[發(fā)明專利]具有帶行星齒輪系統(tǒng)的液壓馬達的井下驅(qū)動單元

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280016374.1
• 申請日: 2012-03-29
• 公開（公告）號: CN103459760B
• 公開（公告）日: 2016-11-02
• 發(fā)明（設計）人: J·哈倫德巴克
• 申請（專利權）人: 韋爾泰克有限公司
• 主分類號: E21B23/00
• 分類號: E21B23/00;B60K17/14;B60K7/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 牛曉玲;吳鵬

技術領域

本發(fā)明涉及用于插入井中的井下驅(qū)動單元，該井下驅(qū)動單元包括：驅(qū)動單元殼體；液壓馬達，其包括液壓馬達殼體；輪組件，其包括靜止部分和旋轉部分，靜止部分與驅(qū)動單元殼體連接并與旋轉部分可旋轉地連接。本發(fā)明還涉及一種包括驅(qū)動單元的井下系統(tǒng)和這種驅(qū)動單元的用途。

背景技術

當在井下井中操作時，用于操作的工具可能無法自行下潛。一些工具在盤管的前部定位并通過在井中進一步向下推動管而被向前驅(qū)動。其它工具借助線纜降下到井中，并且重力因此將確保該工具下潛。因此，并非所有工具都能夠在井中移動并因此需要通過另外的工具在井中向前移動。特別地，在井的水平部分中就是這種情況，因為重力不可能有助于移動。

已出于該目的開發(fā)了若干工具，尤其是在履帶上運行的工具。然而，該工具具有它無法始終將其基腳保持在井的更加不平坦的部分上的缺點，并在一些情況下這種工具不可能通過兩個井管相遇但未抵接因此留下間隙的位置。另一種工具具有借助滾子鏈條驅(qū)動并且全部由一個馬達驅(qū)動的輪。然而，如果馬達不能驅(qū)動所有輪，則工具不能再自行驅(qū)動。井具有障礙物并且一個輪無法被驅(qū)動跨越該障礙物就可能是這種情況。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個目的是完全或部分地克服現(xiàn)有技術的以上劣勢和缺點。更具體地，一個目的是提供一種用于使操作工具在井的全部部分中而且還在具有諸如21/8英寸的小內(nèi)徑的井中向前移動的改進的井下工具。

將從以下描述變得顯而易見的上述目的以及眾多其它的目的、優(yōu)勢和特征由一種用于插入井中的井下驅(qū)動單元通過根據(jù)本發(fā)明的方案來實現(xiàn)，所述井下驅(qū)動單元包括：

-驅(qū)動單元殼體，

-液壓馬達，其包括液壓馬達殼體，以及

-用于在井中向前驅(qū)動該驅(qū)動單元的輪組件，包括靜止部分和旋轉部分，靜止部分與驅(qū)動單元殼體連接并與旋轉部分可旋轉地連接，該輪組件包括用于與井中的內(nèi)壁接觸并與旋轉部分連接或形成旋轉部分的一部分的輪環(huán)，

輪組件還包括液壓馬達，使得靜止部分和旋轉部分構成液壓馬達殼體，液壓馬達包括與旋轉部分連接以使輪組件的一部分旋轉的可旋轉區(qū)段，

其中，輪組件還包括被容納在液壓馬達殼體中的行星齒輪系統(tǒng)并且液壓馬達包括經(jīng)該行星齒輪系統(tǒng)驅(qū)動輪環(huán)的可旋轉區(qū)段。

在另一實施例中，一種用于插入井中的井下驅(qū)動單元可包括

-驅(qū)動單元殼體，

-包括液壓馬達殼體的液壓馬達，以及

-用于在井中向前驅(qū)動該驅(qū)動單元的輪組件，其包括靜止部分和旋轉部分，靜止部分與驅(qū)動單元殼體連接并與旋轉部分可旋轉地連接，

該輪組件還包括液壓馬達，使得靜止部分和旋轉部分構成液壓馬達殼體，液壓馬達包括與旋轉部分連接以使輪組件的一部分旋轉的可旋轉區(qū)段，

其中，輪組件還包括被容納在液壓馬達殼體中的行星齒輪系統(tǒng)并且液壓馬達包括與行星齒輪系統(tǒng)的恒星齒輪連接或形成恒星齒輪的一部分的可旋轉區(qū)段。

在液壓馬達與待旋轉的輪部分之間具有行星齒輪系統(tǒng)通過降低液壓馬達的轉速而獲得更大的轉矩。

通過將行星齒輪系統(tǒng)直接布置在液壓馬達殼體中，輪沿著其旋轉軸線的寬度相對于配置在液壓馬達殼體外部的行星齒輪系統(tǒng)顯著減小。小的輪寬度提供了驅(qū)動單元的較小直徑，從而使驅(qū)動單元能夠進入直徑也較小的井。

通過將馬達封裝在輪組件中的液壓馬達殼體中，可避免滾子鏈條或履帶。通過具有被封閉的殼體，來自驅(qū)動單元在其中自行推進的井流體的污物不會卡滯在鏈條或履帶中從而破壞輪的功能。

在一個實施例中，輪組件可被懸置在驅(qū)動單元殼體中。

根據(jù)本發(fā)明的井下驅(qū)動單元還可包括可相對于驅(qū)動單元殼體在縮回位置與突出位置之間移動的臂組件，并且該臂組件可與輪組件的靜止部分連接或者可形成該靜止部分的一部分。

此外，根據(jù)本發(fā)明的井下驅(qū)動單元還可包括布置在驅(qū)動單元殼體中以使臂組件在縮回位置與突出位置之間移動的臂啟動組件。

在一個實施例中，驅(qū)動單元可包括若干個臂組件，每個臂組件在一端中與驅(qū)動單元殼體連接并且在另一端中與輪組件連接。

通過將馬達直接設置在輪中，每個輪可獨立于驅(qū)動單元的其它輪向前驅(qū)動該驅(qū)動單元。當通過障礙物時，最接近障礙物的臂組件隨著其它輪向前驅(qū)動該驅(qū)動單元而被壓向驅(qū)動單元殼體。因此，驅(qū)動單元能夠通過井或套管中的大多數(shù)障礙物。此外，當通過例如兩個管狀套管之間的間隙時，未位于間隙中的輪向前驅(qū)動該驅(qū)動單元，并且因此驅(qū)動單元能夠在井的幾乎全部部分中自行推進。