一種液壓驅(qū)動水平井測試牽引裝置的制造方法
【專利摘要】一種液壓驅(qū)動水平井測試牽引裝置，包括伸縮缸，伸縮缸的一端連接上推靠器，另一端連接下推靠器，伸縮缸連接伸縮泵且連接管路上設(shè)置有伸縮缸兩位四通閥；上推靠器連接推靠泵且連接管路上設(shè)置有上推靠器兩位四通閥；下推靠器連接推靠泵且連接管路上設(shè)置有下推靠器兩位四通閥，伸縮泵和推靠泵均連接電機(jī)，上推靠器兩位四通閥、下推靠器兩位四通閥和伸縮缸兩位四通閥均設(shè)置在液壓節(jié)中，伸縮缸通過液壓節(jié)與電子短節(jié)連接，本實(shí)用新型液壓驅(qū)動水平井牽引測試裝置依靠其前后張開臂與伸縮臂的配合動作來完成測井儀器的輸送，其牽引力大，尺寸小，儀器長度短，可適應(yīng)不同井況的水平井，各運(yùn)動單元的可靠性高使用穩(wěn)定，克服了其它爬行器容易打滑牽引力小等缺點(diǎn)。
【專利說明】
一種液壓驅(qū)動水平井測試牽引裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于水平井測試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種液壓驅(qū)動水平井測試牽引裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]由于水平井可以提高油層采收率，降低綜合鉆井成本，經(jīng)濟(jì)效益顯著，所以近年來水平井?dāng)?shù)量急劇增加。2012年，中國石油在國內(nèi)共完成水平井1351 口，中國石化大約完成1000 口左右水平井，全年國內(nèi)約新增水平井2300 口，綜合全國石油領(lǐng)域開發(fā)的水平井，我國水平井的數(shù)量將是一個龐大的數(shù)字，但由于水平井特殊的井身結(jié)構(gòu)，測試設(shè)備無法依靠重力下放到水平井段，水平井的完井測井及生產(chǎn)測井問題已成為我們面臨的新課題。目前國內(nèi)共有2種水平井的測井方法。
[0003]—種是利用鉆機(jī)或作業(yè)機(jī)通過鉆桿或油管將測試設(shè)備輸送到目的層，并利用泥漿循環(huán)動力將水平井電纜對接工具與測試設(shè)備對接組合，實(shí)現(xiàn)測試設(shè)備、電纜、地面設(shè)備的連接和信號傳輸。這種工藝需要鉆機(jī)或修井機(jī)以及鉆桿或油管進(jìn)行測井作業(yè)，不僅成本高，而且作業(yè)時起下儀器設(shè)備速度慢、工作量大、勞動強(qiáng)度高、作業(yè)時間長、效率低。同時頻繁起下鉆具和較長時間占用井口帶來成本浪費(fèi)，影響鉆井提速，同時也加大了鉆具對大斜度井段和水平井段的套管磨損。
[0004]另一種方法是利用爬行器將測試設(shè)備輸送到測試目的井段，進(jìn)行測試作業(yè)，這種工藝不但提高了測試時效，成功率高、成本低，而且為套管水平井的動態(tài)參數(shù)監(jiān)測提供了新的工藝和方法。到目前為止，世界上只有WELLTEC公司、SONDEX公司、斯麥公司、毆米伽公司等幾家公司能生產(chǎn)水平井爬行器，而國內(nèi)長城鉆探、哈爾濱工業(yè)大學(xué)也研制出此類產(chǎn)品，上述產(chǎn)品大多采用輪式或蠕動式爬行方式，輪式的要求輪子和套管有一個連續(xù)不斷的摩擦力，當(dāng)遇到特殊井況，牽引力小于測井儀器、電纜與套管間的摩擦力時，則爬行器輪子打滑而造成牽引失敗，蠕動式的和你走路或者使用冰爪工具登山是類似的，其采用兩只蠕動臂，依靠蠕動臂的蠕動達(dá)到輸送測井儀器的目的，但當(dāng)井壁不平或有障礙物時，會造成輸送失敗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種液壓驅(qū)動水平井測試牽引裝置，解決了水平井測試設(shè)備無法依靠自身重力下放到水平井底的問題，利用本裝置牽引測試設(shè)備到達(dá)井底進(jìn)行測試作業(yè)，高效完成水平井測試任務(wù)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種液壓驅(qū)動水平井測試牽引裝置，包括伸縮缸11，伸縮缸11的一端連接上推靠器9，另一端連接下推靠器10。
[0008]所述伸縮缸11連接伸縮栗33且連接管路上設(shè)置有伸縮缸兩位四通閥8;所述上推靠器9連接推靠栗32且連接管路上設(shè)置有上推靠器兩位四通閥6;所述下推靠器10連接推靠栗32且連接管路上設(shè)置有下推靠器兩位四通閥7。
[0009]所述伸縮栗33和推靠栗32均連接電機(jī)31。
[0010]所述電機(jī)31、推靠栗32、伸縮栗33、上推靠器兩位四通閥6、下推靠器兩位四通閥7和伸縮缸兩位四通閥8均設(shè)置在液壓節(jié)3中。
