CN102230366A

CN102230366A - 直控式投捞器

Info

Publication number: CN102230366A
Application number: CN2011101564101A
Authority: CN
Inventors: 辛舒臻; 曹明君; 李淑红; 王群; 李立东; 王维克; 陈勇; 冯贵洪
Original assignee: Daqing Oilfield Co Ltd; China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
Current assignee: Daqing Oilfield Co Ltd; China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
Priority date: 2011-06-11
Filing date: 2011-06-11
Publication date: 2011-11-02
Anticipated expiration: 2031-06-11
Also published as: CN102230366B

Abstract

一种直控式投捞器。该直控式投捞器由动力机构、传动机构、收放机构、投捞机构及锚定机构组成。该工具采用电缆控制投捞动作，一次下井可投捞多层，而且投捞时无投捞操作距离限制，可最大限度缩小配水卡距，实现全井封隔器和配水器直接连接。

Description

直控式投捞器

技术领域

本发明涉及一种油田注水井堵塞器投捞仪器。

背景技术

目前的堵塞器投捞采用钢丝进行操作，依靠在井内上提仪器打开投捞爪，依靠向下快速冲击投送堵塞器，因此投捞时需要一定的操作距离，要求配水器间的距离在7米以上，无法进一步缩小，影响注水井进一步细分。同时，目前投捞仪器一次下井只能进行一个层段的投捞，投捞效率低。且只能采用钢丝进行操作，不能用于单滚筒电缆直读式测试车进行投捞。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，本发明提供一种直控式投捞器，该工具无投捞操作距离限制，可最大限度缩小配水卡距，实现全井封隔器和配水器直接连接。

本发明的技术方案是：该直控式投捞器包括电缆接头，电缆接头下端连接密封头外壳, 密封头外壳下端连接电路外壳，电路外壳内设有电路板和霍尔测径传感器，电路板的一端连接有电缆，电路外壳下端连接主电机外壳，主电机外壳下部连接丝杠传动机构外壳，主电机外壳内设有主电机，主电机下部输出轴通过扭矩传递轴与丝杠传动机构外壳内的丝杠连接，丝杠下部连接有传动螺母，传动螺母连接有内衬管，传动螺母下方的丝杠外设有上振荡受力器，上振荡受力器通过螺纹与连接外套上端连接，连接外套下端通过螺纹连接投捞臂收放电机外壳，投捞臂收放电机外壳内设有投捞臂收放电机，投捞臂收放电机外壳下端连接收放臂基座，收放臂基座内孔中的传动螺纹与投捞臂收放丝杠配合，投捞臂收放电机输出端通过连接轴与投捞臂收放丝杠连接，收放臂基座下端用销钉与投捞臂铰接，投捞臂收放丝杠下端用销钉与投捞臂收放杆铰接，投捞臂和投捞臂收放杆与投捞上接头用销钉铰接，投捞上接头下部与夹紧电机外壳连接，夹紧电机外壳内装有夹紧电机，夹紧电机外壳下部与投送头或打捞头用螺纹连接，收放臂基座下方设有位移传感器，丝杠传动机构外壳下端用销钉与锥体固定，锥体下端为圆锥面，内衬管下端连接有内连接管，锥体外壁套有上定位机构外壳，上定位机构外壳的下端通过螺纹与内连接管连接，上定位机构外壳周向上嵌有上定位钢球，上定位钢球与锥体下端的锥面相接触，上定位机构外壳下方的内连接管上连接有下定位爪，下定位爪下方有推力弹簧，推力弹簧外部为定位爪限位管，定位爪限位管下端周向上均布有触发钢球，内连接管下部连接有堵塞器收纳管，堵塞器收纳管上部与内连接管之间的环腔内设有复位弹簧，堵塞器收纳管及内连接管的腔内安装有弹簧，堵塞器收纳管下端连接有导锥。

