本發(fā)明涉及石油機(jī)械，尤其涉及一種適用淺層復(fù)雜構(gòu)造區(qū)水平井水平段套管的修復(fù)機(jī)器人。

背景技術(shù)：

1、水平井是最大井斜角達(dá)到或接近90°(一般不小于86°)，并在目的層中維持一定長度的水平井段的特殊井，固井指，向井內(nèi)下入套管，并向井壁和套管之間的環(huán)形空間注入水泥的施工作業(yè)，由于固井質(zhì)量、地層運(yùn)動、銹蝕、套管本身質(zhì)量等原因，水平井的套管可能出現(xiàn)漏失現(xiàn)象，并且套管空間狹小，因此為了確保套管的正常運(yùn)行，需要使用到機(jī)器人進(jìn)入套管內(nèi)對其進(jìn)行修復(fù)。

2、現(xiàn)有技術(shù)中公開號為cn116641674b的一種具有打磨功能的石油套管修復(fù)裝置及修復(fù)方法，通過套管、第一密封殼、第一滑動板和第二滑動板對融化后的鋁熱反應(yīng)劑進(jìn)行限位，防止融化后的鋁熱反應(yīng)劑向其他位置流動，導(dǎo)致套管內(nèi)徑變小影響后續(xù)工作。

3、雖能夠提高對套管的修復(fù)效果，但是在實際修復(fù)過程中依舊存在一些問題，由于水平井水平段的套管在一些淺層復(fù)雜構(gòu)造區(qū)鋪設(shè)時，會遇到各種阻礙，因此套管的鋪設(shè)并不能是完全豎直的，然而該修復(fù)機(jī)器人為一體式結(jié)構(gòu)，并且修復(fù)機(jī)器人是通過圓周旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)對套管內(nèi)壁損壞處進(jìn)行全面修復(fù)，進(jìn)而當(dāng)待修復(fù)位置的一端豎直一端傾斜時，修復(fù)機(jī)器人就無法保持中心固定在套管上，從而對套管損壞位置的打磨和修復(fù)效果機(jī)會降低，需要操控人員頻繁調(diào)節(jié)修復(fù)機(jī)構(gòu)位置，費(fèi)時費(fèi)力，大大降低裝置的工作效率。

4、因此，提出了一種適用淺層復(fù)雜構(gòu)造區(qū)水平井水平段套管的修復(fù)機(jī)器人來解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了解決背景技術(shù)中存在的缺點，而提出的一種適用淺層復(fù)雜構(gòu)造區(qū)水平井水平段套管的修復(fù)機(jī)器人。

2、為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種適用淺層復(fù)雜構(gòu)造區(qū)水平井水平段套管的修復(fù)機(jī)器人，包括上驅(qū)動筒和下驅(qū)動筒，所述上驅(qū)動筒和下驅(qū)動筒上均設(shè)有移動機(jī)構(gòu)，所述上驅(qū)動筒外壁滑動連接有調(diào)節(jié)環(huán)，所述調(diào)節(jié)環(huán)外壁轉(zhuǎn)動連接有旋轉(zhuǎn)環(huán)，所述旋轉(zhuǎn)環(huán)上設(shè)有用于修復(fù)套管的修復(fù)機(jī)構(gòu)，所述調(diào)節(jié)環(huán)上設(shè)有用于旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)環(huán)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述下驅(qū)動筒側(cè)壁固定連接有矩形板，所述上驅(qū)動筒內(nèi)側(cè)且靠近下驅(qū)動筒一端轉(zhuǎn)動連接有圓板，所述圓板側(cè)壁中部開設(shè)有鉸鏈槽，所述矩形板外壁中部鉸鏈連接在鉸鏈槽內(nèi)側(cè)，所述圓板遠(yuǎn)離下驅(qū)動筒一側(cè)且位于矩形板下方固定連接有底板，所述底板上貫穿固定連接有電動伸縮缸，所述電動伸縮缸的輸出端固定連接有鉸鏈座，所述鉸鏈座內(nèi)側(cè)鉸鏈連接有t型滑塊，所述矩形板底部開設(shè)有t型滑槽，且所述t型滑塊滑動連接在t型滑槽內(nèi)側(cè)，所述上驅(qū)動筒內(nèi)側(cè)設(shè)有用于驅(qū)動圓板旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。

