CN106812498A - 一种智能完井井下流量阀液压控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种智能完井井下流量阀液压控制系统，由液压油源、动力装置和溢流阀组所组成。可向井下提供2个标准额定压力，门槛压力、高压，并能够防止无效信号对井下工况的干扰。该控制系统可实现2～6个生产层的控制，能够满足目前油田生产的需要。同时有利于智能完井配套工具(例如穿越封隔器的设计)的标准化。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能完井井下流量阀液压控制系统，适用于机械领域。
背景技术
智能完井系统通过对井下生产层流体参数的监测(压力、温度、流量等)和控制，以远程控制的方式实时对油层进行监控，满足油井生产要求。智能完井系统分为井下状态监测系统和井下流量远程控制系统2个部分。井下状态监测系统主要利用安装于井下的传感器和仪表，通过通讯系统传输到地面，监测井下流体动态参数；井下流量远程控制系统主要借助液压或电力系统实现对井下流量控制阀的开关调整，以实现对生产状态的控制。井下流量远程控制系统是智能完井与常规完井最大的不同，它能够实现生产层井下工具的远程调控，无需通过钢丝作业即可实现油井动态的调整，从而最大程度的保障了油井的正常生产。
发明内容
本发明提出了一种智能完井井下流量阀液压控制系统，该控制系统可实现2～6个生产层的控制，能够满足目前油田生产的需要。同时有利于智能完井配套工具(例如穿越封隔器的设计)的标准化。
本发明所采用的技术方案是：所述井口液压动力及信号发生系统同时提供液压动力和液压信号。信号由无效信号和有效信号组成。系统设置一个门槛压力，低于这个门槛压力，系统认定为无效信号，或者为杂散信号，对井下系统不起作用。有效信号指系统压力达到一定值时，井下系统将这个压力认定为有效信号。有效信号根据压力大小分别表示门槛压力信号、高压信号。这样系统可识别0压力信号、门槛压力信号、高压信号3个压力信号。
所述液压动力及信号发生系统在地面提供井下执行原件的动力，同时提供井下位置控制的液压信号。系统由液压油源、动力装置和溢流阀组所组成。该系统可向井下提供2个标准额定压力，门槛压力、高压，并能够防止无效信号对井下工况的干扰。
所述液压信号由无效信号和有效信号组成。系统压为零认定为无效信号，对井下系统不起作用。有效信号指系统压力达到一定值时(与井下液压解码器设计的压力有关)，井下系统将这个压力认定为有效液压信号。液压信号指令设计如表所示，以目的层1的控制指令为例，利用控制线1和2对目的层1施加液压指令，控制线3为回流管线，先对控制线1施加有效液压信号，保持此压力信号，然后再对控制线2施加有效液压信号，实现目的层1的选择控制指令。
所述井下液压解码器包括液压控制管线、液压解码器、压力指令。液压控制管线主要传递液压动力和压力指令，液压解码器采用2个液控的二位二通阀组成，它可以识别不同的压力指令序列，根据不同的指令将动力液引向目的层位，压力指令根据液压解码器的设计，预设压力信号，不同的压力信号序列对应不同层位的操作。每一层只采用2条液压管线参与解码，每个层位由2条液压管线进行控制。由不同的控制管线组合12(1和2液压控制线路)、23、13可以把6个生产层分为3个层组：第1层和第z层、第3层和第4层、第5层和第6层，每个层组由相同的2条线路进行控制。例如，第1、2目的层均由线路组合12进行控制，第3、4目的层均由线路组合23进行控制，第5、6目的层均由线路组合13进行控制。要区分其中的2个目的层，只需施加不同的压力序列信号即可。6个目的层位采用的液压控制线和压力指令施加的序列如图2所示。如果要对第1目的层进行控制，可以先对管线1施加数字压力信号，然后再对管线2施加数字压力信号；反之，如果要对第2目的层进行控制，可以先对管线2施加数字压力信号，然后再对管线1施加数字压力信号；其他的层位不会动作。
通过向不同的液压管线发送不同的压力序列，由井下液压层位选择解码器识别来自不同管线的压力序列指令，按照预先设置的层位对应的指令，将动力液引向需要进行操作的控制阀腔内，实现目标层位的选择和控制。
本发明的有益效果是：控制系统可实现2～6个生产层的控制，能够满足目前油田生产的需要。同时有利于智能完井配套工具(例如穿越封隔器的设计)的标准化。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的井口液压信号发生系统原理。
图2是本发明的层位控制原理。
图3是本发明的智能井井下解码层位选择原理图。
图4是本发明的智能井井下第1目的层解码原理图。
图5是本发明的智能井井下第2目的层解码原理图。
