥335是二位二通彈簧電磁溢流閥,主要作用是限制高壓鑽井液壓力管線337與鑽井液回流井眼環空管線336的壓差不能超過最大預設值,對液壓管路模塊33起安全保護作用。進口彈簧溢流閥335的入口接高壓鑽井液壓力管線337,進口彈簧溢流閥335的出口端接鑽井液回流井眼環空管線336,彈簧端液控入口接鑽井液回流井眼環空管線336,電磁鐵端液控入口接高壓鑽井液壓力管線337。進口彈簧溢流閥335的二位是靠高壓鑽井液壓力管線337與鑽井液回流井眼環空管線336的壓差和彈簧推力來進行控制,使高壓鑽井液壓力管線337與鑽井液回流井眼環空管線336連通或斷開,工作狀態如下:(一 )高壓鑽井液壓力管線337與鑽井液回流井眼環空管線336的壓差達到預設最大值時,閥芯左移,高壓鑽井液壓力管線337與鑽井液回流井眼環空管線336連通,高壓鑽井液壓力管線337向鑽井液回流井眼環空管線336洩壓,高壓鑽井液壓力管線337與鑽井液回流井眼環空管線336的壓差隨之降低,直至低於最大壓差預設值;( 二)當高壓鑽井液壓力管線337與鑽井液回流井眼環空管線336的壓差降低直至低於最大壓差預設值時,閥芯右移,高壓鑽井液壓力管線337與鑽井液回流井眼環空管線336斷開。高壓鑽井液壓力管線337與鑽井液回流井眼環空管線336的壓差最大預設值的大小可通過電子控制模塊34控制輸入電磁鐵的電流的大小進行設定。如圖5,6所示,支撐液缸四位五通閥334的一入口接高壓鑽井液壓力管線337,兩回流出口都接鑽井液回流井眼環空管線336,另外兩齣口分別接鑽井液壓力管線339和下卡瓦液缸壓力管路412。支撐液缸四位五通閥334從上到下分四位:第一位時,鑽井液壓力管線339與鑽井液回流井眼環空管線336連通,高壓鑽井液壓力管線337與下卡瓦液缸壓力管路412連通;第二位時,高壓鑽井液壓力管線337分別同時與鑽井液壓力管線339和下卡瓦液缸壓力管路412連通,鑽井液回流井眼環空管線336與鑽井液壓力管線339和下卡瓦液缸壓力管路412斷開;第三位時,聞壓鑽井液壓力管線337與接鑽井液壓力管線339連通,下卡瓦液缸壓力管路412與鑽井液回流井眼環空管線336連通;第四位時,鑽井液回流井眼環空管線33 6分別同時與接鑽井液壓力管線339和下卡瓦液缸壓力管路412連通,高壓鑽井液壓力管線337同時與鑽井液壓力管線339和下卡瓦液缸壓力管路412斷開。支撐液缸四位五通閥334上三位連通方式採用可調節流連通方式:精確控制閥芯的位置可控制上三位連通接口大小,使得的輸入和輸出流體流速得到有效控制。支撐液缸四位五通閥334閥芯的上端接支撐控制伺服電機322,閥芯的下端接彈簧;支撐控制伺服電機322的主要作用是控制支撐液缸四位五通閥334閥芯的位置,確保閥芯分別在四位上的精確位移,閥芯的下端接彈簧的主要作用是斷電時能自動推動閥芯回到洩壓狀態。支撐液缸四位五通閥334的主要作用是:控制高壓鑽井液壓力管線337與鑽井液壓力管線339和下卡瓦液缸壓力管路412的連通或斷開,對鑽井液壓力管線339或下卡瓦液缸壓力管路412輸入高壓液體或停止輸入;控制鑽井液回流井眼環空管線336與高壓鑽井液壓力管線337和鑽井液輸入鑽井液壓力管線339的連通或斷開,對高壓鑽井液壓力管線337和鑽井液輸入鑽井液壓力管線339進行洩壓或斷開;在斷電情況下能自動對鑽井液輸入鑽井液壓力管線339或下卡瓦液缸壓力管路412進行洩壓,使上卡瓦124和下卡瓦424能自動回復到收縮狀態,防止卡鑽現象發生。