CN110644933A - 带有油管牵引装置的抽油杆和套管 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带有油管牵引装置的抽油杆和套管，抽油杆包括内管，内管的底部设有接盘，接盘上设有若干个连接孔，每个连接孔内均连接有油管，牵引装置连接在油管的另一端；牵引装置包括壳体和设置在壳体内的推动机构与转向机构，推动机构用于将壳体向前推动，使油管分散开，转向机构用于改变壳体的移动方向；一种套管，包括空心管和设置在空心管内的卡盘和中心杆，卡盘螺纹连接在中心杆上，且靠近中心杆的底端设置，中心杆的底壁上连接有用于吸附牵引装置的电磁铁，油管的一端与卡盘连接，卡盘与接盘螺纹连接，中心杆上的螺纹方向与接盘上的螺纹方向相反，卡盘上设有用于使其自动转动的旋转机构，采用套管将油管安装在内管上，连接较为方便。

Description

带有油管牵引装置的抽油杆和套管

技术领域

本发明涉及一种采用机械，更具体地说，它涉及一种带有油管牵引装置的抽油杆和管套。

背景技术

油田中开采石油需要打上多个油井，是因为石油处于地下的石缝中，油坑中的石油被开采完后，就要重新选择一个位置重新打井，又因为，油坑的勘探较为困难，往往会打出很多费井，即使出油的油井，其井口位于油坑的位置也不同，有时偏离油坑中心位置较大，出油率就会偏低，再重新打井成本又较高。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种带有油管牵引装置的抽油杆，解决了油井偏离油坑中心位置时，出油率低的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种带有油管牵引装置的抽油杆，所述抽油杆包括内管，所述内管的底部设有接盘，所述接盘上开设有若干个连接孔，每个连接孔内均可拆卸固定连接有油管，所述牵引装置连接在油管的另一端；

所述牵引装置包括壳体和设置在壳体内部的推动机构与转向机构，所述推动机构包括推动涡轮和动力电机，所述推动涡轮设置在壳体的尾部，所述推动涡轮与动力电机之间设有联杆，所述连杆的一端与推动涡轮连接，另一端与动力电机的输出轴连接；

所述壳体内设有压力传感器，所述压力传感器将信号传递给转向机构用于改变壳体的移动方向。

本发明进一步设置为：所述转向机构包括安装座、陀螺仪、X轴转向组件和Y轴转向组件，所述安装座的底部设有支杆，并且通过支杆悬置在壳体前进方向的中心位置，所述联杆通过陀螺仪固定在安装座的中心位置，所述X轴转向组件和Y轴转向组件设置在安装座相邻的两侧，所述X轴转向组件包括方位电机、丝杆、丝杆套、限位支架、夹套及横杆，所述横杆的一端连接在联杆上，所述方位电机和限位支架固定在安装座上，所述丝杆的一端与方位电机的输出轴固定连接，另一端与丝杆套螺纹连接，所述丝杆套的外圆周面上设有限位杆，所述限位支架上设有滑槽，所述限位杆在滑槽内滑动，所述夹套的一端与丝杆套固定连接，另一端与横杆活动连接，所述Y轴转向组件与X轴转向组件结构相同。

本发明进一步设置为：所述壳体的四周分别设有通孔，每个通孔内均设有一个转向机构，所述转向机构包括方位电机和转向涡轮，所述转向涡轮连接在方位电机的输出轴上。

本发明进一步设置为：所述壳体在靠近尾部的两侧分别设有一个可转动的侧翼，所述壳体的顶部设有可转动的脊翼，所述转向机构包括两个侧翼电机和一个脊翼电机，所述侧翼上设有侧翼转轴，所述侧翼转轴的另一端与侧翼电机的输出轴固定连接，所述脊翼上设有脊翼转轴，所述脊翼转轴的另一端与脊翼电机的输出轴固定连接。

本发明进一步设置为：所述壳体内设有蓄电池，所述蓄电池与电机电连接。

本发明进一步设置为：所述蓄电池紧贴在动力电机上。

本发明的优点，通过在内管的底部连接多个油管，多个油管再通过迁移装置带动朝向不同方向延伸，扩大了内管的采油面积，从而提高出油率。

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种套管，解决了油管与内管连接不便的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种用于将油管连接在接盘上的套管，所述套管包括空心管和设置在空心管内的卡盘和中心杆，所述卡盘螺纹连接在中心杆上，且靠近中心杆的底端设置，所述空心管位于卡盘底部的位置设有用于放入油管的容腔，所述中心杆的底壁上连接有用于吸附牵引装置的电磁铁，所述油管的一端与卡盘连接，所述卡盘与接盘螺纹连接，所述中心杆上的螺纹方向与接盘上的螺纹方向相反，所述卡盘上设有用于使其自动转动的旋转机构。

