【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及油氣井工程領域，特別是一種提高mwd信號可靠性的鉆井液流量控制裝置。
技術介紹
1、即隨鉆測量(mwd)，是指在鉆進過程中測量井下鉆頭附近鉆井參數(shù)及地層信息，并能夠在不中斷正常鉆進操作的情況下，將這些信息通過泥漿脈沖的形式傳送到地面上的技術。
2、通過mwd技術，鉆井人員可以及時了解井下的實際情況，從而調(diào)整鉆井策略，確保鉆井作業(yè)的順利進行。目前，隨鉆測量的信息傳輸方法主要有有線傳輸和無線傳輸兩種形式，mwd常用信息傳輸多用無線傳輸?shù)姆绞剑瑹o線傳輸通常有3種：鉆井液脈沖法、聲波法和電磁波法，每種方式都有其適用范圍和局限性，相比較上述三種無線傳輸方式，泥漿脈沖無線傳輸法的應用最比較廣泛，它是以循環(huán)鉆井液作為傳遞介質(zhì)，檢測量的信號轉(zhuǎn)化成流量控制裝置節(jié)流產(chǎn)生脈沖波來傳遞信號，其技術相對成熟、工藝較為簡單，在實際工況中簡單易行，性能比較可靠，是目前應用最為廣泛的井下信息傳輸方式。但是mwd儀器測量影響因素較多，儀器連接、鉆井液循環(huán)系統(tǒng)及鉆頭引起的噪音、井深、鉆井液性能調(diào)整等對儀器信號傳輸造成影響。
3、當井筒發(fā)生井漏時，環(huán)空中鉆井液漏入地層裂縫中，當鉆井液井下漏失速度大于鉆井泵泵入泥漿速度時，環(huán)空鉆井液得不到及時補充，就會導致井眼內(nèi)環(huán)空的鉆井液面高度下降，這直接導致鉆井液靜液柱壓力下降。使鉆井液不能穩(wěn)定連續(xù)地通過mwd，影響mwd對與信號的接收與傳輸，所以需要設備來保證當發(fā)生井漏或其他原因造成的環(huán)空失返時，mwd信號的可靠性。
4、目前國內(nèi)外在穩(wěn)定mwd信號，消除信號影響因素方面，有以下相
技術實現(xiàn)思路
1、本專利技術的目的就是提供一種提高mwd信號可靠性的鉆井液流量控制裝置。用于解決現(xiàn)有鉆柱在鉆進過程中發(fā)生井漏環(huán)空失返后，當環(huán)空液面因漏失速度過快、環(huán)空鉆井液不能及時得到補充、導致環(huán)空液面下降到一定程度后，對鉆柱內(nèi)液體形成抽吸作用，導致鉆主內(nèi)循環(huán)鉆井液產(chǎn)生負壓時，導致mwd信號傳輸穩(wěn)定性差的技術問題。
2、一種提高mwd信號可靠性的鉆井液流量控制裝置，包括外殼體組件，所述外殼體組件內(nèi)滑動設置有滑動流量控制組件，所述滑動流量控制組件與外殼體組件之間設置有復位彈簧；
3、所述外殼體組件包括上接頭總成，所述滑動流量控制組件包括流量控制上套筒，所述流量控制上套筒的外壁上開設有與其內(nèi)孔連通的若干第一進液孔，所述復位彈簧為自由狀態(tài)時，若干所述第一進液孔均與上接頭總成的進液端連通；
4、所述上接頭總成內(nèi)設置有氣囊，所述氣囊充氣時，所述滑動流量控制組件沿外殼體組件內(nèi)壁滑動，使部分或全部第一進液孔與上接頭總成的進液端阻斷。
5、可選的，所述上接頭總成下端開設有沿軸線方向的第一滑孔，所述上接頭總成上端開設有沿軸線方向的第二進液孔；
6、所述第一滑孔和第二進液孔連通，所述第二進液孔的直徑大于所述第一滑孔直徑，所述流量控制上套筒滑動設置在所述第一滑孔內(nèi)，所述復位彈簧為自由狀態(tài)時，若干所述第一進液孔均與第二進液孔連通。
7、可選的，所述流量控制上套筒的上端連接有限位套筒；
8、所述限位套筒的外徑大于流量控制上套筒的外徑，所述限位套筒的內(nèi)徑小于流量控制上套筒的內(nèi)徑。
9、可選的，若干所述第一進液孔環(huán)形陣列設置在所述流量控制上套筒軸線方向的多個環(huán)形平面上。
10、可選的，所述外殼體組件還包括中間接頭套筒和下接頭總成；
11、所述中間接頭套筒的一端與所述上接頭總成中部的外壁連接，所述中間接頭套筒的另一端與所述下接頭總成的一端連接，所述下接頭總成內(nèi)設置有沿軸線方向的第二滑孔。
12、可選的，所述流量控制上套筒的下端連接有流量控制下套筒，所述流量控制下套筒滑動設置在第二滑孔內(nèi)；
13、所述流量控制下套筒的上端設置限位法蘭，所述限位法蘭位于上接頭總成與下接頭總成之間的活塞腔中，所述限位法蘭外壁沿所述中間接頭套筒的內(nèi)壁滑動，所述復位彈簧設置在所述限位法蘭與所述下接頭總成之間。
14、可選的，所述上接頭總成的外壁上開設有放置槽，所述放置槽與中間接頭套筒內(nèi)壁形成用于放置氣囊的放置腔；
15、所述上接頭總成上開設有連通上接頭總成外壁與放置腔內(nèi)氣囊的進氣道，以及用于連通放置腔與活塞腔的第一流道，以及用于連通活塞腔與上接頭總成外壁的第二流道，以及用于連通放置腔與第二流道的第三流道。
16、可選的，所述第二流道內(nèi)設置單向壓力平衡閥，所述進氣道內(nèi)設置單向充氣閥。
17、可選的，所述中間接頭套筒外壁上開設有連通活塞腔的第三進液口，所述第三進液口位于活塞腔的下部。
18、可選的，所述上接頭總成與流量控制上套筒之間以及下接頭總成與流量控制下套筒之間均設置有o型密封圈。
19、由于采用了上述技術方案，本專利技術具有如下的優(yōu)點：
20、1、本申請的流量控制裝置通過增加鉆柱內(nèi)流阻從而實現(xiàn)降低鉆柱內(nèi)鉆井液的壓力，降低鉆柱內(nèi)出現(xiàn)負壓的幾率，提高mwd信號傳輸?shù)目煽啃浴?/p>
21、2、本申請通過氣囊充氣的體積膨脹來控制滑動流量控制組件的上下移動，通過控制與第二進液孔連通的第一進液孔數(shù)量，改變流道的截面積，發(fā)生井漏時流量控制裝置發(fā)揮作用更快，能量消耗更少，其結(jié)構(gòu)簡單，能夠適應井下高溫高壓的情況而不失效。