如圖5,6所示,支撐液缸四位五通閥334分別在不同的四位情況下實現的功能如下:(一 )第一位:鑽井液回流井眼環空管線336與鑽井液壓力管線339連通,鑽井液壓力管線339與第一上卡瓦液缸壓力管路118或第二上卡瓦液缸壓力管路119連通,使上卡瓦液缸144循環液體回流到低壓井眼環空,上卡瓦復位彈簧135推動上卡瓦液缸活塞141和上卡瓦支撐套125向下移動,上卡瓦支撐套125和上卡瓦124三角斜面滑動分開,上卡瓦124在自身彈性和井 壁推靠作用下收縮離開井壁;同時高壓鑽井液壓力管線337與下卡瓦液缸壓力管路412連通,向下卡瓦液缸444輸送高壓循環液體,下卡瓦液缸活塞441克服下卡瓦復位彈簧435的阻力帶動下卡瓦支撐套425向下推動,下卡瓦支撐套425在三角斜面的作用下迫使下卡瓦424張開抓緊支撐井壁;輸入和輸出的循環液流速可通過支撐控制伺服電機322精確控制使得使下卡瓦支撐套425下移時三角斜面滑動張開下卡瓦424抓緊支撐井壁的速度和上卡瓦124在自身彈性和井壁推靠作用下收縮離開井壁的速度能得到有效控制;( 二 )第二位:高壓鑽井液壓力管線337同時與鑽井液壓力管線339和下卡瓦液缸壓力管路412連通,通過循環管路同時向上卡瓦液缸144和下卡液缸444輸送高壓循環液體,使上卡瓦124和下卡瓦424同時張開抓緊支撐井壁;輸入和輸出的循環液流速可通過支撐控制伺服電機322精確控制,使得上卡瓦124和下卡瓦424同時張開抓緊支撐井壁的速度能得到有效控制。(三)第三位:高壓鑽井液壓力管線337與鑽井液壓力管線339連通,鑽井液壓力管線339通過上卡瓦液缸二位三通閥332對第一上卡瓦液缸壓力管路118或第二上卡瓦液缸壓力管路119輸送高壓液體,推動上卡瓦液缸活塞141克服上卡瓦復位彈簧135阻力向上移動,使上卡瓦支撐套125上移時三角斜面滑動張開上卡瓦124抓緊支撐井壁。同時,鑽井液回流井眼環空管線336與下卡瓦液缸壓力管路412連通,使下卡瓦液缸444循環液體回流到低壓井眼環空,下卡瓦復位彈簧435推動下卡瓦液缸活塞441和下卡瓦支撐套425向上推動,下卡瓦支撐套425和下卡瓦424三角斜面滑動分開,下卡瓦424在自身彈性和井壁推靠作用下收縮離開井壁。輸入和輸出的循環液流速可通過支撐控制伺服電機322精確控制,使得使上卡瓦支撐套125上移時三角斜面滑動張開上卡瓦124抓緊支撐井壁的速度和下卡瓦424在自身彈性和井壁推靠作用下收縮離開井壁的速度能得到有效控制。(四)第四位:在斷電的情況下,支撐液缸四位五通閥334在彈簧作用下自動回到洩壓迴路狀態:鑽井液回流井眼環空管線336同時與鑽井液壓力管線339和下卡瓦液缸壓力管路412連通,通過循環液管路同時使上卡瓦液缸144和下卡液缸444中的循環液體回流到低壓井眼環空,使得上卡瓦124和下卡瓦424同時離開井壁,防止斷電或卡鑽等特殊情況的發生。如圖5,6所示,牽引液缸三位五通閥338的一入口接高壓鑽井液壓力管線337,兩回流出口都接鑽井液回流井眼環空管線336,另外兩齣口分別接牽引液缸壓力管路112和牽引液缸壓力管路114。牽引液缸三位五通閥338從上到下分三位:上位,高壓鑽井液壓力管線337與牽引液缸壓力管路114連通,牽引液缸壓力管路112與鑽井液回流井眼環空管線336連通;中位,高壓鑽井液壓力管線337,鑽井液回流井眼環空管線336,牽引液缸壓力管路114,牽引液缸壓力管路112分別斷開成斷路狀態;下位:高壓鑽井液壓力管線337與牽引液缸壓力管路112連通,牽引液缸壓力管路114與鑽井液回流井眼環空管線336連通。牽引液缸三位五通閥338上位和下位連通方式採用可調節流連通方式:精確控制閥芯的位置可控制上三位連通接口大小,使得的輸入和輸出流體流速得到有效控制。牽引液缸三位五通閥338閥芯的上端接牽引控制伺服電機321,下端接彈簧,牽引控制伺服電機321的主要作用是控制牽引液缸三位五通閥338閥芯的位置,確保閥芯分別在四位上的精確位移。牽引液缸三位五通閥338的主要作用是使鑽井液壓力管線337與牽引液缸壓力管路112連通,對牽引上液缸輸入液體進行充壓,同時使鑽井液回流井眼環空管線336與牽引液缸壓力管路114連通,對牽引下液缸輸出液體進行洩壓;或者使鑽井液壓力管線337與牽引液缸壓力管路114連通,對牽引下液缸輸入液體進行充壓,同時使鑽井液回流井眼環空管線336與牽引液缸壓力管路112連通,對牽引上液缸輸出液體進行洩壓;或者使鑽井液壓力管線337,鑽井液回流井眼環空管線336,牽引液缸壓力管路112,牽引液缸壓力管路114分別斷開處於斷路狀態,保持牽引液缸活塞113在牽引液缸147中的位置不變。
