【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及固井水泥头，是一种无线自动控制水泥头及其控制方法。
技术介绍
1、水泥头是固井施工必不可少的井口工具。开启档销释放胶塞是固井施工操作水泥头必不可少的步骤，通过胶塞驱替水泥浆，胶塞是否顺利入井至关重要。通常水泥头采用单螺杆/双螺杆旋转式档销结构，或便捷式档销开启机构，均需要在水泥头本体中开孔安装档销机构，然后在外部进行焊接，在本体开孔大幅降低了水泥头的整体抗压能力和可靠性，长时间多次使用后施工过程中易发生焊缝刺漏现象，为施工埋下重大隐患，同时，操作水泥头作业伴随着高压危险，常规水泥头均为人工手动近距离操作，易发生高压伤人事故。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种无线自动控制水泥头及其控制方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有水泥头需安开孔安装档销机构存在的降低了水泥头的整体抗压能力和可靠性问题。进一步解决了人工操作水泥头作业时存在安全隐患的问题。
2、本专利技术的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种无线自动控制水泥头，包括本体、胶塞、胶塞芯和动力机构，本体中部中空，本体内设有胶塞，胶塞中部安装有胶塞芯，胶塞芯上侧设有能够从上部抓取和松开胶塞芯的动力机构，对应胶塞上方位置的本体上设有与其内部连通的替浆通道，对应胶塞下方位置的本体上设有与其内部连通的注灰通道，注灰通道前端设有清洗通道，清洗通道与外部管线连通。
3、下面是对上述专利技术技术方案的进一步优化或/和改进：
4、上述可动力机构包括电机、压帽、控制杆、捕捉棘爪，胶
5、上述压帽上端的外沿上可设有两个内外贯通且相互连通的工具孔。
6、上述动力机构还可包括紧定螺钉，捕捉棘爪与压帽之间通过紧定螺钉连接。
7、上述动力机构还可包括密封圈，压帽与本体之间上下间隔设有一个密封圈，捕捉棘爪与压帽之间上下间隔设有至少一个密封圈，捕捉棘爪上部与控制杆之间上下间隔设有至少一个密封圈。
8、上述还可包括遥控器、控制器、自动替浆阀、自动注灰阀、自动清洗阀，遥控器内设有通信单元和处理单元，通信单元与处理单元连接，替浆通道、注灰通道、清洗通道上分别设有自动替浆阀、自动注灰阀、自动清洗阀，自动替浆阀、自动注灰阀、自动清洗阀分别与控制器连接，电机与控制器连接，控制器与遥控器连接，遥控器上设有相应的控制按钮和显示屏。
9、本专利技术的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种无线自动控制水泥头的控制方法，该方法包括单阀控制模式和流程控制模式，开启电源，点按“电源”按钮，同时点按两个“确定”按钮进行双确定，此时遥控系统和控制系统电源均开启，若点按“单阀控制”按钮，点按两个“确定”按钮进行双确定，进入单阀控制模式，此时单键控制单阀，若点按“流程控制”按钮，点按两个“确定”按钮进行双确定，进入流程控制模式，此时单键控制多阀；
10、单阀控制模式的过程为：
11、1）安装胶塞，将胶塞芯顶部凹槽置于捕捉棘抓下端，点按“胶塞控制执行器”按钮，点按两个“确定”按钮进行双确定，电机控制杆向下移动，撑开棘抓至其与胶塞芯凹槽配合，成逻辑锁死状态，再将压帽与本体母扣连接；
12、2）连接水泥头，固井施工前，将本体公扣与套管连接，替浆通道端部和注灰通道端部分别连接替浆管线和注灰管线，点按“自动替浆阀”按钮，双确定，至自动替浆阀关闭；点按“自动清洗阀”按钮，双确定，至自动清洗阀关闭；点按“自动注灰阀”按钮，双确定，至自动注灰阀开启，自动替浆阀、自动注灰阀、自动清洗阀和控制杆状态均在遥控器显示屏上显示；
