CN205382915U - 一种适用于油田注水井的电控除垢装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于油田井下测试领域，提供了一种适用于油田注水井的电控除垢装置，以解决现有除垢装置除垢效率低的问题。该装置包括从上至下依次串接的电缆头、旋转短节和电控除垢器。电控除垢器包括从上至下依次串接的供电插头、驱动电机、传动密封机构和除垢器本体。除垢器本体包括旋转锁定机构、固定座、解锁弹簧和刀具。刀具由刀头和刀杆组成，其中刀杆的上端与传动密封机构相连接，刀杆的中部通过固定座与旋转锁定机构相连接，刀杆的下端与刀头相连接。解锁弹簧设置在刀杆外周，并位于固定座和刀头之间。本实用新型所提供的除垢装置，可在井下连续除垢作业，无需反复进行张、收锁定快，除垢效率高且操作方便。

Description

一种适用于油田注水井的电控除垢装置

技术领域

本实用新型属于油田井下测试领域，涉及一种油田注水井的电控除垢装置。

背景技术

在油田生产过程中，注水井普遍存在油管结垢现象，使得油管内的过流通道减小，降低注水效率，同时还会影响测试仪器的正常通过。目前油田分注井遇阻情况较多，而一般的“通井规”是依靠自身重量及冲击作用进行通井作业，对油管内部的垢污虽然能起到一定清除作用，但除垢效果不是很明显，除垢效率很低，而且在冲击作用下容易导致油管内的过流通道完全阻塞。因此开发一种新的通井工具迫在眉睫。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种适用于油田注水井的电控除垢装置，该装置除垢效率高且操作方便。

本实用新型的技术方案是：所提供的电控除垢装置包括从上至下依次串接的电缆头、旋转短节和电控除垢器；其特殊之处在于：所述电控除垢器包括从上至下依次串接的供电插头、驱动电机、传动密封机构和除垢器本体；所述除垢器本体包括旋转锁定机构、固定座、解锁弹簧和刀具；所述刀具由刀头和刀杆组成，其中刀杆的上端与传动密封机构相连接，刀杆的中部通过固定座与旋转锁定机构相连接，刀杆的下端与刀头相连接；所述解锁弹簧设置在刀杆外周，并位于旋转锁定机构和刀头之间。

上述旋转锁定机构为多连杆自锁机构，包括上连杆、下连杆和多个锁定块；所述锁定块的上端与上连杆铰接，锁定块的下端与下连杆铰接；所述下连杆与所述固定座相连接。

为提高自锁可靠性，上述锁定块靠近油管的侧面为弧面，弧面的形状与油管内壁弧面形状相适配。

上所述弧面上设置有防滑槽和溢流槽。

为增大除垢装置自重，在上述电缆头和旋转短节之间还连接有加重短节。

上述刀杆和刀头通过螺纹固定连接，并使用销进行锁定。

上述刀杆的下部安装有滚动轴承。

上述供电插头和驱动电机的外侧安装有电机护管。

本实用新型采用依次连接的电缆头、旋转短节和电控除垢器组成工具串，由地面仪器通过电缆、测试电缆头等向驱动电机供电，驱动电机带动减速器转动，通过传动密封机构将电机的旋转运动传输至转轴，由转轴带动刀具旋转切削污垢。除垢装置在下井过程中一旦遇阻，旋转锁定机构在除垢装置自重作用下张开并卡在油管内壁上，阻止除垢器周向旋转，而刀具在解锁弹簧的作用下会在旋转的同时向下运动进行除垢。

本实用新型的优点是：可在井下连续除垢作业，无需反复进行张、收锁定块，操作方便；可在油管内及井下工具段进行周向锁定，自适应性好；除垢装置配有旋转短节，即使防转臂打滑，电控除垢器和电缆头产生相对转动，电缆也不会扭断，可靠性高且除垢效率高。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型的电控除垢器的结构示意图；

图3为本实用新型的电控除垢器的A-A剖面图；

图4为本实用新型的旋转锁定机构的结构示意图；

图5为本实用新型的锁定块的结构示意图；

图6为本实用新型的锁定块的B-B剖面图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

如图1、图2和图3所示，本实用新型所提供的适用于油田注水井的电控除垢装置包括电缆头1、旋转短节3和电控除垢器4。电控除垢器4包括从上至下依次串接的供电插头41、驱动电机42、传动密封机构43和除垢器本体44；所述除垢器本体44包括旋转锁定机构441、解锁弹簧442和刀具443；所述刀具443由刀头和刀杆组成，其中刀杆的上端与传动密封机构43的转轴431相连接，刀杆的中部通过固定座45与旋转锁定机构441相连接，刀杆的下端与刀头相连接；所述解锁弹簧442设置在刀杆外周，并位于固定座45和刀头之间。

