專利名稱：用于水平井的輪式伸縮連續(xù)爬行牽引器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于水平井的管道內(nèi)運(yùn)行輸送各類測井儀器的輪式伸縮連續(xù)爬行牽引器，本發(fā)明可以拖動電纜及攜帶井下工具在管道內(nèi)連續(xù)爬行。
背景技術(shù)：
在油氣開發(fā)過程中，運(yùn)用水平井開發(fā)油氣藏由于其突出優(yōu)勢而得到廣泛運(yùn)用。但水平井開發(fā)的一個難點(diǎn)在于如何將各種井下儀器順利送入水平井的水平段?，F(xiàn)階段較為先進(jìn)的做法是，采用井下牽引裝置將儀器送入水平井的水平段。目前所用的井下牽引裝置主要有兩大類，輪式牽引器和抓靠臂滑動式牽引器。如中國專利號“ 200310105801. 6”公開了一種定向或水平井的井下牽引裝置，
公開日為2005. 04. 13，其自上而下主要由磁定位器、傳感器短節(jié)、電源及控制部分、上下兩套完全相同且在徑向互成90°排列的牽引傳動機(jī)構(gòu)相互連接而組成。所述井下牽引裝置可替代國內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)，且可 使用單芯或多芯測井電纜，用于在水平井段及較大斜度的套管井中牽引生產(chǎn)測井儀器或其它井下工具完成測井或其它井下作業(yè)。但現(xiàn)有技術(shù)中的輪式牽引器和抓靠臂滑動式牽引器還存在如下不足輪式牽引器在國外技術(shù)較為成熟，但也存在不足，如驅(qū)動力小，易于打滑，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性低等缺點(diǎn)。抓靠臂滑動式牽引器是目前較為先進(jìn)的牽引器，其核心在于抓靠臂的設(shè)計(jì)，而目前所采用的抓靠臂其跨越凹陷和臺階的能力受到很大限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有輪式牽引器和抓靠臂滑動式牽引器存在的上述問題，提供一種用于水平井的輪式伸縮連續(xù)爬行牽引器，本發(fā)明運(yùn)行可靠，驅(qū)動力大，能實(shí)現(xiàn)雙向爬行，在井下遇卡時能反向運(yùn)行解卡。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
一種用于水平井的輪式伸縮連續(xù)爬行牽引器，其特征在于包括鎖定伸縮單元，所述鎖定伸縮單元至少包括第一鎖定伸縮單元和第二鎖定伸縮單元，第一鎖定伸縮單元與第二鎖定伸縮單元連接，第一鎖定伸縮單元和第二鎖定伸縮單元交替伸縮完成牽引動作。所述鎖定伸縮單元包括缸筒、活塞、活塞桿、導(dǎo)桿、滑動套、滑塊、鎖定臂、扶正輪和彈簧，滑塊包括第一滑塊、第二滑塊和第三滑塊，所述導(dǎo)桿一端設(shè)置導(dǎo)桿接頭，另一端與活塞連接，滑動套設(shè)置在導(dǎo)桿上，第一滑塊和第二滑塊設(shè)置在滑動套上，滑動套與第三滑塊固定連接，第三滑塊與缸筒固定連接，第一滑塊與第二滑塊之間設(shè)置彈簧，第二滑塊與第三滑塊之間設(shè)置彈簧，第一滑塊、第二滑塊和第三滑塊均通過鎖定臂連接到扶正輪。所述第一鎖定伸縮單元的活塞桿與第二鎖定伸縮單元的活塞桿連接。所述扶正輪采用單向轉(zhuǎn)動、反向鎖止的扶正輪，扶正輪與水平井的管壁接觸并有擠壓力。所述鎖定伸縮單元包括十二組鎖定臂，每個扶正輪連接兩組鎖定臂；兩組鎖定臂中，一組鎖定臂與左側(cè)滑塊連接，另一組與右側(cè)滑塊連接。第一鎖定伸縮單元的活塞桿與第二鎖定伸縮單元的活塞桿通過單元接口連接，單元接口為絲扣。所述導(dǎo)桿接頭與導(dǎo) 桿采用卡箍連接。所述導(dǎo)桿與活塞采用絲扣連接。所述滑塊與鎖定臂一側(cè)鉸鏈連接，鎖定臂另一側(cè)與扶正輪鉸鏈連接。所述第一滑塊滑動套設(shè)在滑動套上，第一滑塊一側(cè)與彈簧連接，所述第二滑塊滑動套設(shè)在滑動套上，第二滑塊兩側(cè)均與彈簧連接。采用本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于