·[0097]牽引液缸三位五通閥338分別在上、中、下三位情況下實現的功能如下:(一)上位:高壓鑽井液壓力管線337與牽引液缸壓力管路114連通,對牽引液缸147的下液缸輸入高壓循環液體,壓力升高;同時,牽引液缸壓力管路112與鑽井液回流井眼環空管線336連通,使牽引液缸147的上液缸循環液回流到低壓井眼環空,壓力降低,牽引液缸活塞113在牽引上下液缸壓差的作用下向上移動,使得牽引上中心滑管111相對上卡瓦124向上移動;但輸入和輸出的循環液流速可通過牽引控制伺服電機321精確控制,使得牽引液缸活塞113向上移動的速度和牽引上中心滑管111相對上卡瓦124向上移動的速度能得到有效控制。(二)中位:鑽井液輸入壓力管線337,牽引液缸壓力管路112,牽引液缸壓力管路114,鑽井液回流井眼環空管線336分別斷開,使得牽引液缸活塞113和牽引上中心滑管111相對上卡瓦124保持靜止狀態。(三)下位:高壓鑽井液壓力管線337與牽引液缸壓力管路112連通,對牽引液缸147的上液缸輸入高壓循環液體,壓力升高;同時,牽引液缸壓力管路114與鑽井液回流井眼環空管線336連通,使牽引液缸147的下液缸循環液回流到低壓井眼環空,牽引液缸活塞113在牽引上下液缸壓差的作用下向下移動,使得牽引上中心滑管111相對上卡瓦124向下移動,但輸入和輸出的循環液流速可通過牽引控制伺服電機321精確控制,使得牽引液缸活塞113向下移動的速度和使得牽引上中心滑管111相對上卡瓦124向下移動的速度能得到有效控制。電子控制模塊34接收電纜從地面傳來的信號後,分別轉化為動作指令輸送給牽弓丨控制伺服電機321和支撐控制伺服電機322。牽引控制伺服電機321接收動作指令後,對牽引液缸三位五通閥338的閥芯移動位置精確控制,來實現牽引液缸的開啟和停止、牽引力大小、牽引速度大小、牽引方向的精確控制;支撐控制伺服電機322接收動作指令後,對支撐液缸四位五通閥334的閥芯移動位置精確控制,來實現上卡瓦124和下卡瓦424的張開的先後順序、張開的程度、張開的速度、張開力的大小的精確控制。隨著連續油管作業深度的增加,尤其在大位移井、水平井等,僅僅靠地面的注入系統已經不能使井底工具繼續下入或起出,必須利用地面鑽井泵給循環液提供液壓能,並通過地面給控制系統3發送指令,使牽引器開啟正常工作,如圖1Oa所示:牽引器的上卡瓦支撐系統I的三個上卡瓦124與下卡瓦支撐系統4的三個下卡瓦424全部張開抓緊井壁,牽引液缸活塞113向下移動到牽引液缸蓋23附近。以圖5a中牽引器的狀態為工作起始狀態其工作流程分以下6個步驟如下:第一步,如圖5b所示,控制系統3接收到地面信號後,向電子控制模塊34發出指令,電子控制模塊34轉化成電機運動指令,促使電機模塊32控制液壓管路模塊33,使牽引控制伺服電機321和支撐控制伺服電機322分別運轉推動牽引液缸三位五通閥338和支撐液缸四位五通閥334:使牽引液缸三位五通閥338處於中位,鑽井液輸入壓力管線337,牽引液缸壓力管路112,牽引液缸壓力管路114,鑽井液回流井眼環空管線336分別斷開,使得牽引液缸活塞113和牽引上中心滑管1 11相對上卡瓦124保持靜止狀態;使支撐液缸四位五通閥334處在第一位,第一上卡瓦液缸壓力管路118與鑽井液回流井眼環空管線336連通,第二上卡瓦液缸壓力管路119關閉,上卡瓦液缸144洩壓,上卡瓦液缸活塞141在上卡瓦復位彈簧135的作用下向下移動,帶動上卡瓦支撐套125收回,上卡瓦124在失去上卡瓦支撐套125的膨脹力作用後,靠井眼作用和自身的彈性自動收回,上卡瓦124與井壁的抓緊力消失,當上卡瓦液缸活塞141復位到最下端時,上卡瓦液缸活塞141上的上卡瓦液缸活塞位移傳感器142產生位移終止信號,並發送給控制系統3。