CN111852440A - 一种爬行器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种爬行器，该爬行器包括：壳体、设置在壳体内的控制器、第一动力组件、第二动力组件，以及支撑臂、滚轮、压力传感器。其中，压力传感器设置在滚轮上，且与控制器电连接。控制器用于接收压力传感器传递来的压力数据，并根据压力数据控制第一动力组件工作。第一动力组件与支撑臂连接，用于驱动支撑臂伸展或收缩。滚轮设置在支撑臂的端部，用于与井筒的内壁相抵。第二动力组件用于驱动滚轮转动。本发明可以保证测井仪器能够被顺利被带至井筒的脚尖位置。

Description

一种爬行器

技术领域

本发明涉及油气勘探技术领域，尤其涉及一种爬行器。

背景技术

由于水平井的产量较大，通常是直井产量的3-5倍，因此，各大油田都很重视水平井的开发。但是，水平井钻井后的测井以及生产后的测试问题仍然是水平井开发的难题，其主要难点之一就是测井仪器如何能下入到水平段脚尖位置。

水平井的井筒内可能出现变径、凹凸等情况，现有技术目前并没有有效的方法能够将测井仪器下入到水平井的脚尖位置。因此，提供一种能够将测井仪器牵引至水平井脚尖位置的爬行器是十分必要的。

发明内容

本发明实施例提供一种爬行器，用以将测井仪器带至井筒的脚尖位置，该爬行器包括：

壳体、设置在所述壳体内的控制器、第一动力组件、第二动力组件，以及支撑臂、滚轮、压力传感器；

所述压力传感器设置在所述滚轮上，且与所述控制器电连接；

所述控制器用于接收所述压力传感器传递来的压力数据，并根据所述压力数据控制所述第一动力组件工作；

所述第一动力组件与所述支撑臂连接，用于驱动所述支撑臂伸展或收缩；

所述滚轮设置在所述支撑臂的端部，用于与井筒的内壁相抵；

所述第二动力组件用于驱动所述滚轮转动。

可选的，所述第一动力组件包括：第一电机、第一传动轴、连接件；

所述第一电机固定在所述壳体内；

所述第一传动轴设置在所述第一电机的输出端，用于在所述第一电机的驱动下带动所述连接件沿轴向运动；

所述连接件与所述支撑臂连接，用于带动所述支撑臂伸展或收缩。

可选的，所述第一传动轴为丝杆，所述第一传动轴与所述连接件螺纹连接。

可选的，所述连接件包括：平台和连接杆；

所述平台与所述第一传动轴螺纹连接；

所述连接杆的两端分别与所述平台、所述支撑臂连接。

可选的，所述连接杆与所述支撑臂可拆卸连接。

可选的，所述平台和所述连接杆以焊接的方式连接。

可选的，所述第二动力组件包括：第二电机、第二传动轴、第一齿轮、多个第二齿轮；

所述第二电机固定在所述壳体内；

所述第二传动轴设置在所述第二电机的输出端；

所述第一齿轮套装在所述第二传动轴上，所述第一齿轮、所述多个第二齿轮、所述滚轮顺次传动连接，且所述第一齿轮与所述多个第二齿轮的轴向方向相垂直。

可选的，所述支撑臂为空心结构；

多个所述第二齿轮设置在所述支撑臂内。

可选的，所述第一动力组件还包括：第一减速器；

所述第一传动轴通过所述第一减速器与所述第一电机连接。

可选的，所述第二动力组件还包括：第二减速器；

所述第二传动轴通过所述第二减速器与所述第二电机连接。

本发明实施例提供的爬行器，通过设置第二动力组件，为滚轮在井筒内的滚动提供了动力，保证了测井仪器能够被顺利被带至井筒的脚尖位置。通过设置第一动力组件和支撑臂，使第一动力组件根据井筒内的实际工况控制支撑臂伸展或收缩，确保了滚轮时刻与井筒的内壁相抵，以适应井筒内的变径、凹凸等工况。通过设置控制器和压力传感器，可以根据滚轮受到的压力实现对第一动力组件的自动控制，提高了作业效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本发明实施例中爬行器的结构示意图。