3、在上述技術(shù)方案中，進(jìn)一步，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)固定連接在上驅(qū)動筒內(nèi)側(cè)，所述圓板側(cè)壁固定連接有內(nèi)齒環(huán)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出端固定連接有與內(nèi)齒環(huán)相嚙合的齒輪。

4、在上述技術(shù)方案中，進(jìn)一步，所述移動機(jī)構(gòu)包括調(diào)節(jié)伸縮缸，所述上驅(qū)動筒和下驅(qū)動筒外壁相遠(yuǎn)離一側(cè)均固定連接有固定環(huán)形座，所述上驅(qū)動筒和下驅(qū)動筒外壁均滑動連接有滑動環(huán)形座，所述固定環(huán)形座上均鉸鏈連接有四個支撐框，四個所述支撐框內(nèi)側(cè)中部均鉸鏈連接有推桿，所述推桿底部均鉸鏈連接在滑動環(huán)形座內(nèi)側(cè)，所述支撐框頂端均設(shè)有用于機(jī)器人在套管內(nèi)移動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述調(diào)節(jié)伸縮缸設(shè)置有一對，且所述調(diào)節(jié)伸縮缸分別固定連接在上驅(qū)動筒和下驅(qū)動筒內(nèi)壁，所述滑動環(huán)形座內(nèi)側(cè)固定連接有連接框且貫穿上驅(qū)動筒和下驅(qū)動筒外壁設(shè)置，所述調(diào)節(jié)伸縮缸的輸出端固定連接在連接框側(cè)壁。

5、在上述技術(shù)方案中，進(jìn)一步，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)的驅(qū)動輪上均設(shè)有壓力傳感器，且所述壓力傳感器通過控制器與外部機(jī)器人操作端電性連接，所述支撐框上均設(shè)有畫面監(jiān)控器。

6、在上述技術(shù)方案中，進(jìn)一步，所述上驅(qū)動筒內(nèi)壁固定連接有一對頂板，所述頂板之間轉(zhuǎn)動連接有螺紋桿，遠(yuǎn)離所述下驅(qū)動筒一側(cè)的頂板側(cè)壁固定連接有調(diào)節(jié)電機(jī)，所述調(diào)節(jié)電機(jī)的輸出端穿過頂板側(cè)壁與螺紋桿側(cè)壁固定連接，所述上驅(qū)動筒外壁且位于調(diào)節(jié)環(huán)旁設(shè)有推環(huán)，所述推環(huán)與調(diào)節(jié)環(huán)之間設(shè)有連接結(jié)構(gòu)，所述推環(huán)側(cè)壁固定連接有u型框，且所述u型框貫穿上驅(qū)動筒外壁設(shè)置，所述螺紋桿貫穿螺紋連接在u型框內(nèi)側(cè)壁。

7、在上述技術(shù)方案中，進(jìn)一步，所述連接結(jié)構(gòu)包括伸縮桿，所述伸縮桿設(shè)置有四個，且四個所述伸縮桿均固定連接在調(diào)節(jié)環(huán)側(cè)壁，所述伸縮桿側(cè)壁均固定連接有圓球，所述推環(huán)側(cè)壁且與圓球相對應(yīng)位置均開設(shè)有圓球槽，且所述圓球活動連接在圓球槽內(nèi)側(cè)，且所述伸縮桿的長度與上驅(qū)動筒與下驅(qū)動筒之間間距相同。

8、在上述技術(shù)方案中，進(jìn)一步，所述上驅(qū)動筒外壁且與u型框相對應(yīng)位置開設(shè)有移動槽，且所述u型框滑動連接在移動槽內(nèi)側(cè)。

9、在上述技術(shù)方案中，進(jìn)一步，所述上驅(qū)動筒外壁等距固定連接有一對導(dǎo)向板，所述調(diào)節(jié)環(huán)和推環(huán)內(nèi)側(cè)且與導(dǎo)向板相對應(yīng)位置均開設(shè)有導(dǎo)向槽。

10、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

11、1、本發(fā)明通過圓板、電動伸縮缸和t型滑塊等結(jié)構(gòu)的設(shè)置，不僅能夠根據(jù)套管修復(fù)位置的上下傾斜情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，而且通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的相互配合，能夠靈活根據(jù)套管傾斜情況進(jìn)行全面調(diào)節(jié)，提高裝置的靈活性能，進(jìn)而滿足淺層復(fù)雜構(gòu)造區(qū)水平井水平段套管的修復(fù)，提高裝置的修復(fù)效果和修復(fù)效率。

