一种连续油管牵引器的制造方法与工艺

本发明涉及一种连续油管牵引器,属油气田井下工具技术领域。

背景技术：
80年代中后期，世界范围内原油价格下跌，迫使国内外作业公司和服务公司研究和采用可降低钻井成本的新方法，再加上连续油管质量和可靠性的提高，连续油管在修井和完井等作业中的应用急剧增加，并取得了明显的经济效益和社会效益。井下牵引器即井下爬行器，也叫井下爬行机构、井下拖拉机、井下牵引机器人、井下水力加压器、井下钻头推进器等，是一种能在井底提供牵引力的井下工具。井下牵引器按其运动原理可分为滚轮爬行式、履带爬行式（链轨式）和抓靠臂伸缩滑动式（步进式）3种，其中轮式出现最早，伸缩式次之，履带式最晚。牵引爬行器按其能量来源可分为CT式、电缆式和混合式3种。对国内而言，国外都采取了严格的技术保密措施，致使国内对井下牵引器的研究还处于刚起步的阶段。目前国内现有牵引器由于设计原因，大多存有结构可靠性差，井下摩阻较大，下入和取出困难、钻压难于施加等缺陷，因此，有必要研发一种结构简单，可有效解决井下摩阻较大，下入和取出困难、钻压难于施加等技术难题的牵引器。