一、本發(fā)明采用兩個結(jié)構(gòu)相同的鎖定伸縮單元組合而成，結(jié)構(gòu)簡單，一個鎖定伸縮單元鎖定時，另一鎖定伸縮單元帶動工具運(yùn)動，運(yùn)行可靠，驅(qū)動力大，采用扶正器鎖定，不易打滑，在水平井中能實(shí)現(xiàn)雙向爬行，在井下遇卡時能反向運(yùn)行解卡，模塊化構(gòu)造，增強(qiáng)了可靠性。二、本發(fā)明中，所述鎖定伸縮單元包括缸筒、活塞、活塞桿、導(dǎo)桿、滑動套、滑塊、鎖定臂、扶正輪和彈簧，滑塊包括第一滑塊、第二滑塊和第三滑塊，所述導(dǎo)桿一端設(shè)置導(dǎo)桿接頭，另一端與活塞連接，滑動套設(shè)置在導(dǎo)桿上，第一滑塊和第二滑塊設(shè)置在滑動套上，滑動套與第三滑塊固定連接，第三滑塊與缸筒固定連接，第一滑塊與第二滑塊之間設(shè)置彈簧，第二滑塊與第三滑塊之間設(shè)置彈簧，第一滑塊、第二滑塊和第三滑塊均通過鎖定臂連接到扶正輪，兩組鎖定伸縮單元交替伸縮完成牽引動作的機(jī)械結(jié)構(gòu)和方式有很多，采用此方式結(jié)構(gòu)最簡單，可靠性、安全性和運(yùn)行效率最高。三、本發(fā)明中，所述扶正輪采用單向轉(zhuǎn)動、反向鎖止的扶正輪，扶正輪與水平井的管壁接觸并有擠壓力，扶正輪的跨越障礙能力強(qiáng)，能控制扶正輪的鎖定方向。四、本發(fā)明中，所述鎖定伸縮單元包括十二組鎖定臂，每個扶正輪連接兩組鎖定臂；兩組鎖定臂中，一組鎖定臂與左側(cè)滑塊連接，另一組與右側(cè)滑塊連接，采用此結(jié)構(gòu)使每個滑塊都連接到三個扶正輪，鎖定時實(shí)現(xiàn)三點(diǎn)鎖定，鎖定更可靠，并且可使本發(fā)明總長度減小，增強(qiáng)了通過小曲率半徑的能力。五、本發(fā)明中，第一鎖定伸縮單元的活塞桿與第二鎖定伸縮單元的活塞桿通過單元接口連接，單元接口為絲扣，此結(jié)構(gòu)增加了連接的可靠性，并且易于安裝和拆卸。六、本發(fā)明中，所述導(dǎo)桿接頭與導(dǎo)桿采用卡箍連接，采用此連接方式有利于施工安全，對導(dǎo)桿結(jié)構(gòu)特性無影響，連接操作簡單。七、本發(fā)明中，所述導(dǎo)桿與活塞采用絲扣連接，此連接方式與整體結(jié)構(gòu)結(jié)合，有利于在井下遇卡時的反向運(yùn)行解卡。八、本發(fā)明，所述滑塊與鎖定臂一側(cè)鉸鏈連接，鎖定臂另一側(cè)與扶正輪鉸鏈連接，此連接方式保證了鎖定的可靠性和實(shí)現(xiàn)快速解鎖。九、本發(fā)明中，所述第一滑塊滑動套設(shè)在滑動套上，第一滑塊一側(cè)與彈簧連接，所述第二滑塊滑動套設(shè)在滑動套上，第二滑塊兩側(cè)均與彈簧連接，采用此結(jié)構(gòu)可通過彈簧來控制調(diào)節(jié)鎖定時扶正輪與水平井的管壁接觸處的擠壓力，通過控制彈簧的彈力即能實(shí)現(xiàn)鎖定和解鎖。


圖I為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖
圖中標(biāo)記為1、導(dǎo)桿接頭，2、導(dǎo)桿，3、滑動套，4、第一滑塊，5、鎖定臂，6、扶正輪，7、彈簧，8、第二滑塊，9、第三滑塊，10、缸筒，11、活塞，12、活塞桿，13、管壁，14、第一鎖定伸縮單元，15、單元接口，16、第二鎖定伸縮單元。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I
