CN102627244A

CN102627244A - 井下通过电缆线作业利用液体压力增力的电动千斤

Info

Publication number: CN102627244A
Application number: CN2012100830484A
Authority: CN
Inventors: 许楠
Original assignee: KUNSHAN ZHONGCI GONGKONG TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: KUNSHAN ZHONGCI GONGKONG TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date: 2012-03-27
Filing date: 2012-03-27
Publication date: 2012-08-08

Abstract

本发明公开了一种井下通过电缆线作业利用液体压力增力的电动千斤(简称：井下电动千斤)，由井下电动千斤拖动的井下工具可获得几十吨的拉力，在井下电动千斤的控制下完成各种井下作业动作，实现井下作业简单化，提高工作效率，属于为油田井下作业机具提供动力的技术领域。

Description

井下通过电缆线作业利用液体压力增力的电动千斤

技术领域本发明是一种井下通过电缆线作业利用液体压力增力的电动千斤(简称：井下电动千斤)，由井下电动千斤拖动的井下作业工具可获得几十吨的拉力，在井下电动千斤的控制下完成各种井下作业动作，实现井下作业简单化，提高工作效率，属于为油田井下作业机具提供动力的技术领域。

背景技术在油田采油生产中，井下作业工具发挥了关键作用。但是井下作业工具的到位与启用都需要修井作业来实施。修井作业时需要动用大型修井机、几千米的油管和修井人员，同时修井作业中要消耗许多能源。

发明内容针对目前使用修井作业机下放井下作业工具的状况，本发明使用了一种在井下通过电缆线作业利用液体压力增力的电动千斤来完成部分修井作业内容。本发明的井下电动千斤是由测井电缆线1、马龙头2、高压保护密封室3、承高压的上导电接头4、计算机高压密封室5、承高压的下导电接头6、电动机7、位置传感器8、减速机9、丝杆10、螺母11、导向键12、导向键槽13、活塞杆14、活塞杆密封15、活塞杆内螺纹16，壳体17与承载凸缘18组成。它们的具体位置是：井下电动千斤最上部是测井电缆线1，测井电缆线1的下部与马龙头2相连，马龙头2的下部与高压保护密封室3相连，高压保护密封室3的下部与计算机高压密封室5相连，承高压的上导电接头4与承高压的下导电接头6将通过电缆线1传递来的电流送入、送出计算机高压密封室5，计算机高压密封室5下部的电动机7上安装有位置传感器8并与减速机9通过连接套相连，减速机9的输出轴与丝杆10固定连接，螺母11上加工有导向键槽13，导向键12固定在壳体17上并与导向键槽13滑动配合，活塞杆14固定在螺母11上，在活塞杆14的下端加工有与井下作业工具连接的内螺纹16，壳体17与活塞杆14的结合部安装有活塞杆密封15，壳体的最下部加工成承载凸缘18。下井作业时，首先将井下作业工具安装在井下电动千斤的下部，再将井下电动千斤的上部与测井车的电缆连接，由测井车的电缆线直接将井下电动千斤和井下作业工具送入油井套管内，缓慢下放至工作位置，井下电动千斤和井下作业工具到位后，由地面控制器发出作业指令，电动机7在计算机的控制下开始做旋转运动，电动机7的旋转扭矩经减速机9增矩后带动丝杆10旋转，由于导向键12的导向作用，螺母11受到导向键槽13的限制，只能做上、下运动，将旋转力通过固连在螺母11上的活塞杆14转换成拖动井下作业工具上、下运动的力。由于壳体17为全密封结构，使外部的高压液体不能进入壳体17之内，其内部为常压。井下电动千斤的主要工作部件是丝杆10，在螺母11的下端安装有活塞杆14，利用活塞杆密封15将活塞杆14上、下两端分成不同压力的工作端，其中上端为常压端，下端为高压端；下井后，活塞杆14下端的内螺纹16与井下作业工具连接，由井下液体产生的压力作用在井下作业工具和活塞杆14下端面，由于活塞杆14的上端为常压，活塞杆14上、下两端的不同压力产生一个向上的力，帮助丝杆10拖动井下作业工具向上运动，实现了增力的作用。由于通过电缆线将本发明的井下电动千斤送入井下，并利用电缆线提供作业时需要的电流，因此该种结构使得井下作业变得简单起来，提高了生产效率，仅用几个小时便完成了原来需要几天才能完成的工作量。

