專利名稱：井下電控?zé)o級(jí)位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采油機(jī)械領(lǐng)域，具體涉及一種井下電控?zé)o級(jí)位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，其主要功能為遠(yuǎn)程控制井下采油設(shè)備的動(dòng)作。
背景技術(shù)：
大多數(shù)常規(guī)完井都是采用陸上或者平臺(tái)上簡單的直井開發(fā)油氣田的過程中總結(jié)出來的。在這種開發(fā)方式下，油井一旦生產(chǎn)，就直到因油藏壓力降低、含水上升或其他井下問題而無法按設(shè)計(jì)的采油量進(jìn)行開采時(shí)為止。隨著上世紀(jì)80-90年代鉆井技術(shù)的發(fā)展，尤 其是高角度/水平井、大位移井和多分支井技術(shù)的出現(xiàn)，使生產(chǎn)井的數(shù)量減少，而單井產(chǎn)量提高。此外，油藏狀況和惡劣的環(huán)境條件，即深水、海底、高溫高壓、合采和浮式采油等，不斷地對常規(guī)生產(chǎn)管理方式提出挑戰(zhàn)。到90年代中期，智能注采系統(tǒng)越來越多的在油田開采和注水作業(yè)中得到應(yīng)用。在該系統(tǒng)中，如何實(shí)現(xiàn)分層注采的遠(yuǎn)程控制成為研究的關(guān)鍵問題之
O而在一些低滲透率、高粘稠度的油藏中，壓裂作業(yè)是保持產(chǎn)量、進(jìn)一步提高采收率的關(guān)鍵方式，特別在水平井和多分支井中，多段油藏的分層壓裂技術(shù)可以為不同性質(zhì)的油層提供更加優(yōu)化的壓裂參數(shù)，得到更好的壓裂效果，也對遠(yuǎn)程控制的壓裂工具提出更高的要求。因此，上述井下開采狀況使得遠(yuǎn)程控制井下采油設(shè)備的動(dòng)作成為采油工作的重要內(nèi)容。從本質(zhì)來看，井下遠(yuǎn)程控制工具的核心功能是實(shí)現(xiàn)地面對井下工具內(nèi)部件相對位置的改變和控制，在目如已有的智能完井系統(tǒng)和智能注水系統(tǒng)中，遠(yuǎn)程控制工具按驅(qū)動(dòng)方式可分為機(jī)械驅(qū)動(dòng)、液壓驅(qū)動(dòng)和電力驅(qū)動(dòng)三類。機(jī)械驅(qū)動(dòng)通過下入控制管柱對井下工具進(jìn)行控制，作業(yè)工藝復(fù)雜、效率較低；液壓驅(qū)動(dòng)通過液壓管線連接井下控制工具和地面液壓泵站，驅(qū)動(dòng)井下工具實(shí)現(xiàn)位置控制，液壓管線數(shù)目較多、成本較高，分層控制數(shù)目有限，工藝管柱下入和起出作業(yè)難度大，控制時(shí)液壓管線摩阻大，在深井中需要高壓甚至超高壓地面泵站，且難以實(shí)現(xiàn)無級(jí)位置控制；電力驅(qū)動(dòng)通過井下工具內(nèi)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為低速直線運(yùn)動(dòng)，但目前多采用實(shí)心結(jié)構(gòu)，不能充分利用油套環(huán)空，給控制管柱帶來一定的偏心，且在較小直徑下難以實(shí)現(xiàn)較大推力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種井下電控?zé)o級(jí)位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有的遠(yuǎn)程控制工具難以實(shí)現(xiàn)電力驅(qū)動(dòng)的問題。另外，本發(fā)明還能實(shí)現(xiàn)地面對井下工具內(nèi)筒形部件相對位置的無級(jí)控制。