CN108240189A - 一种液控液驱连续管钻井牵引器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种液控液驱连续管钻井牵引器，包括推进缸、后卡瓦缸、后卡瓦、中心阀组、前卡瓦缸和前卡瓦。推进缸对中心管提供牵引力，卡瓦缸能推动卡瓦撑紧井壁，同时通过六方和卡瓦缸缸筒将钻头承受扭矩传递给卡瓦，卡瓦能在卡瓦缸通高压时，有效撑紧井壁。依靠连续管内提供的高压钻井液对牵引器进行控制和驱动，不需要电缆提供电能，保证钻井液的有效循环空间，撑起机构可以满足不同井眼直径的要求，具有承扭设计，提供牵引力的同时承受钻头传递的扭矩，对钻头施加钻压，牵引器采用单推进缸设计，长度短，适合水平段连续管钻进。

Description

一种液控液驱连续管钻井牵引器

技术领域

本发明涉及一种用于石油勘探开发领域中连续管钻井用井下牵引工具，具体是一种液控液驱连续管钻井牵引器。

背景技术

连续管钻水平井时，由于钻进过程中连续管不旋转，存在钻进遇阻严重、钻压无法施加到钻头上问题，井下牵引器是一种能在井底提供牵引力的井下工具。目前井下牵引器存在的问题是：需要用电缆连接，由电驱动或控制，因此需要单独配备井下电缆，电力驱动牵引能力差，降低了牵引器适用范围，井下电缆占用井下空间，降低了井下钻井液循环效率；外围尺寸较大，只适用于大直径井眼，适应不同井眼直径能力差；牵引器没有承扭设计，只适用于对井下工具提供牵引力，不具备承受钻头传递过来扭矩能力，因此不适用于连续管钻井；牵引器长度过大，井下下入能力受限。

发明内容

为了解决目前井下牵引器电力驱动牵引力差、钻井液循环能力差、井眼直径适应能力差、没有承扭能力、牵引器长度过长的问题，本发明提供了一种液控液驱连续管钻井牵引器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种液控液驱连续管钻井牵引器包括由前至后依次连接的前卡瓦、前卡瓦缸、中心阀组、推进缸、后卡瓦缸以及后卡瓦，其中：

所述推进缸包括连接缸盖、推进缸缸筒、粗中心管A、推进缸活塞、粗中心管B和推进缸缸盖；连接缸盖和推进缸缸盖分别固定连接在推进缸缸筒两端，推进缸活塞安装于推进缸缸筒中并将其间隔为后端的推进腔和前端的复位腔；粗中心管A和粗中心管B分别穿过连接缸盖和推进缸缸盖固定连接在推进缸活塞两端；推进缸活塞包括推进缸活塞塞体、行程阀，推进缸活塞塞体上打有两个反向的轴向孔，两个行程阀分别安装在两个轴向孔里；

前卡瓦缸包括前卡瓦缸缸盖A、前卡瓦缸弹簧、前卡瓦缸活塞筒、前卡瓦缸缸筒、前卡瓦缸活塞、细中心管B、前六方以及前卡瓦缸缸盖B；前卡瓦缸缸盖A和前卡瓦缸缸盖B分别固定连接在前卡瓦缸缸筒两端；前卡瓦缸缸筒内部的后端部分加工为内六方结构、前端部分加工为圆筒结构，前六方滑动配合安装在前卡瓦缸缸筒的内六方结构中，前卡瓦缸活塞滑动配合安装在前卡瓦缸缸筒的圆筒结构中；

前卡瓦包括前滑动支座、前支撑板、前滑动套筒、前滑套接头、前支撑杆A、前支撑杆B、前活塞筒接头、前支座销轴以及前连杆销轴；前滑动套筒的前端连接前滑动支座、后端连接前滑套接头；前卡瓦缸活塞筒的一端穿过前卡瓦缸缸盖A和前卡瓦缸活塞连接、另一端连接前活塞筒接头，前卡瓦缸弹簧套装在前卡瓦缸活塞筒上安装在前卡瓦缸缸盖A和前卡瓦缸活塞之间；前滑套接头后端通过前连杆销轴铰链连接有前支撑杆A，前活塞筒接头前端通过前连杆销轴铰链连接有前支撑杆B，前支撑杆A与前支撑杆B之间通过前连杆销轴铰接；前支撑板位于前滑套接头以及前活塞筒接头外部且两端分别与前滑动支座、前卡瓦缸缸盖A之间通过前支座销轴铰接；

细中心管B依次穿过前滑动支座前滑动套筒、前滑套接头、前活塞筒接头、前卡瓦缸活塞筒、前卡瓦缸活塞与前六方固定连接；

后卡瓦缸包括后卡瓦缸缸盖、后卡瓦缸弹簧、后卡瓦缸活塞筒、后卡瓦缸缸筒、后卡瓦缸活塞、细中心管A以及后六方；后卡瓦缸缸筒的后端与后卡瓦缸缸盖连接、前端与推进缸的连接缸盖连接；后卡瓦缸缸筒内部的前端部分加工为内六方结构、后端部分加工为圆筒结构，后六方滑动配合安装在后卡瓦缸缸筒的内六方结构中，后卡瓦缸活塞滑动配合安装在后卡瓦缸缸筒的圆筒结构中；

后卡瓦包括后滑动支座、后支撑板、后滑动套筒、后滑套接头、后支撑杆A、后支撑杆B、后活塞筒接头、后支座销轴、后连杆销轴；后滑动套筒的后端连接后滑动支座、前端连接后滑套接头；后卡瓦缸活塞筒的一端穿过卡瓦缸缸盖和后卡瓦缸活塞连接、另一端连接后活塞筒接头，后卡瓦缸弹簧套装在后卡瓦缸活塞筒上安装在后卡瓦缸缸盖和后卡瓦缸活塞之间；后滑套接头前端通过后连杆销轴铰链连接有后支撑杆A，后活塞筒接头后端通过后连杆销轴铰链连接有后支撑杆B，后支撑杆A与后支撑杆B之间通过后连杆销轴铰接；后支撑板位于后滑套接头以及后活塞筒接头外部且两端分别与后滑动支座、后卡瓦缸缸盖之间通过后支座销轴铰接；

