专利名称：电动投灰装置及其使用方法
技术领域：
本发明涉及井下投灰技术领域，是一种电动投灰装置及其使用方法。
背景技术：
由于电缆投灰封闭工艺具有施工周期短、投灰量准确、精确定位和费用低廉等特点，在国内各大油田的地层封闭技术中普遍采用，然而传统的电缆投灰封闭工艺常采用雷管进行爆破投灰方式和撞击投灰方式，但这两种投灰方式存在以下问题
1、电缆爆炸投灰由于采用雷管等火工品，在火工品运输、使用和管理上存在安全风
险；
2、电缆爆炸投灰属特种作业，对施工人员要求比较高，必须取得爆破从业资格证方可操作，存在操作的局限性；
3、由于雷管存在的不稳定性(如哑炮、拒爆等)，存在施工质量和施工安全的双重风险；
4、点雷管的大电流对电缆存在伤害；
5、撞击式投灰存在不能一次撞击成功风险,且快速下放撞击存在电缆打扭损坏的问题。由此看出，传统的采用雷管进行爆破投灰方式和采用撞击投灰方式安全等级低，容易发生事故，既有很大的安全隐患。
发明内容
本发明提供了 一种电动投灰装置及其使用方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决传统的投灰方式存在安全隐患的问题。本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的一种电动投灰装置，包括计算机、地面射孔仪、电动机控制仪、节箍定位器、投灰筒、投杆、玻璃和电动投杆装置，电动投杆装置包括本体、传动轴、电动机和投杆接头；在本体的上部至中部内自上而下依序有直径依序变小并相通的电动机安装槽、传动块安装槽和传动轴安装槽，在本体的下部有直径大于传动轴安装槽直径并与传动轴安装槽相通的下安装槽，电动机安装槽内固定安装有电动机，传动块安装槽内套装有传动块，电动机的动力输出轴与传动块固定安装在一起，在传动块的下端固定有传动轴，传动轴位于传动轴安装槽和下安装槽内，传动轴的下部外壁上有导向螺纹，导向螺纹上端的传动轴上固定安装有限位装置，投杆接头的内部上端有安装槽，传动轴的下端通过螺纹固定安装在安装槽内，下安装槽的下部内壁上有导向槽，对应导向槽的投杆接头外壁上固定有凸块，凸块位于导向槽内，投杆接头的下端固定有接头，本体的上端固定安装有节箍定位器，本体的下端固定安装有投灰筒，投灰筒的下端固定安装有玻璃，投杆接头的下端固定安装有下落时能够击碎玻璃的投杆，节箍定位器的信号输出端通过电缆与地面射孔仪的信号输入端电连接在一起，地面射孔仪的信号输出端通过电缆与计算机的信号输入端电连接在一起，计算机的信号输出端通过电缆与电动机控制仪的信号输入端电连接在一起，电动机控制仪的信号输出端通过电缆与电动机的控制电源开关输入端电连接在一起。下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进
上述传动块的下端与传动块安装槽底面之间的传动轴外壁上可套装有上滚珠轴承；下安装槽的上端面与限位装置之间的传动轴外壁上自上而下依次套装有下滚珠轴承、上调整垫片、止推轴承和下调整垫片。上述上滚珠轴承的下端面与传动块安装槽底面之间的传动轴外壁上可安装有上V型密封圈，下安装槽的上端面与下滚珠轴承的上端面之间的传动轴外壁上安装有下V型密封圈，上V型密封圈与下V型密封圈之间的传动轴外壁与传动轴安装槽内壁之间安装有密封圈。上述限位装置可为限位螺母。上述传动块的上部内可有传动腔,传动腔的内壁上有键槽,动力输出轴的外壁固定有键，键安装在键槽内。上述本体的上端通过螺纹可固定安装有节箍定位器，本体的下端通过螺纹固定安装有投灰筒，投杆接头的下端通过螺纹固定安装有投杆。