力感定位投撈工具的製作方法
2023-09-20 19:04:45 1
專利名稱：力感定位投撈工具的製作方法
技術領域：
本實用新型是關於一種油田注水專用作業工具，尤其涉及一種用於對井下大尺寸智能配水器進行投撈操作的力感定位投撈工具。
背景技術：
我國分層注水技術在經濟有效開發、持續高產穩產、提高水驅採收率等方面取得了顯著成效，在國際上處於領先水平。發展分層注水技術，實現有效注水，改善開發效果是高含水開發後期的必然選擇。對於大尺寸的智能配水器，現有的投撈方式是採用鋼管電纜進行投撈；但是這種方式存在有如下缺陷，一方面鋼管電纜特別容易損壞，同時地面通訊控制短接也需要同時使用鋼管電纜絞車，造成設備衝突，現場連接不方便；另一方面大尺寸智能配水器所要求的投撈力較大，而鋼管電纜強度較低，無法承受較大的投撈力。如果採用具有較大投撈力的鋼絲機械投撈，又會出現定位不準確或者無法實現定位等問題，造成投撈失敗。由此，本發明人憑藉多年從事相關行業的經驗與實踐，提出一種力感定位投撈工具，以克服現有技術的缺陷。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種力感定位投撈工具，利用鋼絲進行投撈，由彈簧預置力和凸輪實現機械精確定位，以實現大尺寸智能配水器的精確定位和精準投撈作業。本實用新型的目的是這樣實現的，一種力感定位投撈工具，所述投撈工具包括一個上端封閉的圓柱形管體，所述管體的內側壁由上至下間隔設有第一凸緣、第二凸緣和第三凸緣；所述第二凸緣與第三凸緣之間的管體在相對的兩側管壁上設有貫通的槽孔，在該槽孔中設置一轉軸與管體軸線呈 交錯垂直的控制凸輪，轉軸上設有頂靠凸輪的扭簧，該控制凸輪由四分之三圓弧形盤體構成，並形成控制凸輪的始端部和終端部，所述控制凸輪的圓弧直徑與管體的外徑相同，控制凸輪的終端部設有一徑向尺寸大於圓弧徑向尺寸的尖角部，所述控制凸輪的內側端面在遠離轉軸處凸設一扇形止擋部；所述第一凸緣內側滑動地設置一圓柱形扳機，該扳機外側壁設有卡設於第二凸緣上方的卡緣，卡緣與第一凸緣之間設有第一壓簧，一鋼絲穿過所述管體上部的封閉端並連接於扳機上端，卡緣下方設有一凸伸於第二凸緣下方的聯接柱，所述聯接柱側壁與控制凸輪的始端部抵靠；在所述管體第三凸緣下方的管壁上設有一延伸至管體底端的透槽，沿著該透槽在管體內設有一支臂和與支臂鉸接的連接頭，所述支臂偏心地樞接於管體，支臂頂端一側設為圓弧形，另一側設為斜面，支臂頂部中心設有一穿孔；在所述支臂頂部與第三凸緣之間滑設一設有透孔的滑座，滑座與第三凸緣之間設有第二壓簧；所述扳機的聯接柱上固定設有一扳機杆，所述扳機杆順序穿過第三凸緣和滑座的透孔並穿設於支臂頂部的穿孔中。在本實用新型的一較佳實施方式中，所述管體由第一管體、第二管體和第三管體順序連接構成；所述第一管體由下端開口的一加重杆柱構成,該加重杆柱軸向設有能穿過鋼絲的穿孔；所述第一凸緣、第二凸緣、第三凸緣及槽孔均設置在第二管體上；所述透槽設置在第三管體上。在本實用新型的一較佳實施方式中，所述第一凸緣由連接第一管體和第二管體的一管接頭構成；所述扳機頂部設有一用於固定鋼絲的鋼絲頭。在本實用新型的一較佳實施方式中，所述支臂下端設有能抵頂所述連接頭頂部的抵頂部，該抵頂部設有傾斜的斜面；所述連接頭頂部設有與所述抵頂部配合接觸的接觸端。在本實用新型的一較佳實施方式中，所述連接頭底部設有連接投放管接頭和打撈接頭的連接立而。在本實用新型的一較佳實施方式中，所述控制凸輪為軸向雙層結構，所述兩層之間的間距大於扳機杆的直徑且小於扳機聯接柱的直徑；所述雙層結構由尖角部和扇形止擋部聯接為一體。由上所述，本實用新型的力感定位投撈工具，利用鋼絲進行投撈，由力感應彈簧預置力、控制凸輪及偏心工作筒的導向槽相配合，既能夠滿足大尺寸智能配水器需要較大投撈力的要求，又能實現機械精確定位，能夠大幅度提高投撈成功率；同時投撈工具對周圍環境適應性較強，在結垢、出砂條件下都能實現精確定位。