如圖6b所示,當發生斷電時:上卡瓦液缸二位三通閥332,進口限壓二位三通閥333,進口彈簧溢流閥335,牽引液缸三位五通閥338保持原狀態不變;支撐液缸四位五通閥334的閥芯在彈簧作用下自動上移至第四位,使鑽井液壓力管線339和下卡瓦液缸壓力管路412同時與鑽井液回流井眼環空管線336連通,使上卡瓦液缸144在上卡瓦復位彈簧135作用下保持原狀態不變,上卡瓦124保持收縮狀態不變;使下卡瓦液缸444的循環液體在下卡瓦復位彈簧435的作用下回流經過鑽井液回流井眼環空管線336到井眼環空,下卡瓦425在失去下卡瓦支撐套425的膨脹力作用後,靠井眼作用和自身的彈性自動收回,使下卡瓦425在斷電後能自動回到收縮狀態;因此,斷電後,上卡瓦124和下卡瓦425在斷電後都能保持或自動回到收縮狀態,防止井下卡鑽事故的發生,有效的實現了斷電的自動保護功能。第二步,如圖5c所示:控制系統3的電子控制模塊34接收到信號後,發出指令,電子控制模塊34轉化成電機運動指令,促使電機模塊32控制液壓管路模塊33,使支撐液缸四位五通閥334,上卡瓦液缸二位三通閥332,進口限壓二位三通閥333,進口彈簧溢流閥335,保持原狀態不變;使牽引控制伺服電機321運轉推動牽引液缸三位五通閥338,使牽引液缸三位五通閥338處於上位,高壓鑽井液壓力管線337與上中心滑管111上的牽引液缸壓力管路114連通,對牽引液缸147的下液缸輸入高壓循環液體,壓力升高;同時,上中心滑管111上牽引液缸壓力管路112與鑽井液回流井眼環空管線336連通,鑽井液回流井眼環空管線336與牽引上液缸連通,使牽引液缸147的上液缸循環液回流到低壓井眼環空,壓力降低,牽引液缸活塞113在牽引上下液缸壓差的作用下向上移動,使得牽引上中心滑管111相對上卡瓦124向上移動,在下卡瓦支424抓緊井壁的摩擦力提供牽引力的反作用力,牽引上卡瓦支撐系統I整體向下移動;但輸入和輸出的循環液流速可通過牽引控制伺服電機321精確控制,使得牽引液缸活塞113向上移動的速度和牽引上中心滑管111相對上卡瓦124向上移動的速度能得到有效控制;同時牽引液缸活塞113上的牽引液缸活塞位移傳感器116和牽引液缸壓差傳感器117產生實時信號,並發送到控制系統3的電子控制模塊34。如圖6c所示,當發生斷電時:上卡瓦液缸二位三通閥332,進口限壓二位三通閥333,進口彈簧溢流閥335,牽引液缸三位五通閥338保持原狀態不變;支撐液缸四位五通閥334的閥芯在彈簧作用下自動上移至第四位,使鑽井液壓力管線339和下卡瓦液缸壓力管路412同時與鑽井液回流井眼環空管線336連通,使上卡瓦液缸144在上卡瓦復位彈簧135作用下保持原狀態不變,上卡瓦124保持收縮狀態不變;使下卡瓦液缸444的循環液體在下卡瓦復位彈簧435的作用下回流經過鑽井液回流井眼環空管線336到井眼環空,下卡瓦425在失去下卡瓦支撐套425的膨脹力 作用後,靠井眼作用和自身的彈性自動收回,使下卡瓦425在斷電後能自動回到收縮狀態;因此,斷電後,上卡瓦124和下卡瓦425在斷電後都能保持或自動回到收縮狀態,防止井下卡鑽事故的發生,有效的實現了斷電的自動保護功能。