下面结合说明书附图和实施实例对本发明做进一步说明。

附图说明附图1是本发明井下电动千斤的结构原理及放入井下的套管19内的示意图。

具体实施方式附图1中本发明的井下电动千斤可分为6个部分，它们分别是：悬吊部分，壳体部分，控制部分，动力部分，力传递和放大部分及增力部分，其中动力部分、力传递和放大部分及增力部分是3个活动部分。壳体17的最上面与由电缆线1和马龙头2组成的悬吊部分相连，本发明的井下电动千斤通过电缆线1与地面联系，将电源和控制指令送入井下电动千斤，还将井下电动千斤的工作状态和作业结果回传地面，带有钢丝绳的电缆线1还有将井下电动千斤和井下作业工具送入油井套管内并缓慢下放至工作位置的功能，马龙头2的作用是将电缆线1与井下电动千斤分离与结合，其密封结构保证了在高压力的工作环境下通电线路和通讯电路能可靠地工作。由于马龙头2经常需要拆卸，免不了会出现漏液现象，为确保井下电动千斤工作的可靠性，特在壳体17的最上部设计了高压保护密封室3。高压保护密封室3的下部与控制部分相连，控制部分由计算机高压密封室5和内部安装的计算机控制系统及电动机驱动器等组成，在计算机高压密封室5的保护下各种电子元器件都工作在常压下。承高压的上导电接头4保证了两个密封室之间密封的同时还确保了线路的畅通。控制部分的下部是动力部分，它们之间通过耐高温的电线相连，电动机驱动器的控制电流通过承高压的下导电接头6接到电动机7上，在电动机7的输出轴上安装有位置传感器8。动力部分的下部是力传递和放大部分，它们之间通过连接套相连，减速机9的输出轴与丝杆10固连，螺母11上加工有导向键槽13，导向键12固定在壳体17上并与导向键槽13滑动配合，在力传递和放大部分完成了力的方向改变，由旋转力通过丝杆10与螺母11变成了轴向的力。接下来是增力部分，增力部分主要是由活塞杆14和活塞杆密封15组成，活塞杆14固定在螺母11上，在活塞杆14的下端加工有与井下作业工具连接的内螺纹16。活塞杆密封15安装在壳体17上，壳体的最下部加工成承载凸缘18。

附图1中的井下电动千斤已放入井下的套管19内，图中未画出井下作业工具，根据目前多数井下作业工具的作业方式，大部分是对心轴施加一个轴向拉力来完成座封作业。接下来，地面控制器发出一个开始作业的控制指令，该指令被计算机控制系统接收后马上启动电动机驱动器，并监控电动机7的运行状态，主要是监控电动机7的转数和工作电流；经过力传递和放大部分的多级减速放大后，拖动活塞杆14向壳体17内运行，活塞杆14的上端面为常压端，活塞杆14下端面的内螺纹16与井下作业工具连接，由井下液体产生的压力作用在井下作业工具和活塞杆14下端面，活塞杆14上、下两端的不同压力产生一个向上的力，该力帮助丝杆10拖动井下作业工具向上运动，实现了增力的作用。由于壳体17的最下部加工成承载凸缘18，该凸缘顶住了井下作业工具的外壳，使得井下作业工具不能与其心轴一起向上运动，实现了井下作业工具完成了相应的作业内容。当井下作业工具的心轴被拉断后，井下电动千斤与井下作业工具分离，再由电缆线1将井下电动千斤拉回地面，完成了一次作业。

Claims

1.一种井下通过电缆线作业利用液体压力增力的电动千斤(简称：井下电动千斤)，其特征在于：本发明的井下电动千斤最上部是测井电缆线1，测井电缆线1的下部与马龙头2相连，马龙头2的下部与高压保护密封室3相连，高压保护密封室3的下部与计算机高压密封室5相连，承高压的上导电接头4与承高压的下导电接头6将通过电缆线1传递来的电流送入、送出计算机高压密封室5，计算机高压密封室5下部的电动机7上安装有位置传感器8并与减速机9通过连接套相连，减速机9的输出轴与丝杆10固连，螺母11上加工有导向键槽13，导向键12固定在壳体17上并与导向键槽13滑动配合，活塞杆14固定在螺母11上，在活塞杆14的下端加工有与井下工具连接的内螺纹16，壳体17与活塞杆14的结合部安装有活塞杆密封15，壳体的最下部加工成承载凸缘18；下井作业时，电动机7的旋转扭矩经减速机9增距后带动丝杆10旋转，由于导向键12的导向作用，螺母11在导向键槽13的限制下，只能做上、下运动，将旋转机械能通过固连在螺母11上的活塞杆14转换成拖动井下工具上、下运动的力。

2.根据权利要求1所述的井下通过电缆线作业利用液体压力增力的电动千斤，其特征在于：壳体17为全密封结构，使外部的高压液体不能进入壳体17之内，其内部为常压。

3.根据权利要求1所述的井下通过电缆线作业利用液体压力增力的电动千斤，其特征在于：在下端安装有活塞杆14，利用活塞杆密封15将活塞杆14上、下两端分成不同压力的工作端，其中上端为常压端，下端为高压端；下井后，活塞杆14下端上的内螺纹16与井下作业工具连接，由井下液体产生的压力作用在井下作业工具和活塞杆14下端上，由于活塞杆14的上端为常压，活塞杆14上、下两端的不同压力产生一个向上的力，帮助丝杆10拖动井下工具向上运动，实现了增力的作用。

4.根据权利要求1所述的井下通过电缆线作业利用液体压力增力的电动千斤，其特征在于：通过电缆线将本发明的井下电动千斤送入井下，并利用电缆线提供作业时需要的电流。