附图标记如下：

1 壳体，

2 控制器，

3 第一动力组件，

301 第一电机，

302 第一传动轴，

303 连接件，

3031 平台，

3032 连接杆，

304 第一减速器，

4 第二动力组件，

401 第二电机，

402 第二传动轴，

403 第二齿轮，

404 第二减速器，

5 支撑臂，

6 滚轮，

7 压力传感器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

本发明实施例提供了一种爬行器，如图1所示，该爬行器包括：壳体1、设置在壳体1内的控制器2、第一动力组件3、第二动力组件4，以及支撑臂5、滚轮6、压力传感器7。其中，压力传感器7设置在滚轮6上，且与控制器2电连接。控制器2用于接收压力传感器7传递来的压力数据，并根据压力数据控制第一动力组件3工作。第一动力组件3与支撑臂5连接，用于驱动支撑臂5伸展或收缩。滚轮6设置在支撑臂5的端部，用于与井筒的内壁相抵。第二动力组件4用于驱动滚轮6转动。

当需要将测井仪器下入水平井的脚尖位置(即水平井的最里端)时，将测井仪器安装在该爬行器上，并将该爬行器下入水平井中。利用第一动力组件3驱动支撑臂5伸展，使其与水平井井筒的内壁相抵。利用第二动力组件4驱动滚轮6转动，进而带动壳体1及其内部的各部件向井筒的脚尖位置运动。在此过程中，压力传感器7实时监测滚轮6所受的压力，并将该压力数据传递至控制器2，当压力数据超过预设压力值时(此处的预设压力值指的是：滚轮6与井筒内壁相抵时，其所受的压力值)，控制器2控制第一动力组件3工作，使其驱动支撑臂5收缩，待该压力数据降至预设压力值时，第一动力组件3停止工作；当压力数据低于预设压力值时，控制器2控制第一动力组件3工作，使其驱动支撑臂5伸展，待该压力数据升至预设压力值时，第一动力组件3停止工作。

本发明实施例提供的爬行器，通过设置第二动力组件4，为滚轮6在井筒内的滚动提供了动力，保证了测井仪器能够被顺利被带至井筒的脚尖位置。通过设置第一动力组件3和支撑臂5，使第一动力组件3根据井筒内的实际工况控制支撑臂5伸展或收缩，确保了滚轮6时刻与井筒的内壁相抵，以适应井筒内的变径、凹凸等工况。通过设置控制器2和压力传感器7，可以根据滚轮6受到的压力实现对第一动力组件3的自动控制，提高了作业效率。

其中，支撑臂5的结构可以为多种，举例来说，其可以为条形体、杆体等，只要能够实现对滚轮6的支撑即可。

在本发明实施例中，为了保证第一动力组件3能够顺利带动支撑臂5伸展或收缩，如图1所示，第一动力组件3包括：第一电机301、第一传动轴302、连接件303。其中，第一电机301固定在壳体1内。第一传动轴302设置在第一电机301的输出端，用于在第一电机301的驱动下带动连接件303沿轴向运动。连接件303与支撑臂5连接，用于带动支撑臂5伸展或收缩。

其中，“轴向”与水平井井筒轴向方向一致。第一电机301可以与地面下方的电缆连接。

可选的，第一传动轴302为丝杆，第一传动轴302与连接件303螺纹连接。

工作时，利用第一电机301带动第一传动轴302转动，由于第一传动轴302与连接件303为螺纹连接，且第一电机301是固定在壳体1内的，因此，此时连接件303会在第一传动轴302的转动下推或拉支撑臂5(例如，当第一传动轴302正向转动时，连接件303推动支撑臂5收缩，而在第一传动轴302反向转动时，连接件303则拉动支撑臂5伸展)。

进一步地，为了保证连接件303结构简单，连接紧固。如附图1所示，连接件303包括：平台3031和连接杆3032。其中，平台3031与第一传动轴302螺纹连接。连接杆3032的两端分别与平台3031、支撑臂5连接。

其中，平台3031可以为方形板体结构、圆形板体结构等。为了保证结构稳固，可以在其中部设置与丝杆相适配的内螺纹孔。

为了保证连接杆3032与支撑臂5连接紧固，同时便于安装和拆卸，可以将连接杆3032与支撑臂5设置为可拆卸连接。具体地，举例来说，可以将连接杆3032与支撑臂5螺纹连接。

