[發(fā)明專利]MWD吊裝系統(tǒng)與控制方法

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• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN111924706A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李志強;李朋朋;張帥;高國運;周克;任會達;漆登威;董展碩;李曉輝;陳峰;顧扣泉;龔耀沖;宋延超;周濤;田方正
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇煤炭地質(zhì)勘探三隊
• 主分類號: B66C1/44
• 分類號: B66C1/44;B66C13/22;B66C15/06;E21B47/12
• 代理公司: 南京行高知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32404
• 代理人: 王菊花

本發(fā)明提供一種MWD吊裝系統(tǒng)與控制方法，包括對稱設(shè)置的第一抱環(huán)和第二抱環(huán)；第一抱環(huán)和第二抱環(huán)之間有鉸接件；在另一側(cè)的結(jié)合部設(shè)置有螺旋鎖緊機構(gòu)和第一電機，第一電機驅(qū)動螺旋鎖緊機構(gòu)運動以帶動兩個抱環(huán)接近或者分離運動，實現(xiàn)對MWD設(shè)備的鎖緊或者釋放；螺旋鎖緊機構(gòu)包括設(shè)置第一螺套、第二螺套以及與第一螺套和第二螺套螺旋配合的螺桿，螺桿為軟軸螺桿，螺桿的一端固定有耦合齒輪，第一電機驅(qū)動耦合齒輪轉(zhuǎn)動并帶動螺桿同步轉(zhuǎn)動；第一螺套與第二螺套中的其中一個設(shè)置正螺旋螺紋，另一個設(shè)置反螺旋螺紋，使得它們在螺桿轉(zhuǎn)動時作相接近或者分離的運動。本發(fā)明可實現(xiàn)對MWD設(shè)備的有效吊裝，防止過度擰緊對設(shè)備的損壞以及過松緊固造成的松脫風(fēng)險。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隨鉆測量(MWD)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言涉及一種MWD吊裝系統(tǒng)與控制方法。

背景技術(shù)

在鉆井勘探開發(fā)定向井、水平井施工中，出于工藝技術(shù)的需要經(jīng)常使用MWD儀器，吊裝MWD儀器出井、入井、上下鉆臺頻繁，需要使用繩套來吊裝捆綁MWD儀器，容易造成滑脫落井或傷人等事故發(fā)生。在不確保安全的情況下，不僅給下步工作帶來困難，而且工作效率和工作安全都無法得到保證。

現(xiàn)有技術(shù)中為此提出了一種采用環(huán)形抱箍結(jié)構(gòu)來進行固定，然后對抱箍進行吊裝的方式，但對抱箍的固定采用大直徑螺栓，通過扳手進行擰緊鎖死，但在鎖死過程中不確定是否擰緊到位，很容易造成過度擰緊，對MWD設(shè)備的損壞。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種MWD吊裝系統(tǒng)與控制方法，旨在通過電動助力結(jié)合壓力監(jiān)控的方式，實現(xiàn)對MWD的有效吊裝，并且防止過度擰緊對設(shè)備的損壞。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面提出一種MWD吊裝系統(tǒng)，包括對稱設(shè)置的第一抱環(huán)和第二抱環(huán)，所述第一抱環(huán)和第二抱環(huán)合圍形成的環(huán)形空間用于放置MWD設(shè)備，并進行鎖緊固定；

第一抱環(huán)和第二抱環(huán)的邊緣均設(shè)置有朝向兩端延伸出來的結(jié)合部，在其中一側(cè)的結(jié)合部設(shè)置有鉸接件，將第一抱環(huán)和第二抱環(huán)鉸接在一起，在另一側(cè)的結(jié)合部設(shè)置有螺旋鎖緊機構(gòu)和第一電機，所述第一電機被設(shè)置成驅(qū)動所述螺旋鎖緊機構(gòu)運動以帶動兩個抱環(huán)接近或者分離運動，實現(xiàn)對MWD設(shè)備的鎖緊或者釋放；

其中，所述螺旋鎖緊機構(gòu)包括設(shè)置在第一抱環(huán)上的第一螺套、設(shè)置在第二抱環(huán)上的第二螺套以及與所述第一螺套和第二螺套螺旋配合的螺桿，所述螺桿為軟軸螺桿，螺桿的一端固定有耦合齒輪，所述第一電機固定在其中一個抱環(huán)上，其輸出軸通過齒輪與所述耦合齒輪嚙合，驅(qū)動耦合齒輪轉(zhuǎn)動并帶動螺桿同步轉(zhuǎn)動；

所述第一螺套與第二螺套中的其中一個設(shè)置正螺旋螺紋，另一個設(shè)置反螺旋螺紋，使得它們在螺桿轉(zhuǎn)動時作相接近或者分離的運動。

如此，通過反向螺旋的螺套結(jié)合軟軸螺桿的操作，使得通過高精度電機進行驅(qū)動時，可通過螺桿帶動進行相對或者相向運動，使得合抱過程自動化、智能化，避免傳統(tǒng)通過螺栓等緊固件時容易造成的過松或者過緊的情況，而且通過智能的過程的持續(xù)監(jiān)控，進一步時間在合抱到位時的制動停止并利用螺桿螺套的驅(qū)動副實現(xiàn)自鎖緊和定位，不需要額外設(shè)置定位和鎖緊元件；同時在合抱過程中出現(xiàn)異常時，及時進行預(yù)警和利于調(diào)整，防止意外的壓力偏差導(dǎo)致在合抱后期造成對MWD的損害。

優(yōu)選地，所述第一電機為步進電機。通過步進電機的使用，提高在合抱時的驅(qū)動精度，避免兩邊合圍時的偏差。

優(yōu)選地，所述第一螺套和第二螺套采用相同的外部輪廓結(jié)構(gòu)，均為正多邊形，卡緊在對應(yīng)的第一抱環(huán)和第二抱環(huán)上對應(yīng)的正多邊形通孔內(nèi)，通孔的中心連線與第一螺套和第二螺套的中心連線共線。如此，一方面保證兩個抱環(huán)以及對應(yīng)的螺套在最后合抱時實現(xiàn)同心，通過軟軸螺桿實現(xiàn)在遠離或者接近運動時保持柔性驅(qū)動，防止剛性螺桿造成的偏差，另一方面，采用正多邊形，例如四邊形或者六邊形等結(jié)構(gòu)，在周向?qū)崿F(xiàn)卡進卡位，實現(xiàn)周向限位，防止周向轉(zhuǎn)動。