一種分注井不動(dòng)管柱機(jī)電一體化清垢系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于油田分層注水開(kāi)發(fā)技術(shù)配套工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種分注井不動(dòng)管柱機(jī)電一體化清垢系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]分注井井筒暢通是保證后期正常測(cè)調(diào)的基本條件，但隨著分注井注水管柱服役時(shí)間延長(zhǎng)，受井筒結(jié)垢、腐蝕等因素影響，分注井測(cè)調(diào)遇阻頻繁發(fā)生，部分井出現(xiàn)儀器工具落井，導(dǎo)致后期帶壓作業(yè)等大修維護(hù)費(fèi)用，影響著分層注水測(cè)調(diào)工作的有序開(kāi)展。
[0003]傳統(tǒng)的除垢技術(shù)依靠鋼絲攜帶刮垢器、通井規(guī)等工具，下放井筒內(nèi)依靠撞擊、沖擊等方式除垢，屬于被動(dòng)沖擊式機(jī)械除垢技術(shù)，多依靠人工經(jīng)驗(yàn)，除垢效率相對(duì)較低。尤其在橋式同心分注工藝應(yīng)用以來(lái)，低效率的機(jī)械除垢技術(shù)嚴(yán)重影響著分注測(cè)調(diào)效率。
[0004]為了改善分注井井筒環(huán)境，提高分注井測(cè)調(diào)成功率，降低測(cè)調(diào)遇阻率，急需研究一套適應(yīng)新型分注工藝的不動(dòng)管柱清垢降阻技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有油田分注井因井筒結(jié)垢引起的測(cè)調(diào)遇阻、遇卡等問(wèn)題。
[0006]為此，本發(fā)明提供了一種分注井不動(dòng)管柱機(jī)電一體化清垢系統(tǒng)，包括上位機(jī)，上位機(jī)通過(guò)信號(hào)線與試井車電聯(lián)接，試井車上的電纜電聯(lián)接機(jī)電除垢儀；
所述機(jī)電除垢儀包括電機(jī)，電機(jī)上端與電纜電聯(lián)接，下端螺紋連接有減速箱，減速箱的下端插接有中心桿，中心桿的下端螺紋連接有連桿，連桿的下端螺紋連接有鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)；
中心桿的外表面由上至下依次套設(shè)有扶正機(jī)構(gòu)、防反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、復(fù)位彈簧、復(fù)位推臺(tái)，扶正機(jī)構(gòu)的上端與減速箱的下端螺紋連接，扶正機(jī)構(gòu)與防反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)螺紋連接，防反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與復(fù)位彈簧連接，復(fù)位彈簧的下端套接在復(fù)位推臺(tái)內(nèi)，復(fù)位推臺(tái)的下端與連桿鍵連接。
[0007]所述扶正機(jī)構(gòu)由扶正鋼體、扶正上臂、扶正下臂組成，扶正鋼體的軸向開(kāi)設(shè)有使中心桿穿過(guò)的通孔，徑向開(kāi)設(shè)有容納扶正上臂、扶正下臂的矩形通孔，扶正上臂位于靠近減速箱的一端，扶正下臂位于靠近防反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的一端，扶正上臂的上端通過(guò)銷釘固定在矩形通孔內(nèi)，扶正上臂的下端與扶正下臂的上端之間設(shè)有助滑輪，扶正上臂、扶正下臂、助滑輪通過(guò)銷釘連接，扶正下臂的下端開(kāi)設(shè)有橢圓形通孔，可與固定在矩形通孔下端的銷釘配合進(jìn)行滑動(dòng)；
所述扶正上臂、扶正下臂均設(shè)有兩個(gè)，且兩個(gè)扶正上臂和兩個(gè)扶正下臂均關(guān)于中心桿的軸向中心線對(duì)稱。
