CN202611638U - 用于井下牵引线缆和采集器的油管爬行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于井下牵引线缆和采集器的油管爬行器，其中包括：位于电池盒内控制电磁铁通断电节奏的控制器、位于爬行器中部的将电能转换成往复运动机械能的电磁铁、位于电磁铁两侧将往复运动转换为单向移位运动的单向壁爪轮、位于两组壁爪轮上由地面控制的可将壁爪轮收拢或撑开的切换电磁开关、位于爬行器尾部可向地面反映爬行器是否处在水平管段状态的重力开关。本实用新型解决了井下高温高压且油液中含砂不能使用电机的难题，其结构简单，适合油井井下水平管道作业。

Description

用于井下牵引线缆和采集器的油管爬行器

技术领域

本实用新型涉及一种用于井下牵引线缆和采集器的油管爬行器。

背景技术

国内油井的试油测试普遍采用井下电子温度计和电子压力计，来获取井底流动压力、静止压力、压力梯度、压力恢复曲线、压力降落曲线以及温度曲线、干扰和脉冲试井曲线等技术信息。而目前完成井下参数直读测试的习知技术，都是采用铠装线缆连接采集器及配重杆带压操作并依靠重力沉入井下实施测试的。该技术很明显仅适用于垂直井的测试，并不适用于水平井的测试，然而我国大部分的油井由于单产较低，通常通过增加水平井来提高产量，所以水平井的应用较为广泛，但井下高温高压且油液中含砂，采用电机驱动的爬行器很容易被砂粒堵住而无法工作。由此有必要提出一种结构简单且适合油井的水平管道进行测试的油管爬行器。

发明内容

本实用新型目的是：提供一种用于井下牵引线缆和采集器的油管爬行器，尤其适合水平井的应用。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：一种用于井下牵引线缆和采集器的油管爬行器，其包括：位于中部且将电能转换成往复运动机械能的电磁铁、位于后部的电池盒、位于电池盒内且控制电磁铁通断电节奏的爬行控制器、位于电磁铁两侧并可将往复运动转换为单向移位运动的单向壁爪轮、位于单向壁爪轮上并由地面控制台控制以实现单向壁爪轮收拢或撑开的切换电磁开关、以及位于并可向地面控制台反映是否处在水平管道的重力开关。

在上述技术方案的基础上，进一步包括如下附属技术方案：

所述的电池盒内部装有耐高温电池，并与线缆电性相连，且外部的上下方均设置有与管道内壁接触的若干个滑轮。

其进一步包括位于电池盒前方且与电池盒连接的动力部、位于动力部前方且与动力部相连接的受力部，所述的动力部包括第一连接杆、设置在第一连接杆末端的第一上单向壁爪轮、与第一连接杆铰链连接的第一支撑杆、用于设置在第一支撑杆和第一连接杆之间的第一弹簧、与第一支撑杆相连的第一下单向壁爪轮、设置在第一下单向壁爪轮上的铁芯、以及套设在铁芯上的往复弹簧，其中第一连接杆和铁芯之间设置有一切换电磁开关。

所述的受力部包括与电磁铁相连的第二下单向壁爪轮、与第二下单向壁爪轮相连的第二支撑杆、第二连接杆、用于设置在第二支撑杆和第二连接杆之间的第二弹簧、以及设置在第二连接杆末端的第二上单向壁爪轮，其中电磁铁和第二连接杆之间设置有另一切换电磁开关。

本实用新型优点是：

本实用新型解决了井下高温高压且油液中含砂不能使用电机的难题，其结构简单，适合油井井下水平管道作业。

附图说明

图1为本实用新型中电磁铁放开铁芯时的工作状态示意图；

图2为本实用新型中电磁铁收紧铁芯时的工作状态示意图；

图3为本实用新型的关闭状态示意图。

具体实施方式

实施例：如图1-3所示，其为本实用新型的一种用于井下牵引线缆和采集器的油管爬行器的具体实施例，其中油管爬行器用于在井下携带采集器及线缆穿越油井的水平管道进入井底，其包括位于中部且将电能转换成往复运动机械能的电磁铁30、位于后部的电池盒10、位于电池盒10内且控制电磁铁30通断电节奏的爬行控制器、位于电磁铁30两侧并可将往复运动转换为单向移位运动的单向壁爪轮、位于单向壁爪轮上并由地面控制台控制以实现单向壁爪轮收拢或撑开的切换电磁开关、位于并可向地面控制台反映是否处在水平管道的重力开关、位于电池盒10前方且与电池盒10连接的动力部、以及位于动力部前方且与动力部相连接的受力部。其中动力部和受力部以电磁铁为中心而前后设置并采用磁力驱动来实现，油管爬行器还包括拉力开关，其中重力开关和拉力开关用于对爬行器的状态控制。单向壁爪轮22、26、32、39包括第一上单向壁爪轮22、第一下单向壁爪轮26、第二下单向壁爪轮32、和第二上单向壁爪轮39。

电池盒10内部装有耐高温电池，且外部的上下方均设置有与管壁接触的滑轮12，并与线缆14电性相连。电池是油管爬行器的工作电源，可通过线缆14充电，也可采用高容量且耐高温的不可充电池。