以下附圖僅旨在於對本實用新型做示意性說明和解釋，並不限定本實用新型的範圍。其中:圖1A:為本實用新型力感定位投撈工具處於收縮狀態的結構示意圖。圖1B:為圖1A的側視示意圖。圖2A:為本實用新·型力感定位投撈工具處於打開狀態的結構示意圖。圖2B:為圖2A的側視示意圖。圖3A:為本實用新型中控制凸輪的立體結構示意圖。圖3B:為本實用新型中控制凸輪的剖視結構示意圖。圖4A:為本實用新型中支臂的立體結構示意圖。圖4B:為本實用新型中支臂的剖視結構示意圖。圖5A 圖:為利用本實用新型力感定位投撈工具進行投放作業的流程示意圖。圖6A 圖6D:為利用本實用新型力感定位投撈工具進行打撈作業的流程示意圖。
具體實施方式
為了對本實用新型的技術特徵、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖說明本實用新型的具體實施方式
。如圖1A、圖1B、圖2A、圖2B所示，本實用新型提出一種力感定位投撈工具100，所述投撈工具100包括一個上端封閉的圓柱形管體1，所述管體I的內側壁由上至下間隔設有第一凸緣11、第二凸緣12和第三凸緣13 ;所述第二凸緣12與第三凸緣13之間的管體I在相對的兩側管壁上設有貫通的槽孔14，在該槽孔14中設置一轉軸與管體I軸線呈交錯垂直的控制凸輪2，凸輪轉軸上設有頂靠凸輪的扭簧25，如圖3A、圖3B所示，該控制凸輪2由四分之三圓弧形盤體構成，並形成控制凸輪2的始端部21和終端部22，所述控制凸輪2的圓弧直徑與管體I的外徑相同，控制凸輪2的終端部22設有一徑向尺寸大於圓弧徑向尺寸的尖角部23，所述控制凸輪2的內側端面在遠離轉軸處凸設一扇形止擋部24 ;所述第一凸緣11內側滑動地設置一圓柱形扳機3，該扳機3外側壁設有卡設於第二凸緣12上方的卡緣31，卡緣31與第一凸緣11之間設有第一壓簧4，一鋼絲9穿過所述管體I上部的封閉端並連接於扳機3上端，卡緣31下方設有一凸伸於第二凸緣12下方的聯接柱32，所述聯接柱32側壁與控制凸輪2的始端部21抵靠；在所述管體第三凸緣13下方的管壁上設有一延伸至管體I底端的透槽15,沿著該透槽15在管體I內設有一支臂5和與支臂5鉸接的連接頭6，所述支臂5偏心地樞接於管體1，如圖4A、圖4B所示，支臂5頂端一側設為圓弧形，另一側設為斜面，支臂5頂部中心設有一穿孔51 ;在所述支臂5頂部與第三凸緣13之間滑設一設有透孔的滑座7，滑座7與第三凸緣13之間設有第二壓簧8 ;所述扳機3的聯接柱32上固定設有一扳機杆33，所述扳機杆33順序穿過第三凸緣13和滑座7的透孔並穿設於支臂5頂部的穿孔51中。如圖1A、圖2A所示，在本實施方式中，所述管體I可由第一管體101、第二管體102和第三管體103順序連接構成；所述第一管體101由下端開口的一加重杆柱構成，該加重杆柱軸向設有能穿過鋼絲9的穿孔1011 ;所述第一凸緣11、第二凸緣12、第三凸緣13及槽孔14均設置在第二管體102上；所述透槽15設置在第三管體103上。