专利名称：一种电控液压驱动连续油管井下牵引器的制作方法
技术领域：
—种电控液压驱动连续油管井下牵引器技术领域[0001]本实用新型属于油气开发领域，具体地，涉及一种电控液压驱动连续油管井下牵引器，用于连续油管钻井、完井、测井、修井等多种井下作业工程，有助于连续油管在井下， 尤其是在小井眼、大位移井、水平井中，能顺利下入和取出更长距离的连续油管。
背景技术：
[0002]由于连续油管用途非常广泛可用来清洗管线、冲洗砂堵、清蜡、选择性酸化、气举求产、挤水泥封堵、压井、负压射孔、试井、驱替钻井液、大斜度井测井、水平井测井、完井、 打捞、起下坐封膨胀式分割器、钻塞、磨削落鱼、永久性安装作为生产管、井底摄像、小经验钻井、二次钻井和加深钻井、套管开窗侧钻、油管补贴等，可以进行水平井钻井、下套管井钻井、裸眼井钻井、加深钻井、小井眼钻井、微小井眼钻井、老井开窗侧钻、欠平衡钻井以及修井、完井等作业；连续油管钻井具有低成本、低能耗、安全环保、应用范围广泛等特点，能够提高老油田、“低压、低渗、低产”三低油气藏等难动用油气藏的开发效益，尤其是在我国的非常规气藏、致密气、页岩气及煤层气等的勘探开发方面，有着广泛的应用前景。但连续油管井下作业技术存在着急需解决的问题其一、钻井时连续油管在井眼中不旋转，下放遇阻严重，钻压施加困难。其二、连续油管井下遇阻，延伸井眼长度受限，尤其是在钻大斜度井、 定向井、水平井、深井时，连续油管井下滑动遇阻问题更为严重。为解决这些问题，石油钻采行业设计了多种井下牵引器，[0003]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一种井下工具。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)三种，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连续管式(Coiled Tubing Tractor)、电缆式(Wireline Tractor)和连续管电缆混合式三种。其中连续管式牵引爬行器在其尾部连接有连续管，地面通过连续管泵入高压液体，高压液体驱动牵引爬行器内部涡轮机构，为整个牵引爬行装置提供能量。电缆式牵引爬行机构则是通过连接在其尾部电缆从地面获得能量。连续管电缆混合式牵引爬行机构则既可通过地面泵入高压液体提供能量驱动，又可以通过电缆输送电能驱动。[0004]20世纪90年代后期，国外许多公司相继开发了能够在井下独立作业的水平井牵引装置(也就是电缆牵引器)。经过多年的发展，到目前为止，有代表性的牵引器产品主要包括丹麦Welltec公司Well Tractor轮式牵引器,英国Sondex有限公司的Sondex轮式牵引器，挪威Maritime Well Service (MWS)公司的PowerTrac Advance轮式牵引器、 PowerTrac INVADER履带式牵引器,英国ExproGroup公司的SmarTract伸缩式牵引器、法国 Schlumberger 公司的 MaxTRAC 伸缩式牵引器、美国 Western Well Tool 公司的 Microhole Drilling Tractor 伸缩式牵引器。其中美国 Western Well Tool 公司的 Microhole Drilling Tractor伸缩式牵引器是连续油管式的靠地面高压钻井液驱动的、可用于小井眼的牵引器，工作时可保持有效地钻井液循环；其余的牵引器大都是轮式或履带式，外围尺寸较大，只适用于大直径井眼，用电缆或钢丝绳连接，电驱动，牵引力较小，工作时不能进行有效的钻井液循环，一般限于测井行业的应用。[0005]但无论是那种牵引器，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刚起步的阶段自2002年8月，塔里木油田通过技术合作的方式，采用井下牵引器技术进行了水平井产业剖面测井的探索，取得了一定的效果。此后， 国内的少数科研院所也相继开展了井下牵引器的研究，主要有中国石油大学、哈尔滨工业大学、西南石油学院、大庆石油学院、西安石油大学等，也申请了一些牵引器的专利，但这些牵引器或多或少的存在一些缺点，并且大都局限于利用循环液压进行驱动控制，没有直接用伺服步进电机进行牵引器驱动与控制的，不能较好的满足井下作业的要求。[0006]中国石油大学高进伟、刘猛等人在文献(高进伟，刘猛，闻相祯.水平井井下轮式自适应管道爬行器中国)中提出了一种轮式拖动器的结构方案，并申请了实用新型专利 (200520008070. 8. 2006-08-16,套管水平井测井牵引器变径牵引装置)；哈尔滨工业大学也研制了一款电缆轮式拖动器(唐德威，王新杰，邓宗全.水平油井检测仪器拖动器.哈尔滨工业大学学报.2007，39 (9) :1395-1397)，并进行了地面试验；西安石油大学朱林、吴松平自行设计了一种轮式牵引器(朱林，吴松平.水平井测井仪器牵引爬行器的设计.新技术新工艺，2007，(12) 32-34);辽河石油勘探局提出了具有自主知识产权的轮式牵引器 (200720190260. 5，套管水平井测井牵引器变径牵引装置)，并且2008年长城钻探测井公司在辽河油田的四口水平井对其研制的牵引器进行了的井下试验，还有些其他科研院所也进行了轮式牵引器相关方面的研究，但这些牵引器都有一些共同点都是轮式牵引器，都是电缆连接无循环，都是测井、修井等牵引力不大的井下作业用牵引器，因此存在很多缺陷，主要缺陷如下(一)轮式牵引器整体结构不紧凑，外径尺寸大，只适用于大直径井眼，不能适用于小井眼井下牵引作业，适应管径能力有限；(二)依靠电缆或钢丝绳连接的电驱动，不能有效连接连续油管靠地面液压进行驱动和实现有效的钻井液循环；(三)牵引力较小，只适用于牵引测井电缆或钢丝绳等；(四)大部分不能实现双向驱动。[0007]大庆石油学院邵守君、常玉连提出了一种涨闸活塞式行走的伸缩式拖动器(邵守君.基于虚拟样机的石油井故障探测机器人研究.