CN205477590U - 一种液压驱动水平井测试牵引装置 - Google Patents

Abstract

一种液压驱动水平井测试牵引装置，包括伸缩缸，伸缩缸的一端连接上推靠器，另一端连接下推靠器，伸缩缸连接伸缩泵且连接管路上设置有伸缩缸两位四通阀；上推靠器连接推靠泵且连接管路上设置有上推靠器两位四通阀；下推靠器连接推靠泵且连接管路上设置有下推靠器两位四通阀，伸缩泵和推靠泵均连接电机，上推靠器两位四通阀、下推靠器两位四通阀和伸缩缸两位四通阀均设置在液压节中，伸缩缸通过液压节与电子短节连接，本实用新型液压驱动水平井牵引测试装置依靠其前后张开臂与伸缩臂的配合动作来完成测井仪器的输送，其牵引力大，尺寸小，仪器长度短，可适应不同井况的水平井，各运动单元的可靠性高使用稳定，克服了其它爬行器容易打滑牵引力小等缺点。

Description

一种液压驱动水平井测试牵引装置

技术领域

本发明属于水平井测试技术领域，特别涉及一种液压驱动水平井测试牵引装置。

背景技术

由于水平井可以提高油层采收率，降低综合钻井成本，经济效益显著，所以近年来水平井数量急剧增加。2012年，中国石油在国内共完成水平井1351口，中国石化大约完成1000口左右水平井，全年国内约新增水平井2300口，综合全国石油领域开发的水平井，我国水平井的数量将是一个庞大的数字，但由于水平井特殊的井身结构，测试设备无法依靠重力下放到水平井段，水平井的完井测井及生产测井问题已成为我们面临的新课题。目前国内共有2种水平井的测井方法。

一种是利用钻机或作业机通过钻杆或油管将测试设备输送到目的层，并利用泥浆循环动力将水平井电缆对接工具与测试设备对接组合，实现测试设备、电缆、地面设备的连接和信号传输。这种工艺需要钻机或修井机以及钻杆或油管进行测井作业，不仅成本高，而且作业时起下仪器设备速度慢、工作量大、劳动强度高、作业时间长、效率低。同时频繁起下钻具和较长时间占用井口带来成本浪费，影响钻井提速，同时也加大了钻具对大斜度井段和水平井段的套管磨损。

另一种方法是利用爬行器将测试设备输送到测试目的井段，进行测试作业，这种工艺不但提高了测试时效，成功率高、成本低，而且为套管水平井的动态参数监测提供了新的工艺和方法。到目前为止，世界上只有WELLTEC公司、SONDEX公司、斯麦公司、殴米伽公司等几家公司能生产水平井爬行器，而国内长城钻探、哈尔滨工业大学也研制出此类产品，上述产品大多采用轮式或蠕动式爬行方式，轮式的要求轮子和套管有一个连续不断的摩擦力，当遇到特殊井况，牵引力小于测井仪器、电缆与套管间的摩擦力时，则爬行器轮子打滑而造成牵引失败，蠕动式的和你走路或者使用冰爪工具登山是类似的，其采用两只蠕动臂，依靠蠕动臂的蠕动达到输送测井仪器的目的，但当井壁不平或有障碍物时，会造成输送失败。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种液压驱动水平井测试牵引装置，解决了水平井测试设备无法依靠自身重力下放到水平井底的问题，利用本装置牵引测试设备到达井底进行测试作业，高效完成水平井测试任务。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种液压驱动水平井测试牵引装置，包括伸缩缸11，伸缩缸11的一端连接上推靠器9，另一端连接下推靠器10。

所述伸缩缸11连接伸缩泵33且连接管路上设置有伸缩缸两位四通阀8；所述上推靠器9连接推靠泵32且连接管路上设置有上推靠器两位四通阀6；所述下推靠器10连接推靠泵32且连接管路上设置有下推靠器两位四通阀7。

