油田注水井用的电动通井仪的制作方法

本实用新型涉及一种电动通井仪，尤其涉及一种油田注水井用的电动通井仪，属于油田注水井通井工具技术领域。

背景技术：

在石油开采生产中，为了补充地下储层能量，提高原油采收率，通常采用注水工艺。由于注水中含多种化学离子、杂质和微生物，注水井在服役较长时间后，井筒内壁易形成水垢、黏附物，使管径缩小，造成注水井管损增大，注入量减少，能耗增加。测调时，容易发生测调仪器与工具串在下井过程中遇阻受卡等问题。为保证测调工作的顺利进行，在测调工作开展前，需要进行除垢通井作业，以保证井筒环境良好。

传统的除垢技术有化学除垢、高压水力除垢、声波除垢和机械除垢等，其中化学除垢在施工过程中易损坏管道, 污染环境且时间长、成本高；高压水力除垢需要的装机容量大, 耗水多, 存在水处理等问题；而声波除垢只适用于较松散的垢物，对致密坚硬的垢物并不奏效。因此使用最多的是采用机械式通井规来实现通井清垢作业。

机械式通井规由钢丝绳连接加重杆、通井规等在油管内作业，主要依靠自身重量及冲击作用，配合钢丝作业频繁进行上提、下放实现清垢通井作业。不需要起出油管柱，对油管内部的垢污虽然能起到一定的清除作用，但是清垢效果差，效率低。由于是依靠配重及通井规的向下冲击力实现清垢作业，与刀头形状、加重杆重量均有很大关系，任何一个环节都会影响最终的清垢效果，而且在冲击作用下容易导致油管内的过流通道完全被阻塞，因此传统的机械式通井规已不能满足注水井的实际需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种油田注水井用的电动通井仪，起下方便，一旦钻头遇阻，即可以启动刀头进行钻进除垢操作，操作方便简捷，除垢效率高。

为解决以上技术问题，本实用新型的一种油田注水井用的电动通井仪，包括电缆接头和过线加重短节，所述过线加重短节连接在电缆接头的下端，所述过线加重短节的下方连接有电机护管，所述电机护管的内腔安装有驱动电机；所述电机护管的下端连接有扶正短节，所述扶正短节的外周安装有扶正器，所述扶正短节的内腔安装有传动轴；所述扶正短节的下端连接有锁定短节，所述锁定短节外周安装有可撑开并锁定在油管内壁的锁定机构，所述锁定短节的内腔安装有向下延伸的驱动轴；所述驱动电机的下端通过连接轴套与所述传动轴的上端相连接，所述传动轴的下端插接且固定在所述驱动轴的上端沉孔中；所述锁定短节的下方支撑有解锁弹簧，所述解锁弹簧套装在所述驱动轴的外周，所述解锁弹簧的下端支撑在驱动轴凸台上，所述驱动轴凸台通过轴承支撑在轴承座中，所述驱动轴的下端头从所述轴承座的下端盖中心伸出且旋接在刀杆的上端螺孔中，所述刀杆的下端连接有刀头。

相对于现有技术，本实用新型取得了以下有益效果：测试电缆的上端与地面仪器连接，测试电缆的下端通过电缆接头并穿过过线加重短节向驱动电机供电，过线加重短节既提供电缆的穿行通道，又起到加重杆的作用。仪器在下井过程中一旦刀头遇阻，锁定短节以上的部位在仪器及加重杆的自重作用下向下压缩解锁弹簧，轴承座与锁定短节之间的距离变短使锁定机构张开并卡在油管内壁上，阻止仪器产生周向旋转，此时驱动电机启动，通过连接轴套带动传动轴转动，传动轴带动驱动轴转动，驱动轴通过刀杆驱动刀头旋转以切削污垢。污垢被清除后，刀头受到的阻力消失，解锁弹簧的张力推动轴承座下行，轴承座与锁定短节之间的距离变大使锁定机构复位收缩，整个仪器得以继续下行，直至再次受阻。该仪器在遇垢受阻时能够通过驱动电机驱动刀头自动进行除垢，除垢后自动恢复下行，操作简单方便，施工周期短，施工人员少，清垢效率高，清垢效果好且无污染，安全可靠。