大庆石油学院硕士论文.2007:5 7)主要由电气组件、液压组件、上支撑行走组件、下支撑行走组件及探测组件组成，通过电磁换向阀对·四个液压缸控制，使上、下支撑行走组件实现按要求的交替撑紧或收回，伸出与缩进，从而实现自主行进，但该牵引器存在很大的缺陷(一)牵引力较小，理论最大值仅5000N，只适用于牵引测井电缆或钢丝绳等，无法实现牵引连续油管进行井下作业；(二)用连接电缆给电气组件供电来驱动电机使液压机构进行工作，牵引器中没有提供钻井液循环通道，无法实现作业过程中井下液体与地面的有效循环；(三)支撑系统和导向轮部分采用连杆机构，使得结构不紧凑，牵引器外径较大，能适用的井眼直径范围有限 (Φ90-Φ 130mm)。[0008]西南石油大学祝效华、胡志强、石昌帅等申请的(201110081197. 2，连续油管爬行器及其爬行方法)连续油管爬行器及其爬行方法是由前爬行装置、控制器和后爬行装置组成，虽然是采用连续油管连接，利用地面液压装置进行驱动，但是该专利明显存在不足之处(一)牵引部分采用上下两个牵引液缸进行牵引驱动和控制，使得牵引部分过长，支撑机构采用单液缸驱动和弹簧复位装置，使得牵引器液压管路复杂，最小适用井眼直径较大，不适合在小井眼中牵引前进；(二)由于连续油管井下作业使连续油管内循环压耗较大， 采用纯液压驱动和控制，对牵引器内外压差最小值有一定要求，只有地面泵压达到一定值以后才能驱动牵引器正常工作，使得该牵引器对地面压力依赖性比较大，牵引控制不灵活；(三)只是提出用液压进行驱动控制概念，但并未给出具体的液压驱动与控制的管路实施方案；(四)支撑机构撑杆结构，使得牵引器最小适用井眼直径较大，不适合在小井眼中或微小井眼中牵引作业；[0009]随着井下牵引器应用日益广泛，石油钻采行业从国外引进了多种井下牵引器产品进行井下作业，国内虽然对牵引器的研究起步较晚，而且仅限于电机轮式井下牵引器、液压驱动连续管井下牵引器、纯机械凸轮式井下牵引器等单一驱动的研究，而且都存在缺陷，没有成熟的产品走向市场，不能较好的满足井下作业的要求。主要原因由[0010](一)国外对井下牵引器技术采取了严格的技术保密措施，使得国内牵引器的研究完全处在自主研发状态；[0011](二)国内牵引器研究限于电机轮 式井下牵引器、液压驱动连续管井下牵引器、纯机械凸轮式井下牵引器等单一驱动的研究；[0012](三)国内牵引器研究限于测井用，钻井等其他井下作业牵弓I器研究较少，应用于小井眼或微小井眼井下牵引作业的牵引器国内还没有；[0013](四)国内牵引器单一液压驱动控制用的阀门较多，结构较复杂，稳定性差，对地面输入泵压依赖性较大；[0014](五)牵引器支撑结构采用撑杆结构，适用最小外径较大、不能适应小井眼或微小井眼作业要求；[0015](六)牵引器同时采用多个液缸牵引驱动，使最小长度较长、不能满足井下柔性作业要求；[0016](七)牵引器只能实现单向向下牵引入井，不能双向牵引；[0017](八)牵引器支撑系统采用双向液缸驱动，增加了液压阀控制的难度和复杂性；[0018](九)液压驱动控制的牵引器就给出概念，没有具体液压驱动与控制的实施方案， 没有试验样机，也没有成熟产品；[0019](十)大多侧重于牵引电缆、钢丝绳或其他井下工具，没循环管通道，作业时不能进行地面与井下液体有效循环。实用新型内容[0020]为克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的是提供一种电控液压驱动连续油管井下牵引器，其利用电子控制模块控制伺服电机使两个五位五通换向阀精确控制液压回路， 并配合控制其他阀，实现有效液压驱动牵引器在井下牵引连续油管柱顺利下入和取出，解决了因连续油管在井下摩阻较大，下入和取出困难、钻压难于施加等技术难题，使连续油管在井下能延伸更长。[0021]为了达到上述目的，本实用新型采用如下方案[0022]一种电控液压驱动连续油管井下牵引器，包括上卡瓦支撑与牵引系统、中心滑管总成、控制系统、下卡瓦支撑系统；其特征在于上卡瓦支撑与牵引系统滑套在中心滑管总成的上部，可沿中心滑管总成上下滑动；控制系统、下卡瓦支撑系统固定在中心滑管总成的下部。[0023]优选地，上述中心滑管总成包括上中心滑管、循环液过滤器、下中心滑管；上中心滑管沿管壁分别加工有第一上卡瓦液缸压力管路、第二上卡瓦液缸压力管路、上牵引液缸压力管路、下牵引液缸压力管路；上中心滑管上加工有牵引液缸活塞，上牵引液缸压力管路和下牵引液缸压力管路的上出口分别位于牵引液缸活塞的上下两侧，牵引液缸活塞上安装有两个牵引液缸活塞密封、一个牵引液缸活塞位移传感器、一个牵引液缸压差传感器；上中心滑管下端加工有密封连接外螺纹、下端端面设有环形定位凸缘；[0024]下中心滑管的上端端面设有环形定位凸缘，在下中心滑管的上端附近加工有外螺纹，下中心滑管管壁内加工有下卡瓦液缸压力管路；[0025]循环液过滤器的上下两端有环形定位凹槽，循环液过滤器上端通过环形定位凹槽和两个循环液过滤器密封与上中心滑管密封连接，循环液过滤器下端通过环形定位凹槽和两个循环液过滤器密封与下中心滑管密封连接。[0026]优选地，上述上卡瓦支撑与牵引系统包括上卡瓦支座、上卡瓦、上卡瓦支撑套、上卡瓦液缸盖、上卡瓦复位弹簧座、上卡瓦复位弹簧、上液缸壳体、牵引液缸盖。 优选地，上述上卡瓦支座通过圆筒内孔滑套在上中心滑管上，上卡瓦支座和上中心滑管之间安装有上卡瓦支座刮泥器；上卡瓦支座下端外圆周向均布三套卡瓦固定插销槽和插销孔；[0028]上液缸壳体通过中部的通孔滑套在上中心滑管上，上液缸壳体与上中心滑管之间形成位于上部的上卡瓦液缸和位于下部的牵引液缸；上卡瓦液缸壳体的外径小、牵引液缸壳体的外径大；上液缸壳体和上中心滑管之间通过两个上卡瓦液缸壳体密封进行密封；上液缸壳体中部沿外圆周向均布三套卡瓦固定插销槽和插销孔；上卡瓦液缸壳体的上端加工有内螺纹；牵引液缸壳体的下端加工有内螺纹；[0029]上卡瓦为中间宽两头窄的长条型轴向对称的弹性钢片，中间沿径向有三角形斜面，两端有平行插销孔；三个上卡瓦的上端通过三套上卡瓦固定销固定在上卡瓦支座上的三套卡瓦固定插销槽和插销孔中，三个上卡瓦的下端通过三套上卡瓦固定销固定在上液缸壳体上；[0030]上卡瓦液缸盖下端设有密封型外螺纹，上卡瓦液缸盖通过中间通孔滑套在上卡瓦支