为了保证平台3031和连接杆3032连接紧固，可以将平台3031和连接杆3032以焊接的方式连接。

在本发明实施例中，如附图1所示，第二动力组件4包括：第二电机401、第二传动轴402、第一齿轮、多个第二齿轮403。其中，第二电机401固定在壳体1内。第二传动轴402设置在第二电机401的输出端。第一齿轮套装在第二传动轴402上，第一齿轮、多个第二齿轮403、滚轮6顺次传动连接，且第一齿轮与多个第二齿轮403的轴向方向相垂直。

当需要使滚轮6在井筒内转动时，利用第二电机401带动第二传动轴402转动，进而带动第一齿轮、多个第二齿轮403、滚轮6顺次转动即可。

进一步地，为了节约空间，降低成本，可以将支撑臂5设置为空心结构；并将多个第二齿轮403设置在支撑臂5内。

为了能够在作业过程中能够实时降低第一电机301的转速，增加其转矩，第一动力组件3还包括：第一减速器304。第一传动轴302通过第一减速器304与第一电机301连接。

为了能够在作业过程中能够实时降低第二电机401的转速，增加其转矩，第二动力组件4还包括：第二减速器404。第二传动轴402通过第二减速器404与第二电机401连接。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种爬行器，其特征在于，包括：壳体(1)、设置在所述壳体(1)内的控制器(2)、第一动力组件(3)、第二动力组件(4)，以及支撑臂(5)、滚轮(6)、压力传感器(7)；

所述压力传感器(7)设置在所述滚轮(6)上，且与所述控制器(2)电连接；

所述控制器(2)用于接收所述压力传感器(7)传递来的压力数据，并根据所述压力数据控制所述第一动力组件(3)工作；

所述第一动力组件(3)与所述支撑臂(5)连接，用于驱动所述支撑臂(5)伸展或收缩；

所述滚轮(6)设置在所述支撑臂(5)的端部，用于与井筒的内壁相抵；

所述第二动力组件(4)用于驱动所述滚轮(6)转动。

2.如权利要求1所述的爬行器，其特征在于，所述第一动力组件(3)包括：第一电机(301)、第一传动轴(302)、连接件(303)；

所述第一电机(301)固定在所述壳体(1)内；

所述第一传动轴(302)设置在所述第一电机(301)的输出端，用于在所述第一电机(301)的驱动下带动所述连接件(303)沿轴向运动；

所述连接件(303)与所述支撑臂(5)连接，用于带动所述支撑臂(5)伸展或收缩。

3.如权利要求2所述的爬行器，其特征在于，所述第一传动轴(302)为丝杆，所述第一传动轴(302)与所述连接件(303)螺纹连接。

4.如权利要求3所述的爬行器，其特征在于，所述连接件(303)包括：平台(3031)和连接杆(3032)；

所述平台(3031)与所述第一传动轴(302)螺纹连接；

所述连接杆(3032)的两端分别与所述平台(3031)、所述支撑臂(5)连接。

5.如权利要求4所述的爬行器，其特征在于，所述连接杆(3032)与所述支撑臂(5)可拆卸连接。

6.如权利要求4所述的爬行器，其特征在于，所述平台(3031)和所述连接杆(3032)以焊接的方式连接。

7.如权利要求1所述的爬行器，其特征在于，所述第二动力组件(4)包括：第二电机(401)、第二传动轴(402)、第一齿轮、多个第二齿轮(403)；

所述第二电机(401)固定在所述壳体(1)内；

所述第二传动轴(402)设置在所述第二电机(401)的输出端；

所述第一齿轮套装在所述第二传动轴(402)上，所述第一齿轮、所述多个第二齿轮(403)、所述滚轮(6)顺次传动连接，且所述第一齿轮与所述多个第二齿轮(403)的轴向方向相垂直。

8.如权利要求7所述的爬行器，其特征在于，所述支撑臂(5)为空心结构；

多个所述第二齿轮(403)设置在所述支撑臂(5)内。

9.如权利要求2所述的爬行器，其特征在于，所述第一动力组件(3)还包括：第一减速器(304)；

所述第一传动轴(302)通过所述第一减速器(304)与所述第一电机(301)连接。

10.如权利要求7所述的爬行器，其特征在于，所述第二动力组件(4)还包括：第二减速器(404)；

所述第二传动轴(402)通过所述第二减速器(404)与所述第二电机(401)连接。

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