[0011 ]所述伸縮缸11通過液壓節(jié)3與電子短節(jié)2連接。
[0012]所述電子短節(jié)2通過測井鎧裝電纜12連接地面控制系統(tǒng)I，所述電子短節(jié)2連接液壓節(jié)3，檢測位移傳感器4、栗壓力傳感器5信號，控制上推靠器兩位四通閥6、下推靠器兩位四通閥7、伸縮缸兩位四通閥8的換向。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型液壓驅(qū)動水平井牽引測試裝置依靠其前后推靠臂與伸縮臂的配合動作來完成測井儀器輸送，其牽引力大，尺寸小，儀器長度短，可適應(yīng)不同井況的水平井，各運(yùn)動單元的可靠性高使用穩(wěn)定，克服了其它爬行器容易打滑牽引力小等缺點(diǎn)，且結(jié)構(gòu)簡單易于使用維護(hù)，其不但可以填補(bǔ)液壓式牽引器在該領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)空白，而且還能滿足國內(nèi)日益增多的水平井測井的需要，意義重大。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型一種液壓驅(qū)動水平井牽引測試裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是本實(shí)用新型一種液壓驅(qū)動水平井牽引測試裝置液壓原理圖。
[0016]圖3是本實(shí)用新型一種液壓驅(qū)動水平井牽引測試裝置地面控制系統(tǒng)框圖。
[0017]圖4是本實(shí)用新型一種液壓驅(qū)動水平井牽引測試裝置運(yùn)動原理圖。
[0018]圖5是本實(shí)用新型一種液壓驅(qū)動水平井牽引測試裝置工作原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0020]如圖1所示，一種液壓驅(qū)動水平井測試牽引裝置，包括液壓節(jié)3和伸縮缸11，伸縮缸11的一端連接上推靠器9，另一端連接下推靠器10。所述伸縮缸11通過液壓節(jié)3與電子短節(jié)2連接。測井儀器14兩端安裝有八臂輪式扶正器15對儀器進(jìn)行居中扶正。
[0021]如圖2所示，伸縮缸11連接伸縮栗33且連接管路上設(shè)置有濾油器一35、單向閥一38、伸縮缸兩位四通閥8;上推靠器9連接推靠栗32且連接管路上設(shè)置有濾油器二 34、單向閥二 36、上推靠器兩位四通閥6;下推靠器10連接推靠栗32且連接管路上設(shè)置有濾油器二 34、單向閥三37、下推靠器兩位四通閥7。推靠系統(tǒng)管路上設(shè)置有安全閥40與儲能器30，當(dāng)推靠系統(tǒng)壓力超高時通過安全閥40泄壓，保證系統(tǒng)安全工作。當(dāng)牽引系統(tǒng)出現(xiàn)異常無法正常工作時，儲能器30所儲存能量驅(qū)使上、下推靠器收回，以便保證儀器安全上提。伸縮栗33和推靠栗32均連接電機(jī)31。上推靠器兩位四通閥6、下推靠器兩位四通閥7和伸縮缸兩位四通閥8均設(shè)置在液壓節(jié)3中。
[0022]電機(jī)31、推靠栗32和伸縮栗33是整個裝置的動力中心，用于給伸縮缸11、上推靠器9、下推靠器10提供液壓動力。上推靠器兩位四通閥6、下推靠器兩位四通閥7和伸縮缸兩位四通閥8是利用改變閥芯與閥體的相對位置、控制相應(yīng)油路接通、切斷或變換油流方向，從而實(shí)現(xiàn)對執(zhí)行元件運(yùn)動方向的控制。上推靠器兩位四通閥6和下推靠器兩位四通閥7用于控制上、下推靠器的推開與收回；伸縮缸兩位四通閥8控制伸縮缸11的推出和收回。在電子短節(jié)2控制系統(tǒng)的控制下，齒輪栗通過伸縮缸兩位四通閥8將油液注入伸縮缸11，伸縮缸11的伸縮帶動測井儀器14的前行或后退。在電子短節(jié)2控制系統(tǒng)的控制下，齒輪栗通過上推靠器兩位四通閥6和下推靠器兩位四通閥7將油液注入推靠缸，當(dāng)壓力達(dá)到最大值后，系統(tǒng)推靠動作完成鎖緊井壁，利用伸縮缸11的伸縮牽引測井儀器14前行或后退。
[0023]圖3為本實(shí)用新型一種液壓驅(qū)動水平井牽引測試裝置的地面控制系統(tǒng)I的控制面板，地面控制系統(tǒng)I是一個典型的80C552單片機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，主芯片80C552。程序全部固化于一片4K字節(jié)的只讀存貯器芯片(CPR0M2732)中。面板上有二個功能控制鍵:復(fù)位、數(shù)據(jù)請求鍵;五個控制開關(guān):快進(jìn)(進(jìn)/停)、慢進(jìn)(進(jìn)/停)、快退(退/停)、慢退(退/停)、保護(hù)(進(jìn)/停)；一個顯示面板顯示:系統(tǒng)壓力(4位)、推靠系統(tǒng)壓力(4位)、牽引力(4位)、牽引位移(4位)、總位移(4位)、液量(4位)、電壓(4位)、電流(4位)、張力(4位)、溫度(4位)。