為此，本發(fā)明提出一種井下電控?zé)o級(jí)位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，所述井下電控?zé)o級(jí)位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)包括基管2以及套設(shè)在所述基管2上的電機(jī)、減速裝置和傳動(dòng)裝置；所述電機(jī)包括環(huán)形的電機(jī)輸出軸，所述環(huán)形的電機(jī)輸出軸能轉(zhuǎn)動(dòng)地套設(shè)在所述基管上；所述減速裝置包括環(huán)形的NN型少齒差行星齒輪減速器，所述的NN型少齒差行星齒輪減速器包括環(huán)形的偏心傳動(dòng)軸、設(shè)置在所述偏心傳動(dòng)軸上的第一級(jí)外齒輪14和第二級(jí)外齒輪142、環(huán)形的第一級(jí)內(nèi)齒輪13和環(huán)形的第二級(jí)內(nèi)齒輪15 ;所述環(huán)形的偏心傳動(dòng)軸與環(huán)形的電機(jī)輸出軸連接；所述第一級(jí)內(nèi)齒輪固定地套設(shè)在所述基管上并與所述第一級(jí)外齒輪相嚙合，所述第二級(jí)內(nèi)齒輪能轉(zhuǎn)動(dòng)地套設(shè)在所述基管上并與所述第二級(jí)外齒輪相嚙合；所述傳動(dòng)裝置包括能轉(zhuǎn)動(dòng)地套設(shè)在所述基管外并與所述第二級(jí)內(nèi)齒輪15連接的螺紋管23 ;傳動(dòng)螺母套35，通過螺接套設(shè)所述螺紋管23外并相對所述基管2上下移動(dòng)；上滑套30螺接在所述傳動(dòng)螺母套35的上端并套設(shè)在所述傳動(dòng)螺母套35之外；下滑套37螺接在所述傳動(dòng)螺母套35的下端并套設(shè)在所述傳動(dòng)螺母套35之外。進(jìn)一步地，所述環(huán)形的電機(jī)輸 出軸為偏心筒，所述環(huán)形的偏心傳動(dòng)軸與環(huán)形的電機(jī)輸出軸為一體式結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步地，所述井下電控?zé)o級(jí)位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)還包括套接在所述基管上端的上接頭1，以及通過螺紋固定套接在所述上接頭I外的接頭套筒10，所述第一級(jí)內(nèi)齒輪13固定地套接在所述接頭套筒10之內(nèi)。進(jìn)一步地，所述電機(jī)還包括環(huán)形的定子和設(shè)置在所述定子與所述環(huán)形的電機(jī)輸出軸之間的轉(zhuǎn)子，所述環(huán)形的電機(jī)輸出軸通過軸承連接設(shè)置在上接頭I中，所述定子固定地套設(shè)在所述接頭套筒10之內(nèi)。進(jìn)一步地，所述傳動(dòng)裝置還包括旋轉(zhuǎn)連接筒20，所述第二級(jí)內(nèi)齒輪15通過所述旋轉(zhuǎn)連接筒20連接所述螺紋管23，所述旋轉(zhuǎn)連接筒20的上端固定地套接在第二級(jí)內(nèi)齒輪15之內(nèi)并且所述旋轉(zhuǎn)連接筒20通過軸承套接在所述環(huán)形的偏心傳動(dòng)軸外，所述旋轉(zhuǎn)連接筒20的下端固定地套接在所述螺紋管23外。進(jìn)一步地，所述傳動(dòng)裝置還包括上保護(hù)套筒25，所述上保護(hù)套筒25上端與所述上接頭I固定連接，并且所述上保護(hù)套筒25包圍在所述接頭套筒10、所述第二級(jí)內(nèi)齒輪和所述旋轉(zhuǎn)連接筒20之外。進(jìn)一步地，所述傳動(dòng)裝置還包括位于所述上保護(hù)套筒25下端的下保護(hù)套筒26，所述下保護(hù)套筒26通過螺紋套接在所述上保護(hù)套筒25之內(nèi)，所述下保護(hù)套筒26通過軸承套接在所述螺紋管23外，所述傳動(dòng)裝置還包括套接在所述下保護(hù)套筒26的下端的下篩管31，所述下篩管31與上保護(hù)套筒25外徑相等，所述傳動(dòng)螺母套35套接于所述下篩管31內(nèi)并相對所述下篩管31上下移動(dòng)，所述下篩管31包圍在所述上滑套30之外。進(jìn)一步地，所述螺紋管23的上端和下端分別通過軸承套接在所述基管2外。進(jìn)一步地，所述傳動(dòng)裝置還包括通過螺紋連接在所述基管2下端的下接頭41，所述下接頭41套接在所述基管2外，并且所述下接頭41的外徑小于所述下滑套37內(nèi)徑。