進一步，在本實施方式中，所述第一凸緣11可由連接第一管體101和第二管體102的一管接頭構成；所述扳機3頂部設有一用於固定鋼絲9的鋼絲頭91。如圖3A、圖3B所示，在本實施方式中，所述控制凸輪2為軸向雙層結構(即:是由兩個四分之三圓弧 形盤體間隔平行聯接構成)，所述兩層盤體之間的間距大於扳機杆33的直徑且小於扳機聯接柱32的直徑(也就是說，扳機杆33可以從兩層盤體之間穿過，而聯接柱32不能；在投撈工具100處於收縮狀態時，聯接柱32的側壁是與控制凸輪2的始端部21抵靠接觸的)；所述雙層結構由尖角部23和扇形止擋部24聯接為一體(S卩，兩個盤體之間由尖角部23和扇形止擋部24聯接)；控制凸輪2的兩層盤體的中心分別通過銷軸與管體樞接，使控制凸輪2可以在管體的槽孔14內轉動。如圖4A、圖4B所示，在本實施方式中，所述支臂5下端設有能抵頂所述連接頭6頂部的抵頂部52，該抵頂部52設有傾斜的斜面；所述連接頭6頂部設有與所述抵頂部52配合接觸的接觸端61 (如圖1A所示);所述連接頭6底部設有連接投放管接頭和打撈接頭的連接端62。本實用新型力感定位投撈工具在工作時，拉動連接於鋼絲頭91的鋼絲9，當拉力超過第一壓簧4(力感應彈簧)的壓力時，可以拉動鋼絲頭91、扳機3和扳機杆33相對管體I向上移動，當扳機杆33被拉出支臂5上的穿孔51時，滑座7在第二壓簧8的作用下推動支臂5，由於所述支臂5是偏心地樞接於管體I上，且支臂5上部一側設為圓弧形，第二壓簧8的推力作用在支臂5上會產生一個使支臂5轉動的力矩，使支臂5打開(如圖2A所示)；打開的角度受支臂5頂端另一側的斜面角度控制，支臂5與連接頭6的接觸面也存在一個相同的角度，可以保證支臂5打開後，連接頭6的軸線與管體I的軸線平行(如圖2A所示)。當支臂5打開後，由於扳機3相對管體I向上移動，使扳機3下端的聯接柱32上縮進入第二凸緣12內，並脫離與控制凸輪2始端部21的抵靠，控制凸輪2在扭簧25的作用下順時針轉動，使控制凸輪2的扇形止擋部24頂靠在扳機杆33側壁，控制凸輪2的尖角部23旋轉進入槽孔14內，同時，控制凸輪2的弧形輪面頂住扳機聯接柱32的底部，防止扳機3在第一壓簧4的作用下向下移動。由上所述，本實用新型的力感定位投撈工具，其優點是具有力感應定位功能，能夠實現投撈工具的精確定位，滿足大型注採工具投撈需要，能夠大幅度提高投撈成功率；同時投撈工具對周圍環境適應性較強，在結垢、出砂條件下都能實現精確定位。下面對照附圖對本實用新型的力感定位投撈工具的投撈作業過程作出描述。投放工作過程如下:如圖5A 圖所示，投放時力感定位投撈工具100處於收縮狀態，並通過投放接頭300 (現有技術)與配水器500 (現有技術)相連，利用鋼絲9將力感定位投撈工具100、投放接頭300和配水器500下入井筒，下放過程中，由於井筒內徑有限，力感定位投撈工具100的控制凸輪2會受到一個逆時針方向的摩擦力矩，控制凸輪2將會逆時針旋轉一個角度，使得控制凸輪2的尖角部23旋轉到管體I的槽孔14內，保證該力感定位投撈工具100的順利下入，如圖5A所示；當力感定位投撈工具100下入到偏心工作筒200下部時，由於徑向空間增大，控制凸輪2將在扭簧25的作用下復位(順時針轉動一個角度，直至控制凸輪2的始端部21抵靠在扳機聯接柱32的側壁，阻止其繼續順時針轉動)，如圖5B所示；上提鋼絲9，力感定位投撈工具100中的控制凸