CN116838275A - 一种液力往复式牵引器 - Google Patents
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Abstract
一种液力往复式牵引器，涉及油气田开发技术领域。上缸筒中部设有上活塞，上活塞下部固定连接伸缩管，伸缩管顶部开有过液孔B，上缸筒下部通过螺纹密封连接缸盖，伸缩管通过密封圈连接缸盖的内孔，伸缩管伸出缸盖后连接锚定机构。本发明的有益效果是：通过设置内阀芯和外阀芯配合动作，在通入高压液体时，上活塞和伸缩管伸出后，锚爪张开锚定在套管内壁上，然后伸缩管回缩带动连续油管前进，往复连续的伸缩、锚定直至将连续油管牵引到井底，至施工位置后，高压流体通过上缸筒上的溢流孔可对施工位置周围进行冲砂洗井等作业，具有结构简单，牵引力大，工作可靠的特点。
Description
技术领域
本发明涉及油气田开发技术领域，尤其涉及一种液力往复式牵引器。
背景技术
在使用连续油管作业时，需要将其下入到水平井段的尾部，因水平井通常存在水平段较长或者井眼轨迹弯曲等问题，导致作用在连续油管上的前端卡在套管内壁，使其下行困难无法达到预定措施作业位置，严重制约了连续油管现场施工进度，增加了施工等停时间成本；
单向液压往复式牵引器，是一种能在井下为连续油管管体提供牵引力的井下工具，并可以实现牵引至施工位置进行冲砂洗井，目前国内现有技术普遍存在可靠性差、摩阻大、下入困难、施工成本较高，牵引力不足等问题，制约了其在水平井施工作业中的推广应用；此外，国内外现有的水力驱动爬行器功能比较单一，仅能起到增加连续油管在井底输送距离的作用，因此，急需研制一种能够解决水平井长井段连续油管输送问题且可以对遇阻点进行有效处理的液力牵引器。
发明内容
为了解决目前连续油管下入水平井遇卡、下行困难无法达到预定措施作业位置的问题，我们研发了一种液力往复式牵引器。
本发明提供的技术方案是：一种液力往复式牵引器，包括上缸筒，上缸筒中部设有上活塞，上活塞下部固定连接伸缩管，伸缩管顶部开有过液孔B，上缸筒下部通过螺纹密封连接缸盖，伸缩管通过密封圈连接缸盖的内孔，伸缩管伸出缸盖后连接锚定机构；
上活塞内孔密封连接导程管，导程管向下延伸一段距离，导程管下部通过长孔D连接限位杆，伸缩管内孔大于上活塞内孔，伸缩管内孔和上活塞内孔之间存在一个台阶面，限位杆的长度大于上活塞的内孔直径，导程管上部螺纹连接转接套，转接套固定连接转接帽和上缸筒；
上缸筒上部设有外阀孔和内阀孔，外阀孔内间隙配合连接外阀芯，外阀芯内间隙配合连接内阀芯，内阀芯与内阀孔间隙配合连接，内阀孔上部为封闭结构，内阀孔下部一直延伸到转接帽，上缸筒在外阀孔左侧设有进液通道，上缸筒在外阀孔右侧设有上泄液通道和下泄液通道，上缸筒在外阀孔右侧开有上泄液孔和下泄液孔，上泄液通道与上泄液孔连通，下泄液通道与下泄液孔连通，上缸筒上设有上旁通管和下旁通管，上旁通管上部与内阀孔以上的上缸筒连通、下部在上泄液孔下部位置与外阀孔连通，下旁通管上部在下泄液孔上部位置与外阀孔连通、下部与上活塞以上的上缸筒连通，外阀孔顶部在左右两侧设有上转换通道，转接帽在外阀孔底部左右两侧设有下转换通道；
外阀芯中部开有一段环槽，外阀芯在环槽上侧开有圆周均布的割缝；
内阀芯中部在左右两侧开有长孔C，内阀芯在上部左侧开有上进液槽、右侧开有上泄液槽，内阀芯在下部左侧开有下进液槽、右侧开有下泄液槽。内阀芯底部开有过液孔A，内阀芯顶部开有左右方向的两个长孔B，内阀芯的长孔B内插有防转杆，内阀孔顶部开有两个沉孔，防转杆插入到两个沉孔内；
限位杆固定连接导程杆，导程杆顶部固定连接在内阀芯底部，导程杆中部固定连接限位螺栓，在导程管中部套有限位接箍，限位接箍位于上活塞上部，限位螺栓穿过导程管上的长孔A后固定连接限位接箍；