本发明进一步设置为：所述旋转机构包括齿环和若干个附属电机，若干个附属电机均固定在中心杆上，并且沿中心杆周向均匀分布，所述齿环同轴固定在卡盘的上端面，每个附属电机的输出轴上均连接有分齿轮，若干个分齿轮均与齿环啮合，所述中心杆位于电磁铁与卡盘之间位置的外圆周面上设有凹槽和弧形弹性触杆，所述弹性触杆设有若干个，并且沿中心杆周向均匀分布，每个触杆的端头均连接有压力开关，所述压力开关与附属电机电连接。

本发明的优点，通过套管辅助油管与内管的连接，因为，油管设有多个，而无法直接安装在内管上，采用套管方便依次将油管连接在内管上，装配较为方便。

附图说明

图1为牵引装置的示意图1；

图2为转向机构的实施例1示意图；

图3为牵引装置的示意图2；

图4为套管在内管中的示意图。

图中：1、内管；2、接盘；3、连接孔；4、卡盘；5、壳体；6、推动涡轮；7、动力电机；8、安装座；9、支杆；10、方位电机；11、丝杆；12、丝杆套；13、限位支架；14、夹套；15、横杆；16、空心管；17、中心杆；18、电磁铁；19、弹性触杆；20、联杆；21、转向涡轮；22、限位杆。

具体实施方式

参照图1至图4对本发明带有油管牵引装置的抽油杆和套管实施例做进一步说明。

一种带有油管牵引装置的抽油杆，抽油杆包括内管1，在内管1中靠近底部设有接盘2，接盘2与内管1螺纹连接，接盘2上开设有三个连接孔3，每个连接孔3内均可拆卸固定连接有油管，牵引装置连接在油管的另一端；牵引装置包括密封壳体5和设置在壳体5内部的推动机构与转向机构，推动机构包括推动涡轮6和动力电机7，推动涡轮6设置在壳体5的尾部，推动涡轮6与动力电机7之间设有联杆20，连杆的一端与推动涡轮6连接，另一端与动力电机7的输出轴连接；壳体5内设有压力传感器，压力传感器将信号传递给转向机构用于改变壳体5的移动方向。

壳体5在初始时，通过其自身的重力和内部带有空气的密封容腔产生浮力沉降在石油液面下，压力传感器能够自动感应到石油的液压，调整壳体5的移动位置，电动电机控制推动涡轮6转动，产生推力使壳体5向前移动，从而拉动油管的移动，油管的端口连接有过滤网，用于阻拦石油中混合的泥沙，不同的压传感器上设置特定的压力值，以便三个油管处于不同的位置，扩大了内管1的采油面积，提高出油率，在壳体5的尾部设有圆管，推动涡轮6设置在圆管内，圆管与壳体5连接的部位设有多个通孔，每个通孔上均连接有过滤网，圆管用于保护推动涡轮6，推动涡轮6在旋转过程中，推动涡轮6与壳体5之间的位置产生负压，圆管外的石油从通孔进入到圆管内，通过通孔上的过滤网过滤掉石油中的泥沙，防止推动涡轮6在转动时撞击石油中的泥沙而变形影响使用寿命。

壳体5外设置的转向机构用于改变壳体5的前进方向，转向机构有三种实施方式：

实施例1

转向机构包括安装座8、陀螺仪、X轴转向组件和Y轴转向组件，安装座8的底部设有支杆9，并且通过支杆9悬置在壳体5前进方向的中心位置，联杆20通过陀螺仪固定在安装座8的中心位置，X轴转向组件和Y轴转向组件设置在安装座8相邻的两侧，X轴转向组件包括方位电机10、丝杆11、丝杆套12、限位支架13、夹套14及横杆15，横杆15的一端连接在联杆20上，方位电机10和限位支架13固定在安装座8上，丝杆11的一端与方位电机10的输出轴固定连接，另一端与丝杆套12螺纹连接，丝杆套12的外圆周面上设有限位杆22，限位支架13上设有滑槽，限位杆22在滑槽内滑动，夹套14的一端与丝杆套12固定连接，另一端与横杆15活动连接，Y轴转向组件与X轴转向组件结构相同。

