CN205743840U - 一种适用于油田注水井的电控除垢器及其除垢管柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种适用于油田注水井的电控除垢器及其除垢管柱，包括电机护管，电机护管内部上方设置有供电插头、驱动电机和刀杆，供电插头电连接驱动电机，驱动电机向下通过转轴连接刀杆提供动力，刀杆下端装有刀具；电机护管下端连接着旋转锁定机构，旋转锁定机构下端通过固定座连接着一个解锁弹簧，解锁弹簧下端与刀具的上端相对而设，在下井时从上到下依次连接有电缆头、过线加重杆、旋转短节及电控除垢器，组成工具串。采用电缆供电，通过地面仪器向电机供电，电机带动减速器转动，带动刀具旋转切削污垢。该仪器通过电缆作业，起下方便，通过地面设备进行控制，一旦钻头遇阻，即可以启动仪器进行钻进除垢操作，操作方便简洁，除垢效率高。

Description

一种适用于油田注水井的电控除垢器及其除垢管柱

技术领域

本实用新型属于油田井下测试技术领域，具体涉及一种适用于油田注水井的电控除垢器及其除垢管柱，用于油田注水井油管内壁除垢作业。

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，使得油管内过流通道减小，降低注水效率，同时还会影响日常测试仪器的正常通过。

目前常用的除垢器主要是通管规，由钢丝绳连接加重杆、通管规等在油管内作业，主要依靠自身重量及冲击作用进行通井作业，不需要起出油管柱，对油管内部的垢污虽然能起到一定的清除作用，但是对于工作筒内部通道遇阻通井规效果不是很明显，而且在冲击作用下容易导致油管内过流通道完全阻塞，现有的除垢方法已不能满足注水井的实际需求。

因此，亟需一种新的除垢通工具，能有效解决油管内的遇阻问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种适用于油田注水井的电控除垢器，该仪器通过电缆作业，起下方便，通过地面设备进行控制，一旦钻头遇阻，即可以启动仪器进行钻进除垢操作，操作方便简洁，除垢效率高。

为此，本实用新型的技术方案为：一种适用于油田注水井的电控除垢器，包括电机护管，电机护管内部上方设置有供电插头、驱动电机和刀杆，供电插头电连接驱动电机，驱动电机向下通过转轴连接刀杆提供动力，刀杆下端装有刀具；

所述的电机护管下端连接着旋转锁定机构，旋转锁定机构下端通过固定座连接着一个解锁弹簧，解锁弹簧下端与刀具的上端相对而设。

所述的解锁弹簧下端连接在一个端帽上端，所述的刀杆上安装有滚动轴承，端帽通过滚动轴承活动套接在刀杆外，端帽的下端抵住刀具的上端。

所述的刀杆和刀具通过螺纹连接，并使用定位销依次横穿刀具和刀杆进行锁定。

所述的旋转锁定机构包括多组由上连杆、锁定块及下连杆依次连接组成的多连杆机构，锁定块与连杆之间采用连接销连接，上连杆连接在电机护管下端，下连杆连接在固定座上端。

所述的锁定块为柱状块体，且在柱形面上设置有沿柱形轴向的防滑槽和沿柱形周向的溢流槽。

所述的组成旋转锁定机构的多连杆机构有三组，在刀杆的周向方向均匀分布。

所述的刀具为硬质合金，刀具的刀头采用螺旋结构。

一种除垢管柱，由测试电缆头、过线加重短节、旋转短节和电控除垢器由上至下依次连接而成；电控除垢器的电机护管和驱动电机分别连接旋转短节的外轴承座和内中心轴，电缆头通过导线电连接着电控除垢器内的供电插头。

本实用新型提供的这种适用于油田注水井的电控除垢器及其除垢管柱的有益效果：

1）该仪器以电缆直读方式进行除垢通井；

2）该仪器可以在井下连续进行除垢作业；

3）该仪器无需反复进行张、收锁定块，操作使用简单；

4）该仪器可在油管内及井下工具段进行周向锁定，自适应性好；

5）该仪器的旋转锁定机构，能实现除垢的同时进行周向锁定。

附图说明

以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

图1是电控除垢器结构示意图。

图2是电控除垢器剖视结构示意图。

图3是旋转锁定机构的结构示意图。

图4是锁定块的结构示意图。

图5是本实用新型在工作时的位置示意图。

附图标记说明：101、测试电缆头；102、过线加重短节；103、旋转短节；104、电控除垢器；105、油管；201、电机护管；202、旋转锁定机构；203、解锁弹簧；204、 供电插头；205、驱动电机；206、端帽；207、转轴；208、刀杆；209、固定座；210、滚动轴承；211、定位销；212、刀具；301、上连杆；302、连接销；303、锁定块；304、下连杆；401、防滑槽；402、溢流槽。

