一种间歇式井下牵引器制造技术

本发明专利技术涉及一种间歇式井下工具牵引器，属石油天然气井下工具技术领域。内管内安装有涡轮轴，涡轮轴下方的内管内通过输出轴轴承安装有输出轴，输出轴的另一端端头装有小锥齿轮，小锥齿轮下方的内管内设置有传动机构，小锥齿轮与传动机构啮合连接，传动机构下方的内管内安装有油缸，油缸内通过弹簧装有活塞杆，活塞杆的一端延伸至油缸外端，延伸至油缸外端的活塞杆与传动机构间歇连接；该间歇式井下牵引器具有结构简单，动力源单一，越障能力强，牵引力大的特点，能有效解决现有牵引器牵引力小，越障能力弱，导致水平井和大位移井测井仪器等施放时摩擦阻力大，施放困难的问题；特别适用于恶劣井下条件工作。

Intermittent downhole tractor

The invention relates to a intermittent downhole tool tractor, which belongs to the technical field of oil and gas well downhole tools. The inner tube is equipped with a turbine shaft, the inner tube below the turbine shaft is equipped with an output shaft bearing, the other end of the output shaft is equipped with a small bevel gear, the inner tube below the small bevel gear is equipped with a transmission mechanism, the small bevel gear is meshed with the transmission mechanism, and the inner tube below the transmission mechanism is equipped with an oil cylinder and an oil cylinder. The interior is fitted with a piston rod through a spring, one end of the piston rod extends to the outer end of the cylinder, and the piston rod extends to the outer end of the cylinder and is intermittently connected with the transmission mechanism; the intermittent downhole tractor has the characteristics of simple structure, single power source, strong obstacle-crossing ability and large traction force, and can effectively solve the problems of small traction force and obstacle-crossing of the existing tractor. Weak capacity leads to the problems of high friction resistance and difficult operation of logging tools for horizontal wells and extended reach wells. It is especially suitable for work under harsh downhole conditions.

【技术实现步骤摘要】
一种间歇式井下牵引器
本专利技术涉及一种间歇式井下工具牵引器，属石油天然气井下工具

技术介绍
井下牵引器器又称为井下爬行器，是当前水平井测井的主要运输工具，且逐渐向微小井眼钻井和井下作业等应用方面发展。恶劣的地层条件对牵引器的性能提出很高的要求，国内目前还没有成熟的高水平的产品。常用的轮式牵引器的驱动轮因为与套管接触面积小，导致牵引力小，越障能力弱。伸缩式牵引器虽然能提供大的牵引力，但是因为尺寸较长，遇到一定斜度的井段容易被卡住。因此，研发一种越障能力强，尺寸小且动力源稳定持续的牵引器极有必要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供一种具有越障能力强，牵引力大的特点，能有效解决现有牵引器牵引力小，越障能力弱，导致水平井和大位移井测井仪器等施放时摩擦阻力大，施放困难问题的间歇式井下牵引器。本专利技术的技术方案是：一种间歇式井下牵引器，包括上接头、内管、涡轮轴、外套管、输出轴、扶正支撑器、油缸和活塞杆构成，其特征在于：内管上端螺纹安装有上接头，内管内通过涡轮组件和对称设置的涡轮轴承安装有涡轮轴，涡轮轴下方的内管内通过输出轴轴承安装有输出轴，输出轴的一端与涡轮轴固定连接，输出轴的另一端端头装有小锥齿轮，小锥齿轮下方的内管内设置有传动机构，小锥齿轮与传动机构啮合连接，传动机构下方的内管内安装有油缸，油缸内通过弹簧装有活塞杆，活塞杆的一端延伸至油缸外端，延伸至油缸外端的活塞杆与传动机间歇连接。传动机构对应的内管上设置有滑孔，与滑孔对应的内管上活动套装有外套管，传动机构通过滑孔与外套管啮合连接，外套管上方的内管上通过扶正弹簧安装有扶正支撑器，外套管下端圆周上装有支撑装置，支撑装置下方的外套管上固装有伸缩缸，伸缩缸一端与支撑装置连接，伸缩缸另一端通过柔性管与油缸连通。所述的传动机构由传动轴A、传动轴B、大锥齿轮、凸轮、不完全齿轮、传动齿轮A和传动齿轮B构成，内管内径向安装有传动轴A，传动轴A上装有大锥齿轮和传动齿轮A，大锥齿轮与小锥齿轮啮合连接，大锥齿轮和传动齿轮A之间的传动轴A上装有不完全齿轮；传动轴A下方的内管内通过传动轴B装有传动齿轮B，传动齿轮B与传动齿轮A啮合连接，传动齿轮B一侧的传动轴B上安装有凸轮，凸轮与活塞杆间歇连接。所述的不完全齿轮对应的外套管内壁上设置有传动齿，不完全齿轮通过滑孔与传动齿啮合连接。所述的内管为变径管，内管的底部呈封堵状。滑孔上方的内管上设置有滑槽，外套管上设置有限位钉，外套管通过限位钉与滑槽的配合滑动套装在内管上。所述的扶正支撑器由上固定环、下滑环、上扶正杆、下扶正杆和支撑扶正杆构成，上固定环的圆周上通过销轴均布有多个上扶正杆，下滑环的圆周上与上固定环对应状通过销轴均布有多个下扶正杆；上扶正杆和下扶正杆由销轴通过支撑扶正杆相互连接。所述的支撑装置由支撑座、连杆、上支撑杆、下支撑杆、中间杆、弹性片和支撑滑环构成，支撑座下方的外套管圆周上滑动安装有支撑滑环，支撑滑环上方的支撑座上通过连接耳和销轴呈对称状安装有多个上支撑杆和下支撑杆，上支撑杆和下支撑杆之间由销轴通过中间杆相互连接，中间杆上固装有弹性片，所述的支撑滑环上通过销轴与下支撑杆对应安装有多个连杆，连杆的一端通过销轴与下支撑杆连接。所述的支撑座为筒状体，支撑座螺纹安装在外套管上。所述的弹性片为弧形体，中间杆与弹性片之间设置有支撑弹簧。所述的伸缩缸由缸体、伸缩活塞杆和伸缩缸弹簧构成，缸体内通过伸缩缸弹簧装有伸缩活塞杆，伸缩活塞杆的一端延伸至缸体外端，延伸至缸体外端的伸缩活塞杆与支撑滑环固定连接。伸缩缸通过缸体固装在外套管上。本专利技术有益效果在于：该间歇式井下牵引器在使用过程中，钻井液通过涡轮组件带动涡轮轴转动，从而通过输出轴带动大、小锥齿轮转动，由此带动不完全齿轮和凸轮转动。不完全齿轮逆时针转动过程中，与外套管内壁上的齿条接触，从而使外套管向上运动，与此同时，凸轮的推程与油缸的活塞杆接触，活塞杆向下移动，挤压油缸的液压油，液压油通过柔性管进入伸缩缸，从而推动伸缩缸活动杆向上移动，由此使支撑装置处于支撑状态并卡住井壁，使内管向下运动。如此反复，实现了牵引器间歇式的向前（向下）运动。该牵引器具有结构简单，动力源单一，越障能力强，牵引力大的特点，能有效解决现有牵引器牵引力小，越障能力弱，导致水平井和大位移井测井仪器等施放时摩擦阻力大，施放困难的问题；特别适用于恶劣井下条件工作。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是图1的侧视结构示意图；图3是图1中的A处放大示意图；图4是图2中的A处放大示意图；图5是本专利技术的支撑装置的支撑状态示意图；图6是本专利技术的支撑装置的收缩状态示意图。图中：1、上接头，2、内管，3、涡轮轴，4、外套管，5、输出轴，6、柔性管，7、油缸，8、活塞杆，9、涡轮组件，10、涡轮轴承，11、输出轴轴承，12、出水口，13、小锥齿轮，14、传动轴A，15、传动轴B，16、大锥齿轮，17、凸轮，18、不完全齿轮，19、传动齿轮A，20、传动齿轮B，21、滑孔，22、滑槽，23、限位钉，24、传动齿，25、上固定环，26、下滑环，27、上扶正杆，28、下扶正杆，29、支撑扶正杆，30、扶正弹簧，31、弹簧，32、支撑座，33、连杆，34、上支撑杆，35、下支撑杆，36、中间杆，37、弹性片，38、支撑滑环，39、支撑弹簧，40、缸体，41、伸缩活塞杆，42、伸缩缸弹簧。具体实施方式该间歇式井下牵引器包括上接头1、内管2、涡轮轴3、外套管4、输出轴5、扶正支撑器、油缸7和活塞杆8构成，内管2为变径管，内管2上端螺纹安装有上接头1，内管2的底部呈封堵状。内管2内通过涡轮组件9和对称设置的涡轮轴承10安装有涡轮轴3，涡轮组件9包括涡轮转子和括涡轮定子。涡轮组件9下方对应的内管2圆周上均布有出水口12，出水口12用于工作时钻井液的排出。涡轮轴3下方的内管2内通过输出轴轴承11安装有输出轴5，输出轴5的一端与涡轮轴3固定连接。工作时，在钻井液的冲击下，通过涡轮转子带动涡轮轴3转动，进而带动输出轴5转动，输出轴5的另一端端头装有小锥齿轮13，小锥齿轮13下方的内管2内设置有传动机构。传动机构由传动轴A14、传动轴B15、大锥齿轮16、凸轮17、不完全齿轮18、传动齿轮A19和传动齿轮B20构成，内管2内径向安装有传动轴A14，传动轴A14上装有大锥齿轮16和传动齿轮A19，大锥齿轮16与小锥齿轮13啮合连接，大锥齿轮16和传动齿轮A19之间的传动轴A14上装有不完全齿轮18。传动轴A14下方的内管2内通过传动轴B15装有传动齿轮B20，传动齿轮B20与传动齿轮A19啮合连接，传动齿轮B20一侧的传动轴B15上安装有凸轮17。传动机构下方的内管2内安装有油缸7，油缸7内通过弹簧31装有活塞杆8，活塞杆8的一端延伸至油缸7外端，延伸至油缸7外端的活塞杆8与凸轮17间歇接触连接。传动机构的对应的内管2上套装有外套管4，传动机构的不完全齿轮18对应的内管2上呈轴向对称状设置有滑孔21，与滑孔21对应的外套管4内壁上设置有传动齿24，不完全齿18通过滑孔21与传动齿24啮合连接。滑孔21上方的内管2上设置有滑槽22，外套管4上设置有限位钉23，外套管4通过限位钉23与滑槽22的配合滑动套装在内管2上。限位钉23与滑槽22的配合目的是防止外本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种间歇式井下牵引器，包括上接头（1）、内管（2）、涡轮轴（3）、外套管（4）、输出轴（5）、扶正支撑器、油缸（7）和活塞杆（8）构成，其特征在于：内管（2）上端螺纹安装有上接头（1），内管（2）内通过涡轮组件（9）和对称设置的涡轮轴承（10）安装有涡轮轴（3），涡轮轴（3）下方的内管（2）内通过输出轴轴承（11）安装有输出轴（5），输出轴（5）的一端与涡轮轴（3）固定连接，输出轴（5）的另一端端头装有小锥齿轮（13），小锥齿轮（13）下方的内管（2）内设置有传动机构，小锥齿轮（13）与传动机构啮合连接，传动机构下方的内管（2）内安装有油缸（7），油缸（7）内通过弹簧（31）装有活塞杆（8），活塞杆（8）的一端延伸至油缸（7）内外端，延伸至油缸（7）内外端的活塞杆（8）与传动机间歇连接。

【技术特征摘要】
1.一种间歇式井下牵引器，包括上接头（1）、内管（2）、涡轮轴（3）、外套管（4）、输出轴（5）、扶正支撑器、油缸（7）和活塞杆（8）构成，其特征在于：内管（2）上端螺纹安装有上接头（1），内管（2）内通过涡轮组件（9）和对称设置的涡轮轴承（10）安装有涡轮轴（3），涡轮轴（3）下方的内管（2）内通过输出轴轴承（11）安装有输出轴（5），输出轴（5）的一端与涡轮轴（3）固定连接，输出轴（5）的另一端端头装有小锥齿轮（13），小锥齿轮（13）下方的内管（2）内设置有传动机构，小锥齿轮（13）与传动机构啮合连接，传动机构下方的内管（2）内安装有油缸（7），油缸（7）内通过弹簧（31）装有活塞杆（8），活塞杆（8）的一端延伸至油缸（7）内外端，延伸至油缸（7）内外端的活塞杆（8）与传动机间歇连接。2.根据权利要求1所述的一种间歇式井下牵引器，其特征在于：所述的传动机构对应的内管（2）上设置有滑孔（21），与滑孔（21）对应的内管（2）上活动套装有外套管（4），传动机构通过滑孔（21）与外套管（4）啮合连接，外套管（4）上方的内管（2）上通过扶正弹簧（30）安装有扶正支撑器，外套管（4）下端圆周上装有支撑装置，支撑装置下方的外套管（4）上固装有伸缩缸，伸缩缸一端与支撑装置连接，伸缩缸另一端通过柔性管（6）与油缸（7）连通。3.根据权利要求2所述的一种间歇式井下牵引器，其特征在于：所述的传动机构由传动轴A（14）、传动轴B（15）、大锥齿轮（16）、凸轮（17）、不完全齿轮（18）、传动齿轮A（19）和传动齿轮B（20）构成，内管（2）内径向安装有传动轴A（14），传动轴A（14）上装有大锥齿轮（16）和传动齿轮A（19），大锥齿轮（16）与小锥齿轮（13）啮合连接，大锥齿轮（16）和传动齿轮A（19）之间的传动轴A（14）上装有不完全齿轮（18）；传动轴A（14）下方的内管（2）内通过传动轴B（15）装有传动齿轮B（20），传动齿轮B（20）与传动齿轮A（19）啮合连接，传动齿轮B（20）一侧的传动轴B（15）上安装有凸轮（17），凸轮（17）与活塞杆（8）间歇连接。4.根据权利要求3所述的一种间歇式井下牵引器，其特征在于：所述的不完全齿轮（18）对应的外套管（4）内壁上设置有传动齿（24），不完全齿轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱利勤，秦伟杰，夏成宇，刘蒙，武进虎，黄剑，
申请(专利权)人：长江大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42