细中心管A依次穿过后滑动支座、后滑动套筒、后滑套接头、后活塞筒接头、后卡瓦缸活塞筒、后卡瓦缸活塞与后六方固定连接；

中心阀组包括中心阀块、阀组、粗中心管C；粗中心管B和粗中心管C固定连接在中心阀块两端并压紧中心阀块；中心阀块加工有中心孔，两端面环绕中心孔加工有安装孔用于安装阀组，中心阀块上开有轴向孔和径向孔作为内部流道；

粗中心管A管壁上打有两个轴向孔分别作为后卡瓦缸、推进缸1两腔中后部推进腔流道，两轴向孔在后六方端开口封堵；在后卡瓦缸的流道中靠近后六方处，粗中心管A打有径向孔，作为后卡瓦缸流道开口；在推进缸的推进腔流道中靠近推进缸活塞处，粗中心管A打有径向孔，作为推进缸推进腔流道开口；粗中心管A两个轴向孔流道在推进缸活塞端通过推进缸活塞密封垫与粗中心管B对应流道导通；粗中心管B管壁上打有五个轴向孔，分别作为后卡瓦缸、推进缸的推进腔和复位腔体、两个行程阀流道；在推进缸中靠近推进缸活塞处的复位腔流道，粗中心管B打有径向孔，作为推进缸复位腔流道开口；粗中心管B靠近推进缸活塞端，加工有两道凹槽，与推进缸活塞复位腔端内部两凹槽对应，粗中心管B两行程阀流道分别在两凹槽位置打有径向孔，作为两个行程阀流道开口；粗中心管B在中心阀组4端，通过中心阀组密封垫片与中心阀块内部对应流道密封；粗中心管C管壁上打有一个轴向孔，作为前卡瓦缸流道，粗中心管C靠近中心阀组端加工有凹槽，与中心阀组前端凹槽对应，在前卡瓦缸流道凹槽位置，粗中心管C打有径向孔，作为流道开口；在前卡瓦缸流道靠近前六方位置，粗中心管C打有径向孔，作为流道开口，粗中心管C轴向孔在前六方端开口封堵；

细中心管A、后六方、粗中心管A、推进缸活塞、粗中心管B、中心阀块、粗中心管C、细中心管B依次连接，组成中心管组件；后滑动支座、后支撑板、后卡瓦缸缸盖、后卡瓦缸缸筒、连接缸盖、推进缸缸筒、推进缸缸盖依次连接，组成后缸筒组件；前卡瓦缸缸盖B、前卡瓦缸缸筒、前卡瓦缸缸盖A、前支撑板、前滑动支座依次连接，组成前缸筒组件；后缸筒组件与中心管组件之间构成相对滑动配合，前缸筒组件与卡瓦缸缸盖B之间轴向锁定。

进一步的：

行程阀包括行程阀杆、行程阀密封圈、压紧螺母、行程阀弹簧、行程阀弹簧挡板、行程阀开口销；行程阀阀杆安装在推进缸活塞塞体内的轴向孔里，行程阀密封圈和压紧螺母套在行程阀阀杆上，通过螺纹安装在推进缸活塞塞体上，并压紧行程阀密封圈，行程阀弹簧挡板将行程阀弹簧压缩后，通过行程阀开口销套在行程阀阀杆上。

推进缸活塞还包括丝堵，推进缸活塞塞体上的两个径向孔用丝堵与推进缸活塞塞体连接密封。

所述前卡瓦缸还包括限位圆环、限位圆盘、螺钉；限位圆盘和卡瓦缸缸盖B固定连接，限位圆盘内部凹槽和粗中心管C外表面凹槽对应，内部安装限位圆环；限位圆盘通过螺钉和卡瓦缸缸盖B连接；前卡瓦缸还包括六方密封组件、卡瓦缸活塞导向密封组件、卡瓦缸缸盖导向密封组件。

阀组包括一种个开关阀、两个B位四通阀，三个顺序阀。中心阀组还包括中心圆盘，中心圆盘有两个，分别固定安装在粗中心管B、粗中心管C上。中心阀组还包括中心过滤组件、中心阀组密封组件、过滤塞、阻尼塞和中心阀组密封垫片；中心过滤组件通过粗中心管C压紧在中心阀块内部。中心阀组密封垫片被粗中心管B压紧在中心阀块内部，阀组通过径向孔通环空处，安装有过滤塞和阻尼塞；中心阀块内部加工有凹槽，用于安装中心阀组密封组件。

所述推进缸活塞还包括丝堵，推进缸活塞塞体上的两个径向孔用丝堵与推进缸活塞塞体连接密封。

所述后卡瓦缸还包括六方密封组件、卡瓦缸活塞导向密封组件、卡瓦缸缸盖导向密封组件。

六方内部加工有凹槽用于安装六方密封组件，实现其与细中心管A和粗中心管A之间密封，卡瓦缸活塞外部和内部加工有一系列凹槽用于安装卡瓦缸活塞导向密封组件，实现卡瓦缸活塞与后卡瓦缸缸筒和细中心管A之间导向密封，卡瓦缸缸盖内部加工有凹槽，用于安装卡瓦缸缸盖导向密封组件，实现其与卡瓦缸活塞筒之间导向密封。

中心阀组包括中心圆盘、中心阀块、阀组、中心过滤组件、粗中心管C、中心阀组密封组件、过滤塞、阻尼塞、中心阀组密封垫片。粗中心管B和粗中心管C通过螺纹连接在中心阀块两端，中心圆盘有两个，分别通过螺纹安装在粗中心管B、粗中心管C上，压紧中心阀块，中心阀块加工有中心孔，两端面环绕中心孔加工有阀组安装孔用于安装各个阀，中心过滤组件通过粗中心管C压紧在中心阀块内部，中心阀块上开有轴向孔和径向孔作为内部流道，中心阀组密封垫片被粗中心管B压紧在中心阀块内部，用于粗中心管B和中心阀块之间密封，阀组通过径向孔通环空处，根据液压原理图需要安装有过滤塞或阻尼塞，中心阀块内部加工有一系列凹槽，用于安装中心阀组密封组件，实现粗中心管C、阀组与中心阀块之间密封。阀组包括一个开关阀、两个B位四通阀，C个顺序阀。