13、3）注水泥作业，固井施工时，从注灰通道按固井设计参数分别注入前置液和水泥浆，注完工作液后，点按“自动注灰阀”按钮，双确定，至自动注灰阀关闭；
14、4）释放胶塞，点按“胶塞控制执行器”按钮，双确定，控制控制杆向上移动，棘抓失去控制杆支撑力后回缩，胶塞脱离控制捕捉棘抓，释放胶塞；
15、5）替浆作业，点按“自动替浆阀”按钮，双确定，至自动替浆阀开启，从替浆通道注入替浆液，胶塞在替浆液的推动下向下移动；
16、6）清洗管线，点按“自动清洗阀”按钮，双确定，至自动清洗阀开启，用注入清水清洗管线；
17、7）碰压，胶塞到达碰压座后碰压，达到指定压力后点按“自动替浆阀”按钮，双确定，至自动替浆阀关闭，点按“自动清洗阀”按钮，双确定，至自动清洗阀关闭，完成固井施工作业；
18、流程控制模式为：
19、1）装胶塞，先将胶塞芯顶部凹槽置于捕捉棘抓下端，点按“胶塞控制执行器”按钮，点按两个“确定”按钮进行双确定，电机控制杆向下移动，撑开棘抓至其与胶塞芯凹槽配合，成逻辑锁死状态，再将压帽与本体母扣连接，点按“装胶塞”按钮，双确定，此时自动替浆阀关闭，自动清洗阀关闭，自动注灰阀关闭；
20、2）注前置液、注水泥浆，点按“注前置液、注水泥浆”按钮，双确定，此时自动注灰阀开启，从注灰通道按固井设计参数分别注入前置液和水泥浆；
21、3）替浆，点按“替浆”按钮，双确定，此时自动注灰阀关闭，电机控制杆向上移动，捕捉棘爪下部回缩释放胶塞，自动替浆阀开启，从替浆通道注入替浆液，胶塞在替浆液的推动下向下移动；
22、4）冲洗管线，点按“冲洗管线”按钮，双确定，此时自动清洗阀开启，用注入清水清洗管线；
23、5）替浆结束，胶塞到达碰压座后碰压，点按“冲洗管线”按钮，双确定，此时自动替浆阀、自动注灰阀、自动清洗阀均关闭，施工结束。
24、本专利技术结构合理而紧凑，使用方便，其通过设置从上部抓取和松开胶塞芯的动力机构，无需在本体上打孔，保证了本体的强度，避免焊缝刺漏现象，降低施工安全隐患。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种无线自动控制水泥头，其特征在于包括本体、胶塞、胶塞芯和动力机构，本体中部中空，本体内设有胶塞，胶塞中部安装有胶塞芯，胶塞芯上侧设有能够从上部抓取和松开胶塞芯的动力机构，对应胶塞上方位置的本体上设有与其内部连通的替浆通道，对应胶塞下方位置的本体上设有与其内部连通的注灰通道，注灰通道前端设有清洗通道，清洗通道与外部管线连通。
2.根据权利要求1所述的无线自动控制水泥头，其特征在于动力机构包括电机、压帽、控制杆、捕捉棘爪，胶塞芯上侧设有开口向上的凹槽，捕捉棘爪下端的棘爪位于凹槽内，捕捉棘爪中部设有上下贯通的安装通道，控制杆中部与安装通道内侧螺纹连接，控制杆下端外径大且位于捕捉棘爪下端的棘爪内，压帽中部设有上下贯通的空腔，空腔下部内侧与捕捉棘爪上部外侧螺纹连接，控制杆上部位于空腔上部内，压帽下部外侧与本体上端内侧螺纹连接，压帽上端设有外沿，外沿下侧与本体上端相抵，电机输出端与控制杆上端传动连接。
3.根据权利要求2所述的无线自动控制水泥头，其特征在于压帽上端的外沿上设有两个内外贯通且相互连通的工具孔。
4.根据权利要求2或3所述的无线自动控制水
5.根据权利要求2或3所述的无线自动控制水泥头，其特征在于动力机构还包括密封圈，压帽与本体之间上下间隔设有一个密封圈，捕捉棘爪与压帽之间上下间隔设有至少一个密封圈，捕捉棘爪上部与控制杆之间上下间隔设有至少一个密封圈。
6.根据权利要求4所述的无线自动控制水泥头，其特征在于动力机构还包括密封圈，压帽与本体之间上下间隔设有一个密封圈，捕捉棘爪与压帽之间上下间隔设有至少一个密封圈，捕捉棘爪上部与控制杆之间上下间隔设有至少一个密封圈。
