一种液压式井下大推力牵引器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种液压式井下大推力牵引器，由前接头、牵引器外管、前端液控系统、中间驱动系统、张紧系统、后接头、活塞杆组成，所述前接头下端通过管螺纹与牵引器外管连接；前端液控系统安装在牵引器外管内部前端，与前接头下端相连；中间驱动系统安装在牵引器外管内，与前端液控系统下端相连；后端张紧系统前端与中间驱动系统下端相连，后端与后接头相连；活塞杆贯穿前端液控系统、中间驱动系统、后端张紧系统，尾端与锥体相连，主要靠两个张紧机构交替工作抓紧井壁，并配合液压缸的运动完成牵引器的前进动作。本实用新型专利技术具有推力大、抓靠牢固的优点，采用液压控制可以降低故障率。

A kind of hydraulic downhole high thrust tractor

【技术实现步骤摘要】
一种液压式井下大推力牵引器
本技术涉及一种液压式井下大推力牵引器。
技术介绍
液压式井下大推力牵引器近年来随着全世界对石油需求量不断增加,为降低开采成本,对于深层油储的开采,基本上都是采用水平钻井技术。水平井在钻井、测井、完井、生产等阶段经常需要下放仪器到井下进行测井及修井等作业。所以井下牵引器(井下拖拽系统)应运而生。国内部分投入实际生产的产品较少,大多处于理论研究与设计阶段，且存在以下问题：牵引力较小,井下越障能力较弱,电机在井下高温高压环境的散热问题有待改善，因此需要更大的牵引力、可靠性更高、井下环境适应性更好的牵引器。
技术实现思路
本技术目的是为了克服现有井下牵引器的不足，提供了一种液压式井下大推力牵引器。本技术所采用的技术方案是：主要由前接头、牵引器外管、前端液控系统、中间驱动系统、张紧系统、后接头、活塞杆组成，所述前接头下端通过管螺纹与牵引器外管连接；前端液控系统安装在牵引器外管内部前端，与前接头下端相连；中间驱动系统安装在牵引器外管内，与前端液控系统下端相连；后端张紧系统前端与中间驱动系统下端相连，后端与后接头相连；活塞杆贯穿前端液控系统、中间驱动系统、后端张紧系统，尾端与锥体相连。前端液控系统包括液控上部管、液控内管、换向滑阀、挡环，液控上部管上端与前接头相连；液控内管包含滑阀腔，液控内管安装液控上部管下端，中间内管1内腔室顶部；换向滑阀安装在液控内管的滑阀腔内，挡环固定在滑阀腔底端。换向滑阀上开有流道，用于高压钻井液流通，换向滑阀与活塞杆间存在密封。中间驱动系统包括缸盖1、中间内管1、中间内管2、缸盖2，其中缸盖1安装在中间内管1下端，与中间内管1管壁共同组成液压缸1；中间内管1管壁上开有泄压孔，泄压孔穿过中间1内管和牵引器外管，与外界连通；中间内管2上端与缸盖1相连，下端安装缸盖2；缸盖2与中间内管2的管壁共同组成液压缸2。张紧系统包括前端张紧机构和后端张紧机构，其中前端张紧机构由前端张紧外管、抓靠模块1、端盖组成，后端张紧系统由限位环、后端张紧外管、抓靠模块2组成，其中前端张紧外管安装在缸盖2下端且与牵引器外管下端相连，抓靠模块1安装在前端张紧外管内，端盖安装在张紧机构下端；限位环下方连接后端张紧外管，抓靠模块2安装在后端张紧外管内，且与活塞杆末端固连。限位环、后端张紧外管内开有流道，用于连通活塞杆腔和张紧液压缸，供高压钻井液流动。张紧机构1、张紧机构2均由张紧活塞、弹簧压板、复位弹簧、锥体、卡瓦组成，其中张紧活塞、弹簧压板、复位弹簧安装在张紧液压缸内，锥体分为上锥体和下锥体，上锥体与张紧活塞下端相连，下锥体固定在张紧外管末端。活塞杆为中空结构，由杆体、活塞1、活塞2组成，其中杆体由杆1、杆2、杆3组成，杆1、杆2通过活塞1连接，杆2、杆3通过活塞2连接，活塞1、活塞2分别位于液压缸1、液压缸2内，杆1上端开有沟槽，与换向滑阀配合，杆3开有通孔，与限位环配合本技术的优点：本技术具有推力大、抓靠牢固的优点，采用液压控制可以降低故障率。附图说明图1是本技术一种液压式井下大推力牵引器的结构示意图。图2是换向滑阀剖视图。图3是图1(A—A)剖视图。图4是图1(B—B)剖视图。图5是图1(C—C)剖视图。。图6是图1牵引器动作示意图。图中：1.前接头，2.牵引器外管，3.液控上部管，4.液控内管，5.换向滑阀，6.泄压孔，7.活塞1，8.杆体，9.中间内管1，10.缸盖1，11.O形密封圈，12.O形密封圈垫圈，13.活塞2，14.中间内管2，15.缸盖2，16.前端张紧外管，17.张紧活塞，18.复位弹簧，19.椎体，20.卡瓦，21.端盖，22.限位环，23.后端张紧外管，24.抓靠模块2，25.后接头。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步说明。参见附图1，牵引器最前端的前接头可用来连接油管，油管内输送高压钻井液，高压钻井液由此进入牵引器内为牵引器提供动力。油管接头后端为牵引器外管和液控上部管，两管间的配合方式为小间隙配合，液控上部管上打孔，外面挖槽与牵引器外管形成流道。换向滑阀与液控内管、杆1沟槽配合实现换向。泄压孔位于液压缸1上部腔室，穿过牵引器外管和液控上部管，与外界连通，为换向滑阀与液压缸1的泄压孔。中间驱动系统包含两个液压缸1和液压缸2，其中液压缸1为泄压缸，液压缸2是牵引器的驱动缸。牵引器前进时，高压钻井液从液压缸1下部腔室流经换向滑阀，最终流向液压缸1上部腔室，并从泄压孔处流出牵引器进入环空。中间内管1外部挖槽与牵引器外管形成流道，前端开有槽和孔，与液控内管配合，后端打流道孔，中间内管1外面挖槽与牵引器外管形成流道。中间内管2外部挖槽与牵引器外管形成流道，两端钻流道孔，液压缸2工作时左右通高压，活塞往复运动。张紧机构采用卡瓦结构，张紧机构用于在牵引器活塞杆伸出时抓紧井壁，为牵引器提供摩擦力，使牵引器能够稳定伸出活塞杆输出推力。工作原理是由高压钻井液推进活塞，活塞推动椎体向下运动，椎体内表面与活塞杆接触，外锥面与卡瓦内锥面接触，工作时椎体相对于卡瓦向下运动，卡瓦向上运动，到达上极限与井壁接触，四个卡瓦对称抓紧时即可提供较大的摩擦力。在牵引器工作时，卡瓦固定在井壁上，牵引器牵引或者活塞杆伸出时，牵引器对卡瓦有作用力，椎体也有活塞提供的推力，四者的共同作用下，抓块会越抓越紧，从而提供更大更稳定的扶正和摩擦力。在牵引器工作时，以牵引器后端为前进方向。活塞1向前方移动，高压钻井液推动换向滑阀向前方移动到行程终点，换向滑阀与下方的流道导通，高压钻井液进入液压缸2的上部腔室，活塞2带动杆体向前移动，当活塞2即将到达行程终点时，杆1端部开槽的位置向前移动到换向滑阀内部环形空间，高压钻井液进入换向滑阀下端的腔室，由于换向滑阀两端的面积不同，下端面积大于上端面积，换向滑阀在压差的作用下开始向后方运动，与换向滑阀配合的流道逐渐闭合，此时活塞杆向前运动的速度放缓，直至为零，行程结束。换向滑阀处于上极限时，高压钻井液进入液压缸1、2的下部腔室，活塞1、2相对于前接头、牵引器外管、前端液控系统、中间驱动系统、张紧系统前端张紧机构向后移动，此时液压缸2上部腔室的乏动力液通过流道进入液压缸1的驱动腔，并通过泄压孔连通到环空，进行泄压。当活塞1、2即将到达行程终点时，杆1端部开槽的位置向后移动离开滑阀内部环形空间，此时滑阀上腔室的压力高于下腔室，换向滑阀在压差作用下开始向后运动，通入高压钻井液的流道逐渐封闭，活塞1、2向后的速度放缓，直至为零，行程结束。参见附图6，状态1时为抓靠模块1内张紧活塞向外伸出，卡瓦伸出抓紧井壁，牵引器前半部分固定不动，活塞杆和后端张紧机构向下伸出，向前进方向运动，到达状态2。状态2为活塞杆右行程极限，前端张紧机构内的抓靠模块1收缩复位，当收缩达到后端限位极限时，后端张紧机构内的抓靠模块2工作，卡瓦伸出并抓紧井壁，这时为状态3，此时活塞杆相对井壁静止，液压缸1和液压缸2继续工作，牵引器前半部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液压式井下大推力牵引器，其特征在于，主要由前接头、牵引器外管、前端液控系统、中间驱动系统、张紧系统、后接头、活塞杆组成，所述前接头下端通过管螺纹与牵引器外管连接；前端液控系统安装在牵引器外管内部前端，与前接头下端相连；中间驱动系统安装在牵引器外管内，与前端液控系统下端相连；后端张紧系统前端与中间驱动系统下端相连，后端与后接头相连；活塞杆贯穿前端液控系统、中间驱动系统、后端张紧系统，尾端与锥体相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种液压式井下大推力牵引器，其特征在于，主要由前接头、牵引器外管、前端液控系统、中间驱动系统、张紧系统、后接头、活塞杆组成，所述前接头下端通过管螺纹与牵引器外管连接；前端液控系统安装在牵引器外管内部前端，与前接头下端相连；中间驱动系统安装在牵引器外管内，与前端液控系统下端相连；后端张紧系统前端与中间驱动系统下端相连，后端与后接头相连；活塞杆贯穿前端液控系统、中间驱动系统、后端张紧系统，尾端与锥体相连。


2.根据权利要求1所述的一种液压式井下大推力牵引器，其特征在于：所述前端液控系统包括液控上部管、液控内管、换向滑阀、挡环，液控上部管上端与前接头相连；液控内管包含滑阀腔，液控内管安装液控上部管下端，中间内管1内腔室顶部；换向滑阀安装在液控内管的滑阀腔内，挡环固定在滑阀腔底端。


3.根据权利要求2所述的一种液压式井下大推力牵引器，其特征在于：所述换向滑阀上开有流道，用于高压液体流通，换向滑阀与活塞杆间存在密封。


4.根据权利要求1所述的一种液压式井下大推力牵引器，其特征在于：所述中间驱动系统包括缸盖1、中间内管1、中间内管2、缸盖2，其中缸盖1安装在中间内管1下端，与中间内管1管壁共同组成液压缸1；中间内管1管壁上开有泄压孔，泄压孔穿过中间1内管和牵引器外管，与...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟功祥，洪源隆，胥卜轩，谢锐，程柯文，吴陈，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：新型
国别省市：四川;51