CN203939469U - 一种井下操作系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种井下操作系统，包括多个顺次连接的气动单元，气动单元包括壳体、活塞腔、活塞体，活塞体将活塞腔分成第一腔体和第二腔体，壳体开有连通第一腔体和外界的第一通道，第二腔体内设置有弹性装置，壳体还设置有曲轴和连杆，连杆的一端铰接于曲轴，连杆的另一端铰接于活塞体，各气动单元的曲轴均固定连接有爬杆体。本实用新型在控制好相邻两个气动单元的交替工作的状态后，可实现井下操作系统如蜈蚣爬行一样的游走。总体质量轻，安全性好，并且不受井壁或者套管壁的弯曲程度影响。

Description

一种井下操作系统

技术领域

本实用新型涉及一种井下操作工具，尤其涉及一种气动井下操作工具。

背景技术

井下工具工作在一个非常恶劣的环境下，必须能够承受体液腐蚀，高温和高压。为了避免在生产石油和天然气的不必要的意外，井下工具必须是性能可靠的，并且在故障时易于从井中取出。

井下工具通常安装在深度在几千米以上的油井中，故障时取出卡住的工具是一项极为昂贵并且耗时的操作。一般，井下工具是具有不同功能的工具组合成的结合体装备，用于执行各种井下操作。例如，结合体装备可以包括驱动单元、锚固工具、抽取组件等。

极端条件如高压、高温和酸性环境中，包括有抽取组件在内的结合体装备容易发生故障，进而卡住钻井，极大地影响了生产，甚至可能造成不必要的停机。

目前的井下工具重量比较大，尤其在深度在几千米以上的油井中，超重的工具影响了装置的稳定性和安全性。此外，在发生故障时，排除险情的代价巨大。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种井下操作系统，解决上述现有技术问题中浪费人力，精度不良等问题。

根据本实用新型的一个方面，提供一种井下操作系统，包括多个顺次连接的气动单元，气动单元包括壳体、设置于壳体内的活塞腔、配合活塞腔的活塞体，活塞体将活塞腔分成第一腔体和第二腔体，第一腔体设有连通外界的第一通道，第二腔体设有连通外界的第二通道，第二腔体内设置有弹性装置，弹性装置的一端抵住活塞体，弹性装置的另一端抵住第二腔体的端壁，壳体还设置有曲轴和连杆，连杆的一端铰接于曲轴，连杆的另一端铰接于活塞体，各气动单元的曲轴均固定连接有爬杆体。

本实用新型提供了一种井下操作系统，可以通过气泵连接气动单元的第一通道，通过调节气压的大小，调节曲轴的转动。本实用新型的可以达到减轻井下动力机构的重量，尤其是在数千米的深井中，由于本实用新型采用气动，因此即使多个气动单元的串联也不会造成重量过大，也减轻了发生故障可能产生后果的影响。控制好相邻两个气动单元的交替工作的状态，实现井下操作系统如蜈蚣爬行一样的游走。总体质量轻，安全性好，并且不受井壁或者套管壁的弯曲程度影响。

在一些实施方式中，爬杆体的端部固定于曲轴。

在一些实施方式中，相邻两个气动单元之间为柔性连接。使得本实用新型能够适用于各种形状的深井中。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种实施方式的一种井下操作系统的气动单元结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种实施方式的一种井下操作系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本实用新型进行进一步详细的说明。

如图1、2所示，本实用新型提供的一种井下操作系统，包括多个顺次连接的气动单元10。气动单元10包括壳体1、开设于壳体1内的活塞腔2、配合活塞腔2的活塞体3，活塞体3将活塞腔2分成第一腔体21和第二腔体22。第一腔体21设有连通外界的第一通道41，第二腔体22设有连通外界的第二通道42。第二腔体22内设置有弹性装置5，本实施例中，弹性装置5为处于压缩状态的弹簧。弹性装置5的一端抵住活塞体3，弹性装置5的另一端抵住第二腔体22的端壁。

壳体1还设置有曲轴6和连杆7，在本领域技术人员的立意内，壳体1设有轴孔，曲轴6一体设有配合轴孔的转轴(图未示)，曲轴6通过转轴与轴孔的配合实现可转动设置在于壳体1。连杆7的一端铰接于曲轴6，连杆7的另一端铰接于活塞体3。上述铰接在本领域人的立意内也可以采用通用的轴孔与转轴达到，此处不再赘述。

本实用新型提供了一种井下操作系统，包括多个铰链顺次连接的气动单元10。每个气动单元10可通过气泵连接该气动单元的第一通道41，通过调节气压的大小，调节曲轴的转动。其中，第二腔体22的第二通道42作为透气孔，起到保持第二腔体内气压恒定的作用。具体为，由于活塞体3的一端面为受气压推动，活塞体3的另一端面为压缩弹簧推动，调节气压的大小，就可以使活塞体3在活塞腔2内做来回的活塞运动，进而带动连杆7，进一步带动曲轴6转动。为本实用新型提供的井下操作系统提供了动力基础。

各气动单元10的曲轴6均销固定有爬杆体9，在本实施方式中，爬杆体9的端部销固定于曲轴6。相邻两个气动单元10之间为柔性连接。在本实施方式中，相邻两个气动单元10之间通过铰链连接。各气动单元10通过独立气道分别连接气泵或者通过总气道管道连接总气泵皆可以，控制好相邻两个气动单元10的交替工作的状态，实现井下操作系统如蜈蚣爬行一样的游走。总体质量轻，安全性好，并且不受井壁或者套管壁11的弯曲程度影响。

本实用新型的有益效果是可以达到减轻井下动力机构的重量，尤其是在数千米的深井中，由于本实用新型采用气动，因此即使多个气动单元的串联也不会造成重量过大，也减轻了发生故障可能产生后果的影响。

更进一步，活塞体3可套设有密封圈8。可提高装置的气密性。

以上表述仅为本实用新型的优选方式，应当指出，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应视为本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种井下操作系统，其特征在于，包括多个顺次连接的气动单元(10)，所述气动单元(10)包括壳体(1)、设置于所述壳体(1)内的活塞腔(2)、配合所述活塞腔(2)的活塞体(3)，所述活塞体(3)将所述活塞腔(2)分成第一腔体(21)和第二腔体(22)，所述第一腔体(21)设有连通外界的第一通道(41)，所述第二腔体(22)设有连通外界的第二通道(42)，所述第二腔体(22)内设置有弹性装置(5)，所述弹性装置(5)的一端抵住所述活塞体(3)，所述弹性装置(5)的另一端抵住所述第二腔体(22)的端壁，所述壳体(1)还设置有曲轴(6)和连杆(7)，所述连杆(7)的一端铰接于所述曲轴(6)，所述连杆(7)的另一端铰接于所述活塞体(3)，各所述气动单元(10)的曲轴(6)均固定连接有爬杆体(9)。

2.根据权利要求1所述的一种井下操作系统，其特征在于，所述爬杆体(9)的端部固定于所述曲轴(6)。

3.根据权利要求1所述的一种井下操作系统，其特征在于，相邻两个所述气动单元(10)之间为柔性连接。