CN105370244B - 分注井不动管柱机电一体化清垢仪 - Google Patents

分注井不动管柱机电一体化清垢仪 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种分注井不动管柱机电一体化清垢仪,包括电机、减速箱、扶正机构、防反转机构和钻进机构,电机上端与地面电缆相接,电机下端与减速箱连接,中心杆插接在减速箱下端,减速箱工作时带动中心杆旋转;减速箱下端与扶正机构相接;扶正机构下端与防反转机构相接;防反转机构下端与复位弹簧相连;连杆下端连接钻进机构。本发明能够有效清除油田分注井内井筒垢块,进而解决分注井测调遇阻、遇卡等问题。利用电缆携带进入分注井井筒并电动钻进清除井筒内污垢,实现了分注井通井除垢由钢丝到电缆、机械到机电的转变,提升了清垢降阻技术自动化程度水平。

Description

分注井不动管柱机电一体化清垢仪
技术领域
本发明属于油田分层注水开发技术配套工具,特别涉及一种分注井不动管柱机电一体化清垢仪。
背景技术
随着油田开发的深入,需要对分注井的各层流量定期进行测试与调配,以满足油田注水的有效性,提高分层注水的配注合格率,达到精细注水的目标。然而,测调工作开展前,需要保证分注井井筒环境良好,防止测调仪器与工具串在下井过程中遇阻遇卡。但是,随着分注井注水管柱服役时间延长,受井筒结垢、腐蚀等因素影响,分注井测调遇阻频繁发生,部分井出现仪器工具落井,导致后期带压作业等大修维护费用,影响着分层注水测调工作的有序开展。传统的除垢技术依靠钢丝携带刮垢器、通井规等工具,属于被动冲击式机械除垢技术,多依靠人工经验,除垢效率相对较低。随着机电技术在油田的广泛应用,机械向机电已经在分注工艺技术与测调工艺技术上得到了较好的应用,后期将会逐渐借鉴到其配套工艺中。因此,为了改善分注井井筒环境,提高清垢降阻工作效率,急需研究形成一种适合电缆携带的不动管柱清垢降阻工具。
发明内容
为了克服现有装置除垢效率相对较低,本发明提供一种分注井不动管柱机电一体化清垢仪,通过电缆携带清垢仪机电一体化操作而改善分注井井筒环境,实现分注井通井除垢由钢丝到电缆、机械到机电的转变,提升清垢降阻技术自动化程度水平,提高注水井井下清垢降阻效率和成功率,并为分注井顺利测试调配提供技术支撑,同时能够有效清除油田分注井内井筒垢块,进而解决分注井测调遇阻、遇卡等问题。
本发明采用的技术方案如下:
分注井不动管柱机电一体化清垢仪,包括电机、减速箱、扶正机构、防反转机构、钻进机构和中心杆,电机上端与地面电缆相接,电机下端与减速箱连接,中心杆插接在减速箱下端;减速箱下端与扶正机构相接;扶正机构下端与防反转机构相接;防反转机构下端连接有复位弹簧;复位弹簧下端连接有复位推台;扶正机构、防反转机构、复位弹簧与复位推台从上到下依次套装在中心杆上,中心杆下端连接有连杆,连杆下端连接钻进机构。
所述扶正机构,包括扶正钢体、扶正凹臂、扶正凸臂、助滑轮和销钉;扶正凹臂与扶正凸臂分别通过销钉装在扶正钢体的凹槽内,扶正凹臂的下端与扶正凸臂的上端与助滑轮三件通过销钉相连,扶正凸臂下端与销钉相连的销钉孔为椭圆形槽体。
防反转机构,包括防反转钢体、防转臂、推力臂、双助滑轮、助理弹簧孔、力臂推台和推台滑动槽;防转臂左右对称,通过销钉安装在防反转钢体上,助理弹簧孔位于两个防转臂之间,防转臂下端、推力臂上端与双助滑轮套装在一起;推力臂下端与力臂推台的凸台连接。
钻进机构包括螺旋式钻头与钻进斜尖;螺旋式钻头下端与钻进斜尖螺纹连接,螺旋式钻头上端与连杆螺纹连接。
螺旋式钻头位可更换钻头。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
1、采用电缆携带不动管柱机电一体化清垢仪,摆脱了钢丝携带通井规单凭经验操作的机械作业,实现了机电一体化操作与地面可控除垢,提升了清垢降阻技术自动化程度水平。
2、不动管柱机电一体化清垢仪采用扶正、防反转机构,并在机构衔接处设计滑轮与双滑轮结构,既防止了工具自身旋转,同时降低了工具钻进时的阻力,解决了井下电动除垢仪器防旋转、电动往复清垢、遇阻反转防卡等技术难题,实现了地面控制井下除垢仪器连续旋转钻进、高效旋转除垢。
3、不动管柱机电一体化清垢仪采用的螺旋钻进式钻头为系列钻头,可以根据遇阻位置选择适合油管内除垢或工具串内除垢的不同尺寸钻头,解决了以往只能通油管而无法清除配水器或封隔器内的垢阻问题。
以下将结合附图进行详细的说明。
附图说明
图1是本实施例中提供的分注井机电一体化清垢仪示意图。
图2是图1的A-A剖面图。
图3是本实施例中提供的扶正机构扶正臂组合示意图。
图4是图2的剖视图。
图5防反转机构的结构的示意图。
图6 防反转机构部分结构的示意图。
图7是图6的剖视图。
图8是本实施例中提供的钻进机构示意图。
图中,附图标记1、电机;2、减速箱;3、扶正机构;4、防反转机构;5、中心杆;、6、复位弹簧;7、复位推台;8、连杆;9、钻进机构;10、扶正钢体;11、扶正凹臂;12、扶正凸臂;13、助滑轮;14、销钉;15、防反转钢体;16、助理弹簧孔;17、防转臂;18、推力臂;19、双助滑轮;20、力臂推台;21、推台滑动槽;22、螺旋式钻头;23、钻进斜尖。
具体实施方式
实施例1:
