井下管柱提升裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油田磨料射流套管段銑作業(yè)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種井下管柱提升裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有油田套管段銑時使用的裝置多采用機(jī)械式段銑刀，通過驅(qū)動裝置帶動段銑刀運(yùn)動對套管進(jìn)行切削完成套管的段銑過程，但上述裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，部件的損耗率較高，且工作效率較低，同時容易產(chǎn)生機(jī)械故障和井下事故。
[0003]前混式磨料射流切割技術(shù)是近三十年來發(fā)展起來的一種高效射流技術(shù)，由于其可切割材料范圍廣、切割面光滑無毛刺、不存在熱影響區(qū)等優(yōu)點(diǎn)，從其一產(chǎn)生便得到了廣泛的關(guān)注，目前這一技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于機(jī)械、航空、冶金、廣告裝潢等部門。石油工業(yè)中雖然已應(yīng)用這一技術(shù)進(jìn)行設(shè)備清洗、井下射孔、套管割縫等作業(yè)，但很少有人針對前混式磨料射流技術(shù)用于套管段銑作業(yè)進(jìn)行研宄。要成功進(jìn)行前混式磨料射流套管段銑作業(yè)需要解決兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，一是研制出段銑噴射器，其用于在井下全方位磨蝕套管；二是研制出井下管柱提升裝置，其用于向上緩慢提升井下管柱及段銑噴射器。
[0004]目前商建國等人已研制出兩種適用于前混式磨料射流套管段銑作業(yè)的段銑噴射器，一種是“一種水力加砂段銑和開窗噴射器“專利號201420463287.7，另一種是“一種套管磨料射流切割噴射器”專利申請?zhí)?201510179115.6，但還沒有人研制出適用于前混式磨料射流套管段銑作業(yè)的井下管柱提升裝置。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中各油田用于套管水力割縫作業(yè)的液壓式水力割縫地面井管提升器，其采用液壓站驅(qū)動液壓缸進(jìn)行地面井管提升。因?yàn)橐簤菏剿Ω羁p地面井管提升器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、工作壓力大、故障率高、極易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象導(dǎo)致提升速度不穩(wěn)定、能耗大、使用液壓油極易泄漏污染環(huán)境、行程太小，如果增大其工作行程將導(dǎo)致其重量太大、搬運(yùn)制造維護(hù)困難，所以很難用于目前的油田磨料射流套管段銑作業(yè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種可用于油田磨料射流套管段銑作業(yè)的井下管柱提升裝置。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種井下管柱提升裝置，包括:控制機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、空心絲桿、托盤、支撐機(jī)構(gòu)及短管；
[0008]所述控制機(jī)構(gòu)固定設(shè)置在所述托盤上，且與所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接，所述控制機(jī)構(gòu)用于帶動所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)作圓周運(yùn)動；
[0009]所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)與所述托盤活動連接，與所述空心絲桿螺接，所述空心絲桿的上端通過活動彎頭與高壓軟管連接，所述空心絲桿的底端與井下管柱連接，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)用于帶動所述空心絲桿縱向移動，從而帶動所述井下管柱縱向移動；
[0010]所述支撐機(jī)構(gòu)的一端與所述空心絲桿固定連接，另一端與所述短管固定連接，所述支撐機(jī)構(gòu)用于支撐所述空心絲桿帶動所述井下管柱縱向移動；
[0011]所述短管的上端與托盤的下端相接。
[0012]進(jìn)一步地，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括:
[0013]棘爪及棘輪；
[0014]所述棘爪的尾部與所述控制機(jī)構(gòu)連接，所述棘爪的頭部與所述棘輪的棘齒相接，所述棘輪的中心部位與所述空心絲桿的中心部位螺接，所述棘輪與所述托盤活動連接，所述控制機(jī)構(gòu)通過所述棘爪推動所述棘輪轉(zhuǎn)動，從而帶動所述空心絲桿縱向移動，進(jìn)而帶動所述井下管柱縱向移動。
[0015]進(jìn)一步地，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)還包括:
[0016]軸向軸承及徑向軸承；
[0017]所述軸向軸承設(shè)置在所述托盤與所述棘輪之間，所述軸向軸承用來支撐所述棘輪軸向移動；
[0018]所述徑向軸承設(shè)置在所述托盤的中心孔中，所述棘輪的下端設(shè)置在所述徑向軸承的中心孔中，所述徑向軸承用于支撐所述棘輪徑向移動。
[0019]進(jìn)一步地，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)還包括:
[0020]防塵罩及彈性擋圈；
[0021]所述防塵罩設(shè)置在所述軸向軸承外面，所述防塵罩用于對所述軸向軸承進(jìn)行防塵保護(hù)；
[0022]所述彈性擋圈設(shè)置在所述棘輪下端的擋圈槽中，所述彈性擋圈用于對所述棘輪進(jìn)行軸向限位。
[0023]進(jìn)一步地，所述控制機(jī)構(gòu)包括:
[0024]氣泵、電磁閥、控制器、執(zhí)行缸及固定座；
