[发明专利]井下电动液压油管打孔装置

说明书

本发明涉及井下电动液压油管打孔装置，应用于油田井下作业。本发明的装置包括置于地面的控制单元、电缆和置于井下油管内的打孔总成，电缆电性连接控制单元和打孔总成，打孔总成包括外筒、外筒内设置的电机,以及电机以下同轴顺次连接的联轴器、定位单元、传动单元、液压单元和打孔单元。所述的传动单元是螺旋传动副。所述的液压单元是一种双作用液缸。所述的打孔单元包括本体和设置在本体上的第一打孔液缸，其中，第一环盖套装在第一钻头前部，第一钻头和第一环盖同轴套装在第一钻头安装孔中。所述的打孔单元还包括第二打孔液缸和第三打孔液缸，三套打孔液缸结构相同。本发明的装置结构简单，工作可靠，加工费用低，打孔效率高。

技术领域

本发明涉及石油工业油田开发井下作业技术领域，特别是一种井下电动液压油管打孔装置。

背景技术

在油田开发过程中，进行修井作业时常常遇到井下管柱上的循环通道打不开或油管不通的问题而不能在油套之间建立循环，给作业带来较大的麻烦。解决这一问题的办法是在井下油管壁上打孔。初期的油管打孔作业采用了井下射孔枪对油管壁射孔，这个办法因为可能伤到套管，其使用受到了限制。

中国专利，发明名称“一种油管打孔装置”，专利申请号201910028512.1，申请日2019.01.11，公开了一种电动井下打孔装置。这种装置利用电动机、减速器和钻头等机构，通过旋转钻进对油管打孔。这种井下打孔装置结构复杂，制造成本高，作业可靠性差。

中国专利，发明名称“一种油管打孔装置”，专利申请号201610113614.X，申请日2016.02.29，公开了一种液压井下打孔装置。这种装置利用液压驱动打孔单元对油管打孔，其打孔单元钻头的出钻与退钻是靠两个斜面和燕尾槽结构来实现的，这种结构作业可靠性差，作业中钻头有时会被卡住。这个装置的液压源在申请文件中没有提及，如果来自地面，其作业成本会很高。这个装置下井只能工作一次，作业效率低。

发明内容

为解决上述技术问题，发明了井下电动液压油管打孔装置，本发明的装置利用螺旋传动机构对电动机进行减速，把旋转运动变为直线运动驱动双作用液压缸，再通过双作用液压缸驱动双作用打孔液缸的活塞杆作为钻头实现打孔,其结构简单，工作可靠，加工费用低。通过电动机的正反转动，本发明的装置可在井下反复打孔，效率高。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

井下电动液压油管打孔装置,包括置于地面的控制单元、电缆和置于井下油管内的打孔总成，电缆电性连接控制单元和打孔总成，打孔总成包括圆柱状外筒，与所述的外筒内设置的电机,以及电机以下同轴顺次连接的联轴器、定位单元、传动单元、液压单元和打孔单元；

所述的电机的定子与打孔总成的外筒相固定连接；

所述的传动单元是螺旋传动副，包括丝杠和螺母，螺母外周上设滑块，打孔总成的外筒内表面设轴向滑槽，滑块置于滑槽内且可沿轴向滑动；

在丝杠上部外周设置凸起的定位台肩，在打孔总成的外筒内表面设内定位槽，定位台肩置于所述的内定位槽中；

所述的液压单元是一种双作用液缸，包括活塞、液缸套和打孔总成的外筒共同构成，其中活塞和液缸套形成内油腔，活塞、液缸套和外筒形成外油腔；

活塞的上端与螺母的下端螺纹连接；

所述的打孔单元包括本体，本体与所述的外筒和所述的液缸套同轴相连；本体上设置与所述的外筒轴向垂直的第一钻头安装孔；

与第一钻头、第一环盖和第一钻头安装孔共同构成的第一打孔液缸；其中，第一环盖套装在第一钻头前部，第一钻头和第一环盖同轴套装在第一钻头安装孔中；第一钻头后部与所述的第一钻头安装孔的底部形成第一出钻油腔；第一环盖、第一钻头与所述的第一钻头安装孔共同构成第一退钻油腔；本体内设置第一油道连通内油腔和第一出钻油腔；本体内设置第二油道连通外油腔和第一退钻油腔。