撑套芯部的圆筒上，上卡瓦液缸盖和上卡瓦支撑套的芯部圆筒之间安装有两个上卡瓦盖密封；上液缸壳体上端与上卡瓦液缸盖螺纹连接；[0031]卡瓦支撑套芯部为圆筒，上卡瓦支撑套通过芯部圆筒滑套在上中心滑管上，上卡瓦支撑套下端加工有上卡瓦液缸活塞，上卡瓦液缸活塞置于上卡瓦液缸内；在上卡瓦支撑套的圆筒上部沿外圆周方向均布焊接三个具有三角形斜面的长方块，三角形斜面沿径向向夕卜，并与三个上卡瓦上的三角形斜面相配合，上卡瓦液缸活塞上安装有一个上卡瓦液缸活塞位移传感器和四个上卡瓦液缸活塞密封；[0032]上卡瓦复位弹簧座为中间有通孔的薄壁杯型圆筒，杯底向上抵靠在上卡瓦液缸盖上，上卡瓦复位弹簧是螺旋弹簧，上卡瓦复位弹簧坐靠在上卡瓦复位弹簧座的内空中，上卡瓦复位弹簧上端顶在上卡瓦复位弹簧座的上端底面，上卡瓦复位弹簧下端顶在上卡瓦液缸活塞的顶面，上卡瓦复位弹簧和上卡瓦复位弹簧座一起滑套在上卡瓦支撑套芯部的圆筒上;[0033]上中心滑管上的牵引液缸活塞位于牵引液缸内，并将牵引液缸分成上牵引液缸和下牵引液缸；牵引液缸盖为中间有通孔的厚壁短圆柱体，牵引液缸盖通过中间通孔滑套在上中心滑管的下部，上端设有密封型外螺纹，牵引液缸壳体下端和牵引液缸盖上端通过螺纹连接；牵引液缸盖与上中心滑管之间通过两个牵引液缸盖密封密封。[0034]优选地，上述控制系统包括控制系统壳体、电机模块、液压管路模块、电子控制模块。[0035]优选地，上述控制系统壳体为有内部空腔的圆筒，控制系统壳体的上端具有内螺纹、下端均具有内螺纹，控制系统壳体上端通过内螺纹与上中心滑管上的外螺纹连接，控制系统壳体下端通过内螺纹与下中心滑管上的外螺纹连接；控制系统壳体空腔内从上到下依次安装有电机模块、液压管路模块、电子控制模块。[0036]优选地，上述下卡瓦支撑系统包括下卡瓦支座、下卡瓦、下卡瓦支撑套、下卡瓦液缸盖、下卡瓦复位弹簧座、下卡瓦复位弹簧、下卡瓦液缸壳体。[0037]优选地，上述下卡瓦支座通过通 孔滑套在下中心滑管上，下卡瓦支座和下中心滑管之间安装有下卡瓦支座刮泥器；下卡瓦支座上端外部沿圆周均布三套卡瓦固定插销槽和插销孔；[0038]下卡瓦液缸壳体通过圆形通孔滑套在下中心滑管上，下卡瓦液缸壳体和下中心滑管之间设有两个上卡瓦液缸壳体密封，下卡瓦液缸壳体和下中心滑管中间通过两个上卡瓦液缸壳体密封进行密封；下卡瓦液缸壳体上端内圆面有内螺纹，下卡瓦液缸壳体通过内螺纹与下中心滑管相连；下卡瓦液缸壳体中间外部沿圆周均布三套卡瓦固定插销槽和插销孔；[0039]下卡瓦为中间宽两头窄的长条型轴向对称的弹性钢片，中间沿径向有三角锥形斜面，两端有平行插销孔；三个下卡瓦下端通过三组下卡瓦固定销周向均布地固定在下卡瓦支座上；三个下卡瓦的上端分别通过三套下卡瓦固定销固定在下卡瓦液缸壳体的卡瓦固定插销槽和插销孔中；[0040]下卡瓦支撑套芯部为圆筒，在圆筒下部沿圆周方向均布焊接三个有三角锥形斜面的长方块，三角锥形斜面沿径向向外，并与三个下卡瓦上的每个三角锥形斜面相配合；下卡瓦支撑套上端加工有下卡瓦液缸活塞，下卡瓦液缸活塞置于下卡瓦液缸内；下卡瓦液缸活塞上安装有一个下卡瓦液缸活塞位移传感器和四个下卡瓦液缸活塞密封，下卡瓦支撑套通过芯部为圆筒滑套在下中心滑管上；下卡瓦液缸活塞能在液缸推力作用下推动下卡瓦支撑套在下中心滑管上做轴向滑动；[0041]下卡瓦液缸盖通过中间通孔滑套在下卡瓦支撑套芯部的圆筒上，下卡瓦液缸盖和下卡瓦支撑套的芯部圆筒之间安装有两个下卡瓦盖密封；下卡瓦液缸盖上端有密封型外螺纹；[0042]下卡瓦复位弹簧座为中间有通孔的杯型圆筒，杯底向下紧靠在下卡瓦液缸盖上， 下卡瓦复位弹簧坐靠在下卡瓦复位弹簧座中一起滑套在下卡瓦支撑套芯部的圆筒上；下卡瓦复位弹簧下端坐靠在下卡瓦复位弹簧座上，下卡瓦复位弹簧上端抵靠在下卡瓦液缸活塞的下底面。[0043]优选地，上述控制系统壳体下端端面设有环形密封槽；下卡瓦液缸壳体上端面有环形密封槽，下卡瓦液缸壳体上端端面通过密封圈与控制系统壳体下端端面密封连接。[0044]优选地，上述下卡瓦液缸压力管路上端与电子控制模块相连，下端与下牵引液缸相连；下卡瓦液缸压力管路用于给下卡瓦液缸输入和输出液体；第一上卡瓦液缸压力管路的下端出口、第二上卡瓦液缸压力管路的下端出口、牵引液缸压力管路的下端出口，牵引液缸压力管路的下端出口都在上中心滑管的下端外圆面，并分别与液压管路模块相连接。[0045]本实用新型与现有技术相比，具有的优点有[0046](一 )牵引器控制的灵活性较好国内研究的牵引器主要侧重液压驱动的轮式和伸缩式，对液压依赖性较高，驱动系统比较复杂；本实用新型牵引器采用液压驱动，配合电子控制模块、伺服电机集成控制的方法，减少纯液压控制的管路的复杂性，无论地面泵压有多大，只要井下牵引器内外存在压差并通电，就能够启动牵引器 工作，同时，进出液阀采用五通五位换向阀，可通过伺服步进电机对阀芯位置进行精确控制，调整进出口阀门大小，控制流量，达到灵活控制牵引速度的目的，控制的灵活性较好。[0047](二)牵引器可适用于小井眼井下牵引作业国内很多牵引器的支撑系统采用连杆支撑结构或管轮式结构，使得最小适用井眼直径较大，不适用于小直径井眼牵引作业；本实用新型牵引器采用的支撑系统是斜面滑动外推卡瓦膨胀式结构，支撑部分较紧凑，有效减小了牵引器最小适用井眼直径，使牵引器能适用于小井眼甚至微小井眼的井下牵引作业。[0048](三)牵引过程中能保证正常的井下液体循环国内大部分牵引器是测井牵引器， 工作中不能保证正常钻井液或洗井液循环；本实用新型牵引器预留内循环通道，在井下作业过程中能有效保证流体循环。[0049](四)牵引过程中柔性弯曲适应能力强国内大部分液压驱动牵引器采用双液缸双向驱动，牵引器整体长度较长；本实用新型牵引器单液缸双向牵引驱动，牵引器整体长度大大缩短，增强了牵引器在井下的作业的柔性弯曲适应能力。[0050](五)牵引器稳定性好国内大部分牵引器没有断电或无液压时的自动保护装置， 支撑系统常采用两支撑臂支撑，容易翻转；本实用新型牵引器支撑系统采用单向单液缸驱动和弹簧复位装置，在断电或无泵压的情况下能依靠弹簧作用力自动收回卡瓦，减少牵引器井下卡钻等复杂情况的发生；每个支撑系统中有三个抓紧卡瓦成轴向均布，使牵引器不容易翻转，稳定性好。[0051](六)牵引器能实现双向牵引国内大部分牵引器只能实现单向牵引运动；本实用新型牵引器能顺利牵引管柱进行取出和下入作业，灵活性好。[0052](七)牵引器能实现有效地断电保护国内大部分牵引器不能实现有效的断电保护；本实用新型牵引器能在井下断电时使上下卡瓦在复位弹簧作用下能自动收回，有效防止断电后卡瓦支撑井壁的卡钻等井下复杂情况的发生。
