CN105952404A - 液压驱动交替伸缩式连续油管牵引器 - Google Patents
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Abstract
液压驱动交替伸缩式连续油管牵引器，包括后副液压缸，后副液压缸的活塞杆通过后执行机构与主液压缸的后盖，主液压缸的活塞杆通过前执行机构连接前副液压缸的活塞杆；使用时，后副液压缸动作,此时后执行机构撑开并锁止，随后前副液压缸作，前执行机构解锁收和，接着中间的主液缸动作，推动前执行机构和前副液压缸向前运动,此时该牵引器展开到最大行程，之后，前执行机构撑开并锁止,后执行机构解锁并收和；后执行机构和后副液压缸被拖动向前移动,到位后又恢复到初始的状态；本发明具有机动，灵活，径向尺寸小，操作简单，易于使用的优点。
Description
技术领域
本发明涉及石油行业水平井段连续油管井下作业用牵引器，特别涉及液压驱动交替伸缩式连续油管牵引器。
背景技术
随着全世界对石油需求量不断增加，为降低开采成本，最大程度的增加油层的泄油面积，对于深层油储的开采基本上都是采用水平钻井技术。水平井钻井技术是通过控制钻头钻进的轨迹，使之沿油层的走向钻进，旨在提高油田的采收率。水平井作业时，经常需要下放仪器到井下进行测井、修井以及输送井下工具等，由于传统的靠重力运送由缆线悬垂送进的方式无法将测井仪器和井下工具运送到水平段，随着水平段尺寸的增加，运送难度也相应增大。而采用挠性油管送进的方法，在成本及效率上都不具有优势。因此需要开发一种专门的牵引设备，依靠附加牵引力推动测井仪器或井下工具向前运动。
国内外技术发展和应用实践表明,相比较于传统的接单根或更换BHA的作业方式，连续管技术将成为提高油气采收率的重要手段。其应用从最初的洗井、打捞等简单修井作业，发展到目前作业领域不断扩大，除了清蜡、酸化、压井、冲洗砂堵、负压射孔、试井、大斜度井电测、打捞以及作为生产油管等常规应用外,还广泛应用于钻井、完井、试油、采油、修井、测录井、侧钻水平井等作业的各个领域,解决了许多常规作业技术难以解决的问题,应用效果明显。此外,连续油管用做出油管线和集输管线也有较大的应用潜力。近年来,连续油管石油工业上的应用得到了全面的发展，成为推动世界石油工业技术不断进步的重要技术。
连续油管技术与水平井技术对石油工业而言意义深远。随着我国水平井数量的逐步上升，水平井段牵引器的设计与研制成为国内水平井测试急需解决的问题。目前，国内牵引器的设计还处于理论研究与设计实验阶段，研究成果不太成熟，缺乏可靠的实际经验；同时，受井眼尺寸与复杂井况的限制，机械效率低、牵引速度和牵引力较小、越障能力弱、不能适应变径井眼的作业要求，成了国内外普遍存在的问题。作为连续油管的配套工具，井下牵引器的设计研发在很大程度上决定了连续油管技术的应用情况，同时也制约和推动着连续油管技术的推广应用和更新，因为连续油管技术适用范围广，只有配套与其作业工艺相适应的作业工具，才能顺利完成作业任务。因此井下作业工具的发展程度决定了石油井下作业机制，同时也影响着井下作业效率。
目前井下牵引器主要有轮式牵引器、伸缩式牵引器、履带式牵引器等形式。其特点是可以不依靠重力及地面提供的推力，完全靠自身所携带的动力装置，如电机、液压缸，或者直接通过高压井液驱动等方式产生动力，推动自身及所需要送进的测井或修井仪器在水平井中定向移动。
基于以上牵引器的基本发展情况，为了解决井下作业仪器或设备难以依靠重力被高效、快速、安全地输送到大斜度井、水平井井下预定位置的难题，同时为了顺应经济新常态下的石油工业发展模式，实现“健康”、“安全”、“低碳”、“环保”、“节能”的目标，对适用于井下复杂环境的连续油管牵引器进行机械结构的合理改进和相关创新设计具有十分重要的工程实际意义。通过对井下牵引器的结构形式不断改进，使其变得更为科学、经济与合理，可靠性和使用性能不断提高，才能在国内外众多油田得到推广应用,并取得较好的经济效益。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种液压驱动交替伸缩式连续油管牵引器。通过液压控制元件实现井下连续油管牵引器的井下作业适应性，满足水平井下复杂情况对牵引器的小尺寸、大牵引力、越障及自动解卡能力强、井下适应性强方面的要求。
为了达到上述目的，本发明采取如下技术方案：
液压驱动交替伸缩式连续油管牵引器，包括后副液压缸1，后副液压缸1的活塞杆通过后执行机构2与主液压缸3的后盖连接，主液压缸3的活塞杆通过前执行机构4连接前副液压缸5的活塞杆。
所述的前执行机构4包括两个左连杆二13，左连杆二13的一端固定在滑块二14上，滑块二14设置在主液压缸3的活塞杆上，左连杆二13的另一端通过销轴二15连接两个右连杆二16的一端，两个右连杆二16的另一端固定在滑块三17上，滑块三17设置在前副液压缸5的活塞杆上。
所述的后执行机构2包括两个左连杆一6，两个左连接杆一6的一端连接滑块一7，滑块一7设置在后副液压缸1的活塞杆上，两个左连接杆一6的另一端通过销轴25连接两个右连杆一8的一端，两个右连杆一8的另一端固定在主液压缸3上。
所述的后副液压缸1与主液压缸3、前副液压缸5之间设置有液压回路9，液压回路9包括法兰盘10，法兰盘10固定在后副液压缸1的缸体上，两个上油管11的一端通过法兰盘10连接在前副液压缸1的上左右出油口，两个上油管11穿过主液压缸3的缸体，两个上油管11的另一端连接前副液压缸5的左右进油口；两个下油管12的一端通过法兰盘10连接在前副液压缸1的下左右出油口，两个下油管12的另一端连接主液压缸5的左右出油口。