前卡瓦缸包括卡瓦缸缸盖A、卡瓦缸弹簧、卡瓦缸活塞筒、前卡瓦缸缸筒、卡瓦缸活塞、细中心管B、六方、六方密封组件、卡瓦缸活塞导向密封组件、卡瓦缸缸盖导向密封组件、卡瓦缸缸盖B、螺钉、限位圆环、限位圆盘。卡瓦缸缸盖A、卡瓦缸缸盖B通过螺纹分别连接在前卡瓦缸缸筒两端，卡瓦缸活塞筒穿过卡瓦缸缸盖A通过螺纹和卡瓦缸活塞连接，卡瓦缸弹簧安装在卡瓦缸缸盖和卡瓦缸活塞之间，细中心管B穿过卡瓦缸活塞筒和卡瓦缸活塞通过螺纹与六方连接，粗中心管C穿过卡瓦缸缸盖B通过螺纹和六方连接，六方内部加工有凹槽用于安装六方密封组件，实现其与细中心管B和粗中心管C之间密封，卡瓦缸活塞外部和内部加工有一系列凹槽用于安装卡瓦缸活塞导向密封组件，实现卡瓦缸活塞与前卡瓦缸缸筒和细中心管B之间导向密封，卡瓦缸缸盖A、卡瓦缸缸盖B内部加工有凹槽，用于安装卡瓦缸缸盖导向密封组件，实现其与卡瓦缸活塞筒之间密封。限位圆盘通过螺钉和卡瓦缸缸盖B连接，限位圆盘内部凹槽和粗中心管C外表面凹槽对应，内部安装限位圆环，使限位圆盘和粗中心管C之间不能轴向移动。前卡瓦缸缸筒内部一端加工为内六方，与六方滑动配合，另一端加工为圆筒，与卡瓦缸活塞滑动配合，并且圆筒部分靠近端部位置，打有开孔，前卡瓦缸筒六方部分比后卡瓦缸筒短。

推进缸作用是当后卡瓦张开时，通过推进缸活塞向中心管组件提供推进力，当前卡瓦张开时，通过推进缸活塞向后缸筒组件提供向前移动复位力。后卡瓦缸作用是通过内部卡瓦缸活塞、卡瓦缸活塞筒、活塞筒接头向支撑杆B、支撑杆A提供推力，进而将后卡瓦支撑板张开，通过内部六方、后卡瓦缸缸筒、卡瓦缸缸盖A将中心管组件传来的钻头产生扭矩传递给后卡瓦。后卡瓦作用是当后卡瓦缸向支撑杆B、支撑杆A提供推力时，支撑板受径向力张开，支撑板固定到井壁上。中心阀组作用是，中心管组件内部流动高压液体通过中心过滤组件、中心阀块内部流道进入阀组，经过阀组以及粗中心管A、粗中心管B、粗中心管C上流道分配给后卡瓦缸、前卡瓦缸、推进缸。前卡瓦缸作用是通过内部卡瓦缸活塞、卡瓦缸活塞筒、活塞筒接头向支撑杆B、支撑杆A提供推力，进而将前卡瓦支撑板张开，通过内部六方、前卡瓦缸缸筒、卡瓦缸缸盖A将中心管组件传来的钻头产生扭矩传递给前卡瓦。前卡瓦作用是当前卡瓦缸向支撑杆B、支撑杆A提供推力时，支撑板受径向力张开，支撑板固定到井壁上。

本发明的突出优点是：连续管内提供的高压钻井液对牵引器进行控制和驱动，牵引能力强，可靠性高；不需要电缆提供电能，可以保证钻井液的有效循环空间；撑起机构设计合理，可以满足不同井眼直径的要求，具有承扭设计，因此可以在提供牵引力的同时，承受钻头传递的扭矩，对钻头施加钻压，牵引器采用单推进缸设计，长度较短，井下下入性强。

附图说明

图1是一种液控液驱连续管钻井牵引器整体结构示意图；图中： 1、推进缸，2、后卡瓦缸，3、后卡瓦，4、中心阀组，5、前卡瓦缸，6、前卡瓦。

图2是一种液控液驱连续管钻井牵引器推进缸结构示意图；图中：11、连接缸盖,12、推进缸缸筒，13、粗中心管A，14、推进缸活塞，15、粗中心管B，16、推进缸缸盖，17、推进缸缸盖密封导向元件，18、推进缸活塞密封导向元件，19、推进缸活塞密封垫，110、连接缸盖密封导向元件。

图3是一种液控液驱连续管钻井牵引器推进缸活塞部分结构示意图；图中：141、推进缸活塞塞体，142、丝堵，143、行程阀。

图4是一种液控液驱连续管钻井牵引器推进缸活塞行程阀部分结构示意图；图中：1431、行程阀杆，1432、行程阀密封圈，1433、压紧螺母，1434、行程阀弹簧，1435、行程阀弹簧挡板，1436、行程阀开口销。

图5是一种液控液驱连续管钻井牵引器后卡瓦缸结构示意图；图中：21、后卡瓦缸缸盖，22、后卡瓦缸弹簧，23、后卡瓦缸活塞筒，24、后卡瓦缸缸筒，25、后卡瓦缸活塞，26、细中心管A，27、后六方，28、后六方密封组件，29、后卡瓦缸活塞导向密封组件，210、后卡瓦缸缸盖导向密封组件。

图6是一种液控液驱连续管钻井牵引器后卡瓦结构示意图；图中：31、后滑动支座，32、后支撑板，33、后滑动套筒，34、后滑套接头，35、后支撑杆A，36、后支撑杆B，37、后活塞筒接头，38、后支座销轴，39、后连杆销轴，310、后连杆开口销。

图7是一种液控液驱连续管钻井牵引器中心阀组结构示意图；图中：41、中心圆盘，42、中心阀块，43、阀组，44、中心过滤组件，45、粗中心管C，46、中心阀组密封组件，47、过滤塞，48、阻尼塞，49、中心阀组密封垫片。

图8是一种液控液驱连续管钻井牵引器前卡瓦缸结构示意图；图中：51、前卡瓦缸缸盖A，52、前卡瓦缸弹簧，53、前卡瓦缸活塞筒，54、前卡瓦缸缸筒，55、前卡瓦缸活塞，56、细中心管B，57、前六方，58、前六方密封组件，59、前卡瓦缸活塞导向密封组件，510、前卡瓦缸缸盖导向密封组件，511、前卡瓦缸缸盖B，512、螺钉，513、限位圆环，514、限位圆盘。