本發(fā)明的電機(jī)通過電力驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過環(huán)形的電機(jī)輸出軸將旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)到減速裝置的環(huán)形的偏心傳動(dòng)軸上，通過NN型少齒差行星齒輪減速器實(shí)現(xiàn)減速并增加傳動(dòng)的扭矩，通過傳動(dòng)裝置接受來自減速裝置的旋轉(zhuǎn)力矩，減速裝置帶動(dòng)螺紋管旋轉(zhuǎn)，傳動(dòng)螺母套由于被限制轉(zhuǎn)動(dòng)，所以只能沿軸向移動(dòng)，并帶動(dòng)上下滑套實(shí)現(xiàn)連續(xù)的直線運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明的電機(jī)、減速裝置和傳動(dòng)裝置均為環(huán)形部件，能夠充分利用油套環(huán)空的環(huán)形空間，在不影響基管液體流動(dòng)通道的前提下，實(shí)現(xiàn)井下部件的相對位置無級(jí)調(diào)節(jié)。進(jìn)而，本發(fā)明將電機(jī)輸出軸與減速裝置的偏心傳動(dòng)軸合二為一，做成一體式偏心結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與減速裝置的轉(zhuǎn)軸的結(jié)合與統(tǒng)一，不但減少了電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與減速裝置的轉(zhuǎn)軸為分體結(jié)構(gòu)的裝配時(shí)間，也減少了 NN型少齒差行星齒輪減速器位于井下時(shí)由于偏心傳動(dòng)軸受力較大而在與電機(jī)連接處產(chǎn)生斷裂的危險(xiǎn)，而且結(jié)構(gòu)簡單節(jié)省空間，適應(yīng)井下狹窄空間。


圖I為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的井下電控?zé)o級(jí)位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的第一部分(上部)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的井下電控?zé)o級(jí)位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的第二部分(下部)結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖I的下端與圖2的上端相連接，由于井下電控?zé)o級(jí)位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的整體為細(xì)長結(jié)構(gòu)，所以，將井下電控?zé)o級(jí)位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的整體分為兩部分來表示。附圖標(biāo)號(hào)說明I、上接頭 2、基管 3、O型密封圈 4、滾針軸承 5、O型密封圈 6、偏心筒(偏心傳動(dòng)軸)7、定子8、轉(zhuǎn)子9、配重塊10、接頭套筒11、軸承端蓋12、滾針軸承13、第一級(jí)內(nèi)齒輪14、第一級(jí)外齒輪142、第二級(jí)外齒輪15、第二級(jí)內(nèi)齒輪16、筒軸承端蓋17、滾針軸承18、配重塊19、深溝球軸承 20、旋轉(zhuǎn)連接筒21、推力軸承22、滾針軸承23、螺紋管24、平鍵25、上保護(hù)套筒26、下保護(hù)套筒27、滾針軸承28、O型密封圈29、O型密封圈30、上滑套31、下篩管32、O型密封圈33、滾針軸承34、O型密封圈35、傳動(dòng)螺母套36、O型密封圈37、下滑套38、滾針軸承39、推力軸承40、O型密封圈41、下接頭42、孔用格萊圈
具體實(shí)施例方式為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照