本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的一种电动投灰装置的使用方法，第一步，将节箍定位器、电动投杆装置、投灰筒、投杆和玻璃作为整体的执行部分用电缆送入井下；第二步，节箍定位器将节箍位置信号通过电缆传送至地面射孔仪，地面射孔仪将接收到的节箍位置信号通过电缆传送至计算机，计算机将接收到的信号转换成数字信号，通过计算机来定位执行部分在井下的工作位置；第三步，当定位执行部分到达指定位置后，计算机将电动机开启信号通过电缆传送到电动机控制仪，电动机控制仪将接收到的电动机开启信号传送至电动机控制电源开关，电动机控制电源开关开启，电动机转动，进而带动传动轴转动，同时投杆接头与投杆一起向下做直线运动；第四步，当投杆接头与传动轴脱尚时，投杆接头带着投杆一起向下做自由落体运动，最后以一定的撞击力撞碎投灰筒下部的玻璃，玻璃撞碎后进行投灰作业。本发明通过计算机、地面射孔仪、电动机控制仪、节箍定位器、投灰筒、投杆和电动投杆装置的配合使用，不仅提高了投灰的工作效率，降低了安全隐患，还减少了培训人员的成本。
附图I为实施例I的连接结构示意图。附图2为实施例I中电动投杆装置的主视剖视结构示意图。附图中的编码分别为1为本体，2为传动轴安装槽，3为传动块安装槽，4为传动轴，5为传动块，6为传动腔，7为键槽，8为电缆，9为电动机，10为动力输出轴，11为键，12为上滚珠轴承，13为下安装槽,14为导向螺纹,15为限位装置，16为下滚珠轴承，17为上调整垫片，18为止推轴承，19为下调整垫片，20为投杆接头，21为安装槽，22为导向槽，23为凸块，24为接头，25为上V型密封圈，26为下V型密封圈，27为密封圈，28为计算机，29为地面射孔仪，30为电动机控制仪，31为节箍定位器，32为投灰筒，33为投杆，34为玻璃，35为电动机安装槽。
具体实施例方式本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述
实施例1，如附图1、2所示，该电动投灰装置包括计算机28、地面射孔仪29、电动机控制仪30、节箍定位器31、投灰筒32、投杆33、玻璃34和电动投杆装置，电动投杆装置包括本体I、传动轴4、电动机9和投杆接头20 ;在本体I的上部至中部内自上而下依序有直径依序变小并相通的电动机安装槽35、传动块安装槽3和传动轴安装槽2，在本体I的下部有直径大于传动轴安装槽2直径并与传动轴安装槽2相通的下安装槽13，电动机安装槽35内固定安装有电动机9，传动块安装槽3内套装有传动块5，电动机9的动力输出轴10与传动块5固定安装在一起，在传动块5的下端固定有传动轴4，传动轴4位于传动轴安装槽2和下安装槽13内，传动轴4的下部外壁上有导向螺纹14，导向螺纹14上端的传动轴4上固定安装有限位装置15，投杆接头20的内部上端有安装槽21，传动轴4的下端通过螺纹固定安装在安装槽21内，下安装槽13的下部内壁上有导向槽22，对应导向槽22的投杆接头20外壁上固定有凸块23，凸块23位于导向槽22内，投杆接头20的下端固定有接头24，本体I的上端固定安装有节箍定位器31，本体I的下端固定安装有投灰筒32，投灰筒32的下端固定安装有玻璃34，投杆接头20的下端固定安装有下落时能够击碎玻璃的投杆33，节箍定位器31的信号输出端通过电缆8与地面射孔仪29的信号输入端电连接在一起，地面射孔仪29的信号输出端通过电缆8与计算机28的信号输入端电连接在一起，计算机28的信号输出端通过电缆8与电动机控制仪30的信号输入端电连接在一起，电动机控制仪30的信号输出端通过电缆8与电动机9的控制电源开关输入端电连接在一起。将电机9的动力输出轴10与传动块5固定安装在一起，动力输出轴10旋转时，传动块5能同时旋转，进而带动传动轴4 一起旋转，由于投杆接头20与传动轴4的下端通过螺纹固定安装，而投杆接头20上的凸块23安装在导向槽22内，因此，传动轴4旋转时，投杆接头20在凸块23和导向槽22的作用下只能做轴向的直线运动。可根据实际需要，对上述电动投杆装置作进一步优化或/和改进