地面控制系統(tǒng)把面板功能鍵及開關(guān)控制信號采集到微機(jī)中，形成控制字，發(fā)送給井下電子短節(jié)2，通過井下電子短節(jié)2控制液壓節(jié)3相應(yīng)動作，牽引測試設(shè)備向前移動；同時地面控制系統(tǒng)接收處理井下電子短節(jié)2傳來的各種信號，把系統(tǒng)壓力、推靠系統(tǒng)壓力、牽引力、牽引位移、總位移、液量、溫度等參數(shù)以數(shù)碼形式顯示在面板顯示窗口上。地面控制系統(tǒng)提供了一個RS232串行輸出口，RS232串行口可與地面數(shù)控測井系統(tǒng)的計算機(jī)相連，從而實(shí)現(xiàn)牽引器與地面測井系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)操作。地面測井系統(tǒng)計算機(jī)可顯示牽引器工作參數(shù)、控制牽引器工作，并可根據(jù)伽馬信號進(jìn)行深度自動跟蹤。
[0024]本實(shí)用新型可手動操作，也可根據(jù)地面控制系統(tǒng)I發(fā)出的指令自動牽引前行，自動進(jìn)行時，電子短節(jié)2接受信號譯碼后控制電機(jī)31、上推靠器兩位四通閥6、下推靠器兩位四通閥7和伸縮缸兩位四通閥8的動作，執(zhí)行結(jié)構(gòu)上推靠器9、下推靠器10、伸縮缸11產(chǎn)生相應(yīng)動作，液壓驅(qū)動水平井牽引測試裝置牽引測井儀器14移動至井底，從而完成測試的牽引作業(yè)。
[0025]圖4為本實(shí)用新型的牽引運(yùn)動原理，其牽引運(yùn)動單元包括兩個支撐單元上推靠器9和下推靠器10，一個雙向伸縮驅(qū)動結(jié)構(gòu)伸縮缸11，圖a為初始狀態(tài)，上推靠器9推開鎖緊井壁，圖b中伸縮缸11推出到最大行程，圖c上推靠器9收回，下推靠器10推開鎖緊井壁，圖d伸縮缸11開始回縮，牽引液壓驅(qū)動水平井牽引測試裝置和測試設(shè)備向井底移動，到位后又恢復(fù)到圖a狀態(tài)，此時系統(tǒng)向井底運(yùn)行一個伸縮桿的距離，反復(fù)圖a到圖d牽引過程，裝置就不斷前行到達(dá)測試目的井段。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種液壓驅(qū)動水平井測試牽引裝置，其特征在于，包括伸縮缸(I I)，伸縮缸(I I)的一端連接上推靠器(9 )，另一端連接下推靠器(1)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述液壓驅(qū)動水平井測試牽引裝置，其特征在于，所述伸縮缸(11)連接伸縮栗(33)且連接管路上設(shè)置有伸縮缸兩位四通閥(8);所述上推靠器(9)連接推靠栗(32)且連接管路上設(shè)置有上推靠器兩位四通閥(6);所述下推靠器(10)連接推靠栗(32)且連接管路上設(shè)置有下推靠器兩位四通閥(7)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述液壓驅(qū)動水平井測試牽引裝置，其特征在于，所述伸縮栗(33)和推靠栗(32)均連接電機(jī)(31)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述液壓驅(qū)動水平井測試牽引裝置，其特征在于，所述電機(jī)(31)、伸縮栗(33)、推靠栗(32)、上推靠器兩位四通閥(6)、下推靠器兩位四通閥(7)和伸縮缸兩位四通閥(8)均設(shè)置在液壓節(jié)(3)中。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述液壓驅(qū)動水平井測試牽引裝置，其特征在于，所述伸縮缸(11)通過液壓節(jié)(3)與電子短節(jié)(2)連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述液壓驅(qū)動水平井測試牽引裝置，其特征在于，所述電子短節(jié)(2)通過測井鎧裝電纜(12)連接地面控制系統(tǒng)(I)，所述電子短節(jié)(2)連接液壓節(jié)(3)，檢測位移傳感器(4)、栗壓力傳感器(5)的信號，控制上推靠器兩位四通閥(6)、下推靠器兩位四通閥(7)、伸縮缸兩位四通閥(8)的換向。
【文檔編號】E21B47/01GK205477590SQ201620030045
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月13日
【發(fā)明人】姚建豪, 趙濟(jì)舟
【申請人】陜西濟(jì)龍科工貿(mào)有限公司