当壳体5在沿水平方前进时，X轴转向组件用于控制壳体5左右偏移，Y轴转向组件用于控制壳体5上下偏移，控制壳体5的偏移方式为，方位电机10旋转，丝杆11随方位电机10的输出轴一起转动，与丝杆11螺纹连接的丝杆套12收到限位杆22的制约，丝杆套12与丝杆11相对转动，丝杆套12沿滑槽方向移动，动力电机7通过横杆15与夹套14连接，夹套14连接在丝杆套12上，从而达到控制动力电机7和推动涡轮6摆动效果，丝杆11在远离方位电机10的一端螺纹连接有限位螺母，通过转动限位螺母调节丝杆套12的最大行程，避免因联杆20转动幅度过大而造成推动涡轮6与圆管的内壁发生撞击，夹套14由一对平行长条板和一对平行圆杆构成，圆杆与长条板垂直设置，长条板与丝杆套12固定连接，横杆15插入在两圆杆之间，两圆杆之间的距离略大于横杆15的直径。

实施例2

壳体5的四周分别设有通孔，每个通孔内均设有一个转向机构，转向机构包括方位电机10和转向涡轮21，转向涡轮21连接在方位电机10的输出轴上。该实施例是通过在壳体5的侧面添加助力达到改变方位的效果，当壳体5沿水平方向移动时，需要壳体5向上移动，壳体5下方的方位电机10启动带动转向涡轮21旋转，从而推动壳体5向上移动，需要壳体5相下移动，壳体5上方的方位电机10启动带动转向涡轮21旋转，推动壳体5向下移动。

实施例3

壳体5在靠近尾部的两侧分别设有一个可转动的侧翼，壳体5的顶部设有可转动的脊翼，转向机构包括两个侧翼电机和一个脊翼电机，侧翼上设有侧翼转轴，侧翼转轴的另一端与侧翼电机的输出轴固定连接，脊翼上设有脊翼转轴，脊翼转轴的另一端与脊翼电机的输出轴固定连接。该实施例是利用飞机机翼的原理，通过改变侧翼或脊翼的方向，达到改变壳体5移动方向的效果，机翼电机和侧翼电机均选用伺服电机，控制精度较高。

壳体5内设有蓄电池，蓄电池与电机电连接，蓄电池紧贴在动力电机7上。因为，油坑中的温度较低，蓄电池在较低温度下，电量损耗较快，将蓄电池紧靠在动力电机7上可以起到保温的效果，提高蓄电池的供电时间。

一种用于将油管连接在接盘2上的套管，套管包括空心管16和设置在空心管16内的卡盘4和中心杆17，卡盘4螺纹连接在中心杆17上，且靠近中心杆17的底端设置，空心管16位于卡盘4底部的位置设有用于放入油管的容腔，油管与卡盘4连接的一端内径小于油管长度中间位置的内经，油管两端的内径相同，油管设置为波纹管，中心杆17的底壁上连接有用于吸附牵引装置的电磁铁18，油管的一端与卡盘4连接，卡盘4与接盘2螺纹连接，中心杆17上的螺纹方向与接盘2上的螺纹方向相反，卡盘4上设有用于使其自动转动的旋转机构。

空心管16的设置用于卡盘4和油管放入其内，空心管16的外壁上设有与内管1弧度相同的稳定块，稳定块与内管1配合，起到稳定作用，避免卡盘4与接盘2连接时产生晃动，空心管16的上方连接有端板，中心杆17插入在端板的中心位置，中心杆17位于端板的上方设有用于与端板相抵的限位块，当卡盘4处于空心管16内时，起到螺母的作用，使中心杆17与空心管16保持固定，卡盘4与接盘2连接后，空心管16随中心杆17上升，能够重复使用，在牵引装置随中心杆17移动到连接孔3位置后，电磁铁18断电，磁力消失，牵引装置从连接孔3进入到油坑中，待容腔中的油管都穿过连接孔3后，中心杆17转动使卡盘4与接盘2连接，之后，中心杆17带动空心管16从内管1中抽出，重新安装下一个油管，装配较为方便。

旋转机构包括齿环和若干个附属电机，若干个附属电机均固定在中心杆17上，并且沿中心杆17周向均匀分布，齿环同轴固定在卡盘4的上端面，每个附属电机的输出轴上均连接有分齿轮，若干个分齿轮均与齿环啮合，中心杆17位于电磁铁18与卡盘4之间位置的外圆周面上设有凹槽和弧形弹性触杆19，弹性触杆19设有若干个，并且沿中心杆17周向均匀分布，每个触杆的端头均连接有压力开关，压力开关与附属电机电连接。若干个弹性触杆19呈喇叭状设置，用于矫正，当所有弹性触杆19均与连接孔3的内壁接触后，附属电机才会启动，使卡盘4旋转，避免损伤螺牙，因为，卡盘4与接盘2连接后，中心杆17要与卡盘4分离，凹槽的设置，用于收纳弹性触杆19，减少弹性触杆19的占用空间。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种带有油管牵引装置的抽油杆，所述抽油杆包括内管（1），其特征是：所述内管（1）的底部设有接盘（2），所述接盘（2）上开设有若干个连接孔（3），每个连接孔（3）内均可拆卸固定连接有油管，所述牵引装置连接在油管的另一端；