如附图2所示，传动块5的下端与传动块安装槽3底面之间的传动轴4外壁上套装有上滚珠轴承12 ;下安装槽13的上端面与限位装置15之间的传动轴4外壁上自上而下依次套装有下滚珠轴承16、上调整垫片17、止推轴承18和下调整垫片19。承压结构采用上滚珠轴承12和下滚珠轴承16进行传动轴4的扶正，由止推轴承18及上调整垫片17和下调整垫片19实现电动机9承受来自井下的压力。如附图I所示，上滚珠轴承12的下端面与传动块安装槽3底面之间的传动轴4外壁上安装有上V型密封圈25，下安装槽13的上端面与下滚珠轴承16的上端面之间的传动轴4外壁上安装有下V型密封圈26，上V型密封圈25与下V型密封圈26之间的传动轴4外壁与传动轴安装槽2内壁之间安装有密封圈27。电动机9的密封采用上V型密封圈25进行初级密封，之后在传动轴4外壁与传动轴安装槽2内壁之间固定安装密封圈27，最后在下安装槽13的上端面与下滚珠轴承16的上端面之间的传动轴4外壁上安装有下V型密封圈26实现电动机9的承压密封。如附图2所示，限位装置15为限位螺母。
如附图2所示，传动块5的上部内有传动腔6，传动腔6的内壁上有键槽7，动力输出轴10的外壁固定有键11，键11安装在键槽7内。通过键与键槽的安装，在电动机的动力输出轴10旋转时，能够同时带动传动块5旋转，进而带动传动轴4同时转动。如附图I所示，本体I的上端通过螺纹固定安装有节箍定位器31，本体I的下端通过螺纹固定安装有投灰筒32，投杆接头20的下端通过螺纹固定安装有投杆33。实施例2，该电动投灰装置的使用方法按下述步骤进行第一步，将节箍定位器31、电动投杆装置、投灰筒32、投杆33和玻璃34作为整体的执行部分用电缆8送入井下；第二步，节箍定位器31将节箍位置信号通过电缆8传送至地面射孔仪29，地面射孔仪29将接收到的节箍位置信号通过电缆8传送至计算机28，计算机28将接收到的信号转换成数字信号，通过计算机28来定位执行部分在井下的工作位置；第三步，当定位执行部分到达指定位置后，计算机28通过电缆将电动机开启信号通过电缆8传送到电动机控制仪30，电动机控制仪30将接收到的电动机9开启信号传送至电动机9控制电源开关，电动机9控制电源开关开启，电动机9转动，进而带动传动轴4转动，同时投杆接头20与投杆33 —起向下做直线运动；第四步，当投杆接头20与传动轴4脱离时,投杆接头20带着投杆33 —起向下做自由落体运动，最后以一定的撞击力撞碎投灰筒下部的玻璃34，玻璃34撞碎后进行投灰作业。
权利要求
1.一种电动投灰装置，其特征在于包括计算机、地面射孔仪、电动机控制仪、节箍定位器、投灰筒、投杆、玻璃和电动投杆装置，电动投杆装置包括本体、传动轴、电动机和投杆接头；在本体的上部至中部内自上而下依序有直径依序变小并相通的电动机安装槽、传动块安装槽和传动轴安装槽，在本体的下部有直径大于传动轴安装槽直径并与传动轴安装槽相通的下安装槽，电动机安装槽内固定安装有电动机，传动块安装槽内套装有传动块，电动机的动力输出轴与传动块固定安装在一起，在传动块的下端固定有传动轴，传动轴位于传动轴安装槽和下安装槽内，传动轴的下部外壁上有导向螺纹，导向螺纹上端的传动轴上固定安装有限位装置，投杆接头的内部上端有安装槽，传动轴的下端通过螺纹固定安装在安装槽内，下安装槽的下部内壁上有导向槽，对应导向槽的投杆接头外壁上固定有凸块，凸块位于导向槽内，投杆接头的下端固定有接头，本体的上端固定安装有节箍定位器，本体的下端固定安装有投灰筒，投灰筒的下端固定安装有玻璃，投杆接头的下端固定安装有下落时能够击碎玻璃的投杆，节箍定位器的信号输出端通过电缆与地面射孔仪的信号输入端电连接在一起，地面射孔仪的信号输出端通过电缆与计算机的信号输入端电连接在一起，计算机的信号输出端通过电缆与电动机控制仪的信号输入端电连接在一起，电动机控制仪的信号输出端通过电缆与电动机的控制电源开关输入端电连接在一起。
