一種連續(xù)油管滾輪式推送裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種連續(xù)油管滾輪式推送裝置，能夠?qū)u輪鉆具的扭矩轉(zhuǎn)化為前端工具的鉆壓和扭矩。其技術(shù)方案：中心筒內(nèi)設(shè)置節(jié)流筒，節(jié)流壓差通過轉(zhuǎn)筒和套筒驅(qū)動輪軸螺旋張開，分動箱將渦輪鉆具轉(zhuǎn)動和扭矩通過大齒輪和小齒輪傳遞給滾輪，分動箱內(nèi)設(shè)置過流孔。本發(fā)明工作連續(xù)，能夠自動無極調(diào)節(jié)輪軸張開角度，對井徑變化適應(yīng)性強。
【專利說明】
一種連續(xù)油管滾輪式推送裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種連續(xù)油管滾輪式推送裝置，具體應(yīng)用于油氣井連續(xù)油管作業(yè)，尤其是連續(xù)油管鉆井、磨削、洗井等作業(yè)。
【背景技術(shù)】
[0002]連續(xù)油管是一根完整的長達數(shù)千米的細長管，在陸地上盤在盤管器上，可以整根管柱送入井下；廣泛應(yīng)用于修井、壓裂后鉆橋塞、落魚打撈、測井、鉆井等作業(yè)。連續(xù)油管由于其結(jié)構(gòu)連續(xù)，起下鉆時間短，工作效率是普通鉆桿、油管、套管作業(yè)的3?5倍。
[0003]連續(xù)油管撓度過大，只能承受軸向拉力，幾乎不能承受扭矩和軸向壓力。所以，連續(xù)油管在斜井、水平井中作業(yè)需要在前端增加一個提供拖拽力的送進裝置，稱之為爬行器。目前國內(nèi)外連續(xù)油管爬行器主要是蠕動式，蠕動式爬行器包括兩套撐桿機構(gòu)，兩套撐桿機構(gòu)交替支撐在井壁上，同時對油管提供拖拽力。蠕動式爬行器工作不連續(xù)，并且對井徑變化敏感，通常之能應(yīng)用于連續(xù)油管測井和洗井工作，對于連續(xù)油管鉆井和磨削適應(yīng)性不強。
[0004]水平井采用常規(guī)鉆柱鉆井作業(yè)中，克服水平段鉆柱的摩擦力向前推進是一個巨大的問題。目前國內(nèi)外水平井鉆柱送進裝置，主要采用的方案是將鉆柱前端通過短接分為多段，段與段之間通過節(jié)流壓差推動。連續(xù)油管幾乎不能承受軸向壓力和扭矩，水平段不能直接加鉆壓推進，所以上述方案不能用于連續(xù)油管作業(yè)。
[0005]連續(xù)油管工作效率具有巨大優(yōu)勢，目前國內(nèi)外連續(xù)油管作業(yè)越來越廣泛。但是沒有成熟的工具，能夠在連續(xù)油管鉆井、磨削等作業(yè)中提供有效鉆壓和扭矩。目前的連續(xù)油管磨削作業(yè)，只能采用小扭矩、低鉆壓、高速鉆頭進行磨削，磨削速度低;連續(xù)油管鉆井只能適應(yīng)于直井段，采用前端增加增重工具的方式產(chǎn)生鉆壓。因此，連續(xù)油管鉆井、磨削等應(yīng)用受至IJ限制。
[0006]綜上所述，研制適應(yīng)范圍廣的連續(xù)油管送進裝置，以及對前端工具提供鉆壓扭矩的連續(xù)油管作業(yè)設(shè)備具有廣闊前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的:為了克服現(xiàn)有爬行器工作不連續(xù)以及井徑變化適應(yīng)性差的缺點，同時解決連續(xù)油管鉆井和磨削作業(yè)扭矩鉆壓低的問題，特提供一種連續(xù)油管滾輪式推送裝置。
[0008]為達到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:
[0009]—種連續(xù)油管滾輪式推送裝置，包括旋轉(zhuǎn)節(jié)、限位短接、套筒、滾輪、輪軸、支撐臂、活動環(huán)、固定環(huán)、節(jié)流筒、轉(zhuǎn)筒、中心筒、分動箱、輸出軸、輸入軸、渦輪鉆具，中心筒上端錐扣連接限位短接，限位短接上端錐扣連接旋轉(zhuǎn)節(jié)，中心筒下端錐扣連接分動箱，分動箱下端錐扣連接渦輪鉆具殼體，其特征在于:
[0010]旋轉(zhuǎn)節(jié)包括壓蓋、旋轉(zhuǎn)頭、固定座，旋轉(zhuǎn)頭設(shè)置在固定座內(nèi)，旋轉(zhuǎn)頭中間位置設(shè)置臺階，所述臺階兩邊安裝推力軸承，壓蓋安裝在固定座上端并采用錐扣連接，壓蓋壓緊固定座內(nèi)的推力軸承；
[0011]中心筒內(nèi)設(shè)置節(jié)流筒，節(jié)流筒下端設(shè)置臺階，節(jié)流筒外安裝轉(zhuǎn)筒，轉(zhuǎn)筒一端固定到節(jié)流筒下端臺階位置，轉(zhuǎn)筒另一端用固定環(huán)軸向固定，所述固定環(huán)與節(jié)流筒之間采用螺紋連接，固定環(huán)與中心筒之間設(shè)置密封圈；節(jié)流筒下端設(shè)置壓縮彈簧，節(jié)流筒與中心筒之間設(shè)置密封圈；
[0012]中心筒外部中間位置設(shè)置凸臺，中心筒外安裝套筒，套筒一端安裝到中心筒外部凸臺，套筒另一端頂在限位短接的凸臺上;套筒外安裝支撐臂，支撐臂端部與活動環(huán)通過球鉸連接，活動環(huán)套在輪軸上并可以在輪軸上滑動，輪軸端部安裝滾輪；
[0013]中心筒設(shè)置螺旋形槽孔，銷釘設(shè)置在所述槽孔內(nèi)，銷釘一端固定到轉(zhuǎn)筒上，銷釘另一端安裝到套筒軸向滑槽內(nèi)；
[0014]分動箱中心位置設(shè)置輸入軸，所述輸入軸與下部渦輪鉆具旋轉(zhuǎn)軸之間聯(lián)軸器連接，輸出軸從分動箱上端伸出并分別用萬向節(jié)連接輪軸，輸入軸和輸出軸之間設(shè)置齒輪傳動;分動箱軸向設(shè)置過流孔，所述過流孔聯(lián)通分動箱上下中心流道。
[0015]包括轉(zhuǎn)筒，其特征在于:更為優(yōu)化的，轉(zhuǎn)筒上下端分別設(shè)置推力軸承。
[0016]本發(fā)明具有的有益效果是:1、本發(fā)明滾輪張開角度可以自動無極調(diào)節(jié)，對井徑變化適應(yīng)性強；2、通過分動箱將渦輪鉆具的扭矩放大，能夠為前端鉆頭等工具提供更大的扭矩和鉆壓;3、本發(fā)明所述方案采用旋轉(zhuǎn)接頭與連續(xù)油管連接，連續(xù)油管不用承擔(dān)扭矩，工作更加可靠;4、本發(fā)明采用旋轉(zhuǎn)伸出的方式打開滾輪，滾輪與井壁之間的螺旋角度可以更大，有利于提高扭矩，對前端鉆頭選型更加有利。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡圖。
[0018]圖2為本發(fā)明所述滾輪張開狀態(tài)的結(jié)構(gòu)簡圖。
[0019]圖3為本發(fā)明所述齒輪箱的結(jié)構(gòu)簡圖。
[0020]圖4為本發(fā)明所述分動箱裝配原理圖。
[0021]圖5為本發(fā)明所述中心筒結(jié)構(gòu)簡圖。
[0022]圖中:1.壓蓋;2.固定座;3.旋轉(zhuǎn)頭;4.限位短接;5.套筒;6.滾輪;7.輪軸;8.支撐臂;9.活動環(huán)；10.固定環(huán)；11.節(jié)流筒；12.轉(zhuǎn)筒；13.銷釘;14.中心筒；15.壓縮彈簧;16.萬向節(jié)；17.后端蓋；18.隔板；19.齒輪箱;20.前端蓋;21.輸出軸;22.大齒輪;23.小齒輪;24.輸入軸;25.聯(lián)軸器;26.渦輪鉆具旋轉(zhuǎn)軸;27.渦輪鉆具殼體;28.分動箱;29.旋轉(zhuǎn)節(jié)。
【具體實施方式】