为了克服现有装置除垢效率相对较低,本发明提供如图1、图2所示的一种分注井不动管柱机电一体化清垢仪,通过电缆携带清垢仪机电一体化操作而改善分注井井筒环境,实现分注井通井除垢由钢丝到电缆、机械到机电的转变,提升清垢降阻技术自动化程度水平,提高注水井井下清垢降阻效率和成功率,并为分注井顺利测试调配提供技术支撑,同时能够有效清除油田分注井内井筒垢块,进而解决分注井测调遇阻、遇卡等问题。
分注井不动管柱机电一体化清垢仪,包括电机1、减速箱2、扶正机构3、防反转机构4、钻进机构9和中心杆5,电机1上端与地面电缆相接,电机1下端与减速箱2连接,中心杆5插接在减速箱2下端;减速箱2下端与扶正机构3相接;扶正机构3下端与防反转机构4相接;防反转机构4下端连接有复位弹簧6;复位弹簧6下端连接有复位推台7;扶正机构3、防反转机构4、复位弹簧6与复位推台7从上到下依次套装在中心杆5上,中心杆5下端连接有连杆8,连杆8下端连接钻进机构9。
本实施例提供了一种分注井不动管柱机电一体化仪,参见图1。电机1上端与地面电缆相接,下端与减速箱2螺纹连接,中心杆5插接在减速箱2下端,减速箱2工作时可使带动中心杆5旋转;减速箱2下端与扶正机构3相接;防反转机构4上端与扶正机构3相接;下端与复位弹簧6相连;扶正机构3、防反转机构4、复位弹簧6与复位推台7依次套装在中心杆5上,复位推台7上端与弹簧套装,下端与连杆8键装在一起,连杆8下端螺纹连接钻进机构9,当中心杆5径向旋转时,带动连杆8与钻头径向旋转清垢。
当不动管柱机电一体化清垢仪下放至油管内后,扶正机构3在助力弹簧作用下撑开,助滑轮13协助仪器整体沿着油管壁向下滑,同时扶正整个清垢仪。电机1带动减速箱2和中心杆5转动,中心杆5径向旋转时,带动连杆8与钻进机构9旋转,钻进机构9的钻头径向旋转进行清垢。当机电清垢仪遇阻,钻进机构9旋转钻进除垢,防反转机构4开始工作,力臂推台20沿着推台滑动槽21上行,推力臂18支撑防转臂17撑开,作用在分注井井筒壁之上,作用力越大,力臂撑开越大,双助滑轮19可以防止仪器整体随着钻进机构9的旋转而旋转,还可以协助整体在清垢后,重力作用下助力下滑。
实施例2:
给予实施例1的基础上,本实施例中,如图3、图4所示,所述扶正机构3,包括扶正钢体10、扶正凹臂11、扶正凸臂12、助滑轮13和销钉14;扶正凹臂11与扶正凸臂12分别通过销钉14装在扶正钢体10的凹槽内,扶正凹臂11的下端与扶正凸臂12的上端与助滑轮13三件通过销钉14相连,扶正凸臂12下端与销钉14相连的销钉孔为椭圆形槽体。
扶正机构3包括:扶正钢体10、扶正凹臂11、扶正凸臂12、助滑轮13和销钉14。扶正凹臂11与扶正凸臂12分别通过销钉14装在扶正钢体10的凹槽内,扶正凹臂11的下端与扶正凸臂12的上端与助滑轮13三件通过销钉14相连,扶正凸臂12下端与销钉14相连的销钉孔为椭圆形槽体,可使扶正臂连接件适当伸缩,实现扶正,可结合参见图3。当不动管柱机电一体化清垢仪下放至油管内后,扶正机构3在助力弹簧作用下撑开,助滑轮13协助仪器整体沿着油管壁向下滑,同时扶正整个清垢仪。
防反转机构4,包括防反转钢体15、防转臂17、推力臂18、双助滑轮19、助理弹簧孔16、力臂推台20和推台滑动槽21;防转臂17左右对称,通过销钉安装在防反转钢体15上,助理弹簧孔16位于两个防转臂17之间,防转臂17下端、推力臂18上端与双助滑轮19套装在一起;推力臂18下端与力臂推台20的凸台连接。
如图5、图6、图7所示的防反转机构4包括:防反转钢体15、防转臂17、推力臂18、双助滑轮19、力臂推台20、推台滑动槽21。防转臂17左右对称,通过销钉安装在防反转钢体15上,防转臂17下端、推力臂18上端与双助滑轮19套装在一起,通过销钉连接。推力臂18下端与力臂推台20的凸台销钉连接,当机电清垢仪遇阻,钻进机构9旋转钻进除垢,防反转机构4开始工作,力臂推台20沿着推台滑动槽21上行,推力臂18支撑防转臂17撑开,作用在分注井井筒壁之上,作用力越大,力臂撑开越大,双助滑轮19可以防止仪器整体随着钻进机构9的旋转而旋转,还可以协助整体在清垢后,重力作用下助力下滑。
钻进机构9包括螺旋式钻头22与钻进斜尖23;螺旋式钻头22下端与钻进斜尖23螺纹连接,螺旋式钻头22上端与连杆8螺纹连接。
螺旋式钻头23位可更换钻头。
如图8所示的钻进机构9包括:螺旋式钻头22与钻进斜尖23。螺旋式钻头22下端与钻进斜尖23螺纹连接,上端与连杆8螺纹连接。其中,螺旋式钻头23采用系列钻头,直径由小到大共三个系列,井筒内除垢采用大钻头,工具串内除垢可更换小钻头。
1、采用电缆携带不动管柱机电一体化清垢仪,摆脱了钢丝携带通井规单凭经验操作的机械作业,实现了机电一体化操作与地面可控除垢,提升了清垢降阻技术自动化程度水平。
2、不动管柱机电一体化清垢仪采用扶正机构3、防反转机构4,并在机构衔接处设计滑轮与双滑轮结构,既防止了工具自身旋转,同时降低了工具钻进时的阻力,解决了井下电动除垢仪器防旋转、电动往复清垢、遇阻反转防卡等技术难题,实现了地面控制井下除垢仪器连续旋转钻进、高效旋转除垢。
3、不动管柱机电一体化清垢仪采用的螺旋式钻头22为系列钻头,可以根据遇阻位置选择适合油管内除垢或工具串内除垢的不同尺寸钻头,解决了以往只能通油管而无法清除配水器或封隔器内的垢阻问题。