[0025]所述氣泵依次通過所述電磁閥及所述執(zhí)行缸與所述棘爪連接，所述控制器與所述電磁閥連接，所述執(zhí)行缸與所述固定座固定連接，所述固定座固定設(shè)置在所述托盤上，所述控制器用于周期性的發(fā)出方波信號，并將所述方波信號輸送至所述電磁閥，所述電磁閥在接收到所述方波信號后開、閉閥門，使得所述氣泵帶動所述執(zhí)行缸作往復(fù)直線運(yùn)動，進(jìn)而帶動所述棘爪推動所述棘輪沿圓周方向轉(zhuǎn)動。
[0026]進(jìn)一步地，所述控制器包括電源電路、方波信號發(fā)生電路、方波信號輸出電路及外殼;
[0027]所述電源電路、方波信號發(fā)生電路及方波信號輸出電路設(shè)置在所述外殼內(nèi)；
[0028]所述電源電路給所述方波信號發(fā)生電路及所述方波信號輸出電路提供電源；
[0029]所述方波信號發(fā)生電路用于在當(dāng)井下管柱需要提升時產(chǎn)生方波信號，并將所述方波信號輸送至所述方波信號輸出電路；
[0030]所述方波信號輸出電路用于在接收到所述方波信號后，將所述方波信號輸送至所述電磁閥，從而控制所述電磁閥開、閉閥門。
[0031]進(jìn)一步地，所述控制機(jī)構(gòu)還包括:
[0032]銷軸，所述執(zhí)行缸的活塞桿的端部設(shè)有叉架，所述棘爪通過所述銷軸與所述叉架形成鉸鏈連接。
[0033]進(jìn)一步地，所述支撐機(jī)構(gòu)包括:
[0034]導(dǎo)桿、導(dǎo)軌及連接板；
[0035]所述導(dǎo)桿與所述空心絲桿垂直設(shè)置，所述導(dǎo)桿的一端與所述空心絲桿的上端圓柱面固定連接，所述導(dǎo)桿的另一端與所述導(dǎo)軌活動連接，所述導(dǎo)軌與所述空心絲桿平行設(shè)置，所述連接板的一端與所述導(dǎo)軌末端固定連接，另一端與所述短管固定連接，所述空心絲桿縱向移動時，所述空心絲桿帶動所述導(dǎo)桿在所述導(dǎo)軌中縱向移動。
[0036]進(jìn)一步地，所述的井下管柱提升裝置，還包括:
[0037]自封橡膠及三通井口 ；
[0038]所述三通井口上端與所述短管相接，且設(shè)置在所述井下管柱一側(cè)，所述自封橡膠設(shè)置在所述短管、所述三通井口及所述井下管柱三者之間。
[0039]本申請實(shí)施例中提供的一種井下管柱提升裝置，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn):
[0040]1、通過控制機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)沿圓周方向轉(zhuǎn)動，進(jìn)一步帶動所述空心絲桿縱向移動，從而帶動所述井下管柱縱向移動的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得本申請實(shí)施例提供的井下管柱提升裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、自動化程度高、不需鉆機(jī)驅(qū)動即可進(jìn)行油田磨料射流套管段銑作業(yè)、提升力大、重量輕、工作行程大、無爬行現(xiàn)象的特點(diǎn)。
[0041]2、由于采用了氣泵作為動力源，結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、工作氣壓低、可間歇工作等，不需要液壓零部件，容易制造，不使用液壓油還具有節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)。
[0042]3、由于采用了控制器控制井下管柱的提升，提升速度調(diào)節(jié)無需停止段銑施工作業(yè)，控制器可以放置在遠(yuǎn)離井口的安全區(qū)，提高了工作的安全、方便、靈活性能。
【附圖說明】
[0043]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種井下管柱提升裝置的主視圖；
[0044]圖2為圖1所不井下管柱提升裝置的俯視圖；
[0045]圖3為圖1所示井下管柱提升裝置控制器的組成結(jié)構(gòu)框圖；
[0046]圖4為圖1所示井下管柱提升裝置控制器的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0047]參見圖1、2，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種井下管柱提升裝置，包括:控制機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、空心絲桿10、托盤19、支撐機(jī)構(gòu)、短管22、自封橡膠23及三通井口 24?？刂茩C(jī)構(gòu)固定設(shè)置在托盤19上，且與執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接，控制機(jī)構(gòu)用于帶動執(zhí)行機(jī)構(gòu)作圓周運(yùn)動；執(zhí)行機(jī)構(gòu)與托盤19活動連接，與空心絲桿10螺接，空心絲桿10的上端通過活動彎頭13與高壓軟管15連接，空心絲桿10的底端與井下管柱26連接，執(zhí)行機(jī)構(gòu)用于帶動空心絲桿10縱向移動，從而帶動井下管柱26縱向移動；支撐機(jī)構(gòu)的一端與空心絲桿10固定連接，另一端與短管22固定連接，短管22上端與托盤19下端采用法蘭結(jié)構(gòu)使用6-8套螺栓螺母連接，短管22下端與三通井口 24上端采用法蘭結(jié)構(gòu)使用6-8套螺栓螺母連接，支撐機(jī)構(gòu)用于支撐空心絲桿10帶動井下管柱26縱向移動。三通井口 24上端與短管22下端相接，且設(shè)置在井下管柱一側(cè)，自封橡膠23設(shè)置在短管22、三通井口 24及井下管柱26三者之間，用于對三者進(jìn)行密封。
[0048]其中，執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括:棘爪9、棘輪11、軸向軸承14、徑向軸承18、防塵罩17及彈性擋圈20 ;棘爪9的尾部與控制機(jī)構(gòu)連接，棘爪9的頭部與棘輪11的棘齒相接，棘輪11的中心孔內(nèi)表面加工有內(nèi)螺紋，空心