12、2、本發(fā)明通過螺紋桿、推環(huán)和連接結(jié)構(gòu)的設(shè)置，能夠在維修機(jī)器人在傾斜套管內(nèi)調(diào)節(jié)到中心位置固定后，對修復(fù)機(jī)構(gòu)的位置進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)，進(jìn)一步提高裝置的靈活性能。

技術(shù)特征：

1.一種適用淺層復(fù)雜構(gòu)造區(qū)水平井水平段套管的修復(fù)機(jī)器人，包括上驅(qū)動筒（1）和下驅(qū)動筒（2），其特征在于：所述上驅(qū)動筒（1）和下驅(qū)動筒（2）上均設(shè)有移動機(jī)構(gòu)，所述上驅(qū)動筒（1）外壁滑動連接有調(diào)節(jié)環(huán)（15），所述調(diào)節(jié)環(huán)（15）外壁轉(zhuǎn)動連接有旋轉(zhuǎn)環(huán)（16），所述旋轉(zhuǎn)環(huán)（16）上設(shè)有用于修復(fù)套管的修復(fù)機(jī)構(gòu)（17），所述調(diào)節(jié)環(huán)（15）上設(shè)有用于旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)環(huán)（16）的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（18），所述下驅(qū)動筒（2）側(cè)壁固定連接有矩形板（4），所述上驅(qū)動筒（1）內(nèi)側(cè)且靠近下驅(qū)動筒（2）一端轉(zhuǎn)動連接有圓板（5），所述圓板（5）側(cè)壁中部開設(shè)有鉸鏈槽（6），所述矩形板（4）外壁中部鉸鏈連接在鉸鏈槽（6）內(nèi)側(cè)，所述圓板（5）遠(yuǎn)離下驅(qū)動筒（2）一側(cè)且位于矩形板（4）下方固定連接有底板（7），所述底板（7）上貫穿固定連接有電動伸縮缸（8），所述電動伸縮缸（8）的輸出端固定連接有鉸鏈座（9），所述鉸鏈座（9）內(nèi)側(cè)鉸鏈連接有t型滑塊（10），所述矩形板（4）底部開設(shè)有t型滑槽（11），且所述t型滑塊（10）滑動連接在t型滑槽（11）內(nèi)側(cè)，所述上驅(qū)動筒（1）內(nèi)側(cè)設(shè)有用于驅(qū)動圓板（5）旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用淺層復(fù)雜構(gòu)造區(qū)水平井水平段套管的修復(fù)機(jī)器人，其特征在于：所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)（12），所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)（12）固定連接在上驅(qū)動筒（1）內(nèi)側(cè)，所述圓板（5）側(cè)壁固定連接有內(nèi)齒環(huán)（3），所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)（12）的輸出端固定連接有與內(nèi)齒環(huán)（3）相嚙合的齒輪（14）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用淺層復(fù)雜構(gòu)造區(qū)水平井水平段套管的修復(fù)機(jī)器人，其特征在于：所述移動機(jī)構(gòu)包括調(diào)節(jié)伸縮缸（19），所述上驅(qū)動筒（1）和下驅(qū)動筒（2）外壁相遠(yuǎn)離一側(cè)均固定連接有固定環(huán)形座（20），所述上驅(qū)動筒（1）和下驅(qū)動筒（2）外壁均滑動連接有滑動環(huán)形座（21），所述固定環(huán)形座（20）上均鉸鏈連接有四個支撐框（22），四個所述支撐框（22）內(nèi)側(cè)中部均鉸鏈連接有推桿（23），所述推桿（23）底部均鉸鏈連接在滑動環(huán)形座（21）內(nèi)側(cè)，所述支撐框（22）頂端均設(shè)有用于機(jī)器人在套管內(nèi)移動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)（24），所述調(diào)節(jié)伸縮缸（19）設(shè)置有一對，且所述調(diào)節(jié)伸縮缸（19）分別固定連接在上驅(qū)動筒（1）和下驅(qū)動筒（2）內(nèi)壁，所述滑動環(huán)形座（21）內(nèi)側(cè)固定連接有連接框（25）且貫穿上驅(qū)動筒（1）和下驅(qū)動筒（2）外壁設(shè)置，所述調(diào)節(jié)伸縮缸（19）的輸出端固定連接在連接框（25）側(cè)壁。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種適用淺層復(fù)雜構(gòu)造區(qū)水平井水平段套管的修復(fù)機(jī)器人，其特征在于：所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)（24）的驅(qū)動輪上均設(shè)有壓力傳感器，且所述壓力傳感器通過控制器與外部機(jī)器人操作端電性連接，所述支撐框（22）上均設(shè)有畫面監(jiān)控器（28）。