[發明專利]一種井下液壓驅動渦輪增壓牽引器

在審

• 申請號: 201710362826.6
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN107060675A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 仝少凱;王祖文;孫虎;曹欣;溫亞魁;陳文博;韓靜靜;吳簡
• 申請（專利權）人: 中國石油集團川慶鉆探工程有限公司長慶井下技術作業公司
• 主分類號: E21B23/08
• 分類號: E21B23/08
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司61108
• 代理人: 何銳

技術領域

本發明屬于連續油管繼續鉆進、下入技術領域，具體涉及一種井下液壓驅動渦輪增壓牽引器。

背景技術

近年來，水平井利用連續油管進行鉆水泥塞、橋塞施工時，在鉆進、下入過程中，出現了連續油管自鎖現象，循環活動數次后仍無下深，導致連續油管無法達到預定水泥塞、橋塞位置，嚴重制約了連續油管現場施工進度，增加了施工等停時間成本。

據國內外調研顯示，國內外井下爬行器(或稱為井下機器人)基本均為棘輪式或履帶式，但其結構設計復雜，附加電子元件較多，運行動力為施加管柱重量，作純機械運動，而且牽引力太小，最大不超過8000N，無法解決目前下入、鉆橋塞、鉆水泥塞過程中水平井連續油管自鎖問題，不能提高水平井井筒內連續油管入井有效深度和長度。為此，為大幅度增加牽引力數值，基于渦輪增壓的原理，設計了一種井下液壓驅動渦輪增壓牽引器。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中下入、鉆水泥塞、鉆橋塞過程中水平井連續油管自鎖問題。

為此，本發明提供了一種井下液壓驅動渦輪增壓牽引器，包括上接頭、本體、渦輪蝸桿軸、滾輪軸、滾輪和下接頭，本體的兩端分別連接上接頭和下接頭，渦輪蝸桿軸安裝于本體內部，滾輪軸安裝在本體上并靠近上接頭一端，滾輪安裝于滾輪軸上。

所述本體為兩端帶有螺紋連接的剛性直管，直管包括外壁，直管內部軸向開有內腔，渦輪蝸桿軸軸向安裝于內腔。

所述滾輪軸安裝在外壁和內腔之間。

所述的滾輪軸數量至少為3個，滾輪軸徑向均勻分布在本體上，每個滾輪軸上均安裝滾輪。

所述的本體采用35CrMo材料加工，經調質處理硬度為HBW195～235，再滲鎳基材料，滲鎳層厚度為0.5mm，硬度為HBW 635～850。

所述的渦輪蝸桿軸為等間距連續流型的渦輪蝸桿，采用35CrMo材料加工，表面經滲碳化鎢YG8材料處理，滲碳化鎢層厚度為0.35mm，硬度為HBW825～1050。

所述的渦輪增壓牽引器長1250mm，本體最大外徑114mm，最小內徑101mm，渦輪蝸桿軸長850mm，渦輪在蝸桿上的間距為40mm，渦輪輪廓線最大圓周外徑94mm，上接頭和下接頭螺紋為3-1/2″PAC扣，耐壓70MPa，耐溫120℃。

本發明的有益效果：本發明提供的這種井下液壓驅動渦輪增壓牽引器，基于渦輪蝸桿增壓原理，通過連續油管內加液壓，管內液體進入流型的渦輪蝸桿軸中，使液體沿渦輪蝸桿軸的流型結構進行流動，使較小的液壓力經過渦輪蝸桿軸作用，增加到較大的液壓力，從而產生足夠大的推力(牽引力)，在滾輪的支撐下，迫使連續油管向前移動，助推效果顯著，實用性強，實現連續油管的繼續鉆進、下入作業，確保水平井連續油管下入、鉆水泥塞、鉆橋塞過程中連續油管能順利鉆進、下入至預定位置，防止連續油管在鉆進、下入過程中出現自鎖現象，提高了水平井井筒內連續油管入井有效深度和長度，進一步提高連續油管現場施工效率，縮短施工周期，該結構設計簡單，操作安裝方便，由于本體和渦輪蝸桿軸經耐磨材料處理，具有非常高的機械強度和耐沖蝕性。

附圖說明

以下將結合附圖對本發明做進一步詳細說明。

圖1是井下液壓驅動渦輪增壓牽引器結構示意圖；

圖2是井下液壓驅動渦輪增壓牽引器A-A結構示意圖；

圖3是井下液壓驅動渦輪增壓牽引器B-B結構示意圖。

附圖標記說明：1、上接頭；2、本體；3、渦輪蝸桿軸；4、滾輪軸；5、滾輪；6、下接頭；7、外壁；8、內腔。

具體實施方式

實施例1：

如圖1-3所示，一種井下液壓驅動渦輪增壓牽引器，包括上接頭1、本體2、渦輪蝸桿軸3、滾輪軸4、滾輪5和下接頭6，本體2的兩端分別連接上接頭1和下接頭6，渦輪蝸桿軸3安裝于本體2內部，滾輪軸4安裝在本體2上并靠近上接頭1一端，滾輪5安裝于滾輪軸4上；所述的渦輪蝸桿軸3為等間距連續流型的渦輪蝸桿；滾輪軸4和滾輪5為現有技術，基于渦輪蝸桿增壓原理，通過連續油管內加液壓，管內液體進入流型的渦輪蝸桿軸3中，使液體沿渦輪蝸桿軸3的流型結構進行流動，使較小的液壓力經過渦輪蝸桿軸3作用，增加到較大的液壓力，從而產生足夠大的推力(牽引力)，在滾輪5的支撐下，迫使連續油管向前移動，實現連續油管的繼續鉆進、下入作業，確保水平井連續油管下入、鉆水泥塞、鉆橋塞過程中連續油管能順利鉆進、下入至預定位置，防止連續油管在鉆進、下入過程中出現自鎖現象，進一步提高連續油管現場施工效率，縮短施工周期。

實施例2：