具体实施方式

实施例1：

本实施例提供一种适用于油田注水井的电控除垢器，结合图1和图2所示，包括电机护管201，电机护管201内部上方设置有供电插头204、驱动电机205和刀杆208，供电插头204电连接驱动电机205，驱动电机205向下通过转轴207连接刀杆208提供动力，刀杆208下端装有刀具212；

电机护管201下端连接着旋转锁定机构202，旋转锁定机构202下端通过固定座209连接着一个解锁弹簧203，解锁弹簧203下端与刀具212的上端相对而设。

本实施例的这种结构，采用电缆供电，由地面仪器通过电缆、测试电缆头等向驱动电机205供电，驱动电机205带动减速器转动，通过密封传动的方式将电机的旋转运动传输至转轴207、刀杆208，带动刀具212旋转切削污垢。

仪器在下井过程中一旦刀具212遇阻，旋转锁定机构202在仪器及过线加重短节的自重作用下张开，并卡在油管105内壁上，阻止仪器产生周向旋转。

刀具212在解锁弹簧203作用下会在旋转的同时向下运动，当刀具212将下端的污垢切削掉之后，刀具212在解锁弹簧203的作用下向下运动，带动旋转锁定机构202解锁，进而使旋转锁定机构202与管壁分离，仪器可以顺利向下运动，不断进行除垢过程。当刀具再次遇阻后重复上述过程。该旋转锁定机构既可以保证锁定的可靠性又能保证仪器除垢的连续性。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上进一步进行说明，在本实施例中，解锁弹簧203下端连接在一个端帽206上端，所述的刀杆208上安装有滚动轴承210，端帽206通过滚动轴承210活动套接在刀杆208外，端帽206的下端抵住刀具212的上端。

当刀具212遇阻后，旋转锁定机构202在仪器及过线加重短节的自重作用下相比于内部的刀杆208向下运动，解锁弹簧203、端帽206会直接抵住刀具212的上端，继续向下过程中会压缩解锁弹簧203，解锁弹簧203压缩后会对刀具212产生向下的推力，这样刀具212在解锁弹簧203作用下会在旋转的同时向下运动。

而且，在本实施例中，刀杆208和刀具212通过螺纹连接，并使用定位销211依次横穿刀具212和刀杆208进行锁定，用定位销211使刀具212和刀杆208成为一体。刀具212材料使用硬质合金材料，保证刀头寿命和除垢质量，刀头采用螺旋结构，刮削同时拖动仪器向下运动。

实施例3：

如图3所示，旋转锁定机构202包括多组由上连杆301、锁定块303及下连杆304依次连接组成的多连杆机构，锁定块303与连杆之间采用连接销302连接，上连杆301连接在电机护管201下端，下连杆304连接在固定座209上端。

上连杆301、锁定块303及下连杆304组成的连杆结构，在仪器及过线加重短节的自重作用下，电机护管201下端和固定座209上端会形成对旋转锁定机构202的上下限制，使得上连杆301及下连杆304通过连接销302将锁定块303向外展开，使得锁定块303卡在油管105内壁上，形成锁定结构，在刀具212继续下钻后，旋转锁定机构202解锁。

如图4所示，锁定块303为柱状块体，且在柱形面上设置有沿柱形轴向的防滑槽401和沿柱形周向的溢流槽402，防滑槽401使得锁定块303能够牢固地卡在油管105内壁上，溢流槽402可以将除垢过程中的一些油管105内壁上的液体污垢进行导流，使其不影响锁定块303的牢固卡壁。

具体地，组成旋转锁定机构202的多连杆机构有三组，在刀杆208的周向方向均匀分布，周向呈三角的形式对称分布在刀杆208的周围，使得各方向受力均匀。

实施例4：

本实施例在上述三个实施例的基础上提出一种除垢管柱，如图5所示，由测试电缆头101、过线加重短节102、旋转短节103和电控除垢器104由上至下依次连接而成；电控除垢器104的电机护管201和驱动电机205分别连接旋转短节103的外轴承座和内中心轴，电缆头101通过导线电连接着电控除垢器104内的供电插头204。