第三步,如圖5d所示:控制系統3的電子控制模塊34接收到牽弓I液缸活塞位移傳感器116和牽引液缸壓差傳感器117信號後,發出指令並傳遞給電子控制模塊34,電子控制模塊34轉化成電機運動指令,促使電機模塊32控制液壓管路模塊33:使進口限壓二位三通閥333,進口彈簧溢流閥335,保持原狀態不變;使上卡瓦液缸二位三通閥332閥芯向左移動,第二上卡瓦液缸壓力管路119關閉,第一上卡瓦液缸壓力管路118與339連通;使牽引控制伺服電機321運轉推動牽引液缸三位五通閥338閥芯移動至中位,關閉上牽引上液缸的牽引液缸壓力管路112和牽引下液缸的牽引液缸壓力管路114,使牽引液缸活塞113在牽引液缸147中的位置不變;同時使支撐控制伺服電機322運轉推動支撐液缸四位五通閥334閥芯移動至第二位,高壓循環液通過高壓循環鑽井液入口腔壓力管線331、高壓鑽井液壓力管線337、鑽井液壓力管線339、第一上卡瓦液缸壓力管路118壓入上卡瓦液缸144,推動上卡瓦液缸活塞141克服上卡瓦復位彈簧135的反作用力向上移動,帶動上卡瓦支撐套125上移,使的上卡瓦124張開抓緊井壁;當壓力和位移達到預定值之後,上卡瓦液缸活塞位移傳感器142產生信號並發送給控制系統3的電子控制模塊34。如圖6d所示,當發生斷電時:上卡瓦液缸二位三通閥332,進口限壓二位三通閥333,進口彈簧溢流閥335,牽引液缸三位五通閥338保持原狀態不變;支撐液缸四位五通閥334的閥芯在彈簧作用下自動上移至第四位,使鑽井液壓力管線339和下卡瓦液缸壓力管路412同時與鑽井液回流井眼環空管線336連通,使上卡瓦液缸144和下卡瓦液缸444的循環液體分別在上卡瓦復位彈簧135和下卡瓦復位彈簧435的作用下回流經過鑽井液回流井眼環空管線336到井眼環空,上卡瓦124和下卡瓦425在失去上卡瓦支撐套125和下卡瓦支撐套425的膨脹力作用後,靠井眼作用和自身的彈性自動收回,使上卡瓦124和下卡瓦425在斷電時處於收縮狀態,防止井下卡鑽事故的發生,有效的實現了斷電的自動保護功能。第四步,如圖5e所示:控制系統3的電子控制模塊34接收到上卡瓦液缸活塞位移傳感器142的信號後,發出指令並傳遞給電子控制模塊34,電子控制模塊34轉化成電機運動指令,促使電機模塊32控制液壓管路模塊33,使上卡瓦液缸二位三通閥332、進口限壓二位三通閥333、進口彈簧溢流閥335、牽引液缸五位五通閥338保持原狀態不變。使支撐控制伺服電機322運轉推動支撐液缸四位五通閥334閥芯上移至第三位,使高壓鑽井液壓力管線337與鑽井液壓力管線339連通,鑽井液壓力管線339通過上卡瓦液缸二位三通閥332對第一上卡瓦液缸壓力管路118輸送高壓液體,使上卡瓦液缸144保持不變,上卡瓦124繼續張開保持抓緊支撐井壁狀態;同時,鑽井液回流井眼環空管線336與下卡瓦液缸壓力管路412連通,使下卡瓦液缸444循環液體回流到低壓井眼環空,下卡瓦復位彈簧435推動下卡瓦液缸活塞441和下卡瓦支撐套425向上推動,下卡瓦支撐套425和下卡瓦424三角斜面滑動分開,下卡瓦424在自身彈性和井壁推靠作用下收縮離開井壁。輸入和輸出的循環液流速可通過支撐控制伺服電機322精確控制,使得下卡瓦424在自身彈性和井壁推靠作用下收縮離開井壁的 速度能得到有效控制。當下卡瓦液缸活塞441上移到預定位置時,下卡瓦液缸活塞位移傳感器442同樣產生並發出預定信號給控制系統3的電子控制模塊34。如圖6e所示,當發生斷電時:上卡瓦液缸二位三通閥332,進口限壓二位三通閥333,進口彈簧溢流閥335,牽引液缸三位五通閥338保持原狀態不變;支撐液缸四位五通閥334的閥芯在彈簧作用下自動上移至第四位,使鑽井液壓力管線339和下卡瓦液缸壓力管路412同時與鑽井液回流井眼環空管線336連通,使下卡瓦液缸444在下卡瓦復位彈簧435作用下保持原狀態不變,下卡瓦424保持收縮狀態不變;使上卡瓦液缸144的循環液體在上卡瓦復位彈簧135的作用下回流經過鑽井液回流井眼環空管線336到井眼環空,上卡瓦125在失去上卡瓦支撐套125的膨脹力作用後,靠井眼作用和自身的彈性自動收回,使上卡瓦125在斷電後能自動回到收縮狀態;因此,斷電後,上卡瓦124和下卡瓦425在斷電後都能保持或自動回到收縮狀態,防止井下卡鑽事故的發生,有效的實現了斷電的自動保護功能。