[0023]本發(fā)明不受下述實施實例的限制，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案和實際情況來確定具體的實施方式。下面結(jié)合圖1、圖2、圖3、圖4、圖5對本發(fā)明作以下描述。上、下、左、右等的位置關(guān)系是依據(jù)說明書附圖1的布局方向來確定的。
[0024]中心筒14上端安裝限位短接4并用錐扣連接，限位短接4上方安裝旋轉(zhuǎn)節(jié)29并用錐扣連接，中心筒14下端安裝分動箱28并用錐扣連接，分動箱28下端錐扣連接渦輪鉆具殼體27。
[0025]旋轉(zhuǎn)節(jié)29包括壓蓋1、固定座2、旋轉(zhuǎn)頭3，旋轉(zhuǎn)頭3設(shè)置在固定座2內(nèi)，旋轉(zhuǎn)頭3中間位置設(shè)置臺階，所述臺階兩邊安裝推力軸承，壓蓋I安裝在固定座2上端并采用錐扣連接，壓蓋I壓緊固定座2內(nèi)的推力軸承。旋轉(zhuǎn)頭3用于連接連續(xù)油管或者上部工具。
[0026]中心筒14內(nèi)設(shè)置節(jié)流筒11，節(jié)流筒11下端設(shè)置臺階，節(jié)流筒11外安裝轉(zhuǎn)筒12，轉(zhuǎn)筒12—端固定到節(jié)流筒11下端臺階位置，轉(zhuǎn)筒12另一端用固定環(huán)10軸向固定，所述固定環(huán)10與節(jié)流筒11之間采用螺紋連接，固定環(huán)10與中心筒14之間設(shè)置密封圈，轉(zhuǎn)筒12上下端分別設(shè)置推力軸承。節(jié)流筒11下端設(shè)置壓縮彈簧15，節(jié)流筒11與中心筒14之間設(shè)置密封圈。
[0027]中心筒14外部中間位置設(shè)置凸臺，中心筒14外安裝套筒5，套筒5—端安裝到中心筒14外部凸臺上，套筒5另一端頂在限位短接4的臺階上，中心筒14外部凸臺和限位短接4的凸臺將套筒5軸向固定。套筒5內(nèi)設(shè)置軸向滑槽用于安裝銷釘13，套筒5外安裝支撐臂8，支撐臂8端部與活動環(huán)9通過球鉸連接，活動環(huán)9套在輪軸7上并可以在輪軸7上滑動，輪軸7端部安裝滾輪6。
[0028]中心筒14設(shè)置螺旋形槽孔，銷釘13設(shè)置在所述槽孔內(nèi)，用銷釘13連接轉(zhuǎn)筒12和套筒5，銷釘13—端固定到轉(zhuǎn)筒12上，銷釘13另一端安裝到套筒5軸向滑槽內(nèi)。
[0029I 分動箱28包括后端蓋17、隔板18、齒輪箱19、前端蓋20。后端蓋17、隔板18、齒輪箱19、前端蓋20之間接觸位置設(shè)置密封墊片，后端蓋17、隔板18、齒輪箱19、前端蓋20邊緣位置設(shè)置螺栓孔，用螺栓連接后端蓋17和前端蓋20。
[0030]齒輪箱19為圓盤形，齒輪箱19中心位置安裝小齒輪23，小齒輪23周圍均勻分布3個大齒輪22，大齒輪22安裝到輸出軸21上，輸出軸21—端通過軸承安裝到齒輪箱19上，輸出軸21另一端穿過隔板18和后端蓋17伸出分動箱外，輸出軸21通過萬向節(jié)16與輪軸7連接。小齒輪23安裝到輸入軸24上，輸入軸24穿過齒輪箱19伸入前端蓋20內(nèi)，輸入軸24與渦輪鉆具旋轉(zhuǎn)軸26之間設(shè)置聯(lián)軸器25。
[0031]隔板18設(shè)置在齒輪箱19和后端蓋17之間，隔板18和齒輪箱19封閉大齒輪22和小齒輪23，防止泥漿影響齒輪傳動。隔板18和齒輪箱19在安裝齒輪的空余位置設(shè)置3個軸向過流孔，所述過流孔聯(lián)通分動箱上下中心流道。
[0032]后端蓋17整體為圓盤形，所述圓盤邊緣位置設(shè)置凸臺，所述凸臺與隔板18連接。后端蓋17中心設(shè)置圓筒，圓筒與中心筒14之間采用錐扣連接。后端蓋17在輸出軸21對應(yīng)位置設(shè)置3個孔，3跟輸出軸21從所述孔內(nèi)穿過并伸出后端蓋17。輸出軸21和后端蓋17之間設(shè)置密封圈。