图9是一种液控液驱连续管钻井牵引器前卡瓦结构示意图；图中：61、前滑动支座，62、前支撑板，63、前滑动套筒，64、前滑套接头，65、前支撑杆A，66、前支撑杆B，67、前活塞筒接头，68、前支座销轴，69、前连杆销轴，610、前连杆开口销。

图10是一种液控液驱连续管钻井牵引器牵引原理过程a示意图。

图11是一种液控液驱连续管钻井牵引器牵引原理过程b示意图。

图12是一种液控液驱连续管钻井牵引器牵引原理过程c示意图。

图13是一种液控液驱连续管钻井牵引器牵引原理过程d示意图。

图14是一种液控液驱连续管钻井牵引器牵引原理过程e示意图。

图15是一种液控液驱连续管钻井牵引器动作液压原理过程a示意图；

图16是一种液控液驱连续管钻井牵引器动作液压原理过程b示意图；

图17是一种液控液驱连续管钻井牵引器动作液压原理过程c示意图；

图18是一种液控液驱连续管钻井牵引器动作液压原理过程d示意图；

图19是一种液控液驱连续管钻井牵引器动作液压原理过程e示意图；

图中：K1、开关阀，D1、二位四通阀A，D2、二位四通阀B，C1、顺序阀A，C2、顺序阀B，C3、顺序阀C，Z1、阻尼孔A，Z2、阻尼孔B，Z3、阻尼孔C，Z4、阻尼孔D。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

在图1中，一种液控液驱连续管钻井牵引器，包括推进缸1、后卡瓦缸2、后卡瓦3、中心阀组4、前卡瓦缸5、前卡瓦6。

在图2中，推进缸1包括连接缸盖11、推进缸缸筒12、粗中心管A13、推进缸活塞14、粗中心管B15、推进缸缸盖16、推进缸缸盖密封导向元件17、推进缸活塞密封导向元件18、推进缸活塞密封垫19、连接缸盖密封导向元件110。连接缸盖11和推进缸缸盖16通过螺纹连接在推进缸缸筒12两端，粗中心管A13和粗中心管B15分别穿过连接缸盖11和推进缸缸盖16，并分别通过螺纹连接在推进缸活塞14两端。推进缸缸盖16外侧和内侧有一系列凹槽，用于安装推进缸缸盖密封导向元件17，实现其与推进缸缸筒12、粗中心管B15之间的密封。推进缸活塞14外侧和内侧加工有一系列凹槽，用于安装推进缸活塞密封导向元件18，实现其与推进缸缸筒12和粗中心管A13、粗中心管B15之间的密封。粗中心管A13和粗中心管B15之间用推进缸活塞密封垫19密封，连接缸盖11外侧和内侧有一系列凹槽，用于安装连接缸盖密封导向元件110，实现其与推进缸缸筒12、粗中心管A13之间的密封。

在图3中，推进缸活塞14包括推进缸活塞塞体141、丝堵142、行程阀143。推进缸活塞塞体141上打有两个反向的轴向孔，两个行程阀143分别安装在两个轴向孔里，推进缸活塞塞体141上打有两个径向孔分别用于连接两根轴向孔与推进缸活塞塞体141内部环形槽，径向孔开孔处用丝堵142封堵。

在图4中，行程阀143包括行程阀杆1431、行程阀密封圈1432、压紧螺母1433、行程阀弹簧1434、行程阀弹簧挡板1435、行程阀开口销1436。行程阀阀杆1431安装在推进缸活塞塞体141内轴向孔里，行程阀密封圈1432和压紧螺母1433套在行程阀阀杆1431上，通过螺纹安装在推进缸活塞塞体141上，并压紧行程阀密封圈1432，行程阀弹簧挡板1435将行程阀弹簧1434压缩后，通过行程阀开口销1436套在行程阀阀杆1431的一端。

在图5中，后卡瓦缸2包括后卡瓦缸缸盖A21、后卡瓦缸弹簧22、后卡瓦缸活塞筒23、后卡瓦缸缸筒24、后卡瓦缸活塞25、细中心管A26、后六方27、后六方密封组件28、后卡瓦缸活塞导向密封组件29、后卡瓦缸缸盖导向密封组件210。后卡瓦缸缸盖21和连接缸盖11分别通过螺纹连接在后卡瓦缸缸筒24两端，后卡瓦缸活塞筒23穿过后卡瓦缸缸盖21通过螺纹和后卡瓦缸活塞25连接，后卡瓦缸弹簧22安装在后卡瓦缸缸盖21和后卡瓦缸活塞25之间。细中心管A26穿过后卡瓦缸活塞筒23和后卡瓦缸活塞25并通过螺纹与后六方27端连接，粗中心管A13穿过连接缸盖11通过螺纹和六方27另一端连接。后六方27内部加工有凹槽用于安装后六方密封组件28，实现其与细中心管A26和粗中心管A13之间的密封。后卡瓦缸活塞25外部和内部加工有一系列凹槽用于安装后卡瓦缸活塞导向密封组件29，实现后卡瓦缸活塞25与后卡瓦缸缸筒24和细中心管A26之间导向密封，后卡瓦缸缸盖21内部加工有凹槽，用于安装卡瓦缸缸盖导向密封组件210，实现其与后卡瓦缸活塞筒23之间导向密封。后六方27截面外轮廓加工为外六方，后卡瓦缸缸筒24内部一端加工为内六方，与后六方27滑动配合，另一端加工为圆筒，与后卡瓦缸活塞25滑动配合，并且圆筒部分靠近端部位置，打有开孔。

在图6中，后卡瓦3包括后滑动支座31、后支撑板32、后滑动套筒33、后滑套接头34、后支撑杆A35、后支撑杆B36、后活塞筒接头37、后支座销轴38、后连杆销轴39、后连杆开口销310。后滑动套筒33两端通过螺纹分别连接后滑动支座31和后滑套接头34，后滑套接头34与后支撑杆A35之间、后支撑杆A35与后支撑杆B36之间、后支撑杆B36与后活塞筒接头37之间通过后连杆销轴39铰接，连杆销轴39用连杆开口销310固定。后活塞筒接头37通过螺纹与卡瓦缸活塞筒23连接，后支撑板32两端分别与后滑动支座31、后卡瓦缸缸盖21通过后支座销轴38铰接，细中心管A26依次穿过后滑动支座31、后滑动套筒33、后滑套接头34、后活塞筒接头37、后卡瓦缸活塞筒23。后支撑板32、后支撑杆A35、后支撑杆B36总共有三组并周向均布。