锚定机构包括下缸筒，下缸筒顶部螺纹密封连接伸缩管，下缸筒内设有下活塞，下活塞通过密封圈间隙配合连接下缸筒，下活塞下部固定连接直径变小的伸缩柱，下缸筒底部设有圆周均布的锚爪，下缸筒铰链连接在锚爪上部，伸缩柱伸出下缸筒后铰链连接连杆，连杆的另一侧铰链连接在锚爪下部，下活塞和下缸筒底部之间设有压缩弹簧。
上缸筒顶部加工有上接头，上缸筒在上接头下部通过销钉连接堵塞套，堵塞套内孔加工有球座孔，上缸筒在堵塞套位置开有与外部连通的溢流孔，堵塞套覆盖溢流孔。
本发明的有益效果为：通过设置内阀芯和外阀芯配合动作，在通入高压液体时，上活塞和伸缩管伸出后，锚爪张开锚定在套管内壁上，然后伸缩管回缩带动连续油管前进，往复连续的伸缩、锚定直至将连续油管牵引到井底，至施工位置后，通过连续油管泵入堵球，堵球落在堵塞套的球座孔上密封，持续高压注入剪短销钉，此时堵塞套下行坐封工具下部环腔，高压流体通过上缸筒上的溢流孔可对施工位置周围进行冲砂洗井等作业，具有结构简单，牵引力大，工作可靠的特点。
附图说明
附图1是本发明的结构示意图；
附图2是附图1的A处放大图；
附图3是附图1工作图；
附图4是本发明中上缸筒的结构示意图；
附图5是本发明中外阀芯的结构示意图；
附图6是本发明中内阀芯的结构示意图；
附图7是附图1的另一工作图；
附图8是本附图3是B处放大图；
附图9是附图7的C处放大图；
附图10是本发明中锚定机构的结构示意图。
图中1-上缸筒，2-上接头，3-堵塞套，4-销钉，5-溢流孔，6-上活塞，7-伸缩管，8-缸盖，9-锚定机构，10-套管，11-导程管，12-导程杆，13-限位杆，14-台阶面，15-转接套，16-内阀芯，17-外阀芯，18-防转杆，19-限位接箍，20-限位螺栓，21-长孔A，22-长孔B，23-转接帽，24-进液通道，25-下旁通管，26-上旁通管，27-上泄液孔，28-下泄液孔，29-下泄液通道，30-上泄液通道，31-上转换通道，32-下转换通道，33-外阀孔，34-内阀孔，35-环槽，36-割缝，37-长孔C，
38-上进液槽，39-沉孔，40-上泄液槽，41-下泄液槽，42-过液孔A，43-下进液槽，44-下活塞，45-下缸筒，46-锚爪，47-连杆，48-伸缩柱，49-过液孔B，50-长孔D。
具体实施方式
如图1～10所示，一种液力往复式牵引器，包括上缸筒1，上缸筒1中部设有上活塞6，上活塞6下部固定连接伸缩管7，伸缩管7顶部开有过液孔B49，上缸筒1下部通过螺纹密封连接缸盖8，伸缩管7通过密封圈连接缸盖8的内孔，伸缩管7伸出缸盖8后连接锚定机构9；
上活塞6内孔密封连接导程管11，导程管11向下延伸一段距离，导程管11下部通过长孔D50连接限位杆13，伸缩管7内孔大于上活塞6内孔，伸缩管7内孔和上活塞6内孔之间存在一个台阶面14，限位杆13的长度大于上活塞6的内孔直径，导程管11上部螺纹连接转接套15，转接套15固定连接转接帽23和上缸筒1；
上缸筒1上部设有外阀孔33和内阀孔34，外阀孔33内间隙配合连接外阀芯17，外阀芯17内间隙配合连接内阀芯16，内阀芯16与内阀孔34间隙配合连接，内阀孔34上部为封闭结构，内阀孔34下部一直延伸到转接帽23，上缸筒1在外阀孔33左侧设有进液通道24，上缸筒1在外阀孔33右侧设有上泄液通道30和下泄液通道29，上缸筒1在外阀孔33右侧开有上泄液孔27和下泄液孔28，上泄液通道30与上泄液孔27连通，下泄液通道29与下泄液孔28连通，上缸筒1上设有上旁通管26和下旁通管25，上旁通管26上部与内阀孔34以上的上缸筒1连通、下部在上泄液孔27下部位置与外阀孔33连通，下旁通管25上部在下泄液孔28上部位置与外阀孔33连通、下部与上活塞6以上的上缸筒1连通，外阀孔33顶部在左右两侧设有上转换通道31，转接帽23在外阀孔33底部左右两侧设有下转换通道32；
外阀芯17中部开有一段环槽35，外阀芯17在环槽35上侧开有圆周均布的割缝36；