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用淺層復(fù)雜構(gòu)造區(qū)水平井水平段套管的修復(fù)機(jī)器人，其特征在于：所述上驅(qū)動筒（1）內(nèi)壁固定連接有一對頂板（26），所述頂板（26）之間轉(zhuǎn)動連接有螺紋桿（27），遠(yuǎn)離所述下驅(qū)動筒（2）一側(cè)的頂板（26）側(cè)壁固定連接有調(diào)節(jié)電機(jī)（29），所述調(diào)節(jié)電機(jī)（29）的輸出端穿過頂板（26）側(cè)壁與螺紋桿（27）側(cè)壁固定連接，所述上驅(qū)動筒（1）外壁且位于調(diào)節(jié)環(huán)（15）旁設(shè)有推環(huán)（30），所述推環(huán)（30）與調(diào)節(jié)環(huán)（15）之間設(shè)有連接結(jié)構(gòu)，所述推環(huán)（30）側(cè)壁固定連接有u型框（31），且所述u型框（31）貫穿上驅(qū)動筒（1）外壁設(shè)置，所述螺紋桿（27）貫穿螺紋連接在u型框（31）內(nèi)側(cè)壁。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種適用淺層復(fù)雜構(gòu)造區(qū)水平井水平段套管的修復(fù)機(jī)器人，其特征在于：所述連接結(jié)構(gòu)包括伸縮桿（32），所述伸縮桿（32）設(shè)置有四個，且四個所述伸縮桿（32）均固定連接在調(diào)節(jié)環(huán)（15）側(cè)壁，所述伸縮桿（32）側(cè)壁均固定連接有圓球（33），所述推環(huán)（30）側(cè)壁且與圓球（33）相對應(yīng)位置均開設(shè)有圓球槽（34），且所述圓球（33）活動連接在圓球槽（34）內(nèi)側(cè)，且所述伸縮桿（32）的長度與上驅(qū)動筒（1）與下驅(qū)動筒（2）之間間距相同。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種適用淺層復(fù)雜構(gòu)造區(qū)水平井水平段套管的修復(fù)機(jī)器人，其特征在于：所述上驅(qū)動筒（1）外壁且與u型框（31）相對應(yīng)位置開設(shè)有移動槽（35），且所述u型框（31）滑動連接在移動槽（35）內(nèi)側(cè)。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種適用淺層復(fù)雜構(gòu)造區(qū)水平井水平段套管的修復(fù)機(jī)器人，其特征在于：所述上驅(qū)動筒（1）外壁等距固定連接有一對導(dǎo)向板（36），所述調(diào)節(jié)環(huán)（15）和推環(huán)（30）內(nèi)側(cè)且與導(dǎo)向板（36）相對應(yīng)位置均開設(shè)有導(dǎo)向槽（13）。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及石油機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用淺層復(fù)雜構(gòu)造區(qū)水平井水平段套管的修復(fù)機(jī)器人，包括上驅(qū)動筒和下驅(qū)動筒，上驅(qū)動筒和下驅(qū)動筒上均設(shè)有移動機(jī)構(gòu)，上驅(qū)動筒外壁滑動連接有調(diào)節(jié)環(huán)，調(diào)節(jié)環(huán)外壁轉(zhuǎn)動連接有旋轉(zhuǎn)環(huán)，旋轉(zhuǎn)環(huán)上設(shè)有用于修復(fù)套管的修復(fù)機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)環(huán)上設(shè)有用于旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)環(huán)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，下驅(qū)動筒側(cè)壁固定連接有矩形板，本發(fā)明通過上述結(jié)構(gòu)的設(shè)置，不僅能夠根據(jù)套管修復(fù)位置的上下傾斜情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，而且通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的相互配合，能夠靈活根據(jù)套管傾斜情況進(jìn)行全面調(diào)節(jié)，提高裝置的靈活性能，進(jìn)而滿足淺層復(fù)雜構(gòu)造區(qū)水平井水平段套管的修復(fù)，提高裝置的修復(fù)效果和修復(fù)效率。

技術(shù)研發(fā)人員：邵林杰,周福建,張坤,方長江,鄭婉鈺,楊颯颯
受保護(hù)的技術(shù)使用者：貴州盤江煤層氣開發(fā)利用有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9