在图7中，中心阀组4包括中心圆盘41、中心阀块42、阀组43、中心过滤组件44、粗中心管C45、中心阀组密封组件46、过滤塞47、阻尼塞48、中心阀组密封垫片49。粗中心管B15和粗中心管C45通过螺纹连接在中心阀块42两端，中心圆盘41有两个，分别通过螺纹安装在粗中心管B15、粗中心管C45上，夹紧中心阀块42，中心阀块42加工有中心孔，两端面环绕中心孔加工有安装孔用于安装各个阀组43，中心过滤组件44通过粗中心管C45压紧在中心阀块42内部，中心阀块42上开有轴向孔和径向孔作为内部流道，中心阀组密封垫片49被粗中心管B15压紧在中心阀块42内部，用于粗中心管B15和中心阀块42之间密封。阀组43通过径向孔连通中心孔环空处，根据液压原理需要安装有过滤塞47或阻尼塞48，中心阀块42内部加工有一系列凹槽，用于安装中心阀组密封组件46，实现粗中心管C45、阀组43与中心阀块42之间密封。阀组43包括一个开关阀K1、两个二位四通阀D1、D2、和三个顺序阀C1、C2、C3。

在图8中，前卡瓦缸5包括前卡瓦缸缸盖A51、前卡瓦缸弹簧52、前卡瓦缸活塞筒53、前卡瓦缸缸筒54、前卡瓦缸活塞55、细中心管B56、前六方57、前六方密封组件58、前卡瓦缸活塞导向密封组件59、前卡瓦缸缸盖导向密封组件510、前卡瓦缸缸盖B511、螺钉512、限位圆环513、限位圆盘514。前卡瓦缸缸盖A51、前卡瓦缸缸盖B511通过螺纹分别连接在前卡瓦缸缸筒54两端，前卡瓦缸活塞筒53穿过前卡瓦缸缸盖A51通过螺纹和前卡瓦缸活塞55连接，前卡瓦缸弹簧52安装在前卡瓦缸缸盖A51和卡瓦缸活塞55之间。细中心管B56穿过前卡瓦缸活塞筒53和前卡瓦缸活塞55通过螺纹与前六方57连接，粗中心管C45穿过前卡瓦缸缸盖B511通过螺纹和前六方57连接，前六方57内部加工有凹槽用于安装前六方密封组件58，实现其与细中心管B56和粗中心管C45之间密封。前卡瓦缸活塞55外部和内部加工有一系列凹槽用于安装前卡瓦缸活塞导向密封组件59，实现前卡瓦缸活塞55与前前卡瓦缸缸筒54和细中心管B56之间导向密封。前卡瓦缸缸盖A51、前卡瓦缸缸盖B511内部加工有凹槽，用于安装前卡瓦缸缸盖导向密封组件510，实现其与前卡瓦缸活塞筒53之间密封。限位圆盘514通过螺钉512和前卡瓦缸缸盖B511连接，限位圆盘514内部凹槽和粗中心管C45外表面凹槽对应，内部安装限位圆环513，使限位圆盘514和粗中心管C45之间不能发生轴向移动。前卡瓦缸缸筒54内部一端加工为内六方，与前六方57滑动配合，另一端加工为圆筒，与前卡瓦缸活塞55滑动配合，并且圆筒部分靠近端部位置，打有开孔，前卡瓦缸筒54六方部分比后卡瓦缸筒24短。

在图9中，前卡瓦6包括前滑动支座61、前支撑板62、前滑动套筒63、前滑套接头64、前支撑杆A65、前支撑杆B66、前活塞筒接头67、前支座销轴68、前连杆销轴69、前连杆开口销610。前滑动套筒63两端通过螺纹分别连接前滑动支座61和前滑套接头64。前滑套接头64与前支撑杆A65之间、前支撑杆A65与前支撑杆B66之间、前支撑杆B66与前活塞筒接头67之间通过前连杆销轴69铰接，前连杆销轴69用前连杆开口销610固定。前活塞筒接头67通过螺纹与前卡瓦缸活塞筒53连接，前支撑板62与前滑动支座61、前卡瓦缸缸盖A51之间分别通过前支座销轴68铰接。细中心管B56依次穿过前滑动支座61、前滑动套筒63、前滑套接头64、前活塞筒接头67、前卡瓦缸活塞筒53。前卡瓦6处的前支撑板62、前支撑杆A65、前支撑杆B66总共周向排列三组。

细中心管A26、后六方27、粗中心管A13、推进缸活塞14、粗中心管B15、中心阀块42、粗中心管C45、细中心管B56依次连接，组成中心管组件。后滑动支座31、后支撑板32、后卡瓦缸缸盖21、后卡瓦缸缸筒24、后连接缸盖11、推进缸缸筒12、推进缸缸盖16依次连接，组成后缸筒组件，前卡瓦缸缸盖B511、前卡瓦缸缸筒54、前卡瓦缸缸盖A51、前支撑板62、前滑动支座61依次连接，组成前缸筒组件。后缸筒组件与中心管组件之间可以发生相对滑动，前缸筒组件由于限位圆盘514、限位圆环513、螺钉512将粗中心管C45与前卡瓦缸缸盖B511之间轴向固定，因此，前缸筒组件与中心管组件不发生轴向移动。

推进缸1作用是当后卡瓦3张开、前卡瓦6收缩时，通过推进缸活塞14向中心管组件提供推进力，当前卡瓦6张开、后卡瓦3收缩时，通过推进缸活塞14向后缸筒组件提供向前移动复位力。后卡瓦缸2作用是通过内部后卡瓦缸活塞25、后卡瓦缸活塞筒23、后活塞筒接头37向后支撑杆B36、后支撑杆A35提供推力，进而将后卡瓦3支撑板32张开，通过内部后六方27、后卡瓦缸缸筒24、后卡瓦缸缸盖21将中心管组件传来的钻头扭矩传递给后卡瓦3。后卡瓦3作用是当后卡瓦缸2向后支撑杆B36、后支撑杆A35提供推力时，后支撑板32受径向力张开，后支撑板32固定到井壁上。中心阀组4作用是，中心管组件内部流动高压液体通过中心过滤组件44、中心阀块42内部流道进入阀组43，经过阀组43以及粗中心管A13、粗中心管B15、粗中心管C45上流道分配给后卡瓦缸2、前卡瓦缸5、推进缸1。前卡瓦缸5作用是通过内部前卡瓦缸活塞55、前卡瓦缸活塞筒53、前活塞筒接头67向前支撑杆B66、前支撑杆A65提供推力，进而将前卡瓦6张开，通过内部前六方57、前卡瓦缸缸筒54、前卡瓦缸缸盖A51将中心管组件传来的钻头扭矩传递给前卡瓦6。前卡瓦6作用是当前卡瓦缸5向前支撑杆B66和A65提供推力时，前支撑板62受径向力张开，前支撑板62固定到井壁上。