内阀芯16中部在左右两侧开有长孔C37，内阀芯16在上部左侧开有上进液槽38、右侧开有上泄液槽40，内阀芯16在下部左侧开有下进液槽43、右侧开有下泄液槽41。内阀芯16底部开有过液孔A42，内阀芯16顶部开有左右方向的两个长孔B22，内阀芯16的长孔B22内插有防转杆18，内阀孔34顶部开有两个沉孔39，防转杆18插入到两个沉孔39内；
限位杆13固定连接导程杆12，导程杆12顶部固定连接在内阀芯16底部，导程杆12中部固定连接限位螺栓20，在导程管11中部套有限位接箍19，限位接箍19位于上活塞6上部，限位螺栓20穿过导程管11上的长孔A21后固定连接限位接箍19；
锚定机构9包括下缸筒45，下缸筒45顶部螺纹密封连接伸缩管7，下缸筒45内设有下活塞44，下活塞44通过密封圈间隙配合连接下缸筒45，下活塞44下部固定连接直径变小的伸缩柱48，下缸筒45底部设有圆周均布的锚爪46，下缸筒45铰链连接在锚爪46上部，伸缩柱48伸出下缸筒45后铰链连接连杆47，连杆47的另一侧铰链连接在锚爪46下部，下活塞44和下缸筒45底部之间设有压缩弹簧。
上缸筒1顶部加工有上接头2，上缸筒1在上接头2下部通过销钉4连接堵塞套3，堵塞套3内孔加工有球座孔，上缸筒1在堵塞套3位置开有与外部连通的溢流孔5，堵塞套3覆盖溢流孔5。
在使用时，将牵引器的上接头2连接在连续油管最前端，向井下下入连续油管，当油管遇卡时，向连续油管内通入高压液体进行解卡牵引，当上活塞6位于最下部位置，台阶面14推动限位杆13下行到导程管11的长孔D50底部时，导程杆12拉动内阀芯16下降，此时内阀芯16的上进液槽38使得进液通道24和左侧的上转换通道31连通，左侧的上转换通道31连通到外阀芯17顶部，在液体压力推动外阀芯17下降，内阀芯16的长孔C37和外阀芯17的割缝36、上旁通管26连通，外阀芯17的环槽35使得下旁通管25和下泄液孔28连通，高压液体从上缸筒1顶部流到外阀芯17的割缝36、内阀芯16的长孔C37、过液孔A42流到下活塞44上部，推动下活塞44下行，下活,44下行使得锚爪46张开锚定在套管10上，锚定力的大小可根据需要调整液体的压力，液体压力越高，锚爪46的锚定力越大，高压液体同时经过液孔B49流到上活塞6下端，液体压力推动上活塞6上行，带动伸缩管7上行，整体牵引器带动连续油管下行，上活塞6上部是液体通过下旁通管25、下泄液孔28流出到套管10里；
当上活塞6被推到最上部位置，上活塞6顶起限位接箍19、限位螺栓20上行到长孔A21顶部时，限位螺栓20带动导程杆12推动内阀芯16上行，此时内阀芯16右侧的上泄液槽40使得右侧的上转换通道31和上泄液通道30连通，进液通道24和左侧的下转换通道32连通，左侧的下转换通道32连通到外阀芯17底部，液体压力推动外阀芯17上行，外阀芯17的环槽35使得上旁通管26和下旁通管25连通，右侧的上转换通道31下部连通到外阀芯17顶部，内阀芯16的长孔C37和外阀芯17的割缝36连通，割缝36与上泄液孔27连通，下活塞44上部的液体从导程管11经过液孔A42、长孔C37、割缝36和上泄液孔27流出到套管10，下活塞44在压缩弹簧的作用下上升，锚爪46收缩解除锚定，高压液体从上旁通管26、下旁通管25流到上活塞6上部，推动上活塞6、伸缩管7下行，下行到最底部位置，重新进行锚定，伸缩管7收缩带动整体牵引器和连续油管前进。
通过设置内阀芯16和外阀芯17配合动作，在通入高压液体时，上活塞6和伸缩管7伸出后，锚爪46张开锚定在套管10内壁上，然后伸缩管7回缩带动连续油管前进，往复连续的伸缩、锚定直至将连续油管牵引到井底，至施工位置后，通过连续油管泵入堵球，堵球落在堵塞套3的球座孔上密封，持续高压注入剪短3销钉4，此时堵塞套3下行坐封工具下部环腔，高压流体通过上缸筒1上的溢流孔5可对施工位置周围进行冲砂洗井等作业，具有结构简单，牵引力大，工作可靠的特点。
Claims (2)
