智能測試閥的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于地層測試的地層測試器，尤其是智能測試器。
【背景技術】
[0002]目前，國內外使用的地層測試器主要有美國斯倫貝射的MFE測試工具，哈里伯頓公司的APR測試工具。MFE測試工具開關井操作靠上提下放測試管柱操作測試閥打開與關閉。APR測試工具開關井操作靠環控打壓與泄壓控制測試閥打開與關閉，不能用于裸眼井測試。美國斯倫貝射公司最新研制的智能遙控測試閥(IRDV)，開關井操作仍靠環空打壓與泄壓控制，不能用于裸眼井測試。沒有真正的智能測試器。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種自動化程度高、操作可靠的智能測試閥。
[0004]本發明的目的是這樣實現的:智能測試閥，包括外筒總成、測試閥、控制器，測試閥和控制器設置在外筒總成內；所述外筒總成包括由下至上依次螺紋連接的下接頭、閥接頭、外筒、上接頭；所述測試閥包括閥外筒、開關閥芯、平衡閥芯、動力螺桿、螺桿軸套、軸承及軸承座，閥外筒連接在閥接頭上并在閥外筒的下端螺紋連接閥筒帽，開關閥芯和平衡閥芯設置在閥外筒內，開關閥芯的下端與平衡閥芯的上端螺紋連接，在開關閥芯內設置內螺紋，動力螺桿的外螺紋與開關閥芯的內螺紋相配合，開關閥芯螺紋套裝在動力螺桿上；在所述閥外筒的上端螺紋連接螺桿軸套，動力螺桿的上端伸出開關閥芯并穿置在螺桿軸套內；所述軸承座設置在開關閥芯與螺桿軸套之間，軸承設置在軸承座內；所述控制器包括電機外筒、電機、行星齒輪箱、微處理器、內壓力傳感器、外壓力傳感器、電池，電機外筒的下端與所述螺桿軸套的上端螺紋連接，電機外筒的上端連接控制器外筒，控制器外筒的上端設置電池外筒，電機連接行星齒輪箱，行星齒輪箱的輸出軸與動力螺桿連接；內壓力傳感器和外壓力傳感器均設置在上接頭的內側，在外壓力傳感器處的上接頭上設置通孔，內壓力傳感器的信號輸出端和外壓力傳感器的信號輸出端均與微處理器連接。
[0005]下井前，通過電腦給微處理器設定開關井動作時間及環空加壓值。當外、內壓力傳感器上的作用壓力相等時(下井過程)，微處理器不工作；當外、內壓差值大于7MPa時(智能閥開關打開后)，微處理器開始工作，并按設定的開關井時間給電機提供正、反電源，驅動動力螺桿正轉、反轉，使測試閥的閥芯上、下移動，完成開井、關井動作。根據需要，在地面可采取人工干預，控制測試閥打開與關閉。即:向環空加液壓至外加壓力值然后泄壓，提供脈沖指令給外傳感器，外傳感器將壓力信號傳遞給微處理器，微處理器經判斷后給電機提供正反電源，使智能閥進行開、關井動作。
[0006]本發明的有益效果是:(1)實現了地層測試向智能化、自動化方向發展，開關井操作不再需要上提下放測試管柱，不再需要環空打壓，測試閥在井底自動完成開關井動作。操作簡便、安全可靠。⑵智能測試閥操控方式靈活、方便、可靠。智能測試器既可在井底自動完成測試閥打開與關閉，也可通過環空打壓提供脈沖信號控制，且操作壓力低(3MPa)，不需要保壓。因此，測試人員可根據測試井的生產情況及時準確的對測試閥進行開關井操作。⑶智能測試閥開關井操作次數無級限制，可任意頻繁操控，即沒有打壓次數限制。⑷智能測試閥內外壓力傳感器分別記錄有內外壓力數據，可作監測壓力計用，也可用于資料解釋，也可作問題分析。(5)智能測試器結構簡單，使用、維護保養簡便。
[0007]作為本發明的改進，在所述開關閥芯的下端設置八角圈，且八角圈設置在平衡閥芯與閥外筒之間。