本发明具有如下有益效果：直控式投捞器利用电机旋转带动丝杠产生推（拉）力进行堵塞器投捞，无投捞操作距离限制，可最大限度缩小配水卡距，实现全井封隔器和配水器直接连接。直控式投捞器依靠电缆传输电源和信号控制其投捞动作，解决了单滚筒直读测试车不能投捞的问题，而且可通过地面控制计算机实施监测井下投捞状况，提高投捞的准确性和效率。直控式投捞器内可容纳多支堵塞器，一次下井可投捞多层，投捞效率高。

附图说明：

附图1是本发明结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步说明：

由附图1所示，该直控式投捞器包括电缆接头2，电缆接头2下端螺纹连接密封头外壳7, 密封头外壳7下端螺纹连接电路外壳12，电路外壳12内设有电路板14和霍尔测径传感器13，电路板14与霍尔测径传感器13连接有信号线，电路板14的一端通过电缆接头与电缆1插接，电缆1延伸至电缆接头2外，电路外壳12下端螺纹连接主电机外壳16，主电机外壳16下部螺纹连接丝杠传动机构外壳20，主电机外壳16内设有主电机17，主电机17与电路板14通过电缆15连接，主电机17下部输出轴通过扭矩传递轴18与丝杠传动机构外壳20内丝杠19键连接，丝杠19下部螺纹连接有传动螺母21，传动螺母21螺纹连接有内衬管22，同时传动螺母21与内衬管22用销钉固定，传动螺母21下方的丝杠19外套有上振荡受力器23，上振荡受力器23通过螺纹与连接外套24上端连接，连接外套24下端螺纹连接有投捞臂收放电机外壳29，投捞臂收放电机外壳29内设有投捞臂收放电机30，投捞臂收放电机外壳29下端连接收放臂基座32，收放臂基座32内螺纹连接有投捞臂收放丝杠33，投捞臂收放电机30输出端通过连接轴31与投捞臂收放丝杠33连接，收放臂基座32下端用销钉与投捞臂35铰接，投捞臂收放丝杠33下端用销钉与投捞臂收放杆35铰接，投捞臂35和投捞臂收放杆36与投捞上接头37连接，投捞上接头37下部与夹紧电机外壳38螺纹连接，夹紧电机外壳38内装有夹紧电机39，夹紧电机外壳38下部与投送头56或打捞头47连接，收放臂基座32下方设有位移传感器34，丝杠传动机构外壳20下端通过销钉42固定有锥体43，锥体43下端为圆锥面，内衬管22下端连接有内连接管44，锥体43外壁套有上定位机构外壳45，上定位机构外壳45的下端与内连接管44连接，上定位机构外壳45周向上嵌有上定位钢球46，上定位钢球46与锥体43下端的锥面相触，上定位机构外壳45下方的内连接管44上连接有下定位爪48，下定位爪48下方有推力弹簧49，推力弹簧49外部为定位爪限位管50，定位爪限位管50下端周向上均布有触发钢球51，内连接管44下部连接有堵塞器收纳管53，堵塞器收纳管53上部与内连接管44之间的环腔内设有复位弹簧52，堵塞器收纳管53及内连接管44的腔内安装有弹簧，堵塞器收纳管53下端连接有导锥55。

电缆接头2内的电缆1外壁依次套的弹簧3、垫片4、电缆锁紧套6，电缆锁紧套6外壁套有与其配合的锁紧套外筒5，预压紧弹簧3将电缆锁紧套6压入锁紧套外筒5内，将电缆夹紧。当仪器遇卡时，电缆锁紧套6随电缆上移，电缆被释放，从仪器中抽出电缆不会被损坏。锁紧套外筒5设有锁紧压帽8，锁紧压帽8与电缆接头2内壁连接，锁紧压帽8对锁紧套外筒5具有限位作用。

电缆1的末端有电缆插头11，电缆插头11与电路板14的电缆接头插接，电缆插头11周围设有绝缘材料，电缆插头11上方设有密封圈9和密封圈压帽10，密封圈9和密封圈压帽10防止电路板14内进入液体。