技术实现要素：
本发明的目的在于：提供一种结构简单，可有效解决井下摩阻较大，下入和取出困难、钻压难于施加问题的连续油管牵引器。本发明的技术方案是：一种连续油管牵引器，包括旋转轴管、外壳、螺杆外壳、螺杆传动轴、锥形体和楔块，其特征在于：旋转轴管上套装有外壳，外壳一端通过螺钉安装有端盖，端盖一侧的旋转轴管上设置有限位螺母A，外壳内的旋转轴管端头螺纹安装有螺杆传动轴；螺杆传动轴上装有螺杆外壳，螺杆外壳一侧的旋转轴管上装有马达接头，马达接头一侧的旋转轴管上通过推力轴承安装有连接外壳，连接外壳与马达接头之间通过螺栓连接固定；连接外壳上设置有限位螺母B，限位螺母B与外壳接触连接；端盖内侧的旋转轴管上活动安装有锥形体，与锥形体对应的外壳圆周上均布有多个固定孔，固定孔内安装有楔块，楔块与锥形体滑动连接。所述的旋转轴管上安装有旋转销轴，锥形体上与旋转销轴对应状设置有凸轮轨道槽，锥形体通过旋转销轴和凸轮轨道槽的配合与旋转轴管滑动连接。所述的旋转销轴上安装有转动套。所述的锥形体上轴向均布有楔块槽，楔块通过楔块槽与锥形体滑动连接。所述的推力轴承一侧的旋转轴管上设置有限位台肩；推力轴承另一侧的旋转轴管上设置有泄流孔。所述的螺杆外壳与马达接头螺纹连接。所述的连接外壳与外壳键连接。本发明的有益效果在于：该连续油管牵引器结构简单，设计新颖，工作过程中以钻井泥浆为动力，通过螺杆带动旋转轴管旋转，再通过锥形体与旋转轴之间的相对运动带动连续油管向前爬行；从而实现连续油管的牵引工作，有效解决了现有牵引器井下摩阻较大，下入和取出困难、钻压难于施加的问题；特别适用于修井和完井等作业中牵引连续油管使用。附图说明图1为本发明的结构示意图；图2为图1的A处放大结构示意图；图3为本发明的凸轮轨道槽的展开示意图；图4为本发明的旋转销轴在凸轮轨道槽中的运动示意图；图5为本发明的旋转销轴与凸轮轨道槽的轴向连接示意图；图6为本发明的锥形体的结构示意图；图7为本发明的锥形体的截面结构示意图。图中：1、旋转轴管，2、外壳，3、螺杆外壳，4、螺杆传动轴，5、锥形体，6、楔块，7、端盖，8、限位螺母A，9、马达接头，10、推力轴承，11、连接外壳，12、螺栓，14、限位台肩，15、泄流孔，16、旋转销轴，17、凸轮轨道槽，18、楔块槽，19、转动套。具体实施方式该连续油管牵引器包括旋转轴管1、外壳2、螺杆外壳3、螺杆传动轴4、锥形体5和楔块6。旋转轴管1上套装有外壳2，外壳2一端通过螺钉安装有端盖7，端盖7一侧的旋转轴管1上设置有限位螺母A8。外壳2内的旋转轴管1端头螺纹安装有螺杆传动轴4；螺杆传动轴4上装有螺杆外壳3，螺杆外壳3一侧的旋转轴管1上装有马达接头9，螺杆外壳3与马达接头9螺纹连接。马达接头9一侧的旋转轴管1上通过推力轴承10安装有连接外壳11，连接外壳11与马达接头9之间通过螺栓12连接固定，连接外壳11与外壳2之间为键连接；连接外壳11上设置有限位螺母B，限位螺母B与外壳2接触连接；推力轴承10一侧的旋转轴管1上设置有限位台肩14；推力轴承10另一侧的旋转轴管1上设置有泄流孔15。端盖3内侧的旋转轴管1上安装有旋转销轴16；旋转轴管1上通过旋转销轴16活动安装有锥形体5，锥形体5上与旋转销轴16对应状设置有凸轮轨道槽17，锥形体5通过旋转销轴16和凸轮轨道槽17的配合与旋转轴管1滑动连接。与锥形体5对应的外壳2圆周上均布有多个固定孔，固定孔内安装有楔块6，锥形体5上轴向均布有楔块槽18，楔块6通过楔块槽18与锥形体5滑动连接。该连续油管牵引器旋转销轴16上安装有转动套19；以增加旋转销轴16与凸轮轨道槽17之间的滑动系数。该连续油管牵引器工作时以钻井泥浆为动力，通过螺杆传动轴4带动旋转轴管1旋转，由于螺杆外壳3后面所连接的连续油管质量大，使得旋转轴管1上的旋转销轴16仅仅带动锥形体5旋转，锥形体5在转轴管1上向左移动时，通过楔块槽18逐步推动楔块6径向伸出，从而压紧井壁。旋转轴管1继续旋转，由于楔块6压紧井壁，锥形体5受到作用力不能移动，旋转轴管1与锥形体5形成相对运动，从而使旋转轴管1向前移动，由此在连接外壳11作用下带动连续油管向右移动，实现连续油管向右牵引过程。当连续油管达到牵引最远距离后，凸轮轨道槽17与旋转销轴16的相对运动反向，锥形体5在转轴管1上向右移动，此时的楔块6随着锥形体5的移动逐步径向回缩，楔块6脱离井壁，回归初始状态。该连续油管牵引器通过楔块6，锥形体5与旋转轴管1之间的相对运动实现连续油管的牵引工作，为保证旋转轴管1在工作中不拉动螺杆传动轴4，采用设计了马达接头9与螺杆外壳3螺纹连接，马达接头9与连接外壳11通过螺栓12连接，旋转轴管1上设置台肩14并安装推力轴承10承受轴向力的方式；从而使轴向力传递到连接外壳11，再传递到螺杆外壳，使螺杆传动轴4不受过大的轴向力。该连续油管牵引器锥形体5上的凸轮轨道槽17类似椭圆形环槽（参见图2），其在锥形体5具有一定的倾斜角度，工作时，凸轮轨道槽17的前段能使锥形体5在旋转轴管1上相对向右运动，凸轮轨道槽17的后半段部分能使锥形体5在旋转轴管1上相对向左运动。锥形体5在运动过程中能推动楔块6径向运动。并且外壳2与连接外壳11之间通过花键连接，外壳2可沿轴向移动，但是受到限位螺母的限制。该连续油管牵引器结构简单可靠，解决了现有牵引器井下摩阻较大，下入和取出困难、钻压难于施加的问题；该连续油管牵引器由于为纯机械式，没有了电缆以及控制部分，使得工具不易出故障，可靠性大大提高，能使连续油管在井下能延伸更长。