本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。如圖I和圖2所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的井下電控?zé)o級(jí)位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)包括基管2以及套設(shè)在所述基管2上的電機(jī)、減速裝置和傳動(dòng)裝置。電機(jī)、減速裝置和傳動(dòng)裝置均為環(huán)形，以充分利用油套環(huán)空的環(huán)形空間，在不影響基管液體流動(dòng)通道的前提下，實(shí)現(xiàn)井下部件的相對位置調(diào)節(jié)。所述電機(jī)包括環(huán)形的電機(jī)輸出軸，所述環(huán)形的電機(jī)輸出軸能轉(zhuǎn)動(dòng)地套設(shè)在所述基管2上。進(jìn)一步地，所述電機(jī)例如為環(huán)形電機(jī)或環(huán)形永磁同步電機(jī)，所述電機(jī)還包括環(huán)形的定子7和設(shè)置在所述定子7與所述環(huán)形的電機(jī)輸出軸之間的轉(zhuǎn)子8，轉(zhuǎn)子8位于定子7與環(huán)形的電機(jī)輸出軸之間的環(huán)形空間內(nèi)，轉(zhuǎn)子8與環(huán)形的電機(jī)輸出軸通過徑向螺釘固定。定子7設(shè)置在轉(zhuǎn)子8之外，便于電機(jī)設(shè)置線圈。如圖I所示，所述減速裝置包括環(huán)形的NN型少齒差行星齒輪減速器，所述的NN型少齒差行星齒輪減速器包括環(huán)形的偏心傳動(dòng)軸、設(shè)置在所述偏心傳動(dòng)軸上的第一級(jí)外齒輪14和第二級(jí)外齒輪142、環(huán)形的第一級(jí)內(nèi)齒輪13和環(huán)形的第二級(jí)內(nèi)齒輪15 ;所述環(huán)形的偏心傳動(dòng)軸與環(huán)形的電機(jī)輸出軸連接；所述第一級(jí)內(nèi)齒輪13固定地套設(shè)在所述基管2上并與所述第一級(jí)外齒輪14相嚙合，所述第二級(jí)內(nèi)齒輪15能轉(zhuǎn)動(dòng)地套設(shè)在所述基管2上并與所述第二級(jí)外齒輪142相嚙合。通過環(huán)形的NN型少齒差行星齒輪減速器，可以增加傳動(dòng)扭矩，有力的帶動(dòng)井下的相關(guān)部件。NN型少齒差行星齒輪減速器中的各內(nèi)齒輪和外齒輪均為環(huán)形，NN型少齒差行星齒輪減速器的結(jié)構(gòu)和工作原理可以參考現(xiàn)有技術(shù)。在本發(fā)明中，第一級(jí)外齒輪14和第二級(jí)外齒輪142可以為一體式結(jié)構(gòu),為了裝入接頭套筒10內(nèi)，外齒輪14比142小。所述傳動(dòng)裝置包括能轉(zhuǎn)動(dòng)地套設(shè)在所述基管2外并與所述第二級(jí)內(nèi)齒輪15連接的螺紋管23，螺紋管23為具有外螺紋的管，相當(dāng)于管狀的絲杠；傳動(dòng)螺母套35，通過螺接套設(shè)所述螺紋管23外并相對所述基管2上下移動(dòng)；上滑套30螺接在所述傳動(dòng)螺母套35的上端并套設(shè)在所述傳動(dòng)螺母套35之外；下滑套37螺接在所述傳動(dòng)螺母套35的下端并套設(shè)在所述傳動(dòng)螺母套35之外。傳動(dòng)裝置通過環(huán)形的結(jié)構(gòu)和螺旋傳動(dòng)以及傳動(dòng)裝置內(nèi)各部件的螺紋連接，實(shí)現(xiàn)了將減速裝置的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為傳動(dòng)螺母套的軸向移動(dòng)，由于傳動(dòng)螺母套是通過螺紋傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)上下軸向移動(dòng)的，螺紋傳動(dòng)是連續(xù)的不間斷的，因而，可以實(shí)現(xiàn)上滑套 30和下滑套37的無級(jí)位置調(diào)節(jié)。進(jìn)一步地，如圖I所示，所述環(huán)形的電機(jī)輸出軸為偏心筒，所述環(huán)形的偏心傳動(dòng)軸與環(huán)形的電機(jī)輸出軸為一體式結(jié)構(gòu)，即減速裝置的偏心傳動(dòng)軸與電機(jī)輸出軸均為偏心筒6,由于減速裝置采用偏心傳動(dòng)軸，才能保證NN型少齒差行星齒輪減速器的正常運(yùn)行。此外，環(huán)形的偏心傳動(dòng)軸與環(huán)形的電機(jī)輸出軸可以為分體結(jié)構(gòu)，電機(jī)輸出軸可以為對稱的、不偏心的，不偏心的電機(jī)輸出軸可以與偏心傳動(dòng)軸裝配后形成連接。