輪2將沿著偏心工作筒200中的導向槽(導向槽為現有技術，該導向槽頂端封閉)向上移動，當控制凸輪2移動到導向槽頂部時會受到約束，控制凸輪2不再向上移動，此時繼續上提鋼絲9，當上提的力足以平衡第一壓簧(力感應彈簧)4的壓力時，鋼絲9將帶動鋼絲頭91、扳機3和扳機杆33向上滑動，從而將扳機杆33的下部從支臂5的穿孔51中拉出；此時受到偏心工作筒200內徑的約束，力感定位投撈工具100的支臂5並未彈出(張開)，力感定位投撈工具100仍處於收縮狀態，如圖5C所示。繼續上提鋼絲9，當力感定位投撈工具100、投放接頭300和配水器500完全進入偏心工作筒200的偏心部分時，由於徑向空間增大，力感定位投撈工具100中的第二壓簧8將推動滑座7向下運動，將支臂5彈 出，使配水器500位於坐封位置上方；下放鋼絲9，力感定位投撈工具100將帶著配水器500下放到工作位置，上提鋼絲9，剪斷投放接頭300與配水器500之間的剪切銷(為現有技術)，將力感定位投撈工具100和投放接頭300收回地面，如圖所示。打撈工作過程如下:如圖6A 圖6D所示，投放時力感定位投撈工具100處於收縮狀態，力感定位投撈工具100底部連接有打撈接頭400 (現有技術)，利用鋼絲9將力感定位投撈工具100、打撈接頭400下入井筒，下放過程中，由於井筒內徑有限，力感定位投撈工具100的控制凸輪2會受到一個逆時針方向的摩擦力矩，控制凸輪2將會逆時針旋轉一個角度，使得控制凸輪2的尖角部23旋轉到管體I的槽孔14內，保證該力感定位投撈工具100的順利下入，如圖6A所示；當力感定位投撈工具100下入到偏心工作筒200下部時，由於徑向空間增大，控制凸輪2將在扭簧25的作用下復位(順時針轉動一個角度，直至控制凸輪2的始端部21抵靠在扳機聯接柱32的側壁，阻止其繼續順時針轉動)，如圖6B所示；上提鋼絲9，力感定位投撈工具100中的控制凸輪2將沿著偏心工作筒200中的導向槽向上移動，當控制凸輪2移動到導向槽頂部時會受到約束，控制凸輪2不再向上移動，此時繼續上提鋼絲9，當上提的力足以平衡第一壓簧(力感應彈簧)4的壓力時，鋼絲9將帶動鋼絲頭91、扳機3和扳機杆33向上滑動，從而將扳機杆33的下部從支臂5的穿孔51中拉出；此時受到偏心工作筒200內徑的約束，力感定位投撈工具100的支臂5並未彈出(張開)，力感定位投撈工具100仍處於收縮狀態，如圖6C所示。繼續上提鋼絲9，當力感定位投撈工具100、打撈接頭400完全進入偏心工作筒200的偏心部分時，由於徑向空間增大，力感定位投撈工具100中的第二壓簧8將推動滑座7向下運動，將支臂5彈出，使打撈接頭400位於配水器500的上方；下放鋼絲9，打撈接頭400將會卡住配水器500的上部，上提鋼絲9，力感定位投撈工具100將帶著打撈接頭400和配水器500收回地面，如圖6D所示。由上所述，本實用新型的力感定位投撈工具，利用鋼絲進行投撈，由力感應彈簧預置力、控制凸輪及偏心工作筒的導向槽相配合，既能夠滿足大尺寸智能配水器需要較大投撈力的要求，又能實現機械精確定位，能夠大幅度提高投撈成功率；同時投撈工具對周圍環境適應性較強，在結垢、出砂條件下都能實現精確定位。以上所述僅為本實用新型示意性的具體實施方式
，並非用以限定本實用新型的範圍。任何本領域的技術人員，在不脫離本實用新型的構思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應屬於 本實用新型保護的範圍。
