专利名称：一种管内自适应联动伸缩机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种管内自适应联动伸缩机构，属于油田注水井用的井下工具。
背景技术：
在油田开发过程中，需要通过注水井将水注入油层，以保持或恢复 油层压力。注水 井的深度一般都在几百米甚至上千米，在注水井的不同深度设有配水芯子，深度越深所用 的配水芯子越细，为了保证注水井的正常使用，需要经常对注水井配水层的参数进行测量 或调节。通常的做法是将测量或调节装置制成长杆状的，下端与起引导和支撑作用的井下 工具连接，上端与细钢丝连接，将测量或调节装置从井口放至需要测量或调节的配水芯子 处通过井下工具上的支爪支撑在配水芯子上的环形平台上进行操作。目前，虽然市场有一些井下工具上的支架只能在井上控制弹出，但不能控制收回， 因此只能从下向上操作，不能随意的上下操作。虽然市场上也有一些可以在井上控制支架 弹出或收拢的井下工具，但不能适用于不同型号的配水器，限制了井下工具的应用范围；另 夕卜，支架弹开和收拢经常会出现误动作和失控，可靠性差。为了解决井下工具上支架的自如弹出和收拢，出现了用电机控制的井下工具，但 由于电机需要电能，井下工具需要自带电池，用定时器控制收拢的时间，缺乏控制灵活性， 不能及时改变弹出结构的状态。为了解决这个问题，出现了用电缆供电并提供控制信号的 电控井下工具。这两种电控井下工具都需要安装电机和控制电路，成本高。特别是电缆供 电的方式，需要增加十多万元的成本。
实用新型内容本实用新型的目的在于，提供一种管内自适应联动伸缩机构。它既可以解决现有 机械式井下执行方法及装置经常出现误动作和失控，可靠性差的问题；还可以克服现有电 控井下执行方法及装置必须自带电源和控制电路造成的成本大幅度提高的问题。可自动适 应不同直径的空心井配水芯子，伸缩自如。本实用新型的技术方案一种管内自适应联动伸缩机构，包括导向头，导向头与芯 轴连接，芯轴由下至上依次套有支撑套、调节套、滑套和支爪套；支撑套与调节套之间设有 一组铰链组件，支爪套上铰接有一组支爪。上述管内自适应联动伸缩机构中，所述支撑套沿圆周设有2个或4个轴向长槽，调 节套下端沿圆周设有与轴向长槽位置对应的短槽；铰链组件的两端分别铰接在长槽和短槽 内。前述管内自适应联动伸缩机构中，所述铰链组件包括经销轴铰接在一起的下连杆 和上连杆，下连杆和上连杆的另一端分别铰接在长槽和短槽内。前述管内自适应联动伸缩机构中，所述调节套上端设有驱动台。前述管内自适应联动伸缩机构中，所述支爪套沿圆周设有2个或4个轴向设置的 支爪槽，支爪槽内经销轴铰接有支爪，支爪上设有驱动缺口，驱动缺口卡在驱动台上。[0011]前述管内自适应联动伸缩机构中，所述支爪上端的芯轴与支爪套之间设有支爪弹
O前述管内自适应联动伸缩机构中，所述调节套经滑套与支爪套滑动连接，滑套内 设有压簧。与现有技术相比，本实用新型采用纯机械结构，结构更加简单，不需要电机和电 源，可以直接使用钢丝下井，有效控制了使用成本。通过与铰链组件连接的调节套的轴向位 移，使铰链组件与支爪实现联动，它既可以解决现有机械式井下执行方法及装置经常出现 误动作和失控，可靠性差的问题；还可以克服现有电控井下执行方法及装置必须自带电源 和控制电路造成的成本大幅度提高的问题。可自动适应不同直径的空心井配水芯子，伸缩 自如，自适应能力强。
图1是本实用新型的立体结构示意图；图2是图1的平面示意图。附图中的标记为1-导向头，2-芯轴，3-支撑套，4-调节套，5-滑套，6-支爪套， 7-铰链组件，8-支爪，9-长槽，10-短槽，11-下连杆，12-上连杆，13-驱动台，14-支爪槽， 15-驱动缺口，16-支爪弹簧，17-压簧。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。实施例。一种管内自适应联动伸缩机构，如图1和图2所示。包括导向头1，导向 头1与芯轴2连接，芯轴2由下至上依次套有支撑套3、调节套4、滑套5和支爪套6 ；支撑套 3与调节套4之间设有一组铰链组件7，支爪套6上铰接有一组支爪8。支撑套3沿圆周设 有3个或4个轴向长槽9，调节套4下端沿圆周设有与轴向长槽9位置对应的短槽10 ；铰链 组件7的两端分别铰接在长槽9和短槽10内。铰链组件7包括经销轴铰接在一起的下连 杆11和上连杆12，下连杆11和上连杆12的另一端分别铰接在长槽9和短槽10内。调节 套4上端设有驱动台13支爪套6沿圆周设有3个或4个轴向设置的支爪槽14，支爪槽14 内经销轴铰接有支爪8，支爪8上设有驱动缺口 15，驱动缺口 15卡在驱动台13上。