進(jìn)一步地，如圖I所示，所述井下電控?zé)o級(jí)位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)還包括套接在所述基管上端的上接頭1，以及通過螺紋固定套接在所述上接頭I外的接頭套筒10，所述第一級(jí)內(nèi)齒輪13固定地套接在所述接頭套筒10之內(nèi)。上接頭I為筒狀，與外部結(jié)構(gòu)通過螺紋連接，為固定部件。接頭套筒10起到保護(hù)和密封的作用。進(jìn)一步地，所述環(huán)形的電機(jī)輸出軸通過軸承(例如為滾針軸承4)連接設(shè)置在上接頭I中，以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)。所述定子7固定地套設(shè)在所述接頭套筒10之內(nèi)，例如，定子7與接頭套筒10通過過盈配合連接，保證定子7的穩(wěn)定。進(jìn)一步地,如圖I所示,所述傳動(dòng)裝置還包括旋轉(zhuǎn)連接筒20,旋轉(zhuǎn)連接筒20為筒狀，所述第二級(jí)內(nèi)齒輪15通過所述旋轉(zhuǎn)連接筒20連接所述螺紋管23，所述旋轉(zhuǎn)連接筒20的上端(例如通過徑向螺釘)固定地套接在第二級(jí)內(nèi)齒輪15之內(nèi)并且所述旋轉(zhuǎn)連接筒20通過軸承(例如通過深溝球軸承19實(shí)現(xiàn)軸承連接)套接在所述環(huán)形的偏心傳動(dòng)軸外，所述旋轉(zhuǎn)連接筒20的下端(例如，通過平鍵24)固定地套接在所述螺紋管23外。進(jìn)一步地,如圖2所示,所述傳動(dòng)裝置還包括上保護(hù)套筒25。上保護(hù)套筒25為筒狀起到保護(hù)和密封的作用，所述上保護(hù)套筒25上端與所述上接頭I固定連接，并且所述上保護(hù)套筒25包圍在所述接頭套筒10、所述第二級(jí)內(nèi)齒輪和所述旋轉(zhuǎn)連接筒20之外。進(jìn)一步地,如圖2所示,所述傳動(dòng)裝置還包括位于所述上保護(hù)套筒25下端的下保護(hù)套筒26，所述下保護(hù)套筒26通過螺紋套接在所述上保護(hù)套筒25之內(nèi)，所述下保護(hù)套筒26通過軸承(例如，通過滾針軸承27實(shí)現(xiàn)軸承連接)套接在所述螺紋管23外，所述傳動(dòng)裝置還包括套接在所述下保護(hù)套筒26的下端的下篩管31，所述下篩管31與上保護(hù)套筒25外徑相等，所述傳動(dòng)螺母套35套接于所述下篩管31內(nèi)并相對所述下篩管31上下移動(dòng)，例如，傳動(dòng)螺母套35通過螺紋連接套接于所述下篩管31內(nèi)，所述下篩管31包圍在所述上滑套30之外。下保護(hù)套筒26為筒狀,起到轉(zhuǎn)接所述下篩管31與上保護(hù)套筒25的作用，下篩管31為筒狀，相對上保護(hù)套筒25固定，同時(shí)由于上保護(hù)套筒25相對基管2固定，所以，下篩管31相對上保護(hù)套筒25和基管2固定，起到保護(hù)和密封的作用。進(jìn)一步地，所述螺紋管23的上端和下端分別通過軸承套接在所述基管2外，可以方便的相對基管2運(yùn)動(dòng)。進(jìn)一步地，如圖2所示，所述傳動(dòng)裝置還包括通過螺紋連接在所述基管2下端的下接頭41，所述下接頭41套接在所述基管2外，并且所述下接頭41的外徑小于所述下滑套37內(nèi)徑，以便下接頭41不影響下滑套37的上下移動(dòng)。下接頭41與外部結(jié)構(gòu)通過螺紋連接，為固定部件。上述各結(jié)構(gòu)可以在滿足本發(fā)明目的條件下單獨(dú)存在，也可以在不矛盾的情況下相互組合。下面描述一個(gè)上述各結(jié)構(gòu)組合形成的一種井下電控?zé)o級(jí)位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)關(guān)系上接頭I與外部結(jié)構(gòu)通過螺紋連接，為固定部件；基管2與上接頭I通過螺紋連 