所述牵引装置包括壳体（5）和设置在壳体（5）内部的推动机构与转向机构，所述推动机构包括推动涡轮（6）和动力电机（7），所述推动涡轮（6）设置在壳体（5）的尾部，所述推动涡轮（6）与动力电机（7）之间设有联杆（20），所述连杆的一端与推动涡轮（6）连接，另一端与动力电机（7）的输出轴连接；

所述壳体（5）内设有压力传感器，所述压力传感器将信号传递给转向机构用于改变壳体（5）的移动方向。

2.根据权利要求1所述的带有油管牵引装置的抽油杆，其特征是：所述转向机构包括安装座（8）、陀螺仪、X轴转向组件和Y轴转向组件，所述安装座（8）的底部设有支杆（9），并且通过支杆（9）悬置在壳体（5）前进方向的中心位置，所述联杆（20）通过陀螺仪固定在安装座（8）的中心位置，所述X轴转向组件和Y轴转向组件设置在安装座（8）相邻的两侧，所述X轴转向组件包括方位电机（10）、丝杆（11）、丝杆逃、限位支架（13）、夹套（14）及横杆（15），所述横杆（15）的一端连接在联杆（20）上，所述方位电机（10）和限位支架（13）固定在安装座（8）上，所述丝杆（11）的一端与方位电机（10）的输出轴固定连接，另一端与丝杆套（12）螺纹连接，所述丝杆套（12）的外圆周面上设有限位杆（22），所述限位支架（13）上设有滑槽，所述限位杆（22）在滑槽内滑动，所述夹套（14）的一端与丝杆套（12）固定连接，另一端与横杆（15）活动连接，所述Y轴转向组件与X轴转向组件结构相同。

3.根据权利要求1所述的带有油管牵引装置的抽油杆，其特征是：所述壳体（5）的四周分别设有通孔，每个通孔内均设有一个转向机构，所述转向机构包括方位电机（10）和转向涡轮（21），所述转向涡轮（21）连接在方位电机（10）的输出轴上。

4.根据权利要求1所述的带有油管牵引装置的抽油杆，其特征是：所述壳体（5）在靠近尾部的两侧分别设有一个可转动的侧翼，所述壳体（5）的顶部设有可转动的脊翼，所述转向机构包括两个侧翼电机和一个脊翼电机，所述侧翼上设有侧翼转轴，所述侧翼转轴的另一端与侧翼电机的输出轴固定连接，所述脊翼上设有脊翼转轴，所述脊翼转轴的另一端与脊翼电机的输出轴固定连接。

5.根据权利要求1至4任意一项权利要求所述的带有油管牵引装置的抽油杆，其特征是：所述壳体（5）内设有蓄电池，所述蓄电池与电机电连接。

6.根据权利要求5所述的带有油管牵引装置的抽油杆，其特征是：所述蓄电池紧贴在动力电机（7）上。

7.一种用于将油管连接在接盘（2）上的套管，其特征是：所述套管包括空心管（16）和设置在空心管（16）内的卡盘（4）和中心杆（17），所述卡盘（4）螺纹连接在中心杆（17）上，且靠近中心杆（17）的底端设置，所述空心管（16）位于卡盘（4）底部的位置设有用于放入油管的容腔，所述中心杆（17）的底壁上连接有用于吸附牵引装置的电磁铁（18），所述油管的一端与卡盘（4）连接，所述卡盘（4）与接盘（2）螺纹连接，所述中心杆（17）上的螺纹方向与接盘（2）上的螺纹方向相反，所述卡盘（4）上设有用于使其自动转动的旋转机构。

8.根据权利要求7所述的套管，其特征是：所述旋转机构包括齿环和若干个附属电机，若干个附属电机均固定在中心杆（17）上，并且沿中心杆（17）周向均匀分布，所述齿环同轴固定在卡盘（4）的上端面，每个附属电机的输出轴上均连接有分齿轮，若干个分齿轮均与齿环啮合，所述中心杆（17）位于电磁铁（18）与卡盘（4）之间位置的外圆周面上设有凹槽和弧形弹性触杆（19），所述弹性触杆（19）设有若干个，并且沿中心杆（17）周向均匀分布，每个触杆的端头均连接有压力开关，所述压力开关与附属电机电连接。

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