粗中心管A13管壁上打有两个轴向孔分别作为后卡瓦缸2、推进缸1两腔中后部推进腔流道，两轴向孔在后六方27端开口封堵。在后卡瓦缸2的流道中靠近后六方27处，粗中心管A13打有径向孔，作为后卡瓦缸2流道开口。在推进缸1的推进腔流道中靠近推进缸活塞14处，粗中心管A13打有径向孔，作为推进缸1推进腔流道开口。粗中心管A13两个轴向孔流道在推进缸活塞14端通过推进缸活塞密封垫19与粗中心管B15对应流道导通。粗中心管B15管壁上打有五个轴向孔，分别作为后卡瓦缸2、推进缸1两腔、两个行程阀143流道。在推进缸1中靠近推进缸活塞14处的复位腔流道，粗中心管B15打有径向孔，作为推进缸1复位腔流道开口。粗中心管B15靠近推进缸活塞14端，加工有两道凹槽，与推进缸活塞14复位腔端内部两凹槽对应，粗中心管B15两行程阀143流道分别在两凹槽位置打有径向孔，作为两个行程阀143流道开口。

粗中心管B15在中心阀组4端，通过中心阀组密封垫片49与中心阀块42内部对应流道密封。粗中心管C45管壁上打有一个轴向孔，作为前卡瓦缸5流道，粗中心管C45靠近中心阀组4端加工有凹槽，与中心阀组4前端凹槽对应，在前卡瓦缸5流道凹槽位置，粗中心管C45打有径向孔，作为流道开口。在前卡瓦缸5流道靠近前六方57位置，粗中心管C45打有径向孔，作为流道开口，粗中心管C45轴向孔在前六方57端开口封堵。

本发明的牵引器牵引原理为：

过程a参照图10推进过程。后卡瓦腔通高压，后卡瓦张开，后缸筒组件相对井壁固定，前卡瓦腔通低压，卡瓦收缩，中心管组件和前缸筒组件相对井壁自由，推进腔通高压，复位腔通低压，中心管组件和前缸筒组件被推动向前移动。

过程b参照图11推进结束过程。中心管组件和前缸筒组件被推进至最大位移，前卡瓦腔通高压，前卡瓦张开，中心管组件和前缸筒组件被固定到井壁。后卡瓦腔通低压，后卡瓦收缩，后缸筒组件相对于井壁自由。

过程c参照图12复位过程。推进腔通低压，复位腔通高压，后缸筒组件被推动向前移动。

过程d参照图13复位结束过程。后缸筒组件被向前推进至最大位移，后卡瓦腔通高压，后卡瓦张开，后缸筒组件被固定到井壁。前卡瓦腔通低压，前卡瓦收缩，中心管组件和前缸筒组件相对于井壁自由。

过程e参照图14推进过程。后卡瓦腔通高压，卡瓦张开，后缸筒组件相对井壁固定，推进腔通高压，复位腔通低压，中心管组件和前缸筒组件被推动向前移动。此过程与过程a相同，至此牵引器前进一步，牵引动作完成一个循环。

牵引器动作液压原理为：

过程a参照图15推进过程。高压液体经过开关阀K1和二位四通阀D1，使后卡瓦缸2通高压，后卡瓦3上的支撑板32张开，后缸筒组件相对井壁固定，低压液体经过二位四通阀D1使前卡瓦缸5通低压，前卡瓦6收缩，中心管组件和前缸筒组件相对井壁自由。后卡瓦缸2憋压压力达到顺序阀C1标定压力时，高压液体经过顺序阀C1使得二位四通阀D2保持左位，高压液体进一步憋压压力到达顺序阀C3标定压力时，高压液体通过顺序阀C3、二位四通阀D2使得推进缸1推进腔通高压，低压液体通过二位四通阀D2使得复位腔通低压，中心管组件和前缸筒组件被推动向前移动。

过程b参照图16推进结束过程。中心管组件和前缸筒组件被推进至最大位移，推进缸活塞14前端复位腔中安装行程阀143受压打开，推进缸1后端推进腔中高压液体使得二位四通阀D1换向，高压液体经过二位四通阀D1使得前卡瓦缸5通高压，前卡瓦6张开，中心管组件和前缸筒组件被固定到井壁，低压液体经过二位四通阀D1使得后卡瓦缸2通低压，后卡瓦3收缩，后缸筒组件相对于井壁自由。

过程c参照图17复位过程。前卡瓦缸5憋压压力达到顺序阀C2标定压力时，高压液体经过二位四通阀D1、顺序阀C2使得二位四通阀D2换向，高压液体进一步憋压压力到达顺序阀C3标定压力时，推进缸1前端复位腔通高压，低压液体通过二位四通阀D2使得推进缸1后端推进腔通低压，后缸筒组件被推动向前移动复位。

过程d参照图18复位结束过程。后缸筒组件被推进至最大位移，推进缸活塞14后端动力腔中安装行程阀143受压打开，推进缸1前端复位腔中高压液体使得二位四通阀D1换向，高压液体经过二位四通阀D1使得后卡瓦缸2通高压，后卡瓦3张开，后缸筒组件被固定到井壁，低压液体经过二位四通阀D1使得前卡瓦缸5通低压，前卡瓦6收缩，中心管组件和前缸筒组件相对于井壁自由。

过程e参照图19推进过程。后卡瓦缸2憋压压力达到顺序阀C1标定压力时，高压液体经过二位四通阀D1和顺序阀C1使得二位四通阀D2保持左位，高压液体进一步憋压压力到达顺序阀C3标定压力时，高压液体通过顺序阀C3、二位四通阀D2使得推进缸1推进腔通高压，低压液体通过二位四通阀D2使得复位腔通低压，中心管组件和前缸筒组件被推动向前移动。此过程与过程a相同。牵引器牵引动作完成一个循环，如此循环往复，不断对连续管提供牵引力。