动力部包括第一连接杆20、设置在第一连接杆20末端的第一上单向壁爪轮22、与第一连接杆20铰链连接的第一支撑杆24、用于设置在第一支撑杆24和第一连接杆20之间的第一弹簧21、与第一支撑杆24相连的第一下单向壁爪轮26、设置在第一下单向壁爪轮26上的铁芯29、以及套设在铁芯29上的往复弹簧28。其中第一连接杆20和铁芯29之间设置有一切换电磁开关40。

受力部包括与电磁铁30相连的第二下单向壁爪轮32、与第二下单向壁爪轮32相连的第二支撑杆34、第二连接杆38、用于设置在第二支撑杆34和第二连接杆38之间的第二弹簧36、以及设置在第二连接杆38末端的第二上单向壁爪轮39。其中电磁铁30优选为耐高温漆包线线圈。电磁铁30和第二连接杆38之间也设置有一切换电磁开关40。电磁铁和铁芯是将电能转换为机械能的装置，可耐高温高压。其中单向壁爪轮为单向轮，单向壁爪轮的接触面采用铁氟龙涂层或其他增加摩擦系数的涂层，来提高固定在管道内的附着力。而油管爬行器的爬行原理主要通过电磁铁和铁芯的电磁感应来转换成机械能，即漆包线线圈通电产生磁力感应线圈内的铁芯，而铁芯会迅速被磁化后产生磁力，磁力驱使铁芯单向滑动。漆包线线圈断电时铁芯消磁，往复弹簧使铁芯归位，由此通过漆包线线圈的“通电”和“断电”使得铁芯往复滑动。

如图1-3所示，当油管爬行器进入油管的水平管道时，重力开关由原来的竖直状态切换成水平状态并通过线缆14告知地面人员，地面人员可操控爬行控制器，切换电磁开关40为闭合状态使油管爬行器进入自动爬行状态。此时单向壁爪轮在第一、二弹簧21、36回复形变的过程中向两侧管壁撑开，爬行控制器控制电磁铁30按照一定的通断频率对铁芯29进行收放。初始时，如图1所示，电磁铁30通电产生磁力感应线圈内的铁芯29，而铁芯29会迅速被磁化后产生磁力，由此磁力驱使铁芯29向前滑动，即动力部带动电池盒10、线缆14、和采集器一起向前运动至一定距离且压迫往复弹簧28，铁芯29被第一上、下单向壁爪轮22、26固定住不能后退，然后电磁铁30突然断电，铁芯29消磁而磁力消失，往复弹簧28回复形变使铁芯29归位，由于第二上、下单向壁爪轮39、32为单向轮只能向前进而不能后退，往复弹簧28将推动受力部向前运动，这样通过漆包线线圈的“通电”和“断电”使得动力部和受力部间隔向前运动，由此油管爬行器在管道里一步步的爬行推进，顺利地将铁芯的往复运动转换为两对单向壁爪轮的单向转动。当油管爬行器要退出时，地面人员可操控爬行控制器，切换电磁开关40为断开状态使油管爬行器进入关闭状态，此时单向壁爪轮向中心收紧且压缩第一、二弹簧21、36并通过线缆14告知地面控制台，油管爬行器可由线缆14拉出油井。

采用本实用新型的技术方案，解决了井下高温高压且油液中含砂不能使用电机的难题，其结构简单，适合油井井下水平管道作业。

当然上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于井下牵引线缆和采集器的油管爬行器，其特征在于其包括：位于中部且将电能转换成往复运动机械能的电磁铁(30)、位于后部的电池盒(10)、位于电池盒(10)内且控制电磁铁(30)通断电节奏的爬行控制器、位于电磁铁(30)两侧并可将往复运动转换为单向移位运动的单向壁爪轮(22、26、32、39)、位于单向壁爪轮(22、26、32、39)上并由地面控制台控制以实现单向壁爪轮(22、26、32、39)收拢或撑开的切换电磁开关(40)、以及位于并可向地面控制台反映是否处在水平管道的重力开关。

2.根据权利要求1所述的一种用于井下牵引线缆和采集器的油管爬行器，其特征在于：所述的电池盒(10)内部装有耐高温电池，并与线缆(14)电性相连，且外部的上下方均设置有与管道内壁接触的若干个滑轮(12)。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于井下牵引线缆和采集器的油管爬行器，其特征在于：其进一步包括位于电池盒(10)前方且与电池盒(10)连接的动力部、位于动力部前方且与动力部相连接的受力部，所述的动力部包括第一连接杆(20)、设置在第一连接杆(20)末端的第一上单向壁爪轮(22)、与第一连接杆(20)铰链连接的第一支撑杆(24)、用于设置在第一支撑杆(24)和第一连接杆(20)之间的第一弹簧(21)、与第一支撑杆(24)相连的第一下单向壁爪轮(26)、设置在第一下单向壁爪轮(26)上的铁芯(29)、以及套设在铁芯(29)上的往复弹簧(28)，其中第一连接杆(20)和铁芯(29)之间设置有一切换电磁开关(40)。

4.根据权利要求3所述的一种用于井下牵引线缆和采集器的油管爬行器，其特征在于：所述的受力部包括与电磁铁(30)相连的第二下单向壁爪轮(32)、与第二下单向壁爪轮(32)相连的第二支撑杆(34)、第二连接杆(38)、用于设置在第二支撑杆(34)和第二连接杆(38)之间的第二弹簧(36)、以及设置在第二连接杆(38)末端的第二上单向壁爪轮(39)，其中电磁铁(30)和第二连接杆(38)之间设置有另一切换电磁开关(40)。

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