1.一种液力往复式牵引器，包括上缸筒(1)，其特征在于：上缸筒(1)中部设有上活塞(6)，上活塞(6)下部固定连接伸缩管(7)，伸缩管(7)顶部开有过液孔B(49)，上缸筒(1)下部通过螺纹密封连接缸盖(8)，伸缩管(7)通过密封圈连接缸盖(8)的内孔，伸缩管(7)伸出缸盖(8)后连接锚定机构(9)；
上活塞(6)内孔密封连接导程管(11)，导程管(11)向下延伸一段距离，导程管(11)下部通过长孔D(50)连接限位杆(13)，伸缩管(7)内孔大于上活塞(6)内孔，伸缩管(7)内孔和上活塞(6)内孔之间存在一个台阶面(14)，限位杆(13)的长度大于上活塞(6)的内孔直径，导程管(11)上部螺纹连接转接套(15)，转接套(15)固定连接转接帽(23)和上缸筒(1)；
上缸筒(1)上部设有外阀孔(33)和内阀孔(34)，外阀孔(33)内间隙配合连接外阀芯(17)，外阀芯(17)内间隙配合连接内阀芯(16)，内阀芯(16)与内阀孔(34)间隙配合连接，内阀孔(34)上部为封闭结构，内阀孔(34)下部一直延伸到转接帽(23)，上缸筒1在外阀孔(33)左侧设有进液通道(24)，上缸筒(1)在外阀孔(33)右侧设有上泄液通道(30)和下泄液通道(29)，上缸筒(1)在外阀孔(33)右侧开有上泄液孔(27)和下泄液孔(28)，上泄液通道(30)与上泄液孔(27)连通，下泄液通道(29)与下泄液孔(28)连通，上缸筒(1)上设有上旁通管(26)和下旁通管(25)，上旁通管(26)上部与内阀孔(34)以上的上缸筒(1)连通、下部在上泄液孔(27)下部位置与外阀孔(33)连通，下旁通管(25)上部在下泄液孔(28)上部位置与外阀孔(33)连通、下部与上活塞(6)以上的上缸筒(1)连通，外阀孔(33)顶部在左右两侧设有上转换通道(31)，转接帽(23)在外阀孔(33)底部左右两侧设有下转换通道(32)；
外阀芯(17)中部开有一段环槽(35)，外阀芯(17)在环槽(35)上侧开有圆周均布的割缝(36)；
内阀芯(16)中部在左右两侧开有长孔C(37)，内阀芯(16)在上部左侧开有上进液槽(38)、右侧开有上泄液槽(40)，内阀芯(16)在下部左侧开有下进液槽(43)、右侧开有下泄液槽(41)。内阀芯(16)底部开有过液孔A(42)，内阀芯(16)顶部开有左右方向的两个长孔B(22)，内阀芯(16)的长孔B(22)内插有防转杆(18)，内阀孔(34)顶部开有两个沉孔(39)，防转杆(18)插入到两个沉孔(39)内；
限位杆(13)固定连接导程杆(12)，导程杆(12)顶部固定连接在内阀芯(16)底部，导程杆(12)中部固定连接限位螺栓(20)，在导程管(11)中部套有限位接箍(19)，限位接箍(19)位于上活塞(6)上部，限位螺栓(20)穿过导程管(11)上的长孔A(21)后固定连接限位接箍(19)；
锚定机构(9)包括下缸筒(45)，下缸筒(45)顶部螺纹密封连接伸缩管(7)，下缸筒(45)内设有下活塞(44)，下活塞(44)通过密封圈间隙配合连接下缸筒(45)，下活塞(44)下部固定连接直径变小的伸缩柱(48)，下缸筒(45)底部设有圆周均布的锚爪(46)，下缸筒(45)铰链连接在锚爪(46)上部，伸缩柱(48)伸出下缸筒(45)后铰链连接连杆(47)，连杆(47)的另一侧铰链连接在锚爪(46)下部，下活塞(44)和下缸筒(45)底部之间设有压缩弹簧。
2.根据权利要求1所述的一种液力往复式牵引器，其特征在于：上缸筒(1)顶部加工有上接头(2)，上缸筒(1)在上接头(2)下部通过销钉(4)连接堵塞套(3)，堵塞套(3)内孔加工有球座孔，上缸筒(1)在堵塞套(3)位置开有与外部连通的溢流孔(5)，堵塞套(3)覆盖溢流孔(5)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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