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专利号: 2022107492336
申请人: 重庆科技学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种连续油管钻井井下抗扭滑移支撑装置控制系统,其特征在于,包括中心花键杆总成(1)、上端电液控制总成(2)、上端抗扭支撑总成(3)、下端电液控制总成(4)和下端抗扭支撑总成(5),所述上端抗扭支撑总成(3)和所述下端抗扭支撑总成(5)均套设在所述中心花键杆总成(1)中的中心花键杆(102)上,所述上端抗扭支撑总成(3)和所述下端抗扭支撑总成(5)在所述中心花键杆(102)上可上下滑动且由所述中心花键杆(102)上的花键限制周向自由度;

所述上端抗扭支撑总成(3)中设置有上回位活塞缸(302)、上支撑活塞缸(317)和伸缩活塞缸(318);所述上端电液控制总成(2)中设置有上端电源控制系统(201)、上端钻井液流入水道(202)、上端钻井液流出水道(404)、上回位活塞缸电控阀(415)、上支撑活塞缸电控阀(416)和伸缩活塞缸电控阀(417);

所述上端钻井液流入水道(202)与所述中心花键杆(102)的内腔相通,用于向上端各个电控阀提供高压钻井液,所述上端钻井液流出水道(404)与抗扭滑移支撑装置外围空间相通,用于向上端各个电控阀提供泄压通道;所述上端电源控制系统(201)用于改变上端各个电控阀的阀位状态并实现对应缸体的伸缩状态控制;

所述下端抗扭支撑总成(5)中设置有下回位活塞缸(503)和下支撑活塞缸(518);所述下端电液控制总成(4)中设置有下端电源控制系统(408)、下端钻井液流入水道(409)、下端钻井液流出水道(410)、下回位活塞缸电控阀(420)和下支撑活塞缸电控阀(419);

所述下端钻井液流入水道(409)与所述中心花键杆(102)的内腔相通,用于向下端各个电控阀提供高压钻井液,所述下端钻井液流出水道(410)与抗扭滑移支撑装置外围空间相通,用于向下端各个电控阀提供泄压通道;所述下端电源控制系统(408)用于改变下端各个电控阀的阀位状态并实现对应缸体的伸缩状态控制。

2.根据权利要求1所述的连续油管钻井井下抗扭滑移支撑装置控制系统,其特征在于,对应所述上回位活塞缸(302)设置有上回位活塞缸水道(401),对应所述上支撑活塞缸(317)设置有上支撑活塞上端水道(402)和上支撑活塞下端水道(403),对应所述伸缩活塞缸(318)设置有伸缩活塞上端水道(406)和伸缩活塞下端水道(407);

所述上回位活塞缸电控阀(415)采用二位三通阀,在第一阀位状态下,所述上回位活塞缸水道(401)与所述上端钻井液流入水道(202)接通,在第二阀位状态下,所述上回位活塞缸水道(401)与所述上端钻井液流出水道(404)接通;

所述上支撑活塞缸电控阀(416)采用两位四通阀,在第一阀位状态下,所述上支撑活塞上端水道(402)接入所述上端钻井液流入水道(202),所述上支撑活塞下端水道(403)接入所述上端钻井液流出水道(404);在第二阀位状态下,所述上支撑活塞上端水道(402)接入上端钻井液流出水道(404),所述上支撑活塞下端水道(403)接入所述上端钻井液流入水道(202);

所述伸缩活塞缸电控阀(417)采用两位四通阀,在第一阀位状态下,所述伸缩活塞上端水道(406)接入所述上端钻井液流入水道(202),所述伸缩活塞下端水道(407)接入所述上端钻井液流出水道(404);在第二阀位状态下,所述伸缩活塞上端水道(406)接入所述上端钻井液流出水道(404),所述伸缩活塞下端水道(407)接入所述上端钻井液流入水道(202)。

3.根据权利要求1所述的连续油管钻井井下抗扭滑移支撑装置控制系统,其特征在于,对应所述下回位活塞缸(503)设置有下回位活塞缸水道(414),对应所述下支撑活塞缸(518)设置有下支撑活塞上端水道(412)和下支撑活塞下端水道(413);

所述下回位活塞缸电控阀(420)采用二位三通阀,在第一阀位状态下,所述下回位活塞缸水道(414)与所述下端钻井液流入水道(409)相通;在第二阀位状态下,所述下回位活塞缸水道(414)与所述下端钻井液流出水道(410)相通;

所述下支撑活塞缸电控阀(419)采用二位四通阀,在第一阀位状态下,所述下支撑活塞上端水道(412)接入所述下端钻井液流入水道(409),所述下支撑活塞下端水道(413)接入所述下端钻井液流出水道(410);在第二阀位状态下,所述下支撑活塞上端水道(412)接入所述下端钻井液流出水道(410),所述下支撑活塞下端水道(413)接入所述下端钻井液流入水道(409)。

4.根据权利要求1或2或3所述的连续油管钻井井下抗扭滑移支撑装置控制系统,其特征在于,所述上端电源控制系统(201)中设置有电源模块(204)、第一电源开关(205)、第二电源开关(206)、上支撑控制导电滑轨(207)、伸缩控制导电滑轨(208)、下支撑控制第一中继导电滑轨(209)、下支撑控制第二中继导电滑轨(210)、上回位控制导电滑轨(211)、下支撑控制第二中继导电滑块(212)、上回位控制导电滑块(213)、下支撑控制第一中继导电滑块(214)、伸缩控制导电滑块(215)、上支撑控制导电滑块(216);