本实用新型的旋转锁定机构441可采用多连杆自锁机构(如图4所示)，包括上连杆4411、下连杆4413和多个锁定块4412，其中锁定块4412的上端与上连杆4411铰接，锁定块4412的下端与下连杆4413铰接；下连杆4413与固定座45相连接。为提高自锁可靠性，将锁定块4412靠近油管5的侧面设计为弧面，弧面的形状与油管5内壁弧面形状相适配，并且在该弧面上设置防滑槽44121和溢流槽44122(如图5和图6所示)。

作为优化，本实用新型的刀具443采用硬质合金材料，保证刀具443寿命和除垢质量；刀头采用螺旋结构，刀头和刀杆之间为螺纹连接，并使用销轴48进行锁定；在刀杆的下部安装滚动轴承47。

作为优化，本实用新型在电缆头1和旋转短节3之间增设加重短节2，以增加除垢装置自重。

作为优化，本实用新型在供电插头41和驱动电机42的外侧安装电机护管46，以提高除垢装置的安全性。

本实用新型的工作原理和工作过程如下：

本实用新型采用从上到下依次连接的电缆头1、加重短节2、旋转短节3及电控除垢器4组成工具串。采用电缆供电，由地面仪器通过电缆头1向驱动电机42供电，通过传动密封机构43将驱动电机42的旋转运动传输至转轴431，由转轴431带动刀具443旋转切削污垢。

本实用新型在下井过程中一旦遇阻，旋转锁定机构441在电控除垢装置的自重作用下张开，并卡在油管5内壁上，阻止除垢装置产生周向旋转。

旋转锁定机构441采用多连杆自锁机构设计，当刀具443遇到井下污垢阻挡后，刀具443相对除垢器本体44产生运动，由于锁定块4412是通过下连杆4413与固定座45相连接，所以刀具443运动使得下连杆4413产生转动，使得锁定块4412向外支撑，与油管5的管壁接触并锁定，下连杆4413旋转时可以保持在自锁状态。刀具443在解锁弹簧442作用下会在旋转的同时向下运动，当自锁解除后，在除垢装置自重的作用下又重新锁定，进而可以使得除垢装置能连续周向锁定并进行除垢。当刀具443将下端的污垢切削掉之后，刀具443在解锁弹簧442的作用下继续向下运动，带动下连杆4413运动，进而使锁定块4412与油管壁分离，完成解锁，从而除垢装置可以顺利向下运动。当刀具443再次遇阻后重复上述过程。旋转锁定机构441既可以保证锁定的可靠性又能保证除垢装置除垢的连续性。

本实用新型的除垢装置带有旋转短节3，旋转短节3内部设置有多组轴承，可以使得旋转短节3的上、下接头之间产生相对旋转运动，以保证即使锁定块4412失效打滑，电控除垢器4和电缆头1之间在旋转短节3处产生相对转动，保证电缆不发生旋转，防止电缆扭断，安全可靠性高。

在除垢作业完成后上提除垢装置，锁定块4412在解锁弹簧442的作用下回收，保证除垢装置可以顺利取出。

Claims (8)

1.一种适用于油田注水井的电控除垢装置，包括从上至下依次串接的电缆头、旋转短节和电控除垢器；其特征在于：所述电控除垢器包括从上至下依次串接的供电插头、驱动电机、传动密封机构和除垢器本体；所述除垢器本体包括旋转锁定机构、固定座、解锁弹簧和刀具；所述刀具由刀头和刀杆组成，其中刀杆的上端与传动密封机构相连接，刀杆的中部通过固定座与旋转锁定机构相连接，刀杆的下端与刀头相连接；所述解锁弹簧设置在刀杆外周，并位于固定座和刀头之间。

2.根据权利要求1所述的适用于油田注水井的电控除垢装置，其特征在于：所述旋转锁定机构为多连杆自锁机构，包括上连杆、下连杆和多个锁定块；所述锁定块的上端与上连杆铰接，锁定块的下端与下连杆铰接；所述下连杆与所述固定座铰接。

3.根据权利要求2所述的适用于油田注水井的电控除垢装置，其特征在于：所述锁定块靠近油管的侧面为弧面，弧面的形状与油管内壁弧面形状相适配。

4.根据权利要求3所述的适用于油田注水井的电控除垢装置，其特征在于：所述弧面上设置有防滑槽和溢流槽。

5.根据权利要求4所述的适用于油田注水井的电控除垢装置，其特征在于：所述电缆头和旋转短节之间还连接有加重短节。

6.根据权利要求5所述的适用于油田注水井的电控除垢装置，其特征在于：所述刀杆和刀头通过螺纹固定连接，并使用销进行锁定。

7.根据权利要求6所述的适用于油田注水井的电控除垢装置，其特征在于：所述刀杆的下部安装有滚动轴承。

8.根据权利要求7所述的适用于油田注水井的电控除垢装置，其特征在于：所述供电插头和驱动电机的外侧安装有电机护管。