丝杠19下端依次套有上振荡楔形环25、振荡弹簧26、下振荡楔形环27和限位环28，限位环28与丝杠19末端连接，上振荡楔形环25上方的上振荡受力器23的齿形与上振荡楔形环25的齿形相配，投捞臂收放电机外壳29上端的齿形与下振荡楔形环27的齿形相配，可以将丝杠19旋转时单纯的上下行运动转变为投捞臂收放电机外壳29边上下行边振荡的运动，有利于投送或打捞堵塞器。

内衬管22下端内设有弹性爪式堵塞器收纳器41，弹性爪式堵塞器收纳器41与堵塞器40的上部台肩相配合。

堵塞器收纳管53连接有导向爪54，导向爪54自由端通过拉簧与堵塞器收纳管53固定。

投送头包括上接头57，上接头57下部与投送头外壳62螺纹连接，上接头57的中心孔内螺纹连接有投送头丝杠58，投送头丝杠58的下端插入投送头外壳62中心孔内的锥管63上部的中心孔里，投送头丝杠58末端由螺母61固定，弹性爪式堵塞器收纳器41的下部孔内装有弹簧64、接触传感器65及夹紧环66，夹紧环66通过投送头外壳62下端的内台肩限位，接触传感器65通过电缆59从偏心小孔里穿出与上部仪器实现电源和数据传输。

打捞头包括上连接头67，上连接头67的下部与打捞头外壳68螺纹连接，上连接头67中心的螺纹孔内螺纹连接有打捞头丝杠69，打捞头丝杠69的下端插入打捞头外壳68中心孔内的内套74上部的中心孔里，打捞头丝杠69末端用螺母71固定，内套74下部孔内装有弹簧72、接触传感器73和分瓣卡瓦75，分瓣卡瓦75的下部与打捞头外壳68下端的内锥面接触，接触传感器73通过电缆70从偏心小孔里穿出与上部仪器实现电源和数据传输。