[0008]所述防反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括防反轉(zhuǎn)鋼體、防轉(zhuǎn)臂、推力臂，防反轉(zhuǎn)鋼體的軸向開(kāi)設(shè)有使中心桿穿過(guò)的通孔，徑向開(kāi)設(shè)有容納防轉(zhuǎn)臂、推力臂的矩形通孔，防轉(zhuǎn)臂位于靠近扶正機(jī)構(gòu)的一端，推力臂位于靠近復(fù)位彈簧的一端，防轉(zhuǎn)臂的上端通過(guò)銷釘固定在矩形通孔內(nèi)，防轉(zhuǎn)臂的下端與推力臂的上端之間設(shè)有雙助滑輪，防轉(zhuǎn)臂、雙助滑輪、推力臂通過(guò)銷釘連接，推力臂的下端與安裝在矩形通孔下端的力臂推臺(tái)通過(guò)銷釘連接，力臂推臺(tái)可沿開(kāi)設(shè)在矩形通孔內(nèi)的推臺(tái)滑槽滑動(dòng)；
所述防轉(zhuǎn)臂、推力臂均設(shè)有兩個(gè)，且兩個(gè)防轉(zhuǎn)臂和兩個(gè)推力臂均關(guān)于中心桿的軸向中心線對(duì)稱，推臺(tái)滑槽也開(kāi)設(shè)有兩個(gè)，推臺(tái)滑槽與中心桿的軸向中心線平行。
[0009]所述鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)包括螺旋式鉆頭、鉆進(jìn)斜尖，螺旋式鉆頭的上端與連桿螺紋連接，螺旋式鉆頭的下端螺紋連接鉆進(jìn)斜尖。
[0010]所述扶正上臂和扶正下臂上均開(kāi)設(shè)有凹槽一，凹槽一內(nèi)設(shè)置有助力彈簧一，助力彈簧一的一端固定在凹槽一內(nèi)，另外一端與扶正鋼體固定連接。
[0011]所述防轉(zhuǎn)臂的上端開(kāi)設(shè)有凹槽二，凹槽二內(nèi)設(shè)置有助力彈簧二，助力彈簧二的一端固定在凹槽二內(nèi)，另外一端與防反轉(zhuǎn)鋼體固定連接。
[0012]—種分注井不動(dòng)管柱機(jī)電一體化清垢方法，包括如下步驟:
步驟一:將機(jī)電除垢儀通過(guò)電纜下入油管內(nèi)，上位機(jī)通過(guò)信號(hào)線向試井車發(fā)送信號(hào)，試井車經(jīng)過(guò)處理后，通過(guò)電纜將信號(hào)發(fā)送給機(jī)電除垢儀，控制機(jī)電除垢儀打開(kāi)；
步驟二:遇到油管內(nèi)的垢塊時(shí)，電機(jī)提供動(dòng)力給減速箱，減速箱帶動(dòng)中心桿旋轉(zhuǎn)，中心桿帶動(dòng)連桿和鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，螺旋式鉆頭和鉆進(jìn)斜尖對(duì)垢塊進(jìn)行粉碎清除；
步驟三:機(jī)電除垢儀在油管內(nèi)由上至下直到下放到油管底部的絲堵處，在整個(gè)下放過(guò)程中，機(jī)電除垢儀一直處于打開(kāi)狀態(tài)，除垢結(jié)束后，上位機(jī)通過(guò)電纜控制關(guān)閉機(jī)電除垢儀。
[0013]本發(fā)明的有益效果:
一、本發(fā)明提供的這種分注井不動(dòng)管柱機(jī)電一體化清垢系統(tǒng)及方法，通過(guò)上位機(jī)控制機(jī)電除垢儀的打開(kāi)和關(guān)閉，采用電纜攜帶機(jī)電除垢儀鉆進(jìn)清除分注井井筒污垢，擺脫了單憑鋼絲攜帶通井規(guī)的經(jīng)驗(yàn)作業(yè)，并且滿足電纜攜帶機(jī)電儀器通井與地面可控除垢，實(shí)現(xiàn)了分注井通井除垢由鋼絲到電纜、機(jī)械到機(jī)電的轉(zhuǎn)變，提升了清垢降阻技術(shù)自動(dòng)化程度水平，有效解決了油田分注井因井筒結(jié)垢引起的測(cè)調(diào)遇阻、遇卡等問(wèn)題。
[0014]二、機(jī)電除垢儀解決了井下電動(dòng)除垢儀器防旋轉(zhuǎn)、電動(dòng)往復(fù)清垢、遇阻反轉(zhuǎn)防卡等技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了地面控制井下除垢儀器連續(xù)鉆進(jìn)與高效旋轉(zhuǎn)的除垢功能。