图中：1.油箱滤油器；2.油箱温度传感器；3.油箱液位传感器；4、6、8.变频电机；5、7、9.液压泵；10、20、27.管路压力表；11、21、28.管路压力传感器；12、13、14.单向阀；15、22、29.二位二通电磁换向阀；16、23、30.先导式溢流阀；17、24、31.二位四通电磁换向阀；18、25、32.溢流阀；19、26、33.溢流阀；34、35、36.管线滤油器；37，38、39.管线截止阀；40.液压控制线路1；41.液压控制线路2；42.液压控制线路3；43、46.常开式液控二位二通阀；44、47常闭式液控二位二通阀；45、48.液压输出线路。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1，井口液压动力及信号发生系统同时提供液压动力和液压信号。信号由无效信号和有效信号组成。系统设置一个门槛压力。低于这个门槛压力，系统认定为无效信号，或者为杂散信号，对井下系统不起作用。有效信号指系统压力达到一定值时，井下系统将这个压力认定为有效信号。有效信号根据压力大小分别表示门槛压力信号、高压信号。这样系统可识别0压力信号、门槛压力信号、高压信号3个压力信号。
液压动力及信号发生系统在地面提供井下执行原件的动力，同时提供井下位置控制的液压信号。系统由液压油源、动力装置和溢流阀组所组成。该系统可向井下提供2个标准额定压力：门槛压力、高压，并能够防止无效信号对井下工况的干扰。
如图2，液压信号由无效信号和有效信号组成。系统压为零认定为无效信号，对井下系统不起作用。有效信号指系统压力达到一定值时(与井下液压解码器设计的压力有关)，井下系统将这个压力认定为有效液压信号。液压信号指令设计如表所示，以目的层1的控制指令为例，利用控制线1和2对目的层1施加液压指令，控制线3为回流管线，先对控制线1施加有效液压信号，保持此压力信号，然后再对控制线2施加有效液压信号，实现目的层1的选择控制指令。
如图3，井下液压解码器包括液压控制管线、液压解码器、压力指令。液压控制管线主要传递液压动力和压力指令，液压解码器采用2个液控的二位二通阀组成，它可以识别不同的压力指令序列，根据不同的指令将动力液引向目的层位，压力指令根据液压解码器的设计，预设压力信号，不同的压力信号序列对应不同层位的操作。
如图4、图5，每一层只采用2条液压管线参与解码，每个层位由2条液压管线进行控制。由不同的控制管线组合12(1和2液压控制线路)、23、13可以把6个生产层分为3个层组：第1层和第z层、第3层和第4层、第5层和第6层，每个层组由相同的2条线路进行控制。例如，第1、2目的层均由线路组合12进行控制，第3、4目的层均由线路组合23进行控制，第5、6目的层均由线路组合13进行控制。要区分其中的2个目的层，只需施加不同的压力序列信号即可。6个目的层位采用的液压控制线和压力指令施加的序列如图2所示。如果要对第1目的层进行控制，可以先对管线1施加数字压力信号，然后再对管线2施加数字压力信号；反之，如果要对第2目的层进行控制，可以先对管线2施加数字压力信号，然后再对管线1施加数字压力信号；其他的层位不会动作。
通过向不同的液压管线发送不同的压力序列，由井下液压层位选择解码器识别来自不同管线的压力序列指令，按照预先设置的层位对应的指令，将动力液引向需要进行操作的控制阀腔内，实现目标层位的选择和控制。
以3条管线其中的线组12(1和2液压控制线路)为例，液压管线1和2实现对第1目的层和第2目的层的选择控制过程如下：如果对第l目的层进行流量操作时，利用地面液压动力系统首先在液压控制线路1上施加高压信号，高压信号通过常开式二位二通阀4#流向常闭式二位二通阀5#的控制腔，使二位二通阀5#导通，此时再向液压控制管线2#上施加高压信号，液压控制信号通过常开式二位二通阀4#右端控制油腔，断开常开式二位二通阀4#，由于液压控制管线1上继续施加高压，常开式二位二通阀4#无法泄压，常开式二位二通阀4和常闭式二位二通阀5#间的控制管线间液压油均不会回流，常闭式二位二通阀5保持开启状态，液压控制管线2中的高压油通过常开式二位二通阀5#流向解码控制管线6#，实现本层的解码和操控。完成解码后，液压控制管线l、2的液压油压力归零，常开式二位二通阀4控制腔压力为0，常开式二位二通阀4#复位，常开式二位二通阀4#处于开启状态，常闭式二位二通阀5#控制腔的液压油通过常开式二位二通阀4#流回液压控制管线l，常闭式二位二通阀5#关闭，同时关闭目的层。如果对第2目的层进行流量操作时，利用地面液压动力系统首先在液压控制线路2上施加高压信号。高压信号通过常开式二位二通阀7#流向常闭式二位二通阀8#的控制腔，使二位二通阀8#导通，此时再向液压控制管线1上施加高压信号，液压控制信号通过常开式二位二通阀7#右端控制油腔，断开常开式二位二通阀7，由于液压控制管线2上继续施加高压，常开式二位二通阀7#无法泄压，常开式二位二通阀7#和常闭式二位二通阀8#间的控制管线间液压油均不会回流，常闭式二位二通阀8#保持开启状态，液压控制管线1中的高压油通过常开式二位二通阀8#流向解码控制管线9#，完成本层的解码和操控。完成解码后，液压控制管线l、2的液压油压力归零，常开式二位二通阀7#控制腔压力为0，常开式二位二通阀7复位，常开式二位二通阀7#处于开启状态，常闭式二位二通阀8#控制腔的液压油通过常开式二位二通阀7#流回液压控制管线1，常闭式二位二通阀8#关闭，同时关闭目的层。其他线组23和线组13对第3、4目的层和第5、6目的层的解码和操控过程与上述线组12对第1、2目的层的控制机理相同。
Claims (7)
1.一种智能完井井下流量阀液压控制系统，其特征是：所述井口液压动力及信号发生系统同时提供液压动力和液压信号，信号由无效信号和有效信号组成。
2.根据权利要求1所述的一种智能完井井下流量阀液压控制系统，其特征是：所述控制系统设置一个门槛压力，低于这个门槛压力，系统认定为无效信号，或者为杂散信号，对井下系统不起作用，有效信号指系统压力达到一定值时，井下系统将这个压力认定为有效信号。