作为本实用新型的改进，所述锁定机构包括锁定上连杆、锁定下连杆、锁定中连杆和锁定驱动连杆，所述锁定上连杆的根部对称铰接在所述锁定短节的上部外周，所述锁定上连杆的外端头分别铰接在相应锁定中连杆的上端；所述锁定下连杆的根部对称铰接在所述锁定短节的下部外周，所述锁定下连杆的外端头分别铰接在相应锁定中连杆的下部，两侧的锁定上连杆、锁定下连杆和锁定中连杆各自构成平行四连杆机构，所述锁定中连杆的外侧分别固定有锁定块，两锁定中连杆的下端分别与锁定驱动连杆的外端头相铰接，两锁定驱动连杆的内端头对称铰接在滑座上，所述滑座的外端头分别从所述锁定短节的腰形长槽中伸出且可上下滑动，所述滑座的内端头连接在滑套的上端，所述滑套套装在所述驱动轴的外周，所述滑套的下端从所述锁定短节的底部伸出且旋接在所述轴承座的上端口中。当刀头遇阻停止下行后，锁定短节以上的部位在仪器及加重杆的自重作用下继续向下压缩解锁弹簧，轴承座与锁定短节底部之间的距离变短，推动滑座及滑套沿驱动轴向上滑动，锁定驱动连杆推动锁定中连杆上行，锁定上连杆和锁定下连杆同步向上摆动，使锁定中连杆和锁定块距离驱动轴中心线的距离增大，即锁定机构变为张开状态，锁定块的外壁卡在油管内壁上，阻止仪器产生周向旋转，实现锁定，然后进入电动除垢操作。污垢被清除后，刀头受到的阻力消失，解锁弹簧的张力推动轴承座下行，轴承座与锁定短节之间的距离变大，带动滑座及滑套沿驱动轴向下滑动，锁定驱动连杆带动锁定中连杆下行，锁定上连杆和锁定下连杆同步向下摆动，使锁定中连杆和锁定块距离驱动轴中心线的距离变小，即锁定机构回到收回状态，锁定块的外壁脱离油管的内壁，整个仪器得以继续下行，直至再次受阻。

作为本实用新型的进一步改进，所述锁定块的外端面均匀分布有多个沿竖向延伸的锁齿。竖向延伸的锁齿可以更有效地阻止锁定块在油管内壁发生周向转动，提高锁定的可靠性。

作为本实用新型的进一步改进，所述扶正器包括对称连接在所述扶正短节上部外周的扶正上连杆，所述扶正上连杆的外端头通过扶正滚轮轴安装有扶正滚轮，所述扶正滚轮轴上还铰接有扶正下连杆，所述扶正下连杆的下端铰接在所述扶正短节的下部外周。扶正器两侧的扶正滚轮对称支撑在油管内壁，可以保证仪器与油管共轴线，避免出现偏心。

作为本实用新型的进一步改进，所述过线加重短节与所述电机护管之间设有可释放电缆捻度的电缆旋转短节。电缆旋转短节内部设置有多组轴承，可以在过线加重短节及电机护管之间产生相对的旋转运动，即使锁定块失效打滑使仪器发生转动，电缆旋转短节可以避免驱动电机连接处的电缆产生过大的捻度，防止电缆扭断。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本实用新型。

图1为本实用新型油田注水井用的电动通井仪的主视图。

图2为图1中段的放大图。

图3为图1的左视图。

图4为图3中部的放大图。

图5为图4中锁定块部位的放大图。

图6为图1中下半部的剖视图。

图7为图6中段的放大图。

图中：1.电缆接头；2.过线加重短节；3.电缆旋转短节；4.电机护管；5.驱动电机；6.扶正短节；7.扶正器；7a.扶正上连杆；7b.扶正滚轮；7c.扶正下连杆；8.连接轴套；9.传动轴；10.锁定短节；11.锁定机构；11a.锁定上连杆；11b.锁定中连杆；11c.锁定下连杆；11d.锁定驱动连杆；11e.锁定块；11e1.锁齿；12.驱动轴；12a.驱动轴凸台；13.滑座；13a.滑套；14.解锁弹簧；15.轴承座；16.刀杆；17.刀头。

具体实施方式

如图1至图7所示，本实用新型的油田注水井用的电动通井仪包括电缆接头1和过线加重短节2，过线加重短节2连接在电缆接头1的下端，过线加重短节2的下方连接有电机护管4，电机护管4的内腔安装有驱动电机5；测试电缆的上端与地面仪器连接，测试电缆的下端通过电缆接头1并穿过过线加重短节2向驱动电机5供电，过线加重短节2既提供电缆的穿行通道，又起到加重杆的作用。