Claims (10)

1.一种液控液驱连续管钻井牵引器，其特征是：包括由前至后依次连接的前卡瓦（6）、前卡瓦缸（5）、中心阀组（4）、推进缸（1）、后卡瓦缸（2）以及后卡瓦（3），其中：

所述推进缸（1）包括连接缸盖（11）、推进缸缸筒（12）、粗中心管A（13）、推进缸活塞（14）、粗中心管B（15）和推进缸缸盖（16）；连接缸盖（11）和推进缸缸盖（16）分别固定连接在推进缸缸筒（12）两端，推进缸活塞（14）安装于推进缸缸筒（12）中并将其间隔为后端的推进腔和前端的复位腔；粗中心管A（13）和粗中心管B（15）分别穿过连接缸盖（11）和推进缸缸盖（16）固定连接在推进缸活塞（14）两端；推进缸活塞（14）包括推进缸活塞塞体（141）、行程阀（143），推进缸活塞塞体（141）上打有两个反向的轴向孔，两个行程阀（143）分别安装在两个轴向孔里；

前卡瓦缸（5）包括前卡瓦缸缸盖A（51）、前卡瓦缸弹簧（52）、前卡瓦缸活塞筒（53）、前卡瓦缸缸筒（54）、前卡瓦缸活塞（55）、细中心管B（56）、前六方（57）以及前卡瓦缸缸盖B（511）；前卡瓦缸缸盖A（51）和前卡瓦缸缸盖B（511）分别固定连接在前卡瓦缸缸筒（54）两端；前卡瓦缸缸筒（54）内部的后端部分加工为内六方结构、前端部分加工为圆筒结构，前六方（57）滑动配合安装在前卡瓦缸缸筒（54）的内六方结构中，前卡瓦缸活塞（55）滑动配合安装在前卡瓦缸缸筒（54）的圆筒结构中；

前卡瓦（6）包括前滑动支座（61）、前支撑板（62）、前滑动套筒（63）、前滑套接头（64）、前支撑杆A（65）、前支撑杆B（66）、前活塞筒接头（67）、前支座销轴（68）以及前连杆销轴（69）；前滑动套筒（63）的前端连接前滑动支座（61）、后端连接前滑套接头（64）；前卡瓦缸活塞筒（53）的一端穿过前卡瓦缸缸盖A（51）和前卡瓦缸活塞（55）连接、另一端连接前活塞筒接头（67），前卡瓦缸弹簧（52）套装在前卡瓦缸活塞筒（53）上安装在前卡瓦缸缸盖A（51）和前卡瓦缸活塞（55）之间；前滑套接头（64）后端通过前连杆销轴（69）铰链连接有前支撑杆A（65），前活塞筒接头（67）前端通过前连杆销轴（69）铰链连接有前支撑杆B（66），前支撑杆A（65）与前支撑杆B（66）之间通过前连杆销轴（69）铰接；前支撑板（62）位于前滑套接头（64）以及前活塞筒接头（67）外部且两端分别与前滑动支座（61）、前卡瓦缸缸盖A（51）之间通过前支座销轴（68）铰接；

细中心管B（56）依次穿过前滑动支座（61）、前滑动套筒（63）、前滑套接头（64）、前活塞筒接头（67）、前卡瓦缸活塞筒（53）、前卡瓦缸活塞（55）与前六方（57）固定连接；

后卡瓦缸（2）包括后卡瓦缸缸盖（21）、后卡瓦缸弹簧（22）、后卡瓦缸活塞筒（23）、后卡瓦缸缸筒（24）、后卡瓦缸活塞（25）、细中心管A（26）以及后六方（27）；后卡瓦缸缸筒（24）的后端与后卡瓦缸缸盖（21）连接、前端与推进缸（1）的连接缸盖（11）连接；后卡瓦缸缸筒（24）内部的前端部分加工为内六方结构、后端部分加工为圆筒结构，后六方（27）滑动配合安装在后卡瓦缸缸筒（24）的内六方结构中，后卡瓦缸活塞（25）滑动配合安装在后卡瓦缸缸筒（24）的圆筒结构中；

后卡瓦（3）包括后滑动支座（31）、后支撑板（32）、后滑动套筒（33）、后滑套接头（34）、后支撑杆A（35）、后支撑杆B（36）、后活塞筒接头（37）、后支座销轴（38）、后连杆销轴（39）；后滑动套筒（33）的后端连接后滑动支座（31）、前端连接后滑套接头（34）；后卡瓦缸活塞筒（23）的一端穿过卡瓦缸缸盖（21）和后卡瓦缸活塞（25）连接、另一端连接后活塞筒接头（37），后卡瓦缸弹簧（22）套装在后卡瓦缸活塞筒（23）上安装在后卡瓦缸缸盖（21）和后卡瓦缸活塞（25）之间；后滑套接头（34）前端通过后连杆销轴（39）铰链连接有后支撑杆A（35），后活塞筒接头（37）后端通过后连杆销轴（39）铰链连接有后支撑杆B（36），后支撑杆A（35）与后支撑杆B（36）之间通过后连杆销轴（39）铰接；后支撑板（32）位于后滑套接头（34）以及后活塞筒接头（37）外部且两端分别与后滑动支座（31）、后卡瓦缸缸盖（21）之间通过后支座销轴（38）铰接；

细中心管A（26）依次穿过后滑动支座（31）、后滑动套筒（33）、后滑套接头（34）、后活塞筒接头（37）、后卡瓦缸活塞筒（23）、后卡瓦缸活塞（25）与后六方（27）固定连接；

中心阀组（4）包括中心阀块（42）、阀组（43）、粗中心管C（45）；粗中心管B（15）和粗中心管C（45）固定连接在中心阀块（42）两端并压紧中心阀块（42）；中心阀块（42）加工有中心孔，两端面环绕中心孔加工有安装孔用于安装阀组（43），中心阀块（42）上开有轴向孔和径向孔作为内部流道；