Claims (3)

1.分注井不动管柱机电一体化清垢仪,其特征在于:包括电机(1)、减速箱(2)、扶正机构(3)、防反转机构(4)、钻进机构(9)和中心杆(5),电机(1)上端与地面电缆相接,电机(1)下端与减速箱(2)连接,中心杆(5)插接在减速箱(2)下端;减速箱(2)下端与扶正机构(3)相接;扶正机构(3)下端与防反转机构(4)相接;防反转机构(4)下端连接有复位弹簧(6);复位弹簧(6)下端连接有复位推台(7);扶正机构(3)、防反转机构(4)、复位弹簧(6)与复位推台(7)从上到下依次套装在中心杆(5)上,中心杆(5)下端连接有连杆(8),连杆(8)下端连接钻进机构(9);所述扶正机构(3),包括扶正钢体(10)、扶正凹臂(11)、扶正凸臂(12)、助滑轮(13)和销钉(14);扶正凹臂(11)与扶正凸臂(12)分别通过销钉(14)装在扶正钢体(10)的凹槽内,扶正凹臂(11)的下端与扶正凸臂(12)的上端与助滑轮(13)三件通过销钉(14)相连,扶正凸臂(12)下端与销钉(14)相连的销钉孔为椭圆形槽体;所述防反转机构(4),包括防反转钢体(15)、防转臂(17)、推力臂(18)、双助滑轮(19)、助理弹簧孔(16)、力臂推台(20)和推台滑动槽(21);防转臂(17)左右对称,通过销钉安装在防反转钢体(15)上,助理弹簧孔(16)位于两个防转臂(17)之间,防转臂(17)下端、推力臂(18)上端与双助滑轮(19)套装在一起;推力臂(18)下端与力臂推台(20)的凸台连接。
2.根据权利要求1所述的分注井不动管柱机电一体化清垢仪,其特征在于:所述钻进机构(9)包括螺旋式钻头(22)与钻进斜尖(23);螺旋式钻头(22)下端与钻进斜尖(23)螺纹连接,螺旋式钻头(22)上端与连杆(8)螺纹连接。
3.根据权利要求2所述的分注井不动管柱机电一体化清垢仪,其特征在于:所述螺旋式钻头(22)为可更换钻头。
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