22、3、本申請流量控制裝置的工作原理基于伯努利原理和連續(xù)性方程，當流體通過流量控制裝置時，管道截面積的縮小導致流速增加，此時液體的動能增加，總能量保持不變。因此，液體在通過流量控制裝置時發(fā)生的能量轉(zhuǎn)換表現(xiàn)為壓力下降。
23、本專利技術的其他優(yōu)點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的，或者可以從本專利技術的實踐中得到教導。本專利技術的目標和其他優(yōu)點可以通過下面的說明書來實現(xiàn)和獲得。
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1.一種提高MWD信號可靠性的鉆井液流量控制裝置，其特征在于，包括外殼體組件，所述外殼體組件內(nèi)滑動設置有滑動流量控制組件，所述滑動流量控制組件與外殼體組件之間設置有復位彈簧(1)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高MWD信號可靠性的鉆井液流量控制裝置，其特征在于，所述上接頭總成(2)下端開設有沿軸線方向的第一滑孔(201)，所述上接頭總成(2)上端開設有沿軸線方向的第二進液孔(202)；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高MWD信號可靠性的鉆井液流量控制裝置，其特征在于，所述流量控制上套筒(3)的上端連接有限位套筒(5)；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高MWD信號可靠性的鉆井液流量控制裝置，其特征在于，若干所述第一進液孔(301)環(huán)形陣列設置在所述流量控制上套筒(3)軸線方向的多個環(huán)形平面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高MWD信號可靠性的鉆井液流量控制裝置，其特征在于，所述外殼體組件還包括中間接頭套筒(6)和下接頭總成(7)；
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種提高MWD信號可靠性的鉆井液流量控制裝置，其特征在于，所述流
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種提高MWD信號可靠性的鉆井液流量控制裝置，其特征在于，所述上接頭總成(2)的外壁上開設有放置槽(203)，所述放置槽(203)與中間接頭套筒(6)內(nèi)壁形成用于放置氣囊(4)的放置腔；
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種提高MWD信號可靠性的鉆井液流量控制裝置，其特征在于，所述第二流道(206)內(nèi)設置單向壓力平衡閥(9)，所述進氣道(204)內(nèi)設置單向充氣閥(10)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種提高MWD信號可靠性的鉆井液流量控制裝置，其特征在于，所述中間接頭套筒(6)外壁上開設有連通活塞腔(601)的第三進液口(602)，所述第三進液口(602)位于活塞腔(601)的下部。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種提高MWD信號可靠性的鉆井液流量控制裝置，其特征在于，所述上接頭總成(2)與流量控制上套筒(3)之間以及下接頭總成(7)與流量控制下套筒(8)之間均設置有O型密封圈(11)。
...【技術特征摘要】
1.一種提高mwd信號可靠性的鉆井液流量控制裝置，其特征在于，包括外殼體組件，所述外殼體組件內(nèi)滑動設置有滑動流量控制組件，所述滑動流量控制組件與外殼體組件之間設置有復位彈簧(1)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高mwd信號可靠性的鉆井液流量控制裝置，其特征在于，所述上接頭總成(2)下端開設有沿軸線方向的第一滑孔(201)，所述上接頭總成(2)上端開設有沿軸線方向的第二進液孔(202)；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高mwd信號可靠性的鉆井液流量控制裝置，其特征在于，所述流量控制上套筒(3)的上端連接有限位套筒(5)；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高mwd信號可靠性的鉆井液流量控制裝置，其特征在于，若干所述第一進液孔(301)環(huán)形陣列設置在所述流量控制上套筒(3)軸線方向的多個環(huán)形平面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高mwd信號可靠性的鉆井液流量控制裝置，其特征在于，所述外殼體組件還包括中間接頭套筒(6)和下接頭總成(7)；
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種提高mwd信號可靠性的鉆井液流量控制裝置，其特征...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：侯學軍，侯偉煌，閆夢焓，馮煜，王永康，申浩，吳應麟，姚史燦，
申請(專利權(quán))人：重慶科技大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
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