液壓驅(qū)動(dòng)交替伸縮式連續(xù)油管牽引器的制造方法
【專利摘要】液壓驅(qū)動(dòng)交替伸縮式連續(xù)油管牽引器，包括后副液壓缸，后副液壓缸的活塞桿通過(guò)后執(zhí)行機(jī)構(gòu)與主液壓缸的后蓋，主液壓缸的活塞桿通過(guò)前執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接前副液壓缸的活塞桿；使用時(shí)，后副液壓缸動(dòng)作,此時(shí)后執(zhí)行機(jī)構(gòu)撐開(kāi)并鎖止，隨后前副液壓缸作，前執(zhí)行機(jī)構(gòu)解鎖收和，接著中間的主液缸動(dòng)作，推動(dòng)前執(zhí)行機(jī)構(gòu)和前副液壓缸向前運(yùn)動(dòng),此時(shí)該牽引器展開(kāi)到最大行程，之后，前執(zhí)行機(jī)構(gòu)撐開(kāi)并鎖止,后執(zhí)行機(jī)構(gòu)解鎖并收和；后執(zhí)行機(jī)構(gòu)和后副液壓缸被拖動(dòng)向前移動(dòng),到位后又恢復(fù)到初始的狀態(tài)；本發(fā)明具有機(jī)動(dòng)，靈活，徑向尺寸小，操作簡(jiǎn)單，易于使用的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】
液壓驅(qū)動(dòng)交替伸縮式連續(xù)油管牽弓I器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及石油行業(yè)水平井段連續(xù)油管井下作業(yè)用牽引器，特別涉及液壓驅(qū)動(dòng)交替伸縮式連續(xù)油管牽引器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著全世界對(duì)石油需求量不斷增加，為降低開(kāi)采成本，最大程度的增加油層的泄油面積，對(duì)于深層油儲(chǔ)的開(kāi)采基本上都是采用水平鉆井技術(shù)。水平井鉆井技術(shù)是通過(guò)控制鉆頭鉆進(jìn)的軌跡，使之沿油層的走向鉆進(jìn)，旨在提高油田的采收率。水平井作業(yè)時(shí)，經(jīng)常需要下放儀器到井下進(jìn)行測(cè)井、修井以及輸送井下工具等，由于傳統(tǒng)的靠重力運(yùn)送由纜線懸垂送進(jìn)的方式無(wú)法將測(cè)井儀器和井下工具運(yùn)送到水平段，隨著水平段尺寸的增加，運(yùn)送難度也相應(yīng)增大。而采用撓性油管送進(jìn)的方法，在成本及效率上都不具有優(yōu)勢(shì)。因此需要開(kāi)發(fā)一種專門(mén)的牽引設(shè)備，依靠附加牽引力推動(dòng)測(cè)井儀器或井下工具向前運(yùn)動(dòng)。
[0003]國(guó)內(nèi)外技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用實(shí)踐表明，相比較于傳統(tǒng)的接單根或更換BHA的作業(yè)方式，連續(xù)管技術(shù)將成為提高油氣采收率的重要手段。其應(yīng)用從最初的洗井、打撈等簡(jiǎn)單修井作業(yè)，發(fā)展到目前作業(yè)領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，除了清蠟、酸化、壓井、沖洗砂堵、負(fù)壓射孔、試井、大斜度井電測(cè)、打撈以及作為生產(chǎn)油管等常規(guī)應(yīng)用外，還廣泛應(yīng)用于鉆井、完井、試油、采油、修井、測(cè)錄井、側(cè)鉆水平井等作業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，解決了許多常規(guī)作業(yè)技術(shù)難以解決的問(wèn)題，應(yīng)用效果明顯。此外，連續(xù)油管用做出油管線和集輸管線也有較大的應(yīng)用潛力。近年來(lái)，連續(xù)油管石油工業(yè)上的應(yīng)用得到了全面的發(fā)展，成為推動(dòng)世界石油工業(yè)技術(shù)不斷進(jìn)步的重要技術(shù)。