本發(fā)明是用于向水平井中輸送井下儀器的牽引裝置，能將有關(guān)測井儀器送入到水平井指定位置。本發(fā)明主要包括兩組結(jié)構(gòu)相同的鎖定伸縮單元，兩組鎖定伸縮單元交替伸縮完成牽引動作。兩組鎖定伸縮單元交替伸縮完成牽引動作的機(jī)械結(jié)構(gòu)和方式有很多，本實(shí)施例 優(yōu)選為液壓缸結(jié)構(gòu)。下面結(jié)合附圖對發(fā)明內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)描述。如圖I所示，本發(fā)明一種輪式伸縮連續(xù)爬行牽引器，它包括第一鎖定伸縮單元14，第二鎖定伸縮單元16，第一鎖定伸縮單元14與第二鎖定伸縮單元16的結(jié)構(gòu)組成完全相同；第一鎖定伸縮單元14與第二鎖定伸縮單元16用單元接口 15連接，單元接口 15為標(biāo)準(zhǔn)絲扣；導(dǎo)桿接頭I與導(dǎo)桿2采用卡箍連接，導(dǎo)桿2與活塞11采用絲扣連接；滑動套3能在導(dǎo)桿2上滑動，滑動套3與第三滑塊9連接并相對固定，第一滑塊4能在滑動套3上滑動，第一滑塊4右側(cè)與彈簧7連接，安裝后彈簧7處于拉伸狀態(tài)，第一滑塊4與鎖定臂5 —側(cè)以鉸鏈連接；第一鎖定伸縮單元14共有12組鎖定臂5，鎖定臂5另一側(cè)與扶正輪6以鉸鏈連接，扶正輪6為單向轉(zhuǎn)動，反向鎖止；扶正輪6與管壁13接觸并有一定的擠壓力，第二滑塊8能在滑動套3上滑動，第二滑塊8兩側(cè)均與彈簧7連接，第三滑塊9與缸筒10相對固定，缸筒10與活塞11之間以移動副連接，活塞11與活塞桿12相對固定并與活塞11組成一整體。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式為，所述鎖定伸縮單元包括十二組鎖定臂，每個扶正輪連接兩組鎖定臂；兩組鎖定臂中，一組鎖定臂與左側(cè)滑塊連接，另一組與右側(cè)滑塊連接，例如，兩組鎖定臂分別連接到第一滑塊和第二滑塊。本發(fā)明的工作過程如下
第一伸縮鎖定單元14中，通過控制滑塊的運(yùn)動，使扶正輪6鎖定，當(dāng)?shù)谝簧炜s鎖定單元14中的扶正輪6鎖定后，如圖所示，此時扶正輪6順時針鎖止，此時第三滑塊9及缸筒10向左的運(yùn)動鎖止，第二鎖定伸縮單元16未鎖定，在液壓力作用下第一伸縮鎖定單元14中的缸筒10不動，推動第一伸縮鎖定單元14中的活塞11、活塞桿12及第二鎖定伸縮單元16向右移動，第二鎖定伸縮單元16向右移動的同時，缸筒10相對活塞桿12也向右移動，這樣就完成了循環(huán)中的第一個動作；之后第二伸縮鎖定單元16中的扶正輪6鎖定，此時扶正輪6順時針鎖止，使得第二伸縮鎖定單元16中的第三滑塊9及缸筒10向左的運(yùn)動鎖止，第一鎖定伸縮單14解鎖，在液壓力作用下第二鎖定伸縮單元16的缸筒10不動，帶動活塞11活塞桿12及第一鎖定伸縮單14向右移動，至此牽引器完成一個動作循環(huán)。通過控制實(shí)現(xiàn)扶正輪的順時針或逆時針鎖定，當(dāng)實(shí)現(xiàn)逆時針鎖定時，能實(shí)現(xiàn)牽引器的反向牽引。實(shí)施例2本實(shí)施例與上述實(shí)施例基本相同，主要區(qū)別在于將液壓缸結(jié)構(gòu)替換為氣缸等，只要能實(shí)現(xiàn)第一鎖定伸縮單14和第二伸縮鎖定單元16交替伸縮完 成牽引動作即可。
權(quán)利要求
1.一種用于水平井的輪式伸縮連續(xù)爬行牽引器，其特征在于包括鎖定伸縮單元，所述鎖定伸縮單元至少包括第一鎖定伸縮單元(14)和第二鎖定伸縮單元(16)，第一鎖定伸縮單元(14)與第二鎖定伸縮單元(16)連接，第一鎖定伸縮單元(14)和第二鎖定伸縮單元(16)交替伸縮完成牽引動作。