第五步,如圖5f所示:控制系統3的電子控制模塊34接收到下卡瓦液缸活塞位移傳感器442的信號後,發出指令並傳遞給電子控制模塊34,電子控制模塊34轉化成電機運動指令,促使電機模塊32控制液壓管路模塊33,保持進口限壓二位三通閥333、支撐液缸六位五通閥334、進口彈簧溢流閥335原狀態不變。使牽引伺服電機321運轉推動牽引液缸三位五通閥338閥芯上移至下位:高壓鑽井液壓力管線337與牽引液缸壓力管路112連通,對牽引液缸147的上液缸輸入高壓循環液體,壓力升高;同時,牽引液缸壓力管路114與鑽井液回流井眼環空管線336連通,使牽引液缸147的下液缸循環液回流到低壓井眼環空,牽引液缸活塞113在牽引上下液缸壓差的作用下向下移動,使得牽引上中心滑管111相對上卡瓦124向下移動,藉助上卡瓦支撐系統I抓緊井壁產生的摩擦力,牽引上中心滑管111和下中心滑管總成41與下卡瓦支撐系統4一起整體向下移動。當上中心滑管111相對上卡瓦124向下移動到使119上端出口進入到上卡瓦支撐套125形成斷路狀態時,使上卡瓦液缸二位三通閥332閥芯向右移動,使鑽井液壓力管線339與第二上卡瓦液缸壓力管路119連通,第一上卡瓦液缸壓力管路118斷開處於斷路狀態。但輸入和輸出的循環液流速可通過牽引控制伺服電機321精確控制,使得牽引液缸活塞113向下移動的速度和使得牽引上中心滑管111相對上卡瓦124向下移動的速度能得到有效控制。同時牽引液缸活塞113上的牽引液缸活塞位移傳感器116和牽引液缸壓差傳感器117產生實時信號,並發送到控制系統3的電子控制系統34。如圖6f所示,當發生斷電時:上卡瓦液缸二位三通閥332,進口限壓二位三通閥333,進口彈簧溢流閥335,牽引液缸三位五通閥338保持原狀態不變;支撐液缸四位五通閥334的閥芯在彈簧作用下自動上移至第四位,使鑽井液壓力管線339和下卡瓦液缸壓力管路412同時與鑽井液回流井眼環空管線336連通,使下卡瓦液缸444在下卡瓦復位彈簧435作用下保持原狀態不變,下卡瓦424保持收縮狀態不變;使上卡瓦液缸144的循環液體在上卡瓦復位彈簧135的作用下回流經過鑽井液回流井眼環空管線336到井眼環空,上卡瓦125在失去上卡瓦支撐套125的膨脹力作用後,靠井眼作用和自身的彈性自動收回,使上卡瓦125在斷電後能自動回到收縮狀態;因此,斷電後,上卡瓦124和下卡瓦425在斷電後都能保持或自動回到收縮狀態,防止井下卡鑽事故的發生,有效的實現了斷電的自動保護功能。第六步,如圖5g所示:控制系統3的電子控制模塊34接收到牽弓I液缸活塞113上的牽引液缸活塞位移傳感器116和牽引液缸壓差傳感器117產生實時信號後,發出指令並傳遞給電子控制模塊34,電子控制模塊34轉化成電機運動指令,促使電機模塊32控制液壓管路模塊33,保持上卡瓦液缸二位三通閥332、進口限壓二位三通閥333、進口彈簧溢流閥335原狀態不變。使牽引控制伺服電機321運轉推動牽引液缸三位五通閥338閥芯移動到中位:鑽井液輸入壓力管線337,牽引液缸壓力管路112,牽引液缸壓力管路114,鑽井液回流井眼環空管線336分別斷開,使得牽引液缸活塞113和牽引上中心滑管111相對上卡瓦124保持靜止狀態。