3.根据权利要求1所述的一种智能完井井下流量阀液压控制系统，其特征是：所述液压动力及信号发生系统在地面提供井下执行原件的动力，同时提供井下位置控制的液压信号。
4.根据权利要求1所述的一种智能完井井下流量阀液压控制系统，其特征是：所述控制系统由液压油源、动力装置和溢流阀组所组成，该系统可向井下提供2个标准额定压力，门槛压力、高压，并能够防止无效信号对井下工况的干扰。
5.根据权利要求1所述的一种智能完井井下流量阀液压控制系统，其特征是：所述液压信号由无效信号和有效信号组成；系统压为零认定为无效信号，对井下系统不起作用，有效信号指系统压力达到一定值时(与井下液压解码器设计的压力有关)，井下系统将这个压力认定为有效液压信号。
6.根据权利要求1所述的一种智能完井井下流量阀液压控制系统，其特征是：所述井下液压解码器包括液压控制管线、液压解码器、压力指令。
7.根据权利要求1所述的一种智能完井井下流量阀液压控制系统，其特征是：所述液压控制管线主要传递液压动力和压力指令，液压解码器采用2个液控的二位二通阀组成，它可以识别不同的压力指令序列，根据不同的指令将动力液引向目的层位，压力指令根据液压解码器的设计，预设压力信号，不同的压力信号序列对应不同层位的操作。
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109356899A (zh) * | 2018-11-06 | 2019-02-19 | 中国石油大学(华东) | 一种三管线控制六层位滑套的井下液压系统 |
| CN111608607A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-09-01 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种智能井隔离装置及其使用方法 |
| CN111663922A (zh) * | 2020-04-23 | 2020-09-15 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种井下解码器系统 |
| CN111663921A (zh) * | 2020-04-23 | 2020-09-15 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种三管线控制六层位滑套的井下液压系统 |
| CN114109308A (zh) * | 2021-11-26 | 2022-03-01 | 西南石油大学 | 一种智能井滑套目标层位选择液压控制系统及方法 |
| CN115898344A (zh) * | 2023-02-21 | 2023-04-04 | 西南石油大学 | 一种用于井下行程控制的流量控制系统及方法 |
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2015
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109356899A (zh) * | 2018-11-06 | 2019-02-19 | 中国石油大学(华东) | 一种三管线控制六层位滑套的井下液压系统 |
| CN111663922A (zh) * | 2020-04-23 | 2020-09-15 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种井下解码器系统 |
| CN111663921A (zh) * | 2020-04-23 | 2020-09-15 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种三管线控制六层位滑套的井下液压系统 |
| CN111663922B (zh) * | 2020-04-23 | 2022-07-01 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种井下解码器系统 |
| CN111608607A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-09-01 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种智能井隔离装置及其使用方法 |
| CN114109308A (zh) * | 2021-11-26 | 2022-03-01 | 西南石油大学 | 一种智能井滑套目标层位选择液压控制系统及方法 |
| CN114109308B (zh) * | 2021-11-26 | 2023-06-16 | 西南石油大学 | 一种智能井滑套目标层位选择液压控制系统及方法 |
| CN115898344A (zh) * | 2023-02-21 | 2023-04-04 | 西南石油大学 | 一种用于井下行程控制的流量控制系统及方法 |
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