所述伸缩泵33和推靠泵32均连接电机31。

所述电机31、推靠泵32、伸缩泵33、上推靠器两位四通阀6、下推靠器两位四通阀7和伸缩缸两位四通阀8均设置在液压节3中。

所述伸缩缸11通过液压节3与电子短节2连接。

所述电子短节2通过测井铠装电缆12连接地面控制系统1，所述电子短节2连接液压节3，检测位移传感器4、泵压力传感器5信号，控制上推靠器两位四通阀6、下推靠器两位四通阀7、伸缩缸两位四通阀8的换向。

与现有技术相比，本实用新型液压驱动水平井牵引测试装置依靠其前后推靠臂与伸缩臂的配合动作来完成测井仪器输送，其牵引力大，尺寸小，仪器长度短，可适应不同井况的水平井，各运动单元的可靠性高使用稳定，克服了其它爬行器容易打滑牵引力小等缺点，且结构简单易于使用维护，其不但可以填补液压式牵引器在该领域内的技术空白，而且还能满足国内日益增多的水平井测井的需要，意义重大。

附图说明

图1是本实用新型一种液压驱动水平井牵引测试装置结构示意图。

图2是本实用新型一种液压驱动水平井牵引测试装置液压原理图。

图3是本实用新型一种液压驱动水平井牵引测试装置地面控制系统框图。

图4是本实用新型一种液压驱动水平井牵引测试装置运动原理图。

图5是本实用新型一种液压驱动水平井牵引测试装置工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。

如图1所示，一种液压驱动水平井测试牵引装置，包括液压节3和伸缩缸11，伸缩缸11的一端连接上推靠器9，另一端连接下推靠器10。所述伸缩缸11通过液压节3与电子短节2连接。测井仪器14两端安装有八臂轮式扶正器15对仪器进行居中扶正。

如图2所示，伸缩缸11连接伸缩泵33且连接管路上设置有滤油器一35、单向阀一38、伸缩缸两位四通阀8；上推靠器9连接推靠泵32且连接管路上设置有滤油器二34、单向阀二36、上推靠器两位四通阀6；下推靠器10连接推靠泵32且连接管路上设置有滤油器二34、单向阀三37、下推靠器两位四通阀7。推靠系统管路上设置有安全阀40与储能器30，当推靠系统压力超高时通过安全阀40泄压，保证系统安全工作。当牵引系统出现异常无法正常工作时，储能器30所储存能量驱使上、下推靠器收回，以便保证仪器安全上提。伸缩泵33和推靠泵32均连接电机31。上推靠器两位四通阀6、下推靠器两位四通阀7和伸缩缸两位四通阀8均设置在液压节3中。

电机31、推靠泵32和伸缩泵33是整个装置的动力中心，用于给伸缩缸11、上推靠器9、下推靠器10提供液压动力。上推靠器两位四通阀6、下推靠器两位四通阀7和伸缩缸两位四通阀8是利用改变阀芯与阀体的相对位置、控制相应油路接通、切断或变换油流方向，从而实现对执行元件运动方向的控制。上推靠器两位四通阀6和下推靠器两位四通阀7用于控制上、下推靠器的推开与收回；伸缩缸两位四通阀8控制伸缩缸11的推出和收回。在电子短节2控制系统的控制下，齿轮泵通过伸缩缸两位四通阀8将油液注入伸缩缸11，伸缩缸11的伸缩带动测井仪器14的前行或后退。在电子短节2控制系统的控制下，齿轮泵通过上推靠器两位四通阀6和下推靠器两位四通阀7将油液注入推靠缸，当压力达到最大值后，系统推靠动作完成锁紧井壁，利用伸缩缸11的伸缩牵引测井仪器14前行或后退。