所述的两个上油管11是可伸缩的。
采用如上技术方案的发明，具有如下有益效果：本发明通过主液压缸3、后副液压缸1和前副液压缸5控制后执行机构4和前执行机构2可靠的抓附在井壁上，提供较大的牵引力，可以解决井下牵引器由于下井之后在作业过程中由于牵引力小而产生的“拉不动”的现象；具有结构紧凑、尺寸小等优点，能适用于石油井下恶劣的作业环境；由于采用单节模块化设计，可以根据实际作业要求改变模块数量，可扩展性强，可以满足井下多种作业功能，市场推广潜力巨大，应用前景广阔，机动，灵活，径向尺寸小，操作简单，易于使用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的后副液压缸与主液压缸之间的结构示意图。
图3为本发明中液压回路的结构示意图。
图4为本发明的前副液压缸与主液压缸之间的结构示意图。
图5为本发明运动原理图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的结构原理和工作原理作进一步说明。
参照图1所示，液压驱动交替伸缩式连续油管牵引器，包括后副液压缸1，后副液压缸1的活塞杆通过后执行机构2与主液压缸3的后盖连接，主液压缸3的活塞杆通过前执行机构4连接前副液压缸5的活塞杆。
参照图2所示，所述的后执行机构2包括两个左连杆一6，两个连左接杆一6的一端连接滑块一7，滑块一7设置在后副液压缸1的活塞杆上，两个左连接杆一6的另一端通过销轴25连接两个右连杆一8的一端，两个右连杆一8的另一端固定在主液压缸3上。
参照图3所示，所述的后副液压缸1与主液压缸3、前副液压缸5之间设置有液压回路9，液压回路9包括法兰盘10，法兰盘10固定在后副液压缸1的缸体上，两个上油管11的一端通过法兰盘10连接在前副液压缸1的上左右出油口，两个上油管11穿过主液压缸3的缸体，两个上油管11的另一端连接前副液压缸5的左右进油口；两个下油管12的一端通过法兰盘10连接在前副液压缸1的下左右出油口，两个下油管12的另一端连接主液压缸5的左右出油口。
参照图4所示，所述的前执行机构4包括两个左连杆二13，左连杆二13的一端固定在滑块二14上，滑块二14设置在主液压缸3的活塞杆上，左连杆二13的另一端通过销轴二15连接两个右连杆二16的一端，两个右连杆二16的另一端固定在滑块三17上，滑块三17设置在前副液压缸5的活塞杆上。
本发明的工作原理：
参照图5所示，(a)为初始状态,后执行机构2与前执行机构4处于中间位置；然后副液压缸1动作,此时后执行机构2撑开并锁止，随后前副液压缸5动作，前执行机构4解锁收和，如图(b)所示；紧接着中间的主液缸3动作，推动前执行机构4和前副液压缸5共同向前运动,此时该牵引器展开到最大行程，如图(c)所示；之后，前执行机构4撑开并锁止,后执行机构2解锁并收和,如图(d)所示；后执行机构2和后副液压缸1被拖动向前移动,如图(e)所示；到位后又恢复到图(a)的状态,此时***已经向前运行了一段距离,反复进行从图(a)到图(e)运动过程,牵引器就能够不断前进。
Claims (5)
1.液压驱动交替伸缩式连续油管牵引器，其特征在于，包括后副液压缸(1)，后副液压缸(1)的活塞杆通过后执行机构(2)与主液压缸(3)的后盖连接，主液压缸(3)的活塞杆通过前执行机构(4)连接前副液压缸(5)的活塞杆。
2.根据权利要求1所述的液压驱动交替伸缩式连续油管牵引器，其特征在于，所述的前执行机构(4)包括两个左连杆二(13)，左连杆二(13)的一端固定在滑块二(14)上，滑块二(14)设置在主液压缸(3)的活塞杆上，左连杆二(13)的另一端通过销轴二(15)连接两个右连杆二(16)的一端，两个右连杆二(16)的另一端固定在滑块三(17)上，滑块三(17)设置在前副液压缸(5)的活塞杆上。
3.根据权利要求1所述的液压驱动交替伸缩式连续油管牵引器，其特征在于，所述的后执行机构(2)包括两个左连杆一(6)，两个左连接杆一(6)的一端连接滑块一(7)，滑块一(7)设置在后副液压缸(1)的活塞杆上，两个左连接杆一(6)的另一端通过销轴(25)连接两个右连杆一(8)的一端，两个右连杆一(8)的另一端固定在主液压缸(3)上。
4.根据权利要求1所述的液压驱动交替伸缩式连续油管牵引器，其特征在于，所述的后副液压缸(1)与主液压缸(3)、前副液压缸(5)之间设置有液压回路(9)，液压回路(9)包括法兰盘(10)，法兰盘(10)固定在后副液压缸(1)的缸体上，两个上油管(11)的一端通过法兰盘(10)连接在前副液压缸(1)的上左右出油口，两个上油管(11)穿过主液压缸(3)的缸体，两个上油管(11)的另一端连接前副液压缸(5)的左右进油口；两个下油管(12)的一端通过法兰盘(10)连接在前副液压缸(1)的下左右出油口，两个下油管(12)的另一端连接主液压缸(5)的左右出油口。
5.根据权利要求1所述的液压驱动交替伸缩式连续油管牵引器，其特征在于，所述的两个上油管(11)是可伸缩的。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160921 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |