[發(fā)明專利]一種電控液壓驅(qū)動(dòng)連續(xù)油管井下牽引器的控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210342805.5
• 申請(qǐng)日: 2012-09-17
• 公開（公告）號(hào): CN103174391A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯學(xué)軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶科技學(xué)院
• 主分類號(hào): E21B23/08
• 分類號(hào): E21B23/08;E21B47/00;E21B49/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于油氣開發(fā)領(lǐng)域，具體地，涉及一種電控液壓驅(qū)動(dòng)連續(xù)油管井下牽引器的控制系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

20世紀(jì)90年代后期，國(guó)外許多公司相繼開發(fā)了能夠在井下獨(dú)立作業(yè)的水平井牽引裝置(也就是電纜牽引器)。經(jīng)過多年的發(fā)展，到目前為止，有代表性的牽引器產(chǎn)品主要包括：丹麥Welltec公司W(wǎng)ell?Tractor輪式牽引器，英國(guó)Sondex有限公司的Sondex輪式牽引器，挪威Maritime?Well?Service(MWS)公司的PowerTrac?Advance輪式牽引器、PowerTrac?INVADER履帶式牽引器，英國(guó)ExproGroup公司的SmarTract伸縮式牽引器、法國(guó)Schlumberger公司的MaxTRAC伸縮式牽引器、美國(guó)Western?Well?Tool公司的Microhole?Drilling?Tractor伸縮式牽引器。其中美國(guó)Western?Well?Tool公司的Microhole?Drilling?Tractor伸縮式牽引器是連續(xù)油管式的靠地面高壓鉆井液驅(qū)動(dòng)的、可用于小井眼的牽引器，工作時(shí)可保持有效地鉆井液循環(huán)；其余的牽引器大都是輪式或履帶式，外圍尺寸較大，只適用于大直徑井眼，用電纜或鋼絲繩連接，電驅(qū)動(dòng)，牽引力較小，工作時(shí)不能進(jìn)行有效的鉆井液循環(huán)，一般限于測(cè)井行業(yè)的應(yīng)用。?

但無論是那種牽引器，對(duì)國(guó)內(nèi)而言，國(guó)外都采取了嚴(yán)格的技術(shù)保密措施，致使國(guó)內(nèi)對(duì)井下牽引器的研究還處于剛剛起步的階段：自2002年8月，塔里木油田通過技術(shù)合作的方式，采用井下牽引器技術(shù)進(jìn)行了水平井產(chǎn)業(yè)剖面測(cè)井的探索，取得了一定的效果。此后，國(guó)內(nèi)的少數(shù)科研院所也相繼開展了井下牽引器的研究，主要有中國(guó)石油大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、西南石油學(xué)院、大慶石油學(xué)院、西安石油大學(xué)等，也申請(qǐng)了一些牽引器的專利，但這些牽引器或多或少的存在一些缺點(diǎn)，并且大都局限于利用循環(huán)液壓進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，沒有直接用伺服步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行牽引器驅(qū)動(dòng)與控制的，不能較好的滿足井下作業(yè)的要求。?

中國(guó)石油大學(xué)高進(jìn)偉、劉猛等人在文獻(xiàn)(高進(jìn)偉，劉猛，閆相禎.水平井井下輪式自適應(yīng)管道爬行器：中國(guó))中提出了一種輪式拖動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案，并申請(qǐng)了實(shí)用新型專利(200520008070.8.2006-08-16，套管水平井測(cè)井牽引器變徑牽引裝置)；哈爾濱工業(yè)大學(xué)也研制了一款電纜輪式拖動(dòng)器(唐德威，王新杰，鄧宗全.水平油井檢測(cè)儀器拖動(dòng)器.哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào).2007，39(9)：1395-1397)，并進(jìn)行了地面試驗(yàn)；西安石油大學(xué)朱林、吳松平自行設(shè)計(jì)了一種輪式牽引器(朱林，吳松平.水平井測(cè)井儀器牽引爬行器的設(shè)計(jì).新技術(shù)新工藝，2007，(12)：32-34)；遼河石油勘探局提出了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的輪式牽引器(200720190260.5，套管水平井測(cè)井牽引器變徑牽引裝置)，并且2008年長(zhǎng)城鉆探測(cè)井公司在遼河油田的四口水平井對(duì)其研制的牽引器進(jìn)行了的井下試驗(yàn)，還有些其他科研院所也進(jìn)行了輪式牽引器相關(guān)方面的研究，但這些牽引器都有一些共同點(diǎn)：都是輪式牽引器，都是電纜連接無循環(huán)，都是測(cè)井、修井等牽引力不大的井下作業(yè)用牽引器，因此存在很多缺陷，主要缺陷如下：(一)依靠電纜或鋼絲繩連接的電驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，不能有效連接連續(xù)油管靠地面液壓進(jìn)行驅(qū)動(dòng)和實(shí)現(xiàn)有效的鉆井液循環(huán)與控制；(二)大部分牽引器控制系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)雙向驅(qū)動(dòng)；(三)大部分牽引器控制系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)斷電支撐機(jī)構(gòu)自動(dòng)收回的保護(hù)措施；(四)大部分牽引器控制系統(tǒng)對(duì)地面泵壓依耐性強(qiáng)，啟動(dòng)工作壓差和最大工作壓差不能實(shí)現(xiàn)有效控制。?

大慶石油學(xué)院邵守君、常玉連提出了一種漲閘活塞式行走的伸縮式拖動(dòng)器(邵守君.基于虛擬樣機(jī)的石油井故障探測(cè)機(jī)器人研究.大慶石油學(xué)院碩士論文.2007：5～7)主要由電氣組件、液壓組件、上支撐行走組件、下支撐行走組件及探測(cè)組件組成，通過電磁換向閥對(duì)四個(gè)液壓缸控制，使上、下支撐行走組件實(shí)現(xiàn)按要求的交替撐緊或收回，伸出與縮進(jìn)，從而實(shí)現(xiàn)自主行進(jìn)，但該牽引器存在很大的缺陷：(一)用連接電纜給電氣組件供電來驅(qū)動(dòng)電機(jī)使液壓機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作，牽引器中沒有提供鉆井液循環(huán)通道，無法實(shí)現(xiàn)作業(yè)過程中井下液體與地面的有效循環(huán)；(二)控制系統(tǒng)用電磁換向閥控制四個(gè)液缸，不能實(shí)現(xiàn)牽引速度大小的有效控制；(三)牽引控制系統(tǒng)無過載保護(hù)和斷電卡瓦收回的自動(dòng)保護(hù)措施。?