上述方案中的电器元件通过信号线或电缆线与电路板连接，实现电源和数据传输，信号线或电缆线由丝杠传动机构外壳20或内衬管22的内壁槽内穿过。

工作原理：投送堵塞器时，将投捞器连接测试电缆，通过控制计算机控制投捞臂收放电机30反转，带动投捞臂收放丝杠33上行，将投捞臂35以及投送头56收回至投捞器内部。将需要投送的多支堵塞器通过弹性爪式堵塞器收纳器41部位依次装入堵塞器收纳管53，然后将投捞器下至井下最下一级配水器下部。上提投捞器至该配水器上部，此过程中触发钢球51受配水器的Φ46mm工作筒下台阶限制而下行，带动定位爪限位管下行，下定位爪48失锁张开。下放投捞器，下定位爪48座于桥式偏心配水器的定位台阶上，在电缆接头2～扭矩传递轴18、丝杠传动机构外壳20、销钉42以及锥体43共同的重量作用下，锥体43下行，使上定位钢球46径向扩张至Φ50mm，位置正好位于配水器的Φ46mm工作筒下台阶，在下定位爪48和上定位钢球46的共同作用下，仪器不能上下窜动。此时在地面通过控制计算机给主电路板14发送控制信号，控制主电机17正向旋转，带动丝杠19正转下行，通过下振荡楔形环27将下行推力传递给投捞臂收放电机外壳29，使投捞臂收放电机外壳29下行，连接在投捞臂收放电机外壳29下部的零件投捞臂收放电机30～夹紧电机39以及投送头56也共同下行至弹性爪式堵塞器收纳器41位置，此时弹性爪式堵塞器收纳器41里的堵塞器40的投送部位进入投送头56里。在地面通过控制计算机给主电路板14发送控制信号，控制夹紧电机39正向旋转，推动锥管63下行使夹紧环66向内收缩夹紧堵塞器40。在地面通过控制计算机给主电路板14发送控制信号，控制主电机17反转，带动丝杠19反转上行，通过下振荡楔形环25将上行拉力传递给上振荡受力器23，从而带动内衬管22、零件投捞臂收放电机外壳29～夹紧电机39以及投送头56共同上行，将堵塞器40从弹性爪式堵塞器收纳器41中拔出。在地面通过控制计算机给主电路板14发送控制信号，控制投捞臂收放电机30正转，推动投捞臂收放丝杠33下行，使投捞臂收放杆36和投捞臂35横向伸出投捞器。在地面通过控制计算机给主电路板14发送控制信号，控制主电机17正转，通过带动丝杠19正转下行，通过下振荡楔形环27将下行推力传递给投捞臂收放电机外壳29，使投捞臂收放电机外壳29下行，连接在投捞臂收放电机外壳29下部的零件投捞臂收放电机30～夹紧电机39、投送头56以及抓紧的堵塞器40共同下行，使堵塞器进入配水器偏孔内。整个过程中，位移传感器34用于判断堵塞器是否投送到位，接触传感器65用于判断堵塞器在投送头56中的状态，以判断堵塞器是否正常抓紧和脱开。投送完成后，在地面通过控制计算机给主电路板14发送控制信号，控制夹紧电机39反转，使夹紧环66松开堵塞器，在地面通过控制计算机给主电路板14发送控制信号，控制主电机17反转，带动丝杠19反转上行，通过下振荡楔形环25将上行拉力传递给上振荡受力器23，从而带动内衬管22、零件投捞臂收放电机外壳29～夹紧电机39以及投送头56共同上行，然后在地面通过控制计算机给主电路板14发送控制信号，控制投捞臂收放电机30反转，带动投捞臂收放丝杠33上行，将投捞臂35以及投送头收回至投捞器内部。然后将投捞仪器上提至上一级配水器位置，重复上述投送动作，依次完成各级配水器的堵塞器投送。打捞堵塞器时，动作基本相似，在地面通过控制计算机给主电路板14发送控制信号，依次使投捞臂35伸出，下行抓住堵塞器的“蘑菇头”，然后上行、回收，下行将堵塞器送入弹性爪式堵塞器收纳器41,然后打捞头47松开堵塞器的“蘑菇头”，然后收回投捞臂35，上提投捞器至以上各级配水器依次完成堵塞器打捞。

Claims

1.一种直控式投捞器，包括电缆接头（2），其特征在于：电缆接头（2）下端连接密封头外壳（7）, 密封头外壳（7）下端连接电路外壳（12），电路外壳（12）内设有电路板（14）和霍尔测径传感器（13），电路板（14）的一端连接有电缆（1），电路外壳（12）下端连接主电机外壳（16），主电机外壳（16）下部连接丝杠传动机构外壳（20），主电机外壳（16）内设有主电机（17），主电机（17）下部输出轴通过扭矩传递轴（18）与丝杠传动机构外壳（20）内的丝杠（19）连接，丝杠（19）下部连接有传动螺母（21），传动螺母（21）连接有内衬管（22），传动螺母（21）下方的丝杠（19）外设有上振荡受力器（23），上振荡受力器（23）通过螺纹与连接外套（24）上端连接，连接外套（24）下端通过螺纹连接投捞臂收放电机外壳（28），投捞臂收放电机外壳（29）内设有投捞臂收放电机（30），投捞臂收放电机外壳（29）下端连接收放臂基座（32），收放臂基座（32）内孔中的传动螺纹与投捞臂收放丝杠（33）配合，投捞臂收放电机（30）输出端通过连接轴（31）与投捞臂收放丝杠（33）连接，收放臂基座（32）下端用销钉与投捞臂（35）铰接，投捞臂收放丝杠（33）下端用销钉与投捞臂收放杆（36）铰接，投捞臂（35）和投捞臂收放杆（36）与投捞上接头（37）用销钉铰接，投捞上接头（37）下部与夹紧电机外壳（38）连接，夹紧电机外壳（38）内装有夹紧电机（39），夹紧电机外壳（38）下部与投送头（56）或打捞头（47）用螺纹连接，收放臂基座（32）下方设有位移传感器（34），丝杠传动机构外壳（20）下端用销钉与锥体（43）固定，锥体（43）下端为圆锥面，内衬管（22）下端连接有内连接管（44），锥体（43）外壁套有上定位机构外壳（45），上定位机构外壳（45）的下端通过螺纹与内连接管（44）连接，上定位机构外壳（45）周向上嵌有上定位钢球（46），上定位钢球（46）与锥体（43）下端的锥面相接触，上定位机构外壳（45）下方的内连接管（44）上连接有下定位爪（48），下定位爪（48）下方有推力弹簧（49），推力弹簧（49）外部为定位爪限位管（50），定位爪限位管（50）下端周向上均布有触发钢球（51），内连接管（44）下部连接有堵塞器收纳管（53），堵塞器收纳管（53）上部与内连接管（44）之间的环腔内设有复位弹簧（52），堵塞器收纳管（53）及内连接管（44）的腔内安装有弹簧，堵塞器收纳管（53）下端连接有导锥（55）。