所述上支撑控制导电滑轨(207)、伸缩控制导电滑轨(208)、下支撑控制第一中继导电滑轨(209)、下支撑控制第二中继导电滑轨(210)均经过所述第一电源开关(205)接入所述电源模块(204)的一端,所述上回位控制导电滑轨(211)通过所述第二电源开关(206)接入所述电源模块(204)的一端;

所述上回位控制导电滑块(213)与所述上回位控制导电滑轨(211)滑动连接,并经过所述上回位活塞缸电控阀(415)后连接所述电源模块(204)的另一端;

所述上支撑控制导电滑块(216)与所述上支撑控制导电滑轨(207)滑动连接,并经过所述上支撑活塞缸电控阀(416)后连接所述电源模块(204)的另一端;

所述伸缩控制导电滑块(215)与所述伸缩控制导电滑轨(208)滑动连接,并经过所述伸缩活塞缸电控阀(417)后连接所述电源模块(204)的另一端;

所述下支撑控制第二中继导电滑块(212)、所述上回位控制导电滑块(213)和所述下支撑控制第一中继导电滑块(214)还分别作为所述下端电源控制系统(408)的电源中继接线端。

5.根据权利要求4所述的连续油管钻井井下抗扭滑移支撑装置控制系统,其特征在于,所述下端电源控制系统(408)包括下支撑控制第一导电滑轨(421)、下支撑控制第二导电滑轨(422)、下回位控制导电滑轨(423)、下支撑控制第一导电滑块(425)、下支撑控制第二导电滑块(426)以及下回位控制导电滑块(427),所述下支撑控制第一导电滑轨(421)与所述下支撑控制第一中继导电滑块(214)电性连接,所述下支撑控制第一导电滑块(425)与所述下支撑控制第一导电滑轨(421)滑动连接,且经过所述下支撑活塞缸电控阀(419)后连接所述电源模块(204)的另一端;所述下支撑控制第二导电滑轨(422)与所述下支撑控制第二中继导电滑块(212)电性连接,所述下支撑控制第二导电滑块(426)与所述下支撑控制第二导电滑轨(422)滑动连接,且经过所述下支撑活塞缸电控阀(419)后连接所述电源模块(204)的另一端;所述下回位控制导电滑轨(423)与所述上回位控制导电滑块(213)电性连接,所述下回位控制导电滑块(427)与所述下回位控制导电滑轨(423)滑动连接,且经过所述下回位活塞缸电控阀(420)后连接所述电源模块(204)的另一端。

6.根据权利要求4所述的连续油管钻井井下抗扭滑移支撑装置控制系统,其特征在于,所述上支撑控制导电滑轨(207)、所述伸缩控制导电滑轨(208)、所述下支撑控制第一中继导电滑轨(209)、所述下支撑控制第二中继导电滑轨(210)以及所述上回位控制导电滑轨(211)套接在所述上端电液控制总成(2)所对应的中心花键杆(102)上;所述下支撑控制第二中继导电滑块(212)、所述上回位控制导电滑块(213)、所述下支撑控制第一中继导电滑块(214)、所述上支撑控制导电滑块(216)以及所述伸缩控制导电滑块(215)固定设置在所述上端电液控制总成(2)的上端盖上;相对于所述伸缩控制导电滑块(215)设置有伸缩控制辅助滑块(217),对应所述上支撑控制导电滑块(216)设置有上支撑控制辅助滑块(218)。

7.根据权利要求6所述的连续油管钻井井下抗扭滑移支撑装置控制系统,其特征在于,所述下支撑控制第一导电滑轨(421)、所述下支撑控制第二导电滑轨(422)以及所述下回位控制导电滑轨(423)套接在所述伸缩活塞缸(318)的缸体上,所述下支撑控制第一导电滑块(425)、所述下支撑控制第二导电滑块(426)以及所述下回位控制导电滑块(427)通过卡槽固定在所述下端电液控制总成(4)的固定端盖上,对应所述下支撑控制第二导电滑块(426)设置有下支撑控制辅助滑块(424)。

8.根据权利要求7所述的连续油管钻井井下抗扭滑移支撑装置控制系统,其特征在于,所述上支撑控制导电滑轨(207)、所述伸缩控制导电滑轨(208)、所述下支撑控制第一中继导电滑轨(209)以及所述下支撑控制第二导电滑轨(422)上的部分段位设置有绝缘材料,用于在所述第一电源开关(205)闭合时,在滑轨的相应位置防止电流的通过;所述伸缩控制辅助滑块(217)、所述上支撑控制辅助滑块(218)和所述下支撑控制辅助滑块(424)的结构相同,长度为滑轨长度的三分之一,一端端头为导电金属,其他部分为绝缘材料,辅助滑块与滑轨接触面的摩擦因数大于与对应滑块接触面的摩擦因数。

9.根据权利要求1所述的连续油管钻井井下抗扭滑移支撑装置控制系统,其特征在于,所述上端钻井液流入水道(202)上设置有上钻井液过滤器(203),所述下端钻井液流入水道(409)上设置有下钻井液过滤器(418)。

10.根据权利要求1所述的连续油管钻井井下抗扭滑移支撑装置控制系统,其特征在于,所述上端电液控制总成(2)、上端抗扭支撑总成(3)、下端电液控制总成(4)和下端抗扭支撑总成(5)依次通过螺钉连接,并共同组成一个外径相等的同轴圆筒。