[0008]作為本發明的進一步改進，所述電機外筒的上端通過鎖緊螺母與控制器外筒連接。
[0009]作為本發明的進一步改進，所述微處理器的上部設置在電池外筒內、中部設置在上接頭內、下部設置在控制器外筒內，在微處理器與電池外筒之間設置第一密封圈，在微處理器與上接頭之間設置第二密封圈，在微處理器與控制器外筒之間設置第三密封圈；在鎖緊螺母的上端與控制器外筒之間、鎖緊螺母的下部與電機外筒之間均設置第四密封圈；在電機外筒與螺桿軸套之間設置第五密封圈，在螺桿軸套與閥外筒之間設置第六密封圈，在螺桿軸套與動力螺桿之間設置第七密封圈；在開關閥芯與閥外筒之間設置第八密封圈，在開關閥芯與平衡閥芯之間設置第九密封圈，在平衡閥芯與閥接頭之間設置第十密封圈，在閥接頭與外筒之間設置第十一密封圈。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明的一種結構示意圖。
[0011]圖2為圖1中A部放大圖。
[0012]圖3為圖1中B部放大圖。
【具體實施方式】
[0013]如圖1、2、3所示，智能測試閥主要包括外筒總成38、測試閥40、控制器39，測試閥40和控制器39均設置在外筒總成38內。
[0014]外筒總成38包括由下至上依次螺紋連接的下接頭22、閥接頭21、外筒16、上接頭
Ιο
[0015]測試閥40包括閥外筒17、開關閥芯18、平衡閥芯20、動力螺桿15、螺桿軸套11、軸承14及軸承座13，閥外筒17連接在閥接頭21上并在閥外筒17的下端螺紋連接閥筒帽23，開關閥芯18和平衡閥芯20均設置在閥外筒17內，開關閥芯18的下端與平衡閥20芯的上端螺紋連接，在開關閥芯18的下端設置八角圈19，且八角圈19設置在平衡閥芯20與閥外筒17之間。在開關閥芯18內設置內螺紋，動力螺桿15的外螺紋與開關閥芯18的內螺紋相配合，開關閥芯18螺紋套裝在動力螺桿15上。在閥外筒17的上端螺紋連接螺桿軸套11，動力螺桿15的上端伸出開關閥芯18并穿置在螺桿軸套11內。軸承座13設置在開關閥芯18與螺桿軸套11之間，軸承14設置在軸承座13內。
[0016]控制器39包括電機外筒8、電機4、行星齒輪箱9、微處理器3、內壓力傳感器37、夕卜壓力傳感器35、電池5，電機外筒8的下端與螺桿軸套11的上端螺紋連接，電機外筒8的上端通過鎖緊螺母7連接控制器外筒6，控制器外筒6的上端設置電池外筒2，電池5設置在電池外筒2內，微處理器3設置在電池5的下方，微處理器的3上部設置在電池外筒2內、中部設置在上接頭1內、下部設置在控制器外筒6內，微處理器3連接電機4，電機4連接行星齒輪箱9，行星齒輪箱9的輸出軸通過聯軸器10與動力螺桿15連接。內壓力傳感器37和外壓力傳感器35均設置在上接頭1的內側，在外壓力傳感器35處的上接頭1上設置通孔36，內壓力傳感器37的信號輸出端和外壓力傳感器35的信號輸出端均與微處理器3連接。
[0017]在微處理器3與電池外筒2之間設置第一密封圈24，在微處理器3與上接頭1之間設置第二密封圈25，在微處理器3與控制器外筒6之間設置第三密封圈26。在鎖緊螺母7的上端與控制器外筒6之間、鎖緊螺母7的下部與電機外筒9之間均設置第四密封圈27。在電機外筒8與螺桿軸套11之間設置第五密封圈28，在螺桿軸套11與閥外筒17之間設置第六密封圈29，在螺桿軸套11與動力螺桿15之間設置第七密封圈30。在開關閥芯18與閥外筒17之間設置第八密封圈31，在開關閥芯18與平衡閥芯20之間設置第九密封圈33，在平衡閥芯20與閥接頭21之間設置第十密封圈32，在閥接頭21與外筒16之間設置第十一密封圈34。