[0033]前端蓋20整體為圓盤形，所述圓盤邊緣位置設(shè)置凸臺，所述凸臺與齒輪箱19連接。前端蓋20中心設(shè)置圓筒，所述圓筒與渦輪鉆具殼體27之間采用錐扣連接。
[0034]本發(fā)明的原理是:
[0035]渦輪鉆具旋轉(zhuǎn)軸26通過聯(lián)軸器25驅(qū)動輸入軸24旋轉(zhuǎn)，輸入軸24通過齒輪傳動驅(qū)動輸出軸21轉(zhuǎn)動，輸出軸21通過萬向節(jié)16帶動滾輪6轉(zhuǎn)動。節(jié)流筒11在流體壓差作用下向下滑動，銷釘13沿著中心筒14的螺旋槽滑動并帶動轉(zhuǎn)筒12旋轉(zhuǎn);銷釘13通過套筒5軸向滑槽，帶動套筒5旋轉(zhuǎn)，套筒5通過支撐臂8將3個輪軸7螺旋撐開使得滾輪6壓緊在井壁或者套管壁上。這樣，滾輪6轉(zhuǎn)動能夠帶動本機構(gòu)螺旋往前推送。本發(fā)明上部通過旋轉(zhuǎn)節(jié)與連續(xù)油管連接，能夠保證連續(xù)油管不轉(zhuǎn)動情況下，下部工具具有較大扭矩和軸向鉆壓。停栗后，套筒5在中心筒14內(nèi)壓縮彈簧15的作用下旋轉(zhuǎn)回位，收回滾輪6，方便工具回收。
【主權(quán)項】
1.一種連續(xù)油管滾輪式推送裝置，包括旋轉(zhuǎn)節(jié)、限位短接、套筒、滾輪、輪軸、支撐臂、活動環(huán)、固定環(huán)、節(jié)流筒、轉(zhuǎn)筒、中心筒、分動箱、輸出軸、輸入軸、渦輪鉆具，中心筒上端錐扣連接限位短接，限位短接上端錐扣連接旋轉(zhuǎn)節(jié)，中心筒下端錐扣連接分動箱，分動箱下端錐扣連接渦輪鉆具殼體，其特征在于: 旋轉(zhuǎn)節(jié)包括壓蓋、旋轉(zhuǎn)頭、固定座，旋轉(zhuǎn)頭設(shè)置在固定座內(nèi)，旋轉(zhuǎn)頭中間位置設(shè)置臺階，所述臺階兩邊安裝推力軸承，壓蓋安裝在固定座上端并采用錐扣連接，壓蓋壓緊固定座內(nèi)的推力軸承； 中心筒內(nèi)設(shè)置節(jié)流筒，節(jié)流筒下端設(shè)置臺階，節(jié)流筒外安裝轉(zhuǎn)筒，轉(zhuǎn)筒一端固定到節(jié)流筒下端臺階位置，轉(zhuǎn)筒另一端用固定環(huán)軸向固定，所述固定環(huán)與節(jié)流筒之間采用螺紋連接，固定環(huán)與中心筒之間設(shè)置密封圈；節(jié)流筒下端設(shè)置壓縮彈簧，節(jié)流筒與中心筒之間設(shè)置密封圈； 中心筒外部中間位置設(shè)置凸臺，中心筒外安裝套筒，套筒一端安裝到中心筒外部凸臺，套筒另一端頂在限位短接的凸臺上;套筒外安裝支撐臂，支撐臂端部與活動環(huán)通過球鉸連接，活動環(huán)套在輪軸上并可以在輪軸上滑動，輪軸端部安裝滾輪； 中心筒設(shè)置螺旋形槽孔，銷釘設(shè)置在所述槽孔內(nèi)，銷釘一端固定到轉(zhuǎn)筒上，銷釘另一端安裝到套筒軸向滑槽內(nèi)； 分動箱中心位置設(shè)置輸入軸，所述輸入軸與下部渦輪鉆具旋轉(zhuǎn)軸之間聯(lián)軸器連接，輸出軸從分動箱上端伸出并分別用萬向節(jié)連接輪軸，輸入軸和輸出軸之間設(shè)置齒輪傳動;分動箱軸向設(shè)置過流孔，所述過流孔聯(lián)通分動箱上下中心流道。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種連續(xù)油管滾輪式推送裝置，包括轉(zhuǎn)筒，其特征在于:更為優(yōu)化的，轉(zhuǎn)筒上下端分別設(shè)置推力軸承。
【文檔編號】E21B19/22GK105863530SQ201610312621
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月12日
【發(fā)明人】張梁, 鄧嚴(yán), 劉穩(wěn), 鄧蘭, 寧點, 何虹鋼
【申請人】西南石油大學(xué)