接，并通過O型密封圈3進(jìn)行密封；偏心筒6上端與上接頭I通過滾針軸承4實(shí)現(xiàn)軸承連接；接頭套筒10與上接頭I通過螺紋和止口(凹口)連接并定位；電機(jī)定子7與接頭套筒10通過過盈配合連接；電機(jī)轉(zhuǎn)子8與偏心筒6通過徑向螺釘固定；配重塊9和配重塊18與偏心筒6通過平鍵連接，以實(shí)現(xiàn)受力均勻；軸承端蓋11、軸承端蓋16與偏心筒6通過徑向螺釘固定；第一級(jí)內(nèi)齒輪13與接頭套筒10通過花鍵連接，并與第一級(jí)外齒輪14實(shí)現(xiàn)齒輪配合；第一級(jí)外齒輪14和第二級(jí)外齒輪142分別與軸承端蓋11、軸承端蓋16通過滾針軸承12、滾針軸承17實(shí)現(xiàn)軸承連接；第二級(jí)內(nèi)齒輪15與旋轉(zhuǎn)連接筒20通過徑向螺釘固定；旋轉(zhuǎn)連接筒20與螺紋管23通過平鍵24連接；偏心筒6下端與旋轉(zhuǎn)連接筒20通過深溝球軸承19實(shí)現(xiàn)軸承連接；螺紋管23上端與基管2通過推力軸承21和滾針軸承22實(shí)現(xiàn)軸承連接；上保護(hù)套筒25上端與上接頭I實(shí)現(xiàn)間隙配合連接，并通過兩個(gè)O型密封圈5進(jìn)行密封；上保護(hù)套筒25下端與下保護(hù)套筒26通過螺紋連接，并通過O型密封圈28進(jìn)行密封；下篩管31上端與下保護(hù)套筒26通過螺紋連接，并通過O型密封圈29進(jìn)行密封；下保護(hù)套筒26上端與螺紋管23通過滾針軸承27實(shí)現(xiàn)軸承連接；下保護(hù)套筒26下端與螺紋管23通過滾針軸承33實(shí)現(xiàn)軸承連接；傳動(dòng)螺母套35 (例如為滾珠螺母)與螺紋管23通過螺旋副連接，并與下篩管31通過花鍵連接；上滑套30與傳動(dòng)螺母套35 (例如為滾珠螺母)上端通過螺紋連接，并通過O型密封圈34、O型密封圈32進(jìn)行密封；下滑套37上端與傳動(dòng)螺母套35 (例如為滾珠螺母，這樣，摩擦小)下端通過螺紋連接，并通過O型密封圈36進(jìn)行密封；螺紋管23下端與基管2通過推力軸承39和滾針軸承38實(shí)現(xiàn)軸承連接；下接頭41與基管2通過螺紋連接，并通過O型密封圈40進(jìn)行密封；下滑套37下端與下接頭41實(shí)現(xiàn)間隙配合連接，并通過孔用格萊圈42 (或密封圈)進(jìn)行密封。其傳動(dòng)關(guān)系為首先，電機(jī)轉(zhuǎn)子8相對固定的電機(jī)定子7產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)偏心筒6旋轉(zhuǎn)，偏心筒6將電機(jī)偏心軸的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞給第一級(jí)外齒輪14和第二級(jí)外齒輪142，第一級(jí)外齒輪14和第二級(jí)外齒輪142還通過軸承連接實(shí)現(xiàn)繞偏心軸的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這樣嚙合的兩組齒輪副(固定的第一級(jí)內(nèi)齒輪13和第一級(jí)外齒輪14、旋轉(zhuǎn)的第二級(jí)內(nèi)齒輪15和第二級(jí)外齒輪142)組成了 NN型少齒差行星減速機(jī)構(gòu)，通過旋轉(zhuǎn)的第二級(jí)內(nèi)齒輪15輸出。其次，旋轉(zhuǎn)的第二級(jí)內(nèi)齒輪15通過旋轉(zhuǎn)連接筒20和平鍵24將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞給螺紋管23，通過傳動(dòng)螺母套35將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，最終帶動(dòng)上滑套30和下滑套37實(shí)現(xiàn)無級(jí)位置調(diào)節(jié)。本發(fā)明的效果主要體現(xiàn)在①全電子化，結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便；②能夠?qū)崿F(xiàn)無級(jí)位置調(diào)節(jié)；③能夠方便的獲得井下工具內(nèi)部件的相對位置；④僅需一根控制纜線連接井下裝備和地面控制系統(tǒng)；⑤地面設(shè)備簡單。因此，本發(fā)明所涉及的無級(jí)位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)能夠?yàn)樾枰峁┚逻b控功能的作業(yè)系統(tǒng)和工藝提供新的控制工具組件，成為現(xiàn)有控制工具的有益補(bǔ)充，更加靈活便捷，智能化程度更高，成本更低。