[0004]連續(xù)油管技術(shù)與水平井技術(shù)對(duì)石油工業(yè)而言意義深遠(yuǎn)。隨著我國(guó)水平井?dāng)?shù)量的逐步上升，水平井段牽引器的設(shè)計(jì)與研制成為國(guó)內(nèi)水平井測(cè)試急需解決的問(wèn)題。目前，國(guó)內(nèi)牽引器的設(shè)計(jì)還處于理論研究與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)階段，研究成果不太成熟，缺乏可靠的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)；同時(shí)，受井眼尺寸與復(fù)雜井況的限制，機(jī)械效率低、牽引速度和牽引力較小、越障能力弱、不能適應(yīng)變徑井眼的作業(yè)要求，成了國(guó)內(nèi)外普遍存在的問(wèn)題。作為連續(xù)油管的配套工具，井下?tīng)恳鞯脑O(shè)計(jì)研發(fā)在很大程度上決定了連續(xù)油管技術(shù)的應(yīng)用情況，同時(shí)也制約和推動(dòng)著連續(xù)油管技術(shù)的推廣應(yīng)用和更新，因?yàn)檫B續(xù)油管技術(shù)適用范圍廣，只有配套與其作業(yè)工藝相適應(yīng)的作業(yè)工具，才能順利完成作業(yè)任務(wù)。因此井下作業(yè)工具的發(fā)展程度決定了石油井下作業(yè)機(jī)制，同時(shí)也影響著井下作業(yè)效率。
[0005]目前井下?tīng)恳髦饕休喪綘恳?、伸縮式牽引器、履帶式牽引器等形式。其特點(diǎn)是可以不依靠重力及地面提供的推力，完全靠自身所攜帶的動(dòng)力裝置，如電機(jī)、液壓缸，或者直接通過(guò)高壓井液驅(qū)動(dòng)等方式產(chǎn)生動(dòng)力，推動(dòng)自身及所需要送進(jìn)的測(cè)井或修井儀器在水平井中定向移動(dòng)。
[0006]基于以上牽引器的基本發(fā)展情況，為了解決井下作業(yè)儀器或設(shè)備難以依靠重力被高效、快速、安全地輸送到大斜度井、水平井井下預(yù)定位置的難題，同時(shí)為了順應(yīng)經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下的石油工業(yè)發(fā)展模式，實(shí)現(xiàn)“健康”、“安全”、“低碳”、“環(huán)保”、“節(jié)能”的目標(biāo)，對(duì)適用于井下復(fù)雜環(huán)境的連續(xù)油管牽引器進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)的合理改進(jìn)和相關(guān)創(chuàng)新設(shè)計(jì)具有十分重要的工程實(shí)際意義。通過(guò)對(duì)井下?tīng)恳鞯慕Y(jié)構(gòu)形式不斷改進(jìn)，使其變得更為科學(xué)、經(jīng)濟(jì)與合理，可靠性和使用性能不斷提高，才能在國(guó)內(nèi)外眾多油田得到推廣應(yīng)用，并取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種液壓驅(qū)動(dòng)交替伸縮式連續(xù)油管牽引器。通過(guò)液壓控制元件實(shí)現(xiàn)井下連續(xù)油管牽引器的井下作業(yè)適應(yīng)性，滿足水平井下復(fù)雜情況對(duì)牽引器的小尺寸、大牽引力、越障及自動(dòng)解卡能力強(qiáng)、井下適應(yīng)性強(qiáng)方面的要求。
[0008]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案:
[0009]液壓驅(qū)動(dòng)交替伸縮式連續(xù)油管牽引器，包括后副液壓缸I，后副液壓缸I的活塞桿通過(guò)后執(zhí)行機(jī)構(gòu)2與主液壓缸3的后蓋連接，主液壓缸3的活塞桿通過(guò)前執(zhí)行機(jī)構(gòu)4連接前副液壓缸5的活塞桿。
[0010]所述的前執(zhí)行機(jī)構(gòu)4包括兩個(gè)左連桿二13，左連桿二 13的一端固定在滑塊二 14上，滑塊二 14設(shè)置在主液壓缸3的活塞桿上，左連桿二 13的另一端通過(guò)銷軸二 15連接兩個(gè)右連桿二 16的一端，兩個(gè)右連桿二 16的另一端固定在滑塊三17上，滑塊三17設(shè)置在前副液壓缸5的活塞桿上。
[0011]所述的后執(zhí)行機(jī)構(gòu)2包括兩個(gè)左連桿一6，兩個(gè)左連接桿一 6的一端連接滑塊一 7，滑塊一 7設(shè)置在后副液壓缸I的活塞桿上，兩個(gè)左連接桿一 6的另一端通過(guò)銷軸25連接兩個(gè)右連桿一8的一端，兩個(gè)右連桿一8的另一端固定在主液壓缸3上。