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于水平井的輪式伸縮連續(xù)爬行牽引器，其特征在于所述鎖定伸縮單元包括缸筒(10)、活塞(11)、活塞桿(12)、導(dǎo)桿(2)、滑動套(3)、滑塊、鎖定臂(5)、扶正輪(6)和彈簧(7)，滑塊包括第一滑塊(4)、第二滑塊(8)和第三滑塊(9)，所述導(dǎo)桿(2)—端設(shè)置導(dǎo)桿接頭(1)，另一端與活塞(11)連接，滑動套(3)設(shè)置在導(dǎo)桿(2)上，第一滑塊(4)和第二滑塊(8)設(shè)置在滑動套(3)上，滑動套(3)與第三滑塊(9)固定連接，第三滑塊(9)與缸筒(10)固定連接，第一滑塊(4)與第二滑塊(8)之間設(shè)置彈簧(7)，第二滑塊(8)與第三滑塊(9)之間設(shè)置彈簧(7)，第一滑塊(4)、第二滑塊(8)和第三滑塊(9)均通過鎖定 臂(5)連接到扶正輪(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于水平井的輪式伸縮連續(xù)爬行牽引器，其特征在于所述第一鎖定伸縮單元(14)的活塞桿與第二鎖定伸縮單元(16)的活塞桿連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的用于水平井的輪式伸縮連續(xù)爬行牽引器，其特征在于所述扶正輪(6)采用單向轉(zhuǎn)動、反向鎖止的扶正輪，扶正輪(6)與水平井的管壁(13)接觸并有擠壓力。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于水平井的輪式伸縮連續(xù)爬行牽引器，其特征在于所述鎖定伸縮單元包括十二組鎖定臂(5)，每個扶正輪(6)連接兩組鎖定臂(5);兩組鎖定臂中，一組鎖定臂與左側(cè)滑塊連接，另一組與右側(cè)滑塊連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求2、3或5所述的用于水平井的輪式伸縮連續(xù)爬行牽引器，其特征在于第一鎖定伸縮單元的(14)活塞桿與第二鎖定伸縮單元(16)的活塞桿通過單元接口( 15)連接，單元接口(15)為絲扣。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于水平井的輪式伸縮連續(xù)爬行牽引器，其特征在于所述導(dǎo)桿接頭(I)與導(dǎo)桿(2)采用卡箍連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求2、3、5或7所述的用于水平井的輪式伸縮連續(xù)爬行牽引器，其特征在于所述導(dǎo)桿(2)與活塞(11)采用絲扣連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于水平井的輪式伸縮連續(xù)爬行牽引器，其特征在于所述滑塊與鎖定臂(5) —側(cè)鉸鏈連接，鎖定臂(5)另一側(cè)與扶正輪(6)鉸鏈連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求2、3、5、7或9所述的用于水平井的輪式伸縮連續(xù)爬行牽引器，其特征在于所述第一滑塊(4)滑動套設(shè)在滑動套(3)上，第一滑塊(4)一側(cè)與彈簧(7)連接，所述第二滑塊(8)滑動套設(shè)在滑動套(3)上，第二滑塊(8)兩側(cè)均與彈簧(7)連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于水平井的輪式伸縮連續(xù)爬行牽引器，包括鎖定伸縮單元，所述鎖定伸縮單元至少包括第一鎖定伸縮單元和第二鎖定伸縮單元，第一鎖定伸縮單元與第二鎖定伸縮單元連接，第一鎖定伸縮單元和第二鎖定伸縮單元交替伸縮完成牽引動作。本發(fā)明運(yùn)行可靠，驅(qū)動力大，能實(shí)現(xiàn)雙向爬行，在井下遇卡時能反向運(yùn)行解卡。
文檔編號E21B47/00GK102720477SQ20121018224
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月5日
發(fā)明者何健, 葉哲偉, 文濤, 李現(xiàn)東, 梁政, 粟超, 羅鐘鳴, 魏磊 申請人:中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司