[0053]图I为电控液压驱动连续油管井下牵引器主视示意图；[0054]图2为电控液压驱动连续油管井下牵引器俯视示意图；[0055]图3a为电控液压驱动连续油管井下牵引器上卡瓦张开时上半部分沿图2中A-A 剖面示意图；[0056]图3b为电控液压驱动连续油管井下牵引器上卡瓦闭合时上半部分沿图2中A-A剖面示意图；[0057]图4a为电控液压驱动连续油管井下牵引器上卡瓦张开时下半部分沿图2中A-A 剖面示意图；[0058]图4b为电控液压驱动连续油管井下牵引器上卡瓦闭合时下半部分沿图2中A-A 剖面示意图；[0059]图5为电控液压驱动连续油管井下牵引器沿图4a中B-B剖面示意图；[0060]图6为电控液压驱动连续油管井下牵引器上(下)卡瓦支套和主视示意图；[0061]图7为电控液压驱动连续油管井下牵引器的上(下)卡瓦支套沿图6中C-C剖面示意图；[0062]图8为电控液压驱动连续油管井下牵引器上卡瓦和下卡瓦主视示意图；[0063]图9为电控液压驱动连续油管井下牵引器上卡瓦和下卡瓦俯视示意图；[0064]图IOa为电控液压驱动连续油管井下牵引器工作时初始状态示意图；[0065]图IOb为电控液压驱动连续油管井下牵引器上卡瓦闭合离开井壁示意图；[0066]图IOc为电控液压驱动连续油管井下牵引器上卡瓦与牵引液缸整体向下牵引示意图；[0067]图IOd为电控液压驱动连续油管井下牵引器上卡瓦张开抓紧井壁示意图；[0068]图IOe为电控液压驱动连续油管井下牵引器下卡瓦闭合离开井壁示意图；[0069]图IOf为电控液压驱动连续油管井下牵引器中心滑管和下卡瓦整体向下移动示意图；图IOg为电控液压驱动连续油管井下牵引器下卡瓦张开抓紧井壁示意图；[0071]图中I、上卡瓦支撑系统，2、中心滑管总成，3、控制系统，4、下卡瓦支撑系统；21、 牵引液缸壳体，22a、外螺纹，23b、内螺纹，23、牵引液缸盖，24、牵引液缸盖密封；31、控制系统壳体，32、电机模块，33、液压管路模块，34、电子控制模块，35、密封圈，36、循环液过滤器， 37、循环液过滤器密封，38a、外螺纹，38b、内螺纹；111、上中心滑管，112、牵引液缸压力管路，113、牵引液缸活塞，114、牵引液缸压力管路，115、牵引液缸活塞密封，116、牵引液缸活塞位移传感器，117、牵引液缸压差传感器，118、第一上卡瓦液缸压力管路，119、第二上卡瓦液缸压力管路；121、上卡瓦支座，122、上卡瓦支座刮泥器，123a、上卡瓦固定插销槽和插销孔，123b、上卡瓦固定销，124、上卡瓦，125、上卡瓦支撑套；131、上卡瓦液缸盖，132、上卡瓦盖密封，133a、外螺纹，133b、内螺纹，134、上卡瓦复位弹簧座，135、上卡瓦复位弹簧；141、上卡瓦液缸活塞，142、上卡瓦液缸活塞位移传感器，143、上卡瓦液缸活塞密封，144、上卡瓦液缸，145、上液缸壳体，146、上卡瓦液缸壳体密封；411、下中心滑管,412、下卡瓦液缸压力管路，413a、外螺纹，413b、内螺纹；421、下卡瓦支座，422、下卡瓦支座刮泥器，423a、上卡瓦固定插销槽和插销孔，423b、下卡瓦固定销，424、下卡瓦，425、下卡瓦支撑套；431、下卡瓦液缸盖，432、下卡瓦盖密封，433a、外螺纹，433b、内螺纹，434、下卡瓦复位弹簧座，435、下卡瓦复位弹簧；441、下卡瓦液缸活塞，442、下卡瓦液缸活塞位移传感器，443、下卡瓦液缸活塞密封,444、下卡瓦液缸,445、下卡瓦液缸壳体,446、下卡瓦液缸壳体密封。
具体实施方式
[0072]如图I所示，电控液压驱动连续油管井下牵引器，包括上卡瓦支撑与牵引系统I、中心滑管总成2、控制系统3、下卡瓦支撑系统4。上卡瓦支撑与牵引系统I滑套在中心滑管总成2的上部，可沿中心滑管总成2上下滑动；控制系统3、下卡瓦支撑系统4固定在中心滑管总成2的下部。上卡瓦支撑与牵引系统I的主要作用是抓紧井壁支撑牵引器、并产生轴向摩擦力为牵引器的牵引力提供反作用力。控制系统3的主要作用是通过接收地面信号， 控制井下牵引器工作运行状态。下卡瓦支撑系统4的主要作用是抓紧井壁支撑牵引器、并产生轴向摩擦力为牵引器的牵引力提供反作用力。[0073]如图l_2，3a，3b，4a，4b所示，中心滑管总成2包括上中心滑管111、循环液过滤器36、下中心滑管411。[0074]如图l_2，3a，3b所示，上中心滑管111为一长圆管，上中心滑管111沿管壁分别加工有第一上卡瓦液缸压力管路118、第二上卡瓦液缸压力管路119、上牵引液缸压力管路 112、下牵引液缸压力管路114 ;上中心滑管111上加工有直径较大的牵引液缸活塞113，上牵引液缸压力管路112和下牵引液缸压力管路114的上出口分别位于牵引液缸活塞113 的上下两侧，牵引液缸活塞113上安装有两个牵引液缸活塞密封115、一个牵引液缸活塞位移传感器116、一个牵引液缸压差传感器117 ;上中心滑管111下端加工有密封连接外螺纹 38a、下端端面设有环形定位凸缘。[0075]如图l，4a，4b所示，下中心滑管411为一上端外径小下端外径大的阶梯形长圆管， 下中心滑管411的上端端面设有环形定位凸缘，在下中心滑管411的上端附近加工有外螺纹413a，下中心滑管411管壁内加工有下卡瓦液缸压力管路412。[0076]如图l，3a，3b，4a，4b所示，循环液过滤器36为具有斜向筛孔的圆筒；循环液过滤器36的上下两端有环形定位凹槽，循环液过滤器36上端通过环形定位凹槽和两个循环液过滤器密封37与上中心滑管111密封连接，循环液过滤器36下端通过环形定位凹槽和两个循环液过滤器密封37与下中心滑管411密封连接。