专利名称：力感定位投捞工具的制作方法
技术领域：
本发明是关于ー种油田注水专用作业工具，尤其涉及ー种用于对井下大尺寸智能配水器进行投捞操作的カ感定位投捞工具。
背景技术：
我国分层注水技术在经济有效开发、持续高产稳产、提高水驱采收率等方面取得了显著成效，在国际上处于领先水平。发展分层注水技术，实现有效注水，改善开发效果是高含水开发后期的必然选择。对于大尺寸的智能配水器，现有的投捞方式是采用钢管电缆进行投捞；但是这种方式存在有如下缺陷，一方面钢管电缆特别容易损坏，同时地面通讯控制短接也需要同时使用钢管电缆绞车，造成设备冲突，现场连接不方便；另ー方面大尺寸智能配水器所要求的投捞カ较大，而钢管电缆强度较低，无法承受较大的投捞力。如果采用具有较大投捞カ的钢丝机械投捞，又会出现定位不准确或者无法实现定位等问题，造成投捞失败。由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种カ感定位投捞エ具，以克服现有技术的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种カ感定位投捞工具，利用钢丝进行投捞，由弹簧预置力和凸轮实现机械精确定位，以实现大尺寸智能配水器的精确定位和精准投捞作业。本发明的目的是这样实现的，一种カ感定位投捞工具，所述投捞工具包括ー个上端封闭的圆柱形管体，所述管体的内侧壁由上至下间隔设有第一凸缘、第二凸缘和第三凸缘；所述第二凸缘与第三凸缘之间的管体在相対的两侧管壁上设有贯通的槽孔，在该槽孔中设置ー转轴与管体轴线呈交错垂直的控制凸轮，转轴上设有顶靠凸轮的扭簧，该控制凸轮由四分之三圆弧形盘体构成，并形成控制凸轮的始端部和終端部，所述控制凸轮的圆弧直径与管体的外径相同，控制凸轮的终端部设有一径向尺寸大于圆弧径向尺寸的尖角部，所述控制凸轮的内侧端面在远离转轴处凸设ー扇形止挡部；所述第一凸缘内侧滑动地设置一圓柱形扳机，该扳机外侧壁设有卡设于第二凸缘上方的卡缘，卡缘与第一凸缘之间设有第一压簧，一钢丝穿过所述管体上部的封闭端并连接于扳机上端，卡缘下方设有ー凸伸于第二凸缘下方的联接柱，所述联接柱侧壁与控制凸轮的始端部抵靠；在所述管体第三凸缘下方的管壁上设有一延伸至管体底端的透槽，沿着该透槽在管体内设有ー支臂和与支臂铰接的连接头，所述支臂偏心地枢接于管体，支臂顶端ー侧设为圆弧形，另ー侧设为斜面，支臂顶部中心设有ー穿孔；在所述支臂顶部与第三凸缘之间滑设一设有透孔的滑座，滑座与第三凸缘之间设有第二压簧；所述扳机的联接柱上固定设有ー扳机杆，所述扳机杆顺序穿过第三凸缘和滑座的透孔并穿设于支臂顶部的穿孔中。在本发明的一较佳实施方式中，所述管体由第一管体、第二管体和第三管体顺序连接构成；所述第一管体由下端开ロ的一加重杆柱构成，该加重杆柱轴向设有能穿过钢丝的穿孔；所述第一凸缘、第二凸缘、第三凸缘及槽孔均设置在第二管体上；所述透槽设置在第三管体上。在本发明的一较佳实施方式中，所述第一凸缘由连接第一管体和第二管体的一管接头构成；所述扳机顶部设有ー用于固定钢丝的钢丝头。在本发明的一较佳实施方式中，所述支臂下端设有能抵顶所述连接头顶部的抵顶部，该抵顶部设有倾斜的斜面；所述连接头顶部设有与所述抵顶部配合接触的接触端。在本发明的一较佳实施方式中，所述连接头底部设有连接投放管接头和打捞接头的连接端。在本发明的一较佳实施方式中，所述控制凸轮为轴向双层结构，所述两层之间的间距大于扳机杆的直径且小于扳机联接柱的直径；所述双层结构由尖角部和扇形止挡部联接为一体。由上所述，本发明的カ感定位投捞工具，利用钢丝进行投捞，由力感应弹簧预置力、控制凸轮及偏心工作筒的导向槽相配合，既能够满足大尺寸智能配水器需要较大投捞力的要求，又能实现机械精确定位，能够大幅度提高投捞成功率；同时投捞工具对周围环境适应性较强，在结垢、出砂条件下都能实现精确定位。