粗中心管A（13）管壁上打有两个轴向孔分别作为后卡瓦缸（2）、推进缸1两腔中后部推进腔流道，两轴向孔在后六方（27）端开口封堵；在后卡瓦缸（2）的流道中靠近后六方（27）处，粗中心管A（13）打有径向孔，作为后卡瓦缸（2）流道开口；在推进缸（1）的推进腔流道中靠近推进缸活塞（14）处，粗中心管A（13）打有径向孔，作为推进缸（1）推进腔流道开口；粗中心管A（13）两个轴向孔流道在推进缸活塞（14）端通过推进缸活塞密封垫（19）与粗中心管B（15）对应流道导通；粗中心管B（15）管壁上打有五个轴向孔，分别作为后卡瓦缸（2）、推进缸（1）的推进腔和复位腔体、两个行程阀（143）流道；在推进缸（1）中靠近推进缸活塞（14）处的复位腔流道，粗中心管B（15）打有径向孔，作为推进缸（1）复位腔流道开口；粗中心管B（15）靠近推进缸活塞（14）端，加工有两道凹槽，与推进缸活塞（14）复位腔端内部两凹槽对应，粗中心管B（15）两行程阀（143）流道分别在两凹槽位置打有径向孔，作为两个行程阀（143）流道开口；粗中心管B（15）在中心阀组4端，通过中心阀组密封垫片（49）与中心阀块（42）内部对应流道密封；粗中心管C（45）管壁上打有一个轴向孔，作为前卡瓦缸（5）流道，粗中心管C（45）靠近中心阀组（4）端加工有凹槽，与中心阀组（4）前端凹槽对应，在前卡瓦缸（5）流道凹槽位置，粗中心管C（45）打有径向孔，作为流道开口；在前卡瓦缸（5）流道靠近前六方（57）位置，粗中心管C（45）打有径向孔，作为流道开口，粗中心管C（45）轴向孔在前六方（57）端开口封堵；

细中心管A（26）、后六方（27）、粗中心管A（13）、推进缸活塞（14）、粗中心管B（15）、中心阀块（42）、粗中心管C（45）、细中心管B（56）依次连接，组成中心管组件；后滑动支座（31）、后支撑板（32）、后卡瓦缸缸盖（21）、后卡瓦缸缸筒（24）、连接缸盖（11）、推进缸缸筒（12）、推进缸缸盖（16）依次连接，组成后缸筒组件；前卡瓦缸缸盖B（511）、前卡瓦缸缸筒（54）、前卡瓦缸缸盖A（51）、前支撑板（62）、前滑动支座（61）依次连接，组成前缸筒组件；后缸筒组件与中心管组件之间构成相对滑动配合，前缸筒组件与卡瓦缸缸盖B（511）之间轴向锁定。

2.根据权利要求1所述的液控液驱连续管钻井牵引器，其特征是：行程阀（143）包括行程阀杆（1431）、行程阀密封圈（1432）、压紧螺母（1433）、行程阀弹簧（1434）、行程阀弹簧挡板（1435）、行程阀开口销（1436）；行程阀阀杆（1431）安装在推进缸活塞塞体（141）内的轴向孔里，行程阀密封圈（1432）和压紧螺母（1433）套在行程阀阀杆（1431）上，通过螺纹安装在推进缸活塞塞体（141）上，并压紧行程阀密封圈（1432），行程阀弹簧挡板（1435）将行程阀弹簧（1434）压缩后，通过行程阀开口销（1436）套在行程阀阀杆（1431）上。

3.根据权利要求1所述的连续管钻井牵引器用液控轴向推进缸，其特征在于：推进缸活塞（14）还包括丝堵（142），推进缸活塞塞体（141）上的两个径向孔用丝堵（142）与推进缸活塞塞体（141）连接密封。

4.根据权利要求1所述的一种液控液驱连续管钻井牵引器，其特征是：所述前卡瓦缸（5）还包括限位圆环（513）、限位圆盘（514）、螺钉（512）；限位圆盘（514）和卡瓦缸缸盖B（511）固定连接，限位圆盘（514）内部凹槽和粗中心管C（45）外表面凹槽对应，内部安装限位圆环（513）；限位圆盘（514）通过螺钉（512）和卡瓦缸缸盖B（511）连接；前卡瓦缸（5）还包括六方密封组件（58）、卡瓦缸活塞导向密封组件（59）、卡瓦缸缸盖导向密封组件（510）。

5.根据权利要求1所述的一种液控液驱连续管钻井牵引器，其特征是：阀组（43）包括一种个开关阀、两个B位四通阀，三个顺序阀。

6.根据权利要求1所述的一种液控液驱连续管钻井牵引器，其特征是：所述中心阀组（4）还包括中心圆盘（41），中心圆盘（41）有两个，分别固定安装在粗中心管B（15）、粗中心管C（45）上。

7.根据权利要求1所述的一种液控液驱连续管钻井牵引器，其特征是：所述中心阀组（4）还包括中心过滤组件（44）、中心阀组密封组件（46）、过滤塞（47）、阻尼塞（48）和中心阀组密封垫片（49）；中心过滤组件（44）通过粗中心管C（45）压紧在中心阀块（42）内部；中心阀组密封垫片（49）被粗中心管B（15）压紧在中心阀块（42）内部，阀组（43）通过径向孔通环空处，安装有过滤塞（47）和阻尼塞（48）；中心阀块（42）内部加工有凹槽，用于安装中心阀组密封组件（46）。

8.根据权利要求1所述的一种液控液驱连续管钻井牵引器，其特征是：所述推进缸活塞（14）还包括丝堵（142），推进缸活塞塞体（141）上的两个径向孔用丝堵（142）与推进缸活塞塞体（141）连接密封。

9.根据权利要求1所述的一种液控液驱连续管钻井牵引器，其特征是：所述后卡瓦缸（2）还包括六方密封组件（28）、卡瓦缸活塞导向密封组件（29）、卡瓦缸缸盖导向密封组件（210）。

10.根据权利要求1所述的一种液控液驱连续管钻井牵引器，其特征是：六方内部加工有凹槽用于安装六方密封组件（28），实现其与细中心管A（26）和粗中心管A（13）之间密封，卡瓦缸活塞（25）外部和内部加工有一系列凹槽用于安装卡瓦缸活塞导向密封组件（29），实现卡瓦缸活塞（25）与后卡瓦缸缸筒（24）和细中心管A（26）之间导向密封，卡瓦缸缸盖（21）内部加工有凹槽，用于安装卡瓦缸缸盖导向密封组件（210），实现其与卡瓦缸活塞筒（23）之间导向密封。