循环液过滤器36的主要作用是过滤掉钻井循环液中直径较大的颗粒，防止堵塞液压管路。[0077]如图3a，3b所示，上卡瓦支撑与牵引系统I包括上卡瓦支座121、上卡瓦124、上卡瓦支撑套125、上卡瓦液缸盖131、上卡瓦复位弹簧座134、上卡瓦复位弹簧135、上液缸壳体 145、牵引液缸盖23。·[0078]如2，3a，3b，5所示，上卡瓦支座121为厚壁短圆筒，上卡瓦支座121通过圆筒内孔滑套在上中心滑管111上，上卡瓦支座121和上中心滑管111之间安装有上卡瓦支座刮泥器122 ;上卡瓦支座121下端外圆周向均布三套卡瓦固定插销槽和插销孔123a。[0079]如图3a，3b所示，上液缸壳体145通过中部的通孔滑套在上中心滑管111上，上液缸壳体145上部内径小，中部内径最小，下部内径最大；上液缸壳体与上中心滑管之间形成位于上部的上卡瓦液缸144和位于下部的牵引液缸147 ;上卡瓦液缸壳体144的外径小、牵引液缸壳体21的外径大；上液缸壳体145和上中心滑管111之间通过两个上卡瓦液缸壳体密封146进行密封；上液缸壳体145中部沿外圆周向均布三套卡瓦固定插销槽和插销孔。上卡瓦液缸壳体144的上端加工有内螺纹133b ;牵引液缸壳体21的下端加工有内螺纹22b。[0080]如图3a，3b，8，9所示，上卡瓦124为中间宽两头窄的长条型轴向对称的弹性钢片， 中间沿径向有三角形斜面，两端有平行插销孔。三个上卡瓦124的上端通过三套上卡瓦固定销123b固定在上卡瓦支座121上的三套卡瓦固定插销槽和插销孔123a中，三个上卡瓦 124的下端通过三套上卡瓦固定销固定在上液缸壳体145上。[0081]如图3a，3b所示，上卡瓦液缸盖131为中间有通孔的厚壁短圆柱体，下端设有密封型外螺纹133a，上卡瓦液缸盖131通过中间通孔滑套在上卡瓦支撑套125芯部的圆筒上，上卡瓦液缸盖131和上卡瓦支撑套125的芯部圆筒之间安装有两个上卡瓦盖密封132。上液缸壳体145上端与上卡瓦液缸盖131螺纹连接。[0082]如图3a，3b所示，上卡瓦支撑套125芯部为圆筒，上卡瓦支撑套125通过芯部圆筒滑套在上中心滑管111上，上卡瓦支撑套125下端加工有上卡瓦液缸活塞141，上卡瓦液缸活塞141置于上卡瓦液缸147内；在上卡瓦支撑套125的圆筒上部沿外圆周方向均布焊接三个具有三角形斜面的长方块，三角形斜面沿径向向外，并与三个上卡瓦124上的三角形斜面相配合，上卡瓦液缸活塞141上安装有一个上卡瓦液缸活塞位移传感器142和四个上卡瓦液缸活塞密封143。上卡瓦液缸活塞141能在液缸推力作用下推动上卡瓦支撑套125 在上中心滑管111上沿轴向上滑动当向上滑动时，上卡瓦支撑套125通过三角斜面推开三个上卡瓦124抓紧支撑井壁。如图3a，3b所示，上卡瓦复位弹簧座134为中间有通孔的薄壁杯型圆筒，杯底向上抵靠在上卡瓦液缸盖131上，上卡瓦复位弹簧135是螺旋弹簧，上卡瓦复位弹簧135坐靠在上卡瓦复位弹簧座134的内空中，上卡瓦复位弹簧135上端顶在上卡瓦复位弹簧座134的上端底面，上卡瓦复位弹簧135下端顶在上卡瓦液缸活塞141的顶面，上卡瓦复位弹簧135 和上卡瓦复位弹簧座134—起滑套在上卡瓦支撑套125芯部的圆筒上。上卡瓦复位弹簧135 的主要作用是在上卡瓦液缸144压力拆除时，给上卡瓦液缸活塞141提供向下的推力，使上卡瓦支撑套125向下滑动，上卡瓦支撑套125上三角斜面和上卡瓦124上三角斜面松开，确保上卡瓦124在外推力消除情况下能自动收回；当上卡瓦支撑套125收回使上卡瓦124的三角斜面外推膨胀力拆除时，三个上卡瓦124能依靠自身弹性和井壁推靠作用收回离开井壁。上卡瓦复位弹簧座134的主要作用是限定上卡瓦支撑套125上三角斜面向上移动超过上卡瓦124上的三角斜面最高点后发生锁死上卡瓦复位弹簧座134下端为上卡瓦液缸活塞141的上侧面向上的移动极限位置，当上卡瓦支撑套125上的三角斜面向上移动达到上卡瓦124上的三角斜面最高点时，上卡瓦复位弹簧座134的下端刚好顶在上卡瓦液缸活塞 141的上侧面，使卡瓦液缸活塞141以及上卡瓦支撑套125不能继续向上滑动，阻止上卡瓦 124和上卡瓦支撑套125锁死。[0084]如图3a，3b所示，上中心滑管111上的牵引液缸活塞113位于牵引液缸内，并将牵引液缸147分成上牵引液缸和下牵引液缸。牵引液缸盖23为中间有通孔的厚壁短圆柱体， 牵引液缸盖23通过中间通孔滑套在上中心滑管111的下部，上端设有密封型外螺纹22a，牵引液缸壳体21下端和牵引液缸盖23上端通过螺纹连接；牵引液缸盖23与上中心滑管111 之间通过两个牵引液缸盖密封24密封。[0085]如图4a，4b所不，控制系统3包括控制系统冗ι体31、电机I旲块32、液压管路I旲块 33、电子控制模块34。控制系统壳体31为有内部空腔的圆筒，控制系统壳体31下端端面设有环形密封槽。控制系统壳体31的上端具有内螺纹38b、下端均具有内螺纹413b，控制系统壳体31上端通过内螺纹38b与上中心滑管111上的外螺纹38a连接，控制系统壳体31下端通过内螺纹413b与下中心滑管411上的外螺纹413a连接。控制系统壳体31空腔内从上到下依次安装有电机模块32、液压管路模块33、电子控制模块34。控制系统壳体31作用有两点装配和支撑电机模块32、液压管路模块33、电子控制模块34 ;连接上中心滑管111和下中心滑管411。液压管路模块33的主要作用提供上卡瓦液缸144、下卡瓦液缸444、牵引液缸147的输入与输出管路的控制液压回路，并进行控制，实现牵引器的正常工作。电子控制模块34的作用是接收地面信号，发送控制指令。[0086]如图4a，4b所示，电机模块32包括控制液压管路断开和连通的多位多通阀的阀芯位置的多台小型伺服步进电机，伺服步进电机的作用主要用于驱动各管路阀门的阀芯运动到管路连通和断开准确位置。[0087]如图4a，4b所示，液压管路模块33包括控制下卡瓦液缸压力管路412、第一上卡瓦液缸压力管路118、第二上卡瓦液缸压力管路119的连通与断开的阀门，中心滑管总成2内高压循环液高压水眼连接管线与阀门，井眼环空低压循环液连接管线与阀门。[0088]如图1，4a，4b所示，下卡瓦支撑系统4包括下卡瓦支座421、下卡瓦424、下卡瓦支撑套425、下卡瓦液缸盖431、下卡瓦复位弹簧座434、下卡瓦复位弹簧435、下卡瓦液缸壳体 445。