以下附图仅g在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中图1A :为本发明カ感定位投捞工具处于收缩状态的结构示意图。图1B :为图1A的侧视示意图。图2A :为本发明カ感定位投捞工具处于打开状态的结构示意图。图2B :为图2A的侧视示意图。图3A :为本发明中控制凸轮的立体结构示意图。图3B :为本发明中控制凸轮的剖视结构示意图。图4A :为本发明中支臂的立体结构示意图。图4B :为本发明中支臂的剖视结构示意图。图5A 图:为利用本发明カ感定位投捞工具进行投放作业的流程示意图。图6A 图6D :为利用本发明カ感定位投捞工具进行打捞作业的流程示意图。
具体实施例方式为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照
本发明的具体实施方式
。如图1A、图1B、图2A、图2B所示，本发明提出一种カ感定位投捞工具100，所述投捞工具100包括ー个上端封闭的圆柱形管体1，所述管体I的内侧壁由上至下间隔设有第一凸缘11、第二凸缘12和第三凸缘13 ;所述第二凸缘12与第三凸缘13之间的管体I在相对的两侧管壁上设有贯通的槽孔14，在该槽孔14中设置ー转轴与管体I轴线呈交错垂直的控制凸轮2，凸轮转轴上设有顶靠凸轮的扭簧25，如图3A、图3B所示，该控制凸轮2由四分之三圆弧形盘体构成，并形成控制凸轮2的始端部21和終端部22，所述控制凸轮2的圆弧直径与管体I的外径相同，控制凸轮2的終端部22设有一径向尺寸大于圆弧径向尺寸的尖角部23，所述控制凸轮2的内侧端面在远离转轴处凸设ー扇形止挡部24 ;所述第一凸缘11内侧滑动地设置一圓柱形扳机3，该扳机3外侧壁设有卡设于第二凸缘12上方的卡缘31，卡缘31与第一凸缘11之间设有第一压簧4，ー钢丝9穿过所述管体I上部的封闭端并连接于扳机3上端，卡缘31下方设有ー凸伸于第二凸缘12下方的联接柱32，所述联接柱32侧壁与控制凸轮2的始端部21抵靠；在所述管体第三凸缘13下方的管壁上设有一延伸至管体I底端的透槽15,沿着该透槽15在管体I内设有ー支臂5和与支臂5铰接的连接头6,所述支臂5偏心地枢接于管体1，如图4A、图4B所示，支臂5顶端ー侧设为圆弧形，另ー侧设为斜面，支臂5顶部中心设有ー穿孔51 ;在所述支臂5顶部与第三凸缘13之间滑设ー设有透孔的滑座7，滑座7与第三凸缘13之间设有第二压簧8 ;所述扳机3的联接柱32上固定设有一扳机杆33，所述扳机杆33顺序穿过第三凸缘13和滑座7的透孔并穿设于支臂5顶部的穿孔51中。 如图1A、图2A所示，在本实施方式中，所述管体I可由第一管体101、第二管体102和第三管体103顺序连接构成；所述第一管体101由下端开ロ的一加重杆柱构成，该加重杆柱轴向设有能穿过钢丝9的穿孔1011 ;所述第一凸缘11、第二凸缘12、第三凸缘13及槽孔14均设置在第二管体102上；所述透槽15设置在第三管体103上。