同時使支撐控制伺服電機322運轉推動支撐液缸四位五通閥334的閥芯移動到第二位:使高壓鑽井液壓力管線337與鑽井液壓力管線339連通,高壓鑽井液依次通過鑽井液入口腔壓力管 線331、高壓鑽井液壓力管線337、鑽井液壓力管線339、第二上卡瓦液缸壓力管路119,向上卡瓦液缸144輸送高壓循環液體,使上卡瓦124保持支撐井壁狀態不變;高壓鑽井液壓力管線337同時與下卡瓦液缸壓力管路412連通,高壓鑽井液依次通過鑽井液入口腔壓力管線331、高壓鑽井液壓力管線337、下卡瓦液缸壓力管路412,同時向下卡液缸444輸送高壓循環液體,使下卡液缸444壓力升高,推動下卡瓦液缸活塞441克服下卡瓦復位彈簧435反作用力,帶動下卡瓦支撐套425向下移動,實現外推下卡瓦424張開抓緊支撐井壁功能,但輸入和輸出的循環液流速可通過支撐控制伺服電機322精確控制,使得下卡瓦424張開抓緊支撐井壁的速度能得到有效控制。當下卡瓦液缸活塞441推壓力和位移達到預訂之後,整個牽引器又恢復到起始狀態如圖5a所示,下卡瓦液缸活塞位移傳感器442產生信號並發送到控制系統3的電子控制模塊34。如圖6g所示,當發生斷電時:上卡瓦液缸二位三通閥332,進口限壓二位三通閥333,進口彈簧溢流閥335,牽引液缸三位五通閥338保持原狀態不變;支撐液缸四位五通閥334的閥芯在彈簧作用下自動上移至第四位,使鑽井液壓力管線339和下卡瓦液缸壓力管路412同時與鑽井液回流井眼環空管線336連通,使上卡瓦液缸144和下卡瓦液缸444的循環液體分別在上卡瓦復位彈簧135和下卡瓦復位彈簧435的作用下回流經過鑽井液回流井眼環空管線336到井眼環空,上卡瓦124和下卡瓦425在失去上卡瓦支撐套125和下卡瓦支撐套425的膨脹力作用後,靠井眼作用和自身的彈性自動收回,使上卡瓦124和下卡瓦425在斷電時處於收縮狀態,防止井下卡鑽事故的發生,有效的實現了斷電的自動保護功能。如果按「一一二一三一四一五一六一一」的順序不斷重複上述動作,使牽引器在井下向下牽引爬行功能;相反,如果按「六一五一四一三一二一一一六」的順序操作,則可實現牽引器在井下反向牽 引爬行功能。
權利要求1.一種電控液壓驅動連續油管井下牽引器的控制系統,包括控制系統殼體、電機模塊、液壓管路模塊、電子控制模塊;其特徵在於: 控制系統殼體內從上到下依次安裝有電機模塊、液壓管路模塊、電子控制模塊;電機模塊包括牽引控制伺服電機、支撐控制伺服電機;牽引控制伺服電機和支撐控制伺服電機由電子控制模塊發送指令進行控制。
2.根據權利要求1所述的電控液壓驅動連續油管井下牽引器的控制系統,其特徵在於: 液壓管路模塊包括上卡瓦液缸二位三通閥、進口限壓二位三通閥、支撐液缸四位五通閥、進口彈簧溢流閥、牽引液缸三位五通閥。
3.根據權利要求2所述的電控液壓驅動連續油管井下牽引器的控制系統,其特徵在於: 上卡瓦液缸二位三通閥的三通接口管線分別為:入口端接鑽井液壓力管線,兩齣口端分別接第一上卡瓦液缸壓力管路和第二上卡瓦液缸壓力管路;其中二位靠彈簧和電磁閥進行控制。
4.根據權利要求2所述的電控液壓驅動連續油管井下牽引器的控制系統,其特徵在於: 進口限壓二位三通閥為二位三通彈簧電磁液控閥,三通接口管線分別為:入口端接鑽井液入口腔壓力管線,兩齣口端分別接高壓鑽井液壓力管線和鑽井液回流井眼環空管線;進口限壓二位三通閥一端裝有電磁鐵,另一端裝有彈簧;電磁鐵端高壓液控入口接鑽井液入口腔壓力管線,彈簧 端低壓液控入口接鑽井液回流井眼環空管線; 其中二位靠彈簧、電磁鐵磁力、鑽井液入口腔壓力管線與鑽井液回流井眼環空管線的壓差進行控制。
5.根據權利要求2所述的電控液壓驅動連續油管井下牽引器的控制系統,其特徵在於:進口彈簧溢流閥是二位二通彈簧電磁溢流閥,進口彈簧溢流閥一端裝有電磁鐵,另一端裝有彈簧,進口彈簧溢流閥的入口接高壓鑽井液壓力管線,進口彈簧溢流閥的出口端接鑽井液回流井眼環空管線,彈簧端低壓液控入口接鑽井液回流井眼環空管線,電磁鐵端高壓液控入口接高壓鑽井液壓力管線;進口彈簧溢流閥的二位是靠高壓鑽井液壓力管線與鑽井液回流井眼環空管線的壓差和彈簧推力來進行控制,使高壓鑽井液壓力管線與鑽井液回流井眼環空管線連通或斷開。