如图2，4a，4b，5所示，下卡瓦支座421为中间有通孔的圆柱体，下卡瓦支座421通过通孔滑套在下中心滑管411上，下卡瓦支座421和下中心滑管411之间安装有下卡瓦支座刮泥器422 ;下卡瓦支座421上端外部沿圆周均布三套卡瓦固定插销槽和插销孔423a。[0090]如图2，4a，4b，5所示，下卡瓦液缸壳体445为上粗下细中间有圆形通孔的圆柱壳体，下卡瓦液缸壳体445通过圆形通孔滑套在下中心滑管411上，下卡瓦液缸壳体445和下中心滑管411之间设有两个上卡瓦液缸壳体密封446，下卡瓦液缸壳体445和下中心滑管 411中间通过两个上卡瓦液缸壳体密封446进行密封；下卡瓦液缸壳体445上端内圆面有内螺纹413b,下卡瓦液缸壳体445通过内螺纹413b与下中心滑管411相连。下卡瓦液缸壳体445上端面有环形密封槽,下卡瓦液缸壳体445上端端面通过密封圈35与控制系统壳体31下端端面密封连接。下卡瓦液缸壳体445中间外部沿圆周均布三套卡瓦固定插销槽和插销孔。[0091]如图4a，4b，5，8，9所示，下卡瓦424为中间宽两头窄的长条型轴向对称的弹性钢片，中间沿径向有三角锥形斜面，两端有平行插销孔。三个下卡瓦424下端通过三组下卡瓦固定销423b周向均布地固定在下卡瓦支座421上；三个下卡瓦424的上端分别通过三套下卡瓦固定销固定在下卡瓦液缸壳体445的卡瓦固定插销槽和插销孔中。三个下卡瓦424能在下卡瓦支撑套425作用下张开，在外力拆除后能依靠自身弹性和井壁挤压力闭合。[0092]如图4a，4b，5，6，7所示，下卡瓦支撑套425芯部为圆筒，在圆筒下部沿圆周方向均布焊接三个有三角锥形斜面的长方块，三角锥形斜面沿径向向外，并与三个下卡瓦424上的每个三角锥形斜面相配合，能在推力作用下做相对滑动，以张开三个下卡瓦424 ;下卡瓦支撑套425上端加工有下卡瓦液缸活塞441，下卡瓦液缸活塞441置于下卡瓦液缸444内； 下卡瓦液缸活塞441上安装有一个下卡瓦液缸活塞位移传感器442和四个下卡瓦液缸活塞密封443，下卡瓦支撑套425通过芯部为圆筒滑套在下中心滑管411上。下卡瓦液缸活塞 441能在液缸推力作用下推动下卡瓦支撑套425在下中心滑管411上做轴向滑动，当向下滑动时，下卡瓦支撑套425通过追斜面张开三个下卡瓦424抓紧支撑井壁。[0093]如图4a，4b所示，下卡瓦液缸盖431为中间有通孔的短圆柱体，下卡瓦液缸盖431 通过中间通孔滑套在下卡瓦支撑套425芯部的圆筒上，下卡瓦液缸盖431和下卡瓦支撑套 425的芯部圆筒之间安装有两个下卡瓦盖密封432 ;下卡瓦液缸盖431上端有密封型外螺纹433a ;下卡瓦液缸盖431对下卡瓦液缸壳体445起支撑作用。[0094]如图4a，4b所示，下卡瓦复位弹簧座434为中间有通孔的杯型圆筒，杯底向下紧靠在下卡瓦液缸盖431上，下卡瓦复位弹簧435坐靠在下卡瓦复位弹簧座434中一起滑套在下卡瓦支撑套425芯部的圆筒上。下卡瓦复位弹簧435下端坐靠在下卡瓦复位弹簧座434 上，下卡瓦复位弹簧435上端抵靠在下卡瓦液缸活塞441的下底面。下卡瓦复位弹簧座434 上端为下卡瓦支撑套425上的下卡瓦液缸活塞441的向下的移动极限位置，确保下卡瓦支撑套425上三角斜面和下卡瓦424上三角斜面能达到最大张开定点，但又不能滑过锁死；下卡瓦复位弹簧435在下卡瓦液缸壳体445压力消失时，依靠弹簧弹力推动下卡瓦支撑套425 向上收回。当向上滑动时，下卡瓦支撑套425收回，在外推力拆除，三个下卡瓦424能依靠自身弹性和井壁推靠作用收回离开井壁。[0095]如图3a，3b，4a，4b所示，下卡瓦液缸压力管路412上端与电子控制模块34相连， 下端与下牵引液缸相连；下卡瓦液缸压力管路412用于给下卡瓦液缸444输入和输出液体。 第一上卡瓦液缸压力管路118的下端出口、第二上卡瓦液缸压力管路119的下端出口、牵引液缸压力管路112的下端出口，牵引液缸压力管路114的下端出口都在上中心滑管111的下端外圆面，并分别与液压管路模块33相连接；液压管路模块33根据上卡瓦液缸144的位置，分别控制第一上卡瓦液缸压力管路118断开或连通、第二上卡瓦液缸压力管路119的连通或断开，实现对上卡瓦液缸144的输入或输出循环液体；液压管路模块33控制牵引液缸压力管路112给上牵引液缸输入或输出循环液体，同时牵引液缸压力管路114给下牵引液缸输出或输入循环液体，推动牵引液缸活塞113向下或向上移动。[0096]随着连续油管作业深度的增加，尤其在大位移井、水平井等，仅仅靠地面的注入系统已经不能使井底工具继续下入或起出，必须利用地面钻井泵给循环液提供液压能，并通过地面给控制系统3发送指令，使牵引器开启正常工作，如图IOa所示牵引器的上卡瓦支撑系统I的三个上卡瓦124与下卡瓦支撑系统4的三个下卡瓦424全部张开抓紧井壁，牵引液缸活塞113向下移动到牵引液缸盖23附近。以图IOa中牵引器的状态为工作起始状态其工作流程分以下6个步骤如下[0097]第一步，如图IOb所示控制系统3接收到地面信号后，向电子控制模块34发出指令，电子控制模块34转化成电·机运动指令，促使电机模块32控制液压管路模块33，使第一上卡瓦液缸压力管路118与循环液回流井眼环空连通，第二上卡瓦液缸压力管路119关闭， 上卡瓦液缸144泄压，上卡瓦液缸活塞141在上卡瓦复位弹簧135的作用下向下移动，带动上卡瓦支撑套125收回，上卡瓦124在失去上卡瓦支撑套125的膨胀力作用后，靠井眼作用和自身的弹性自动收回，上卡瓦124与井壁的抓紧力消失，当上卡瓦液缸活塞141复位到最下端时，上卡瓦液缸活塞141上的上卡瓦液缸活塞位移传感器142产生位移终止信号，并发送给控制系统3。