7.根据权利要求2或3或6所述的无线自动控制水泥头，其特征在于还包括遥控器、控制器、自动替浆阀、自动注灰阀、自动清洗阀，遥控器内设有通信单元和处理单元，通信单元与处理单元连接，替浆通道、注灰通道、清洗通道上分别设有自动替浆阀、自动注灰阀、自动清洗阀，自动替浆阀、自动注灰阀、自动清洗阀分别与控制器连接，电机与控制器连接，控制器与遥控器连接，遥控器上设有相应的控制按钮和显示屏。
8.根据权利要求4所述的无线自动控制水泥头，其特征在于还包括遥控器、控制器、自动替浆阀、自动注灰阀、自动清洗阀，遥控器内设有通信单元和处理单元，通信单元与处理单元连接，替浆通道、注灰通道、清洗通道上分别设有自动替浆阀、自动注灰阀、自动清洗阀，自动替浆阀、自动注灰阀、自动清洗阀分别与控制器连接，电机与控制器连接，控制器与遥控器连接，遥控器上设有相应的控制按钮和显示屏。
9.根据权利要求5所述的无线自动控制水泥头，其特征在于还包括遥控器、控制器、自动替浆阀、自动注灰阀、自动清洗阀，遥控器内设有通信单元和处理单元，通信单元与处理单元连接，替浆通道、注灰通道、清洗通道上分别设有自动替浆阀、自动注灰阀、自动清洗阀，自动替浆阀、自动注灰阀、自动清洗阀分别与控制器连接，电机与控制器连接，控制器与遥控器连接，遥控器上设有相应的控制按钮和显示屏。
10.一种使用权利要求7至9中任意一项所述的无线自动控制水泥头的控制方法，其特征在于该方法包括单阀控制模式和流程控制模式，开启电源，点按“电源”按钮，同时点按两个“确定”按钮进行双确定，此时遥控系统和控制系统电源均开启，若点按“单阀控制”按钮，点按两个“确定”按钮进行双确定，进入单阀控制模式，此时单键控制单阀，若点按“流程控制”按钮，点按两个“确定”按钮进行双确定，进入流程控制模式，此时单键控制多阀；
...【技术特征摘要】
1.一种无线自动控制水泥头，其特征在于包括本体、胶塞、胶塞芯和动力机构，本体中部中空，本体内设有胶塞，胶塞中部安装有胶塞芯，胶塞芯上侧设有能够从上部抓取和松开胶塞芯的动力机构，对应胶塞上方位置的本体上设有与其内部连通的替浆通道，对应胶塞下方位置的本体上设有与其内部连通的注灰通道，注灰通道前端设有清洗通道，清洗通道与外部管线连通。
2.根据权利要求1所述的无线自动控制水泥头，其特征在于动力机构包括电机、压帽、控制杆、捕捉棘爪，胶塞芯上侧设有开口向上的凹槽，捕捉棘爪下端的棘爪位于凹槽内，捕捉棘爪中部设有上下贯通的安装通道，控制杆中部与安装通道内侧螺纹连接，控制杆下端外径大且位于捕捉棘爪下端的棘爪内，压帽中部设有上下贯通的空腔，空腔下部内侧与捕捉棘爪上部外侧螺纹连接，控制杆上部位于空腔上部内，压帽下部外侧与本体上端内侧螺纹连接，压帽上端设有外沿，外沿下侧与本体上端相抵，电机输出端与控制杆上端传动连接。
3.根据权利要求2所述的无线自动控制水泥头，其特征在于压帽上端的外沿上设有两个内外贯通且相互连通的工具孔。
4.根据权利要求2或3所述的无线自动控制水泥头，其特征在于动力机构还包括紧定螺钉，捕捉棘爪与压帽之间通过紧定螺钉连接。
5.根据权利要求2或3所述的无线自动控制水泥头，其特征在于动力机构还包括密封圈，压帽与本体之间上下间隔设有一个密封圈，捕捉棘爪与压帽之间上下间隔设有至少一个密封圈，捕捉棘爪上部与控制杆之间上下间隔设有至少一个密封圈。
6.根据权利要求4所述的无线自动控制水泥头，其特征在于动力机构还包括密封圈，压帽与本体之间上下间隔设有一个密封圈，捕捉棘爪与压帽之间上下间隔设有至少一个密封圈，捕捉棘爪上部与控制杆之间上下间隔设有至少一个密封圈。
7.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨吉祥，林建增，王治国，徐淼，邢仓，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。