6.根據權利要求2所述的電控液壓驅動連續油管井下牽引器的控制系統,其特徵在於: 支撐液缸四位五通閥一入口接高壓鑽井液壓力管線,兩回流出口都接鑽井液回流井眼環空管線,兩齣口分別接鑽井液壓力管線和下卡瓦液缸壓力管路;支撐液缸四位五通閥的閥芯的上端接支撐控制伺服電機,閥芯的下端接彈簧;支撐液缸四位五通閥從上到下分四位:第一位,鑽井液壓力管線與鑽井液回流井眼環空管線連通,高壓鑽井液壓力管線與下卡瓦液缸壓力管路連通;第二位,高壓鑽井液壓力管線分別同時與鑽井液壓力管線和下卡瓦液缸壓力管路連通,鑽井液回流井眼環空管線與鑽井液壓力管線和下卡瓦液缸壓力管路斷開;第三位,高壓鑽井液壓力管線與接鑽井液壓力管線連通,下卡瓦液缸壓力管路與鑽井液回流井眼環空管線連通;第四位,鑽井液回流井眼環空管線分別同時與接鑽井液壓力管線和下卡瓦液缸壓力管路連通,高壓鑽井液壓力管線同時與鑽井液壓力管線和下卡瓦液缸壓力管路斷開;支撐液缸四位五通閥的第一位、第二位、第三位的連通方式都採用可調節流連通方式:閥芯位置變化,通道過流斷面大小變化,流過通道液體流速大小不同,通過支撐控制伺服電機精確控制閥芯的位置,從而精確控制上三位連通接口過流斷面大小,使得的輸入和輸出流體流速得到有效控制。
7.根據權利要求2所述的電控液壓驅動連續油管井下牽引器的控制系統,其特徵在於: 牽引液缸三位五通閥一入口接高壓鑽井液壓力管線,兩回流出口都接鑽井液回流井眼環空管線,另外兩齣口分別接牽引液缸壓力管路和牽引液缸壓力管路;牽引液缸三位五通閥閥芯的上端接牽引控制伺服電機,牽引液缸三位五通閥閥芯的下端接彈簧;牽引液缸三位五通閥從上到下有三位:上位,高壓鑽井液壓力管線與牽引液缸壓力管路連通,牽引液缸壓力管路與鑽井液回流井眼環空管線連通;中位,高壓鑽井液壓力管線,鑽井液回流井眼環空管線,牽引液缸壓力管路,牽引液缸壓力管路分別斷開成斷路狀態;下位:高壓鑽井液壓力管線與牽引液缸壓力管路連通,牽引液缸壓力管路與鑽井液回流井眼環空管線連通;牽引液缸三位五通閥上位和下位連通方式採用可調節流連通方式:精確控制閥芯的位置可控制上三位連通接口大小,使得的輸入和輸出流體流速得到有效控制;牽引液缸三位五通閥閥芯的上端接牽引控制伺服電機,牽引控制伺服電機能精確控制牽引液缸三位五通閥閥芯的位置。
8.根據權利要求2所述的電控液壓驅動連續油管井下牽引器的控制系統,其特徵在於:支撐液缸四位五通閥下端接復位彈簧,斷電後支撐液缸四位五通閥閥芯移動至第四位洩壓迴路狀態:鑽井液回流井眼環空管線同時與鑽井液壓力管線和下卡瓦液缸壓力管路連通,通過循環液管路同時使上卡瓦液缸和下卡液缸中的循環液體回流到低壓井眼環空,上卡瓦和下卡瓦同時離開 井壁,防止斷電導致卡鑽。
專利摘要本實用新型屬於油氣開發領域,具體地,涉及一種電控液壓驅動連續油管井下牽引器的控制系統。電控液壓驅動連續油管井下牽引器的控制系統,包括控制系統殼體、電機模塊、液壓管路模塊、電子控制模塊;其特徵在於控制系統殼體內從上到下依次安裝有電機模塊、液壓管路模塊、電子控制模塊;電機模塊包括牽引控制伺服電機、支撐控制伺服電機;牽引控制伺服電機和支撐控制伺服電機由電子控制模塊發送指令進行控制。牽引器控制系統的靈活性較好、可適用於小井眼井下牽引控制作業,在控制牽引過程中能保證正常的井下液體循環,能實現牽引速度的有效控制,並能實現有效地斷電保護、雙向牽引控制,能實現牽引速度的有效控制。
文檔編號E21B49/00GK203129999SQ20122047161
公開日2013年8月14日 申請日期2012年9月17日 優先權日2012年9月17日
發明者侯學軍 申請人:重慶科技學院

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