电机护管4的下端连接有扶正短节6，扶正短节6的外周安装有扶正器7，扶正短节6的内腔安装有传动轴9；扶正短节6的下端连接有锁定短节10，锁定短节10外周安装有可撑开并锁定在油管内壁的锁定机构11，锁定短节10的内腔安装有向下延伸的驱动轴12；驱动电机5的下端通过连接轴套8与传动轴9的上端相连接，传动轴9的下端插接且固定在驱动轴12的上端沉孔中。

锁定短节10的下方支撑有解锁弹簧14，解锁弹簧14套装在驱动轴12的外周，解锁弹簧14的下端支撑在驱动轴凸台12a上，驱动轴凸台12a通过轴承支撑在轴承座15中，驱动轴12的下端头从轴承座15的下端盖中心伸出且旋接在刀杆16的上端螺孔中，刀杆16的下端连接有刀头17。

锁定机构11包括锁定上连杆11a、锁定下连杆11c、锁定中连杆11b和锁定驱动连杆11d，锁定上连杆11a的根部对称铰接在锁定短节10的上部外周，锁定上连杆11a的外端头分别铰接在相应锁定中连杆11b的上端；锁定下连杆11c的根部对称铰接在锁定短节10的下部外周，锁定下连杆11c的外端头分别铰接在相应锁定中连杆11b的下部，两侧的锁定上连杆11a、锁定下连杆11c和锁定中连杆11b各自构成平行四连杆机构，锁定中连杆11b的外侧分别固定有锁定块11e，两锁定中连杆11b的下端分别与锁定驱动连杆11d的外端头相铰接，两锁定驱动连杆11d的内端头对称铰接在滑座13上，滑座13的外端头分别从锁定短节10的腰形长槽中伸出且可上下滑动，滑座13的内端头连接在滑套13a的上端，滑套13a套装在驱动轴12的外周，滑套13a的下端从锁定短节10的底部伸出且旋接在轴承座15的上端口中。

仪器在下井过程中一旦刀头17遇阻停止下行后，锁定短节10以上的部位在仪器及加重杆的自重作用下继续向下压缩解锁弹簧14，轴承座15与锁定短节10底部之间的距离变短，推动滑座13及滑套13a沿驱动轴12向上滑动，锁定驱动连杆11d推动锁定中连杆11b上行，锁定上连杆11a和锁定下连杆11c同步向上摆动，使锁定中连杆11b和锁定块11e距离驱动轴中心线的距离增大，即锁定机构11变为张开状态，锁定块11e的外壁卡在油管内壁上，阻止仪器产生周向旋转，实现锁定。此时驱动电机5启动，通过连接轴套8带动传动轴9转动，传动轴9带动驱动轴12转动，驱动轴12通过刀杆16驱动刀头17旋转以切削污垢。

污垢被清除后，刀头17受到的阻力消失，解锁弹簧14的张力推动轴承座15下行，轴承座15与锁定短节10之间的距离变大，带动滑座13及滑套13a沿驱动轴12向下滑动，锁定驱动连杆11d带动锁定中连杆11b下行，锁定上连杆11a和锁定下连杆11c同步向下摆动，使锁定中连杆11b和锁定块11e距离驱动轴中心线的距离变小，即锁定机构11回到收回状态，锁定块11e的外壁脱离油管的内壁，整个仪器得以继续下行，直至再次受阻。该仪器在遇垢受阻时能够通过驱动电机5驱动刀头17自动进行除垢，除垢后自动恢复下行。

锁定块11e的外端面均匀分布有多个沿竖向延伸的锁齿11e1。竖向延伸的锁齿11e1可以更有效地阻止锁定块11e在油管内壁发生周向转动，提高锁定的可靠性。

扶正器7包括对称连接在扶正短节6上部外周的扶正上连杆7a，扶正上连杆7a的外端头通过扶正滚轮轴安装有扶正滚轮7b，扶正滚轮轴上还铰接有扶正下连杆7c，扶正下连杆7c的下端铰接在扶正短节6的下部外周。扶正器7两侧的扶正滚轮7b对称支撑在油管内壁，可以保证仪器与油管共轴线，避免出现偏心。

过线加重短节2与电机护管4之间设有可释放电缆捻度的电缆旋转短节3。电缆旋转短节3内部设置有多组轴承，可以在过线加重短节2及电机护管4之间产生相对的旋转运动，即使锁定块11e失效打滑使仪器发生转动，电缆旋转短节3可以避免驱动电机5连接处的电缆产生过大的捻度，防止电缆扭断。

以上所述仅为本实用新型之较佳可行实施例而已，非因此局限本实用新型的专利保护范围。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述。