2.根据权利要求1所述的直控式投捞器，其特征在于：电缆接头（2）内的电缆（1）外壁依次套的弹簧（3）、垫片（4）、电缆锁紧套（6），电缆锁紧套（6）外壁套有与其配合的锁紧套外筒（5），锁紧套外筒（5）下方设有锁紧压帽（8），锁紧压帽（8）与电缆接头（2）内壁螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的直控式投捞器，其特征在于：电缆（1）的末端有电缆插头（11），电缆插头（11）与电路板（14）的电缆接头插接，电缆插头（11）周围设有绝缘材料，电缆插头（11）上方设有密封圈（9）和密封圈压帽（10）。

4.根据权利要求3所述的直控式投捞器，其特征在于：丝杠（19）下端依次套有上振荡楔形环（25）、振荡弹簧（26）、下振荡楔形环（27）和限位环（28），限位环（28）与丝杠（19）末端螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的直控式投捞器，其特征在于：内衬管（22）下端内设有弹性爪式堵塞器收纳器（41），弹性爪式堵塞器收纳器（40）与堵塞器（40）的上部台肩相配合。

6.根据权利要求5所述的直控式投捞器，其特征在于：堵塞器收纳管（53）连接有导向爪（54），导向爪（54）自由端通过拉簧与堵塞器收纳管（53）固定。

7.根据权利要求1所述的直控式投捞器，其特征在于：投送头包括上接头（57），上接头（57）下部与投送头外壳（62）连接，上接头（57）的中心孔内装有投送头丝杠（58），投送头丝杠（58）的下端插入投送头外壳（62）中心孔内的锥管（63）上部的中心孔里，投送头丝杠（58）末端由螺母（61）固定，锥管（63）的下部孔内装有弹簧（64）、接触传感器（65）及夹紧环（66），夹紧环（66）通过投送头外壳（62）下端的内台肩限位，接触传感器（65）通过电缆（59）从偏心小孔里穿出与上部仪器实现电源和数据传输。

8.根据权利要求1所述的直控式投捞器，其特征在于：打捞头包括上连接头（67），上连接头（67）的下部与打捞头外壳（68）连接，上连接头（67）中心的螺纹孔内装有打捞头丝杠（69），打捞头丝杠（69）的下端插入打捞头外壳（68）中心孔内的内套（74）上部的中心孔里，打捞头丝杠（69）末端用螺母（71）固定，内套（74）下部孔内装有弹簧（72）、接触传感器（73）和分瓣卡瓦（75），分瓣卡瓦（75）的下部与打捞头外壳（68）下端的内锥面接触，接触传感器（73）通过电缆（70）从偏心小孔里穿出与上部仪器实现电源和数据传输。