[0012]所述的后副液壓缸I與主液壓缸3、前副液壓缸5之間設(shè)置有液壓回路9，液壓回路9包括法蘭盤(pán)1，法蘭盤(pán)1固定在后副液壓缸I的缸體上，兩個(gè)上油管11的一端通過(guò)法蘭盤(pán)1連接在前副液壓缸I的上左右出油口，兩個(gè)上油管11穿過(guò)主液壓缸3的缸體，兩個(gè)上油管11的另一端連接前副液壓缸5的左右進(jìn)油口；兩個(gè)下油管12的一端通過(guò)法蘭盤(pán)10連接在前副液壓缸I的下左右出油口，兩個(gè)下油管12的另一端連接主液壓缸5的左右出油口。
[0013]所述的兩個(gè)上油管11是可伸縮的。
[0014]采用如上技術(shù)方案的發(fā)明，具有如下有益效果:本發(fā)明通過(guò)主液壓缸3、后副液壓缸I和前副液壓缸5控制后執(zhí)行機(jī)構(gòu)4和前執(zhí)行機(jī)構(gòu)2可靠的抓附在井壁上，提供較大的牽引力，可以解決井下?tīng)恳饔捎谙戮笤谧鳂I(yè)過(guò)程中由于牽引力小而產(chǎn)生的“拉不動(dòng)”的現(xiàn)象;具有結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小等優(yōu)點(diǎn)，能適用于石油井下惡劣的作業(yè)環(huán)境；由于采用單節(jié)模塊化設(shè)計(jì)，可以根據(jù)實(shí)際作業(yè)要求改變模塊數(shù)量，可擴(kuò)展性強(qiáng)，可以滿足井下多種作業(yè)功能，市場(chǎng)推廣潛力巨大，應(yīng)用前景廣闊，機(jī)動(dòng)，靈活，徑向尺寸小，操作簡(jiǎn)單，易于使用。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明的后副液壓缸與主液壓缸之間的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3為本發(fā)明中液壓回路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4為本發(fā)明的前副液壓缸與主液壓缸之間的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖5為本發(fā)明運(yùn)動(dòng)原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0021]參照?qǐng)D1所示，液壓驅(qū)動(dòng)交替伸縮式連續(xù)油管牽引器，包括后副液壓缸I，后副液壓缸I的活塞桿通過(guò)后執(zhí)行機(jī)構(gòu)2與主液壓缸3的后蓋連接，主液壓缸3的活塞桿通過(guò)前執(zhí)行機(jī)構(gòu)4連接前副液壓缸5的活塞桿。
[0022]參照?qǐng)D2所示，所述的后執(zhí)行機(jī)構(gòu)2包括兩個(gè)左連桿一6，兩個(gè)連左接桿一 6的一端連接滑塊一 7，滑塊一 7設(shè)置在后副液壓缸I的活塞桿上，兩個(gè)左連接桿一 6的另一端通過(guò)銷軸25連接兩個(gè)右連桿一8的一端，兩個(gè)右連桿一8的另一端固定在主液壓缸3上。
[0023]參照?qǐng)D3所示，所述的后副液壓缸I與主液壓缸3、前副液壓缸5之間設(shè)置有液壓回路9，液壓回路9包括法蘭盤(pán)10，法蘭盤(pán)10固定在后副液壓缸I的缸體上，兩個(gè)上油管11的一端通過(guò)法蘭盤(pán)1連接在前副液壓缸I的上左右出油口，兩個(gè)上油管11穿過(guò)主液壓缸3的缸體，兩個(gè)上油管11的另一端連接前副液壓缸5的左右進(jìn)油口；兩個(gè)下油管12的一端通過(guò)法蘭盤(pán)10連接在前副液壓缸I的下左右出油口，兩個(gè)下油管12的另一端連接主液壓缸5的左右出油口。
[0024]參照?qǐng)D4所示，所述的前執(zhí)行機(jī)構(gòu)4包括兩個(gè)左連桿二13，左連桿二 13的一端固定在滑塊二 14上，滑塊二 14設(shè)置在主液壓缸3的活塞桿上，左連桿二 13的另一端通過(guò)銷軸二 15連接兩個(gè)右連桿二 16的一端，兩個(gè)右連桿二 16的另一端固定在滑塊三17上，滑塊三17設(shè)置在前副液壓缸5的活塞桿上。
[0025]本發(fā)明的工作原理:
[0026]參照?qǐng)D5所示，(a)為初始狀態(tài)，后執(zhí)行機(jī)構(gòu)2與前執(zhí)行機(jī)構(gòu)4處于中間位置;然后副液壓缸I動(dòng)作，此時(shí)后執(zhí)行機(jī)構(gòu)2撐開(kāi)并鎖止，隨后前副液壓缸5動(dòng)作，前執(zhí)行機(jī)構(gòu)4解鎖收和，如圖(b)所示;緊接著中間的主液缸3動(dòng)作，推動(dòng)前執(zhí)行機(jī)構(gòu)4和前副液壓缸5共同向前運(yùn)動(dòng)，此時(shí)該牽引器展開(kāi)到最大行程，如圖(c)所示;之后，前執(zhí)行機(jī)構(gòu)4撐開(kāi)并鎖止，后執(zhí)行機(jī)構(gòu)2解鎖并收和，如圖(d)所示;后執(zhí)行機(jī)構(gòu)2和后副液壓缸I被拖動(dòng)向前移動(dòng)，如圖(e)所示；到位后又恢復(fù)到圖(a)的狀態(tài)，此時(shí)系統(tǒng)已經(jīng)向前運(yùn)行了一段距離，反復(fù)進(jìn)行從圖(a)到圖(e)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，牽引器就能夠不斷前進(jìn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.液壓驅(qū)動(dòng)交替伸縮式連續(xù)油管牽引器，其特征在于，包括后副液壓缸(I)，后副液壓缸(I)的活塞桿通過(guò)后執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)與主液壓缸(3)的后蓋連接，主液壓缸(3)的活塞桿通過(guò)前執(zhí)行機(jī)構(gòu)(4)連接前副液壓缸(5)的活塞桿。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓驅(qū)動(dòng)交替伸縮式連續(xù)油管牽引器，其特征在于，所述的前執(zhí)行機(jī)構(gòu)(4)包括兩個(gè)左連桿二(13)，左連桿二(13)的一端固定在滑塊二(14)上，滑塊二(14)設(shè)置在主液壓缸(3)的活塞桿上，左連桿二(13)的另一端通過(guò)銷軸二(15)連接兩個(gè)右連桿二(16)的一端，兩個(gè)右連桿二(16)的另一端固定在滑塊三(17)上，滑塊三(17)設(shè)置在前副液壓缸(5)的活塞桿上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓驅(qū)動(dòng)交替伸縮式連續(xù)油管牽引器，其特征在于，所述的后執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)包括兩個(gè)左連桿一 (6)，兩個(gè)左連接桿一 (6)的一端連接滑塊一 (7)，滑塊一 (7)設(shè)置在后副液壓缸(I)的活塞桿上，兩個(gè)左連接桿一 (6)的另一端通過(guò)銷軸(25)連接兩個(gè)右連桿一 (8)的一端，兩個(gè)右連桿一 (8)的另一端固定在主液壓缸(3)上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓驅(qū)動(dòng)交替伸縮式連續(xù)油管牽引器，其特征在于，所述的后副液壓缸(I)與主液壓缸(3)、前副液壓缸(5)之間設(shè)置有液壓回路(9)，液壓回路(9)包括法蘭盤(pán)(10)，法蘭盤(pán)(10)固定在后副液壓缸(I)的缸體上，兩個(gè)上油管(11)的一端通過(guò)法蘭盤(pán)(10)連接在前副液壓缸(I)的上左右出油口，兩個(gè)上油管(I I)穿過(guò)主液壓缸(3)的缸體，兩個(gè)上油管(11)的另一端連接前副液壓缸(5)的左右進(jìn)油口；兩個(gè)下油管(12)的一端通過(guò)法蘭盤(pán)(10)連接在前副液壓缸(I)的下左右出油口，兩個(gè)下油管(12)的另一端連接主液壓缸(5)的左右出油口。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓驅(qū)動(dòng)交替伸縮式連續(xù)油管牽引器，其特征在于，所述的兩個(gè)上油管(I I)是可伸縮的。
【文檔編號(hào)】E21B23/08GK105952404SQ201610459731
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年6月22日
【發(fā)明人】秦彥斌, 劉瓊, 黃宇曦, 竇益華, 曹亭, 李 浩, 王莎莎
【申請(qǐng)人】西安石油大學(xué)