【主權項】
1.智能測試閥，其特征在于:包括外筒總成、測試閥、控制器，測試閥和控制器設置在外筒總成內；所述外筒總成包括由下至上依次螺紋連接的下接頭、閥接頭、外筒、上接頭；所述測試閥包括閥外筒、開關閥芯、平衡閥芯、動力螺桿、螺桿軸套、軸承及軸承座，閥外筒連接在閥接頭上并在閥外筒的下端螺紋連接閥筒帽，開關閥芯和平衡閥芯設置在閥外筒內，開關閥芯的下端與平衡閥芯的上端螺紋連接，在開關閥芯內設置內螺紋，動力螺桿的外螺紋與開關閥芯的內螺紋相配合，開關閥芯螺紋套裝在動力螺桿上；在所述閥外筒的上端螺紋連接螺桿軸套，動力螺桿的上端伸出開關閥芯并穿置在螺桿軸套內；所述軸承座設置在開關閥芯與螺桿軸套之間，軸承設置在軸承座內；所述控制器包括電機外筒、電機、行星齒輪箱、微處理器、內壓力傳感器、外壓力傳感器、電池，電機外筒的下端與所述螺桿軸套的上端螺紋連接，電機外筒的上端連接控制器外筒，控制器外筒的上端設置電池外筒，電機連接行星齒輪箱，行星齒輪箱的輸出軸與動力螺桿連接；內壓力傳感器和外壓力傳感器均設置在上接頭的內側，在外壓力傳感器處的上接頭上設置通孔，內壓力傳感器的信號輸出端和外壓力傳感器的信號輸出端均與微處理器連接。2.根據權利要求1所述的智能測試閥，其特征在于:在所述開關閥芯的下端設置八角圈，且八角圈設置在平衡閥芯與閥外筒之間。3.根據權利要求1所述的智能測試閥，其特征在于:所述電機外筒的上端通過鎖緊螺母與控制器外筒連接。4.根據權利要求3所述的智能測試閥，其特征在于:所述微處理器的上部設置在電池外筒內、中部設置在上接頭內、下部設置在控制器外筒內，在微處理器與電池外筒之間設置第一密封圈，在微處理器與上接頭之間設置第二密封圈，在微處理器與控制器外筒之間設置第三密封圈；在鎖緊螺母的上端與控制器外筒之間、鎖緊螺母的下部與電機外筒之間均設置第四密封圈；在電機外筒與螺桿軸套之間設置第五密封圈，在螺桿軸套與閥外筒之間設置第六密封圈，在螺桿軸套與動力螺桿之間設置第七密封圈；在開關閥芯與閥外筒之間設置第八密封圈，在開關閥芯與平衡閥芯之間設置第九密封圈，在平衡閥芯與閥接頭之間設置第十密封圈，在閥接頭與外筒之間設置第十一密封圈。
【專利摘要】智能測試閥，涉及一種用于地層測試的地層測試器，包括外筒總成、測試閥、控制器；外筒總成包括下接頭、閥接頭、外筒、上接頭；測試閥包括閥外筒、開關閥芯、平衡閥芯、動力螺桿、螺桿軸套、軸承及軸承座，閥外筒連接在閥接頭上并在閥外筒的下端螺紋連接閥筒帽，開關閥芯的下端與平衡閥芯的上端螺紋連接，開關閥芯螺紋套裝在動力螺桿上；控制器包括電機外筒、電機、行星齒輪箱、微處理器、內壓力傳感器、外壓力傳感器、電池，電機連接行星齒輪箱，行星齒輪箱的輸出軸與動力螺桿連接；在外壓力傳感器處的上接頭上設置通孔，內壓力傳感器的信號輸出端和外壓力傳感器的信號輸出端均與微處理器連接。本發明自動化程度高、操作可靠。
【IPC分類】E21B34/06, E21B49/00
【公開號】CN105275429
【申請號】CN201510675122
【發明人】魏軍
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司江蘇油田分公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年10月19日