支爪8 上端的芯轴2与支爪套6之间设有支爪弹簧16。调节套4经滑套5与支爪套6滑动连接， 滑套5内设有压簧1 7。本实用新型的工作过程及原理本实用新型装置上的支爪套6是与测量装置或调节装置连接，本实用新型只起到 一个引导和支撑作用。使用时，用钢丝绑着测量装置或调节装置，本实用新型的管内自适应 联动伸缩机构上的导向头1向下从井口放入注水井内，当遇到注水井内的配水芯子时，导 向头1头部的锥形可以直到很好的导向作用，进入配水芯子的孔，再继续向下放，本实用新 型构成铰链组件7的下连杆11会最先抵在配水芯子的孔壁上，由于受到本实用新型和与其 连接的测量装置或调节装置的重力作用，配水芯子的孔壁挤压下连杆11向内收缩，使与下 连杆11铰接在一起的上连杆12向上顶，由于上连杆12是与调节套4铰接在一起的，所以 上连杆12也会顶着调节套4克服压簧17的力量向上移动，设在调节套4上端的驱动台13通过设在支爪8上的驱动缺口 15将支爪8向上顶，由于支爪8是经销轴铰接在支爪套6上 的，所以支爪8不能向上移动，只能以销轴为支点转动向支爪套6上的支爪槽14内收缩，使 支爪套6上的支爪8收缩至可以通过配水芯子的尺寸，本实用新型能够带着测量装置或调 节装置一起向下通过配水芯子。本实用新型依靠电机打开，下井前整个机构依靠卡销收拢， 当仪器下到指定位置时，依靠仪器系统采集压力，温度，流量等参数判断自身姿态，系统控 制电机转动才使这套自适应伸缩机构在弹簧力的作用下弹开。本实用新型主要作用在于仪 器能自下而上调节，能自己适应不同大小配水芯子的定位和调节。本实用新型在整个水井 中不能往复上下井，且必须依靠电机。 当上提时，是本实用新型的支爪8先触碰在配水芯子下面孔的边缘，当上提的力 量足以克服支爪弹簧16的力量后，支爪8向内收缩至可以通过配水芯子的尺寸。当支爪8 向内收缩时，支爪8上的驱动缺口 15会带动调节套4上的驱动 台13向上移动，调节套4在 上移的过程中拉动铰链组件(7)上的上连杆12从而带动铰链组件(7)也向支撑套(3)上 的长槽9内收缩。使铰链组件(7)也能顺利向上通过配水芯子。
权利要求一种管内自适应联动伸缩机构，其特征在于包括导向头(1)，导向头(1)与芯轴(2)连接，芯轴(2)由下至上依次套有支撑套(3)、调节套(4)、滑套(5)和支爪套(6)；支撑套(3)与调节套(4)之间设有一组铰链组件(7)，支爪套(6)上铰接有一组支爪(8)。
2.根据权利要求1所述管内自适应联动伸缩机构，其特征在于所述支撑套(3)沿圆 周设有2个或4个轴向长槽(9)，调节套(4)下端沿圆周设有与轴向长槽(9)位置对应的短 槽(10)；铰链组件(7)的两端分别铰接在长槽(9)和短槽(10)内。
3.根据权利要求2所述管内自适应联动伸缩机构，其特征在于所述铰链组件(7)包 括经销轴铰接在一起的下连杆(11)和上连杆(12)，下连杆(11)和上连杆(12)的另一端分 别铰接在长槽(9)和短槽(10)内。
4.根据权利要求3所述管内自适应联动伸缩机构，其特征在于所述调节套(4)上端 设有驱动台(13)。
5.根据权利要求4所述管内自适应联动伸缩机构，其特征在于所述支爪套(6)沿圆 周设有3个或4个轴向设置的支爪槽(14)，支爪槽(14)内经销轴铰接有支爪(8)，支爪(8) 上设有驱动缺口(15)，驱动缺口(15)卡在驱动台(13)上。
6.根据权利要求5所述管内自适应联动伸缩机构，其特征在于所述支爪(8)上端的 芯轴(2)与支爪套(6)之间设有支爪弹簧(16)。
7.根据权利要求6所述管内自适应联动伸缩机构，其特征在于所述调节套(4)经滑 套(5)与支爪套(6)滑动连接，滑套(5)内设有压簧(17)。
专利摘要本实用新型公开了一种管内自适应联动伸缩机构。包括导向头(1)，导向头(1)与芯轴(2)连接，芯轴(2)由下至上依次套有支撑套(3)、调节套(4)、滑套(5)和支爪套(6)；支撑套(3)与调节套(4)之间设有一组铰链组件(7)，支爪套(6)上铰接有一组支爪(8)。本实用新型既可以解决现有机械式井下执行方法及装置经常出现误动作和失控，可靠性差的问题；还可以克服现有电控井下执行方法及装置必须自带电源和控制电路造成的成本大幅度提高的问题。可自动适应不同直径的空心井配水芯子，伸缩自如。
文档编号E21B43/20GK201574707SQ200920319358
公开日2010年9月8日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者庞云伟, 林涛, 田赁, 谢雪峰, 陈勇 申请人:贵州航天凯山石油仪器有限公司