进ー步，在本实施方式中，所述第一凸缘11可由连接第一管体101和第二管体102的一管接头构成；所述扳机3顶部设有ー用于固定钢丝9的钢丝头91。如图3A、图3B所示，在本实施方式中，所述控制凸轮2为轴向双层结构(即是由两个四分之三圆弧形盘体间隔平行联接构成)，所述两层盘体之间的间距大于扳机杆33的直径且小于扳机联接柱32的直径(也就是说，扳机杆33可以从两层盘体之间穿过，而联接柱32不能；在投捞工具100处于收缩状态吋，联接柱32的侧壁是与控制凸轮2的始端部21抵靠接触的)；所述双层结构由尖角部23和扇形止挡部24联接为一体(S卩，两个盘体之间由尖角部23和扇形止挡部24联接)；控制凸轮2的两层盘体的中心分别通过销轴与管体枢接，使控制凸轮2可以在管体的槽孔14内转动。如图4A、图4B所示，在本实施方式中，所述支臂5下端设有能抵顶所述连接头6顶部的抵顶部52，该抵顶部52设有倾斜的斜面；所述连接头6顶部设有与所述抵顶部52配合接触的接触端61 (如图1A所示);所述连接头6底部设有连接投放管接头和打捞接头的连接端62。本发明カ感定位投捞工具在工作吋，拉动连接于钢丝头91的钢丝9，当拉カ超过第一压簧4(カ感应弹簧)的压カ时，可以拉动钢丝头91、扳机3和扳机杆33相对管体I向上移动，当扳机杆33被拉出支臂5上的穿孔51时，滑座7在第二压簧8的作用下推动支臂5，由于所述支臂5是偏心地枢接于管体I上，且支臂5上部ー侧设为圆弧形，第二压簧8的推力作用在支臂5上会产生ー个使支臂5转动的カ矩，使支臂5打开(如图2A所示)；打开的角度受支臂5顶端另ー侧的斜面角度控制，支臂5与连接头6的接触面也存在ー个相同的角度，可以保证支臂5打开后，连接头6的轴线与管体I的轴线平行(如图2A所示)。当支臂5打开后，由于扳机3相对管体I向上移动，使扳机3下端的联接柱32上缩进入第ニ凸缘12内，并脱离与控制凸轮2始端部21的抵靠，控制凸轮2在扭簧25的作用下顺时针转动，使控制凸轮2的扇形止挡部24顶靠在扳机杆33侧壁，控制凸轮2的尖角部23旋转进入槽孔14内，同时，控制凸轮2的弧形轮面顶住扳机联接柱32的底部，防止扳机3在第一压簧4的作用下向下移动。由上所述，本发明的カ感定位投捞工具，其优点是具有カ感应定位功能，能够实现投捞工具的精确定位，满足大型注采工具投捞需要，能够大幅度提高投捞成功率；同时投捞工具对周围环境适应性较强，在结垢、出砂条件下都能实现精确定位。下面对照附图对本发明的カ感定位投捞工具的投捞作业过程作出描述。投放工作过程如下如图5A 图所示，投放时カ感定位投捞工具100处于收缩状态，并通过投放接头300 (现有技术)与配水器500 (现有技术)相连，利用钢丝9将カ感定位投捞工具100、投放接头300和配水器500下入井筒，下放过程中，由于井筒内径有限，カ感定位投捞工具100的控制凸轮2会受到ー个逆时针方向的摩擦カ矩，控制凸轮2将会逆时针旋转ー个角度，使得控制凸轮2的尖角部23旋转到管体I的槽孔14内，保证该カ感定位投捞工具100的顺利下入，如图5A所示；当カ感定位投捞工具100下入到偏心工作筒200下部吋，由于径向空间增大，控制凸轮2将在扭簧25的作用下复位(顺时针转动ー个角度，直至控制凸轮2的始端部21抵靠在扳机联接柱32的侧壁，阻止其继续顺时针转动)，如图5B所示；上提钢丝9，カ感定位投捞工具100中的控制凸轮2将沿着偏心工作筒200中的导向槽(导向槽为现有技术，该导向槽顶端封闭)向上移动，当控制凸轮2移动到导向槽顶部时会受到约束，控制凸轮2不再向上移动，此时继续上提钢丝9，当上提的力足以平衡第一压簧(力感应弹簧)4的压カ时，钢丝9将带动钢丝头91、扳机3和扳机杆33向上滑动，从而将扳机杆33的下部从支臂5的穿孔51中拉出；此时受到偏心工作筒200内径的约束，カ感定位投捞エ具100的支臂5并未弹出(张开)，カ感定位投捞工具100仍处于收缩状态，如图5C所示。