[0098]第二步，如图IOc所示控制系统3的电子控制模块34接收到信号后，发出指令， 电子控制模块34转化成电机运动指令，促使电机模块32控制液压管路模块33，使第一上卡瓦液缸压力管路118和第二上卡瓦液缸压力管路119都关闭；牵引上液缸与循环液回流井眼环空连通，牵引上液缸中的循环液流向井眼环空；同时使牵引上液缸通过上中心滑管 111上的牵引液缸压力管路112与井眼环空中低压循环液体连通，低压循环液输出，使牵引下液缸通过上中心滑管111上的牵引液缸压力管路114与中心滑管水眼中高压循环液体连通，输入高压循环液，推动牵引液缸活塞113上移，在下卡瓦支424抓紧井壁的摩擦力提供牵引力的反作用力，牵引上卡瓦支撑系统I整体向下移动，同时牵引液缸活塞113上的牵引液缸活塞位移传感器116和牵引液缸压差传感器117产生实时信号，并发送到控制系统3 的电子控制模块34。[0099]第三步，如图IOd所示控制系统3的电子控制模块34接收到牵引液缸活塞位移传感器116和牵引液缸压差传感器117信号后，发出指令并传递给电子控制模块34，电子控制模块34转化成电机运动指令，促使电机模块32控制液压管路模块33，关闭上牵引上液缸的牵引液缸压力管路112和牵引下液缸的牵引液缸压力管路114，同时使第一上卡瓦液缸压力管路118关闭，第二上卡瓦液缸压力管路119与高压循环液入口腔连通，高压循环液压入，推动上卡瓦液缸活塞141克服上卡瓦复位弹簧135的作用力，推动上卡瓦支撑套125使的上卡瓦124张开抓紧井壁，当压力和位移达到预定值之后，上卡瓦液缸活塞位移传感器 142产生信号并发送给控制系统3的电子控制模块34。[0100]第四步，如图IOe所示控制系统3的电子控制模块34接收到上卡瓦液缸活塞位移传感器142的信号后，发出指令并传递给电子控制模块34，电子控制模块34转化成电机运动指令，促使电机模块32控制液压管路模块33，关闭第二上卡瓦液缸压力管路119，保持第一上卡瓦液缸压力管路118关闭状态，使其上卡瓦124保持抓紧井壁的支撑 状态；同时使下卡瓦液缸444通过下卡瓦液缸压力管路412与循环液回流井眼环空连通，下卡瓦复位弹簧435的作用下，下卡瓦液缸444中的循环液流出，下卡瓦支撑套425和下卡瓦液缸活塞 441在下卡瓦复位弹簧435作用下向上移动，下卡瓦424在井壁挤压和自身弹性作用下收缩离开井壁，当下卡瓦液缸活塞441上移到预定位置时，下卡瓦液缸活塞位移传感器442同样产生并发出预定信号给控制系统3的电子控制模块34。[0101]第五步，如图IOf所示控制系统3的电子控制模块34接收到下卡瓦液缸活塞位移传感器442的信号后，发出指令并传递给电子控制模块34，电子控制模块34转化成电机运动指令，促使电机模块32控制液压管路模块33，使下卡瓦液缸压力管路412关闭；牵引下液缸通过牵引液缸压力管路114与循环液回流井眼环空连通，牵引下液缸中的循环液流向井眼环空；同时牵引上液缸通过牵引液缸压力管路112与接循环液入口腔连通，并输入高压循环液，这样使牵引下液缸体积变小，牵引上液缸体积变大，牵引液缸活塞113向下移动，借助上卡瓦支撑系统I抓紧井壁产生的摩擦力，牵引上中心滑管111和下中心滑管总成 41与下卡瓦支撑系统4 一起整体向下移动，同时牵引液缸活塞113上的牵引液缸活塞位移传感器116和牵引液缸压差传感器117产生实时信号，并发送到控制系统3的电子控制系统34。[0102]弟TK步，如图IOg所不控制系统3的电子控制t旲块34接收到牵引液缸活塞113 上的牵引液缸活塞位移传感器116和牵引液缸压差传感器117产生实时信号后，发出指令并传递给电子控制模块34，电子控制模块34转化成电机运动指令，促使电机模块32控制液压管路模块33，关闭牵引上液缸的牵引液缸压力管路112和牵引下液缸的牵引液缸压力管路114，同时使下卡瓦液缸压力管路412与接高压循环液入口腔连通，液体进入，推动下卡瓦液缸活塞441，克服下卡瓦复位弹簧435作用力，推动下卡瓦支撑套425向下移动，外推使下卡瓦424张开抓紧井壁，当压力和位移达到预订之后，整个牵引器又恢复到起始状态如图10所示，下卡瓦液缸活塞位移传感器442产生信号并发送到控制系统3的电子控制模块34。[0103]如果按“一一二一三一四一五一六一一”的顺序不断重复上述动作，使牵引器在井下向下牵引爬行功能；相反，如果按“六一五一四一三一二一一一六”的顺序操作，则可实现牵引器在 井下反向牵引爬行功能。
权利要求1.一种电控液压驱动连续油管井下牵引器，包括上卡瓦支撑与牵引系统、中心滑管总成、控制系统、下卡瓦支撑系统；其特征在于上卡瓦支撑与牵引系统滑套在中心滑管总成的上部，可沿中心滑管总成上下滑动；控制系统、下卡瓦支撑系统固定在中心滑管总成的下部。
2.根据权利要求I所述的电控液压驱动连续油管井下牵引器，其特征在于中心滑管总成包括上中心滑管、循环液过滤器、下中心滑管；上中心滑管沿管壁分别加工有第一上卡瓦液缸压力管路、第二上卡瓦液缸压力管路、上牵引液缸压力管路、下牵引液缸压力管路； 上中心滑管上加工有牵引液缸活塞，上牵引液缸压力管路和下牵引液缸压力管路的上出口分别位于牵引液缸活塞的上下两侧，牵引液缸活塞上安装有两个牵引液缸活塞密封、一个牵引液缸活塞位移传感器、一个牵弓I液缸压差传感器；上中心滑管下端加工有密封连接外螺纹、下端端面设有环形定位凸缘；下中心滑管的上端端面设有环形定位凸缘，在下中心滑管的上端附近加工有外螺纹， 下中心滑管管壁内加工有下卡瓦液缸压力管路；循环液过滤器的上下两端有环形定位凹槽，循环液过滤器上端通过环形定位凹槽和两个循环液过滤器密封与上中心滑管密封连接，循环液过滤器下端通过环形定位凹槽和两个循环液过滤器密封与下中心滑管密封连接。
3.根据权利要求I所述的电控液压驱动连续油管井下牵引器，其特征在于上卡瓦支撑与牵引系统包括上卡瓦支座、上卡瓦、上卡瓦支撑套、上卡瓦液缸盖、上卡瓦复位弹簧座、 上卡瓦复位弹簧、上液缸壳体、牵引液缸盖。