2.根据权利要求I所述的电动投灰装置，其特征在于传动块的下端与传动块安装槽底面之间的传动轴外壁上套装有上滚珠轴承；下安装槽的上端面与限位装置之间的传动轴外壁上自上而下依次套装有下滚珠轴承、上调整垫片、止推轴承和下调整垫片。
3.根据权利要求2所述的电动投灰装置，其特征在于上滚珠轴承的下端面与传动块安装槽底面之间的传动轴外壁上安装有上V型密封圈，下安装槽的上端面与下滚珠轴承的上端面之间的传动轴外壁上安装有下V型密封圈，上V型密封圈与下V型密封圈之间的传动轴外壁与传动轴安装槽内壁之间安装有密封圈。
4.根据权利要求I或2或3所述的电动投灰装置，其特征在于限位装置为限位螺母。
5.根据权利要求I或2或3所述的电动投灰装置，其特征在于传动块的上部内有传动腔，传动腔的内壁上有键槽，动力输出轴的外壁固定有键，键安装在键槽内。
6.根据权利要求4所述的电动投灰装置，其特征在于传动块的上部内有传动腔，传动腔的内壁上有键槽，动力输出轴的外壁固定有键，键安装在键槽内。
7.根据权利要求I或2或3所述的电动投灰装置，其特征在于本体的上端通过螺纹固定安装有节箍定位器，本体的下端通过螺纹固定安装有投灰筒，投杆接头的下端通过螺纹固定安装有投杆。
8.根据权利要求4所述的电动投灰装置，其特征在于本体的上端通过螺纹固定安装有节箍定位器，本体的下端通过螺纹固定安装有投灰筒，投杆接头的下端通过螺纹固定安装有投杆。
9.根据权利要求5所述的电动投灰装置，其特征在于本体的上端通过螺纹固定安装有节箍定位器，本体的下端通过螺纹固定安装有投灰筒，投杆接头的下端通过螺纹固定安装有投杆。
10.一种根据权利要求I至9任意一项所述电动投灰装置的使用方法，其特征在于按下述步骤进行第一步，将节箍定位器、电动投杆装置、投灰筒、投杆和玻璃作为整体的执行部分用电缆送入井下；第二步，节箍定位器将节箍位置信号通过电缆传送至地面射孔仪，地面射孔仪将接收到的节箍位置信号通过电缆传送至计算机，计算机将接收到的信号转换成数字信号，通过计算机来定位执行部分在井下的工作位置；第三步，当定位执行 部分到达指定位置后，计算机将电动机开启信号通过电缆传送到电动机控制仪，电动机控制仪将接收到的电动机开启信号传送至电动机控制电源开关，电动机控制电源开关开启，电动机转动，进而带动传动轴转动，同时投杆接头与投杆一起向下做直线运动；第四步，当投杆接头与传动轴脱离时，投杆接头带着投杆一起向下做自由落体运动，最后以一定的撞击力撞碎投灰筒下部的玻璃，玻璃撞碎后进行投灰作业。
全文摘要
本发明提供了一种电动投灰装置及其使用方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决传统的投灰方式存在安全隐患的问题，其电动投灰装置包括计算机、地面射孔仪、电动机控制仪、节箍定位器、投灰筒、投杆、玻璃和电动投杆装置，电动投杆装置包括本体、传动轴、电动机和投杆接头；在本体的上部至中部内自上而下依序有直径依序变小并相通的电动机安装槽、传动块安装槽和传动轴安装槽，在本体的下部有直径大于传动轴安装槽直径并与传动轴安装槽相通的下安装槽。本发明通过计算机、地面射孔仪、电动机控制仪、节箍定位器、投灰筒、投杆和电动投杆装置的配合使用，不仅提高了投灰的工作效率，降低了安全隐患，还减少了培训人员的成本。
文档编号E21B33/138GK102979479SQ201210527228
公开日2013年3月20日 申请日期2012年12月10日 优先权日2012年12月10日
发明者谭文波, 贾武强, 李国亮, 汪永平, 王小龙 申请人:中国石油集团西部钻探工程有限公司