继续上提钢丝9，当カ感定位投捞工具100、投放接头300和配水器500完全进入偏心工作筒200的偏心部分吋，由于径向空间增大，カ感定位投捞工具100中的第二压簧8将推动滑座7向下运动，将支臂5弹出，使配水器500位于坐封位置上方；下放钢丝9，カ感定位投捞工具100将带着配水器500下放到工作位置，上提钢丝9，剪断投放接头300与配水器500之间的剪切销(为现有技术)，将カ感定位投捞工具100和投放接头300收回地面，如图5D所示。打捞工作过程如下如图6A 图6D所示，投放时カ感定位投捞工具100处于收缩状态，カ感定位投捞工具100底部连接有打捞接头400 (现有技术)，利用钢丝9将カ感定位投捞工具100、打捞接头400下入井筒，下放过程中，由于井筒内径有限，カ感定位投捞工具100的控制凸轮2会受到ー个逆时针方向的摩擦カ矩，控制凸轮2将会逆时针旋转ー个角度，使得控制凸轮2的尖角部23旋转到管体I的槽孔14内，保证该カ感定位投捞工具100的顺利下入，如图6A所示；当カ感定位投捞工具100下入到偏心工作筒200下部吋，由于径向空间増大，控制凸轮2将在扭簧25的作用下复位(顺时针转动ー个角度，直至控制凸轮2的始端部21抵靠在扳机联接柱32的侧壁，阻止其继续顺时针转动)，如图6B所示；上提钢丝9，カ感定位投捞工具100中的控制凸轮2将沿着偏心工作筒200中的导向槽向上移动，当控制凸轮2移动到导向槽顶部时会受到约束，控制凸轮2不再向上移动，此时继续上提钢丝9，当上提的力足以平衡第一压簧(カ感应弹簧)4的压カ时，钢丝9将带动钢丝头91、扳机3和扳机杆33向上滑动，从而将扳机杆33的下部从支臂5的穿孔51中拉出；此时受到偏心工作筒200内径的约束，カ感定位投捞工具100的支臂5并未弹出(张开)，カ感定位投捞工具100仍处于收缩状态，如图6C所示。继续上提钢丝9，当カ感定位投捞工具100、打捞接头400完全进入偏心工作筒200的偏心部分吋，由于径向空间增大，カ感定位投捞工具100中的第二压簧8将推动滑座7向下运动，将支臂5弹出，使打捞接头400位于配水器500的上方；下放钢丝9，打捞接头400将会卡住配水器500的上部，上提钢丝9，カ感定位投捞工具100将带着打捞接头400和配水器500收回地面，如图6D所示。由上所述，本发明的カ感定位投捞工具，利用钢丝进行投捞，由力感应弹簧预置力、控制凸轮及偏心工作筒的导向槽相配合，既能够满足大尺寸智能配水器需要较大投捞力的要求，又能实现机械精确定位，能够大幅度提高投捞成功率；同时投捞工具对周围环境适应性较强，在结垢、出砂条件下都能实现精确定位。以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式
，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
权利要求