仪器配有电缆旋转短节103，旋转短节103为现有的结构，在此不做详细结构说明，详细结构可以参照中国专利CN201835820U，可以实现了内外相对转动。旋转短节103内部设置有多组轴承，可以使得旋转短节上、下接头之间产生相对旋转运动，以保证即使锁定块303失效打滑，仪器和测试电缆头之间在旋转短节处产生相对转动，保证电缆不发生旋转，防止电缆扭断。

除垢作业完成后上提仪器，锁定块303在解锁弹簧203的作用下回收，保证仪器可以顺利取出，安全可靠性高。

综上所述，本实用新型的这种适用于油田注水井的电控除垢器及其除垢管柱，在下井时从上到下依次连接有电缆头、过线加重杆、旋转短节及电控除垢器，组成工具串。采用电缆供电，通过地面仪器向电机供电，电机带动减速器转动，带动刀具旋转切削污垢。仪器在下井过程中一旦刀头遇阻，锁定机构在仪器及加重杆的自重作用下张开，并卡在油管内壁上，阻止仪器产生周向旋转，锁定机构采用自锁结构设计，可以保证锁定的可靠性，刀头在弹簧作用下会在旋转的同时向前运动，当自锁解除后，在自重的作用下又重新锁定，进而可以使得仪器能连续周向锁定并进行除垢。仪器配有电缆旋转短节，即使防转臂打滑，仪器和电缆头产生相对转动，电缆不会扭断，提高除垢效率。

以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种适用于油田注水井的电控除垢器，其特征在于：包括电机护管（201），电机护管（201）内部上方设置有供电插头（204）、驱动电机（205）和刀杆（208），供电插头（204）电连接驱动电机（205），驱动电机（205）向下通过转轴（207）连接刀杆（208）提供动力，刀杆（208）下端装有刀具（212）；

所述的电机护管（201）下端连接着旋转锁定机构（202），旋转锁定机构（202）下端通过固定座（209）连接着一个解锁弹簧（203），解锁弹簧（203）下端与刀具（212）的上端相对而设。

2.如权利要求1所述的一种适用于油田注水井的电控除垢器，其特征在于：所述的解锁弹簧（203）下端连接在一个端帽（206）上端，所述的刀杆（208）上安装有滚动轴承（210），端帽（206）通过滚动轴承（210）活动套接在刀杆（208）外，端帽（206）的下端抵住刀具（212）的上端。

3.如权利要求1所述的一种适用于油田注水井的电控除垢器，其特征在于：所述的刀杆（208）和刀具（212）通过螺纹连接，并使用定位销（211）依次横穿刀具（212）和刀杆（208）进行锁定。

4.如权利要求1所述的一种适用于油田注水井的电控除垢器，其特征在于：所述的旋转锁定机构（202）包括多组由上连杆（301）、锁定块（303）及下连杆（304）依次连接组成的多连杆机构，锁定块（303）与连杆之间采用连接销（302）连接，上连杆（301）连接在电机护管（201）下端，下连杆（304）连接在固定座（209）上端。

5.如权利要求4所述的一种适用于油田注水井的电控除垢器，其特征在于：所述的锁定块（303）为柱状块体，且在柱形面上设置有沿柱形轴向的防滑槽（401）和沿柱形周向的溢流槽（402）。

6.如权利要求4或5所述的一种适用于油田注水井的电控除垢器，其特征在于：所述的组成旋转锁定机构（202）的多连杆机构有三组，在刀杆（208）的周向方向均匀分布。

7.如权利要求1所述的一种适用于油田注水井的电控除垢器，其特征在于：所述的刀具（212）为硬质合金，刀具（212）的刀头采用螺旋结构。

8.一种使用如权利要求1～7中任意一项一种适用于油田注水井的电控除垢器所组成的除垢管柱，其特征在于：由测试电缆头（101）、过线加重短节（102）、旋转短节（103）和电控除垢器（104）由上至下依次连接而成；电控除垢器（104）的电机护管（201）和驱动电机（205）分别连接旋转短节（103）的外轴承座和内中心轴，电缆头（101）通过导线电连接着电控除垢器（104）内的供电插头（204）。