[0015]以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是分注井不動(dòng)管柱機(jī)電一體化清垢系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是圖1中Η的局部放大圖。
[0018]圖3是機(jī)電除垢儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4是圖3剖視圖。
[0020]圖5是圖3的Α-Α向視圖。
[0021]圖6是扶正機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖7是圖6中F的局部放大圖。
[0023]圖8是圖6的左視圖。
[0024]圖9是圖8的Β-Β向視圖。
[0025]圖10是防反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)示意圖。
[0026]圖11是圖10的C-C向視圖。
[0027]圖12是圖11的G的局部放大圖。
[0028]圖13是圖10的左視圖。
[0029]圖14是圖13的D-D向視圖。
[°03°]圖15是鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖16是圖15的E-E向視圖。
[0032]附圖標(biāo)記說(shuō)明:1、上位機(jī);2、信號(hào)線;3、試井車;4、電纜;5、防噴管;6、注水井口；7、套管;8、油管;9、機(jī)電除垢儀;10、封隔器;11、配水器;12、預(yù)制工作筒；13、單流閥；14、篩管；15、絲堵；16、鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)；1601、螺旋式鉆頭；1602、鉆進(jìn)斜尖；17、垢塊；18、電機(jī)；19、減速箱；20、扶正機(jī)構(gòu)；2001、扶正鋼體;2002、扶正上臂;2003、扶正下臂;2004、助滑輪;2005、橢圓形通孔;2006、凹槽一;2007、助力彈簧一;21、防反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu);2101、防反轉(zhuǎn)鋼體;2102、推臺(tái)滑槽；2103、防轉(zhuǎn)臂；2104、推力臂；2105、雙助滑輪;2106、力臂推臺(tái)；2107、凹槽二; 2108、助力彈簧二; 22、中心桿;23、復(fù)位彈簧;24、復(fù)位推臺(tái)；25、連桿。
【具體實(shí)施方式】
[0033]實(shí)施例1:
如圖1和圖2所示，一種分注井不動(dòng)管柱機(jī)電一體化清垢系統(tǒng)，包括上位機(jī)1，上位機(jī)1通過(guò)信號(hào)線2與試井車3電聯(lián)接，試井車3上的電纜4電聯(lián)接機(jī)電除垢儀9。如圖3、圖4和圖5所示，所述機(jī)電除垢儀9包括電機(jī)18，電機(jī)18上端與電纜4電聯(lián)接，下端螺紋連接有減速箱19，減速箱19的下端插接有中心桿22，中心桿22的下端螺紋連接有連桿25，連桿25的下端螺紋連接有鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)16;中心桿22的外表面由上至下依次套設(shè)有扶正機(jī)構(gòu)20、防反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)21、復(fù)位彈簧23、復(fù)位推臺(tái)24，扶正機(jī)構(gòu)20的上端與減速箱19的下端螺紋連接，扶正機(jī)構(gòu)20與防反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)21螺紋連接，防反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)21與復(fù)位彈簧23連接，復(fù)位彈簧23的下端套接在復(fù)位推臺(tái)24內(nèi)，復(fù)位推臺(tái)24的下端與連桿25鍵連接。
[0034]分注井不動(dòng)管柱機(jī)電一體化清垢系統(tǒng)的工作過(guò)程如下:
將機(jī)電除垢儀9通過(guò)電纜4下入油管8內(nèi)，上位機(jī)1通過(guò)信號(hào)線2向試井車3發(fā)送信號(hào)，試井車3經(jīng)過(guò)處理后，通過(guò)電纜4將信號(hào)發(fā)送給機(jī)電除垢儀9，控制機(jī)電除垢儀9打開(kāi)，遇到油管8內(nèi)的垢塊17時(shí)，機(jī)電除垢儀9工作，粉碎清除垢塊17。
[0035]具體的，將機(jī)電除垢儀9通過(guò)電纜4下入油管8內(nèi)，上位機(jī)1通過(guò)信號(hào)線2向試井車3發(fā)送信號(hào)，試井車3經(jīng)過(guò)處理后，通過(guò)電纜4將信號(hào)發(fā)送給機(jī)電除垢儀9，控制機(jī)電除垢儀9打開(kāi)，遇到油管8內(nèi)的垢塊17時(shí)，上位機(jī)1通過(guò)電纜4控制電機(jī)18打開(kāi)，電機(jī)18提供動(dòng)力給減速箱19，減速箱19帶動(dòng)中心桿22旋轉(zhuǎn)，中心桿22帶動(dòng)連桿25和鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)16旋轉(zhuǎn)，鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)16對(duì)垢塊17進(jìn)行粉碎清除，機(jī)電除垢儀9在油管8內(nèi)由上至下直到下放到油管8底部的絲堵15處，在整個(gè)下放過(guò)程中，機(jī)電除垢儀9一直處于打開(kāi)狀態(tài)，除垢結(jié)束后，上位機(jī)1通過(guò)電纜4控制關(guān)閉機(jī)電除垢儀9。
[0036]需要說(shuō)明的是，當(dāng)機(jī)電除垢儀9下放至油管8內(nèi)后，扶正機(jī)構(gòu)20可以協(xié)助整個(gè)機(jī)電除垢儀9沿著油管8內(nèi)壁向下滑，同時(shí)扶正整個(gè)機(jī)電除垢儀9;防反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)21可以防止機(jī)電除垢儀9整體隨著鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)16的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，還可以協(xié)助機(jī)電除垢儀9在清垢后，在重力作用下下滑。
[0037]本發(fā)明提供的這種分注井不動(dòng)管柱機(jī)電一體化清垢系統(tǒng)及方法，通過(guò)上位機(jī)控制機(jī)電除垢儀的打開(kāi)和關(guān)閉，采用電纜攜帶機(jī)電除垢儀鉆進(jìn)清除分注井井筒污垢，實(shí)現(xiàn)了分注井通井除垢由鋼絲到電纜、機(jī)械到機(jī)電的轉(zhuǎn)變，提升了清垢降阻技術(shù)自動(dòng)化程度水平，有效解決了油田分注井因井筒結(jié)垢引起的測(cè)調(diào)遇阻、遇卡等問(wèn)題。
[0038]實(shí)施例2:
在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，如圖6、圖7、圖8和圖9所示，所述扶正機(jī)構(gòu)20由扶正鋼體2001、扶正上臂2002、扶正下臂2003組成，扶正鋼體2001的軸向開(kāi)設(shè)有使中心桿22穿過(guò)的通孔，徑向開(kāi)設(shè)有容納扶正上臂2002、扶正下臂2003的矩形通孔，扶正上臂2002位于靠近減速箱19的一端，扶正下臂2003位于靠近防反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)21的一端，扶正上臂2002的上端通過(guò)銷釘固定在矩形通孔內(nèi)，扶正上臂2002的下端與扶正下臂2003的上端之間設(shè)有助滑輪2004，扶正上臂2002、扶正下臂2003、助滑輪2004通過(guò)銷釘連接，扶正下臂2003的下端開(kāi)設(shè)有橢圓形通孔2005，可與固定在矩形通孔下端的銷釘配合進(jìn)行滑動(dòng);所述扶正上臂2002和扶正下臂2003上均開(kāi)設(shè)有凹槽一2006，凹槽一2006內(nèi)設(shè)置有助力彈