本發(fā)明輸出無級(jí)位直運(yùn)動(dòng)和軸向推力，可與智能完井系統(tǒng)、智能注米系統(tǒng)中的井下液體流動(dòng)控制閥相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)井下液體的遠(yuǎn)程流動(dòng)控制，也可與分層壓裂系統(tǒng)中的壓裂滑套相結(jié)合，通過單根電纜實(shí)現(xiàn)多個(gè)壓裂滑套的開關(guān)控制，還可與壓縮式封隔器相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)封隔器的坐封和解封。以上所述僅為本發(fā)明示意性的具體實(shí)施方式
，并非用以限定本發(fā)明的范圍。為本 發(fā)明的各組成部分在不沖突的條件下可以相互組合，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.ー種井下電控?zé)o級(jí)位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，其特征在干，所述井下電控?zé)o級(jí)位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)包括基管(2)以及套設(shè)在所述基管(2)上的電機(jī)、減速裝置和傳動(dòng)裝置； 所述電機(jī)包括環(huán)形的電機(jī)輸出軸，所述環(huán)形的電機(jī)輸出軸能轉(zhuǎn)動(dòng)地套設(shè)在所述基管上； 所述減速裝置包括環(huán)形的NN型少齒差行星齒輪減速器,所述的NN型少齒差行星齒輪減速器包括環(huán)形的偏心傳動(dòng)軸、設(shè)置在所述偏心傳動(dòng)軸上的第一級(jí)外齒輪(14)和第二級(jí)外齒輪(142)、環(huán)形的第一級(jí)內(nèi)齒輪(13)和環(huán)形的第二級(jí)內(nèi)齒輪(15)； 所述環(huán)形的偏心傳動(dòng)軸與環(huán)形的電機(jī)輸出軸連接； 所述第一級(jí)內(nèi)齒輪固定地套設(shè)在所述基管上并與所述第一級(jí)外齒輪相嚙合，所述第二級(jí)內(nèi)齒輪能轉(zhuǎn)動(dòng)地套設(shè)在所述基管上并與所述第二級(jí)外齒輪相嚙合； 所述傳動(dòng)裝置包括能轉(zhuǎn)動(dòng)地套設(shè)在所述基管外并與所述第二級(jí)內(nèi)齒輪(15)連接的螺紋管(23);傳動(dòng)螺母套(35)，通過螺接套設(shè)所述螺紋管(23)外并相對所述基管(2)上下移動(dòng)；上滑套(30)螺接在所述傳動(dòng)螺母套(35)的上端并套設(shè)在所述傳動(dòng)螺母套(35)之外；下滑套(37)螺接在所述傳動(dòng)螺母套(35)的下端并套設(shè)在所述傳動(dòng)螺母套(35)之外。
2.如權(quán)利要求I所述的井下電控?zé)o級(jí)位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述環(huán)形的電機(jī)輸出軸為偏心筒，所述環(huán)形的偏心傳動(dòng)軸(6)與環(huán)形的電機(jī)輸出軸為一體式結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求I所述的井下電控?zé)o級(jí)位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述井下電控?zé)o級(jí)位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)還包括套接在所述基管上端的上接頭(1)，以及通過螺紋固定套接在所述上接頭(I)外的接頭套筒(10)，所述第一級(jí)內(nèi)齒輪(13)固定地套接在所述接頭套筒(10)之內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的井下電控?zé)o級(jí)位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述電機(jī)還包括環(huán)形的定子和設(shè)置在所述定子與所述環(huán)形的電機(jī)輸出軸之間的轉(zhuǎn)子，所述環(huán)形的電機(jī)輸出軸通過軸承連接設(shè)置在上接頭(I)中，所述定子固定地套設(shè)在所述接頭套筒(10)之內(nèi)。