4.根据权利要求3所述的电控液压驱动连续油管井下牵引器，其特征在于上卡瓦支座通过圆筒内孔滑套在上中心滑管上，上卡瓦支座和上中心滑管之间安装有上卡瓦支座刮泥器；上卡瓦支座下端外圆周向均布三套卡瓦固定插销槽和插销孔；上液缸壳体通过中部的通孔滑套在上中心滑管上，上液缸壳体与上中心滑管之间形成位于上部的上卡瓦液缸和位于下部的牵引液缸；上卡瓦液缸壳体的外径小、牵引液缸壳体的外径大；上液缸壳体和上中心滑管之间通过两个上卡瓦液缸壳体密封进行密封；上液缸壳体中部沿外圆周向均布三套卡瓦固定插销槽和插销孔；上卡瓦液缸壳体的上端加工有内螺纹；牵引液缸壳体的下端加工有内螺纹；上卡瓦为中间宽两头窄的长条型轴向对称的弹性钢片，中间沿径向有三角形斜面，两端有平行插销孔；三个上卡瓦的上端通过三套上卡瓦固定销固定在上卡瓦支座上的三套卡瓦固定插销槽和插销孔中，三个上卡瓦的下端通过三套上卡瓦固定销固定在上液缸壳体上；上卡瓦液缸盖下端设有密封型外螺纹，上卡瓦液缸盖通过中间通孔滑套在上卡瓦支撑套芯部的圆筒上，上卡瓦液缸盖和上卡瓦支撑套的芯部圆筒之间安装有两个上卡瓦盖密封；上液缸壳体上端与上卡瓦液缸盖螺纹连接；卡瓦支撑套芯部为圆筒，上卡瓦支撑套通过芯部圆筒滑套在上中心滑管上，上卡瓦支撑套下端加工有上卡瓦液缸活塞，上卡瓦液缸活塞置于上卡瓦液缸内；在上卡瓦支撑套的圆筒上部沿外圆周方向均布焊接三个具有三角形斜面的长方块，三角形斜面沿径向向外， 并与三个上卡瓦上的三角形斜面相配合，上卡瓦液缸活塞上安装有一个上卡瓦液缸活塞位移传感器和四个上卡瓦液缸活塞密封；上卡瓦复位弹簧座为中间有通孔的薄壁杯型圆筒，杯底向上抵靠在上卡瓦液缸盖上， 上卡瓦复位弹簧是螺旋弹簧，上卡瓦复位弹簧坐靠在上卡瓦复位弹簧座的内空中，上卡瓦复位弹簧上端顶在上卡瓦复位弹簧座的上端底面，上卡瓦复位弹簧下端顶在上卡瓦液缸活塞的顶面，上卡瓦复位弹簧和上卡瓦复位弹簧座一起滑套在上卡瓦支撑套芯部的圆筒上；上中心滑管上的牵引液缸活塞位于牵引液缸内，并将牵引液缸分成上牵引液缸和下牵引液缸；牵引液缸盖为中间有通孔的厚壁短圆柱体，牵引液缸盖通过中间通孔滑套在上中心滑管的下部，上端设有密封型外螺纹，牵引液缸壳体下端和牵引液缸盖上端通过螺纹连接；牵引液缸盖与上中心滑管之间通过两个牵弓I液缸盖密封密封。、
5.根据权利要求I所述的电控液压驱动连续油管井下牵引器，其特征在于控制系统包括控制系统壳体、电机模块、液压管路模块、电子控制模块。
6.根据权利要求5所述的电控液压驱动连续油管井下牵引器，其特征在于控制系统壳体为有内部空腔的圆筒，控制系统壳体的上端具有内螺纹、下端均具有内螺纹，控制系统壳体上端通过内螺纹与上中心滑管上的外螺纹连接，控制系统壳体下端通过内螺纹与下中心滑管上的外螺纹连接；控制系统壳体空腔内从上到下依次安装有电机模块、液压管路模块、电子控制模块。
7.根据权利要求I所述的电控液压驱动连续油管井下牵引器，其特征在于下卡瓦支撑系统包括下卡瓦支座、下卡瓦、下卡瓦支撑套、下卡瓦液缸盖、下卡瓦复位弹簧座、下卡瓦复位弹簧、下卡瓦液缸壳体。
8.根据权利要求7所述的电控液压驱动连续油管井下牵引器，其特征在于下卡瓦支座通过通孔滑套在下中心滑管上，下卡瓦支座和下中心滑管之间安装有下卡瓦支座刮泥器；下卡瓦支座上端外部沿圆周均布三套卡瓦固定插销槽和插销孔；下卡瓦液缸壳体通过圆形通孔滑套在下中心滑管上，下卡瓦液缸壳体和下中心滑管之间设有两个上卡瓦液缸壳体密封，下卡瓦液缸壳体和下中心滑管中间通过两个上卡瓦液缸壳体密封进行密封；下卡瓦液缸壳体上端内圆面有内螺纹，下卡瓦液缸壳体通过内螺纹与下中心滑管相连；下卡瓦液缸壳体中间外部沿圆周均布三套卡瓦固定插销槽和插销孔；下卡瓦为中间宽两头窄的长条型轴向对称的弹性钢片，中间沿径向有三角锥形斜面， 两端有平行插销孔；三个下卡瓦下端通过三组下卡瓦固定销周向均布地固定在下卡瓦支座上；三个下卡瓦的上端分别通过三套下卡瓦固定销固定在下卡瓦液缸壳体的卡瓦固定插销槽和插销孔中；下卡瓦支撑套芯部为圆筒，在圆筒下部沿圆周方向均布焊接三个有三角锥形斜面的长方块，三角锥形斜面沿径向向外，并与三个下卡瓦上的每个三角锥形斜面相配合；下卡瓦支撑套上端加工有下卡瓦液缸活塞，下卡瓦液缸活塞置于下卡瓦液缸内；下卡瓦液缸活塞上安装有一个下卡瓦液缸活塞位移传感器和四个下卡瓦液缸活塞密封，下卡瓦支撑套通过芯部为圆筒滑套在下中心滑管上；下卡瓦液缸活塞能在液缸推力作用下推动下卡瓦支撑套在下中心滑管上做轴向滑动；下卡瓦液缸盖通过中间通孔滑套在下卡瓦支撑套芯部的圆筒上，下卡瓦液缸盖和下卡瓦支撑套的芯部圆筒之间安装有两个下卡瓦盖密封；下卡瓦液缸盖上端有密封型外螺纹；下卡瓦复位弹簧座为中间有通孔的杯型圆筒，杯底向下紧靠在下卡瓦液缸盖上，下卡瓦复位弹簧坐靠在下卡瓦复位弹簧座中一起滑套在下卡瓦支撑套芯部的圆筒上；下卡瓦复位弹簧下端坐靠在下卡瓦复位弹簧座上，下卡瓦复位弹簧上端抵靠在下卡瓦液缸活塞的下底面。
9.根据权利要求5所述的电控液压驱动连续油管井下牵引器，其特征在于控制系统壳体下端端面设有环形密封槽；下卡瓦液缸壳体上端面有环形密封槽，下卡瓦液缸壳体上端端面通过密封圈与控制系统壳体下端端面密封连接。
10.根据权利要求9所述的电控液压驱动连续油管井下牵引器，其特征在于下卡瓦液缸压力管路上端与电子控制模块相连，下端与下牵引液缸相连；下卡瓦液缸压力管路用于给下卡瓦液缸输入和输出液体；第一上卡瓦液缸压力管路的下端出口、第二上卡瓦液缸压力管路的下端出口、牵引液缸压力管路的下端出口，牵引液缸压力管路的下端出口都在上中心滑管的下端外圆面，并分别与液压管路模块相连接。
专利摘要本实用新型属于油气开发领域，具体涉及一种电控液压驱动连续油管井下牵引器。电控液压驱动连续油管井下牵引器包括上卡瓦支撑与牵引系统、中心滑管总成、控制系统、下卡瓦支撑系统；上卡瓦支撑与牵引系统滑套在中心滑管总成的上部，可沿中心滑管总成上下滑动；控制系统、下卡瓦支撑系统固定在中心滑管总成的下部。本实用新型的牵引器控制的灵活性较好、可适用于小井眼井下牵引作业、牵引过程中能保证正常的井下液体循环、牵引过程中柔性弯曲适应能力强、牵引器稳定性好、牵引器能实现双向牵引国内大部分牵引器只能实现单向牵引运动；本实用新型牵引器能顺利牵引管柱进行取出和下入作业，灵活性好、牵引器能实现有效地断电保护。
文档编号E21B23/08GK202788704SQ20122040429
公开日2013年3月13日 申请日期2012年8月16日 优先权日2012年8月16日
发明者侯学军, 高德利, 沈忠厚, 谭春飞, 房军 申请人:中国石油大学(北京), 重庆科技学院