图3为本实用新型一种液压驱动水平井牵引测试装置的地面控制系统1的控制面板，地面控制系统1是一个典型的80C552单片机数控系统，主芯片80C552。程序全部固化于一片4K字节的只读存贮器芯片(CPROM2732)中。面板上有二个功能控制键：复位、数据请求键；五个控制开关：快进(进/停)、慢进(进/停)、快退(退/停)、慢退(退/停)、保护(进/停)；一个显示面板显示：系统压力(4位)、推靠系统压力(4位)、牵引力(4位)、牵引位移(4位)、总位移(4位)、液量(4位)、电压(4位)、电流(4位)、张力(4位)、温度(4位)。地面控制系统把面板功能键及开关控制信号采集到微机中，形成控制字，发送给井下电子短节2，通过井下电子短节2控制液压节3相应动作，牵引测试设备向前移动；同时地面控制系统接收处理井下电子短节2传来的各种信号，把系统压力、推靠系统压力、牵引力、牵引位移、总位移、液量、温度等参数以数码形式显示在面板显示窗口上。地面控制系统提供了一个RS232串行输出口，RS232串行口可与地面数控测井系统的计算机相连，从而实现牵引器与地面测井系统的联机操作。地面测井系统计算机可显示牵引器工作参数、控制牵引器工作，并可根据伽马信号进行深度自动跟踪。

本实用新型可手动操作，也可根据地面控制系统1发出的指令自动牵引前行，自动进行时，电子短节2接受信号译码后控制电机31、上推靠器两位四通阀6、下推靠器两位四通阀7和伸缩缸两位四通阀8的动作，执行结构上推靠器9、下推靠器10、伸缩缸11产生相应动作，液压驱动水平井牵引测试装置牵引测井仪器14移动至井底，从而完成测试的牵引作业。

图4为本实用新型的牵引运动原理，其牵引运动单元包括两个支撑单元上推靠器9和下推靠器10，一个双向伸缩驱动结构伸缩缸11，图a为初始状态，上推靠器9推开锁紧井壁，图b中伸缩缸11推出到最大行程，图c上推靠器9收回，下推靠器10推开锁紧井壁，图d伸缩缸11开始回缩，牵引液压驱动水平井牵引测试装置和测试设备向井底移动，到位后又恢复到图a状态，此时系统向井底运行一个伸缩杆的距离，反复图a到图d牵引过程，装置就不断前行到达测试目的井段。

Claims (6)

1.一种液压驱动水平井测试牵引装置，其特征在于，包括伸缩缸(11)，伸缩缸(11)的一端连接上推靠器(9)，另一端连接下推靠器(10)。

2.根据权利要求1所述液压驱动水平井测试牵引装置，其特征在于，所述伸缩缸(11)连接伸缩泵(33)且连接管路上设置有伸缩缸两位四通阀(8)；所述上推靠器(9)连接推靠泵(32)且连接管路上设置有上推靠器两位四通阀(6)；所述下推靠器(10)连接推靠泵(32)且连接管路上设置有下推靠器两位四通阀(7)。

3.根据权利要求2所述液压驱动水平井测试牵引装置，其特征在于，所述伸缩泵(33)和推靠泵(32)均连接电机(31)。

4.根据权利要求3所述液压驱动水平井测试牵引装置，其特征在于，所述电机(31)、伸缩泵(33)、推靠泵(32)、上推靠器两位四通阀(6)、下推靠器两位四通阀(7)和伸缩缸两位四通阀(8)均设置在液压节(3)中。

5.根据权利要求4所述液压驱动水平井测试牵引装置，其特征在于，所述伸缩缸(11)通过液压节(3)与电子短节(2)连接。

6.根据权利要求5所述液压驱动水平井测试牵引装置，其特征在于，所述电子短节(2)通过测井铠装电缆(12)连接地面控制系统(1)，所述电子短节(2)连接液压节(3)，检测位移传感器(4)、泵压力传感器(5)的信号，控制上推靠器两位四通阀(6)、下推靠器两位四通阀(7)、伸缩缸两位四通阀(8)的换向。