5.如權(quán)利要求2所述的井下電控?zé)o級(jí)位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述傳動(dòng)裝置還包括旋轉(zhuǎn)連接筒(20)，所述第二級(jí)內(nèi)齒輪(15)通過所述旋轉(zhuǎn)連接筒(20)連接所述螺紋管(23)，所述旋轉(zhuǎn)連接筒(20)的上端固定地套接在第二級(jí)內(nèi)齒輪(15)之內(nèi)并且所述旋轉(zhuǎn)連接筒(20)通過軸承套接在所述環(huán)形的偏心傳動(dòng)軸(6)タト，所述旋轉(zhuǎn)連接筒(20)的下端固定地套接在所述螺紋管(23)夕卜。
6.如權(quán)利要求5所述的井下電控?zé)o級(jí)位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述傳動(dòng)裝置還包括上保護(hù)套筒(25)，所述上保護(hù)套筒(25)上端與所述上接頭(I)固定連接，并且所述上保護(hù)套筒(25)包圍在所述接頭套筒(10)、所述第二級(jí)內(nèi)齒輪和所述旋轉(zhuǎn)連接筒(20)之外。
7.如權(quán)利要求6所述的井下電控?zé)o級(jí)位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述傳動(dòng)裝置還包括位于所述上保護(hù)套筒(25)下端的下保護(hù)套筒(26)，所述下保護(hù)套筒(26)通過螺紋套接在所述上保護(hù)套筒(25)之內(nèi)，所述下保護(hù)套筒(26)通過軸承套接在所述螺紋管(23)夕卜，所述傳動(dòng)裝置還包括套接在所述下保護(hù)套筒(26)的下端的下篩管(31)，所述下篩管(31)與上保護(hù)套筒(25)外徑相等，所述傳動(dòng)螺母套(35)套接于所述下篩管(31)內(nèi)并相對所述下篩管(31)上下移動(dòng)，所述下篩管(31)包圍在所述上滑套(30)之外。
8.如權(quán)利要求2所述的井下電控?zé)o級(jí)位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述螺紋管(23)的上端和下端分別通過軸承套接在所述基管(2)夕卜。
9.如權(quán)利要求I所述的井下電控?zé)o級(jí)位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述傳動(dòng)裝置還包括通過螺紋連接在所述基管(2)下端的下接頭(41)，所述下接頭(41)套接在所述基管(2)夕卜，并且所述下接頭(41)的外徑小于所述下滑套(37)內(nèi)徑。
全文摘要
本發(fā)明提出一種井下電控?zé)o級(jí)位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，井下電控?zé)o級(jí)位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)包括基管(2)以及套設(shè)在基管(2)上的電機(jī)、減速裝置和傳動(dòng)裝置；電機(jī)包括環(huán)形的電機(jī)輸出軸，環(huán)形的電機(jī)輸出軸能轉(zhuǎn)動(dòng)地套設(shè)在基管上；減速裝置包括環(huán)形的NN型少齒差行星齒輪減速器，傳動(dòng)裝置包括能轉(zhuǎn)動(dòng)地套設(shè)在基管外并與第二級(jí)內(nèi)齒輪(15)連接的螺紋管(23)；傳動(dòng)螺母套(35)，通過螺接套設(shè)螺紋管(23)外并相對基管(2)上下移動(dòng)；上滑套(30)螺接在傳動(dòng)螺母套(35)的上端并套設(shè)在傳動(dòng)螺母套(35)之外；下滑套(37)螺接在傳動(dòng)螺母套(35)的下端并套設(shè)在傳動(dòng)螺母套(35)之外。
文檔編號(hào)E21B43/00GK102839947SQ20121034540
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月17日
發(fā)明者黃鵬, 沈澤俊, 張衛(wèi)平, 錢杰, 李明, 王新忠 申請人:中國石油天然氣股份有限公司