1.一种力感定位投捞工具，其特征在于所述投捞工具包括一个上端封闭的圆柱形管体，所述管体的内侧壁由上至下间隔设有第一凸缘、第二凸缘和第三凸缘；所述第二凸缘与第三凸缘之间的管体在相对的两侧管壁上设有贯通的槽孔，在该槽孔中设置一转轴与管体轴线呈交错垂直的控制凸轮，转轴上设有顶靠凸轮的扭簧，该控制凸轮由四分之三圆弧形盘体构成，并形成控制凸轮的始端部和终端部，所述控制凸轮的圆弧直径与管体的外径相同，控制凸轮的终端部设有一径向尺寸大于圆弧径向尺寸的尖角部，所述控制凸轮的内侧端面在远离转轴处凸设一扇形止挡部；所述第一凸缘内侧滑动地设置一圆柱形扳机，该扳机外侧壁设有卡设于第二凸缘上方的卡缘，卡缘与第一凸缘之间设有第一压簧，一钢丝穿过所述管体上部的封闭端并连接于扳机上端，卡缘下方设有一凸伸于第二凸缘下方的联接柱，所述联接柱侧壁与控制凸轮的始端部抵靠；在所述管体第三凸缘下方的管壁上设有一延伸至管体底端的透槽，沿着该透槽在管体内设有一支臂和与支臂铰接的连接头，所述支臂偏心地枢接于管体，支臂顶端一侧设为圆弧形，另一侧设为斜面，支臂顶部中心设有一穿孔；在所述支臂顶部与第三凸缘之间滑设一设有透孔的滑座，滑座与第三凸缘之间设有第二压簧；所述扳机的联接柱上固定设有一扳机杆，所述扳机杆顺序穿过第三凸缘和滑座的透孔并穿设于支臂顶部的穿孔中。
2.如权利要求1所述的力感定位投捞工具，其特征在于所述管体由第一管体、第二管体和第三管体顺序连接构成；所述第一管体由下端开口的一加重杆柱构成,该加重杆柱轴向设有能穿过钢丝的穿孔；所述第一凸缘、第二凸缘、第三凸缘及槽孔均设置在第二管体上；所述透槽设置在第三管体上。
3.如权利要求2所述的力感定位投捞工具，其特征在于所述第一凸缘由连接第一管体和第二管体的一管接头构成；所述扳机顶部设有一用于固定钢丝的钢丝头。
4.如权利要求1所述的力感定位投捞工具，其特征在于所述支臂下端设有能抵顶所述连接头顶部的抵顶部，该抵顶部设有倾斜的斜面；所述连接头顶部设有与所述抵顶部配合接触的接触端。
5.如权利要求4所述的力感定位投捞工具，其特征在于所述连接头底部设有连接投放管接头和打捞接头的连接端。
6.如权利要求1所述的力感定位投捞工具，其特征在于所述控制凸轮为轴向双层结构，所述两层之间的间距大于扳机杆的直径且小于扳机联接柱的直径；所述双层结构由尖角部和扇形止挡部联接为一体。
全文摘要
本发明为一种力感定位投捞工具，包括内壁间隔设有第一、第二和第三凸缘的圆柱形管体；第二与第三凸缘间设有槽孔，槽孔中设置一凸轮，凸轮具有始端部和终端部，终端部设有一尖角部，凸轮内侧端面凸设止挡部；第一凸缘内侧设置一扳机，扳机侧壁设有卡缘，卡缘与第一凸缘间设有第一压簧，钢丝穿过管体封闭端连接扳机，卡缘下方设有与控制凸轮始端部抵靠的联接柱；管体第三凸缘下方设有一透槽，沿着透槽在管体内偏心枢接有支臂，支臂设有一穿孔；支臂与第三凸缘间设有滑座，滑座与第三凸缘间设有第二压簧；扳机底端设有扳机杆，扳机杆穿设于支臂的穿孔中。该工具利用钢丝投捞，由弹簧预置力和凸轮实现机械精确定位，可满足大型注采工具投捞需要。
文档编号E21B31/00GK103015929SQ201210539350
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月13日 优先权日2012年12月13日
发明者郑立臣, 高扬, 杨清海, 陈琳, 裴晓含 申请人:中国石油天然气股份有限公司