權利要求1.一種力感定位投撈工具，其特徵在於:所述投撈工具包括一個上端封閉的圓柱形管體，所述管體的內側壁由上至下間隔設有第一凸緣、第二凸緣和第三凸緣；所述第二凸緣與第三凸緣之間的管體在相對的兩側管壁上設有貫通的槽孔，在該槽孔中設置一轉軸與管體軸線呈交錯垂直的控制凸輪，轉軸上設有頂靠凸輪的扭簧，該控制凸輪由四分之三圓弧形盤體構成，並形成控制凸輪的始端部和終端部，所述控制凸輪的圓弧直徑與管體的外徑相同，控制凸輪的終端部設有一徑向尺寸大於圓弧徑向尺寸的尖角部，所述控制凸輪的內側端面在遠離轉軸處凸設一扇形止擋部；所述第一凸緣內側滑動地設置一圓柱形扳機，該扳機外側壁設有卡設於第二凸緣上方的卡緣，卡緣與第一凸緣之間設有第一壓簧，一鋼絲穿過所述管體上部的封閉端並連接於扳機上端，卡緣下方設有一凸伸於第二凸緣下方的聯接柱，所述聯接柱側壁與控制凸輪的始端部抵靠；在所述管體第三凸緣下方的管壁上設有一延伸至管體底端的透槽，沿著該透槽在管體內設有一支臂和與支臂鉸接的連接頭，所述支臂偏心地樞接於管體，支臂頂端一側設為圓弧形，另一側設為斜面，支臂頂部中心設有一穿孔；在所述支臂頂部與第三凸緣之間滑設一設有透孔的滑座，滑座與第三凸緣之間設有第二壓簧；所述扳機的聯接柱上固定設有一扳機杆，所述扳機杆順序穿過第三凸緣和滑座的透孔並穿設於支臂頂部的穿孔中。
2.如權利要求1所述的力感定位投撈工具，其特徵在於:所述管體由第一管體、第二管體和第三管體順序連接構成；所述第一管體由下端開口的一加重杆柱構成,該加重杆柱軸向設有能穿過鋼絲的穿孔；所述第一凸緣、第二凸緣、第三凸緣及槽孔均設置在第二管體上；所述透槽設置在第三管體上。
3.如權利要求2所述的力感定位投撈工具，其特徵在於:所述第一凸緣由連接第一管體和第二管體的一管接頭構成；所述扳機頂部設有一用於固定鋼絲的鋼絲頭。
4.如權利要求1所述的力感定位投撈工具，其特徵在於:所述支臂下端設有能抵頂所述連接頭頂部的抵頂部，該抵頂部設有傾斜的斜面；所述連接頭頂部設有與所述抵頂部配合接觸的接觸端。
5.如權利要求4所述的力感定位投撈工具，其特徵在於:所述連接頭底部設有連接投放管接頭和打撈接 頭的連接端。
6.如權利要求1所述的力感定位投撈工具，其特徵在於:所述控制凸輪為軸向雙層結構，所述兩層之間的間距大於扳機杆的直徑且小於扳機聯接柱的直徑；所述雙層結構由尖角部和扇形止擋部聯接為一體。
專利摘要本實用新型為一種力感定位投撈工具，包括內壁間隔設有第一、第二和第三凸緣的圓柱形管體；第二與第三凸緣間設有槽孔，槽孔中設置一凸輪，凸輪具有始端部和終端部，終端部設有一尖角部，凸輪內側端面凸設止擋部；第一凸緣內側設置一扳機，扳機側壁設有卡緣，卡緣與第一凸緣間設有第一壓簧，鋼絲穿過管體封閉端連接扳機，卡緣下方設有與控制凸輪始端部抵靠的聯接柱；管體第三凸緣下方設有一透槽，沿著透槽在管體內偏心樞接有支臂，支臂設有一穿孔；支臂與第三凸緣間設有滑座，滑座與第三凸緣間設有第二壓簧；扳機底端設有扳機杆，扳機杆穿設於支臂的穿孔中。該工具利用鋼絲投撈，由彈簧預置力和凸輪實現機械精確定位，可滿足大型注採工具投撈需要。
文檔編號E21B31/00GK203097771SQ201220689589
公開日2013年7月31日 申請日期2012年12月13日 優先權日2012年12月13日
發明者鄭立臣, 高揚, 楊清海, 陳琳, 裴曉含 申請人:中國石油天然氣股份有限公司