一种油、气井井下行走机器人制造技术

本发明专利技术涉及一种油、气井井下行走机器人，包括机身本体，所述机身本体从上往下依次为绳冒头、锁紧螺母、活塞杆、旋转阀、传动舱、动力舱、控制舱及底部电池舱；所述活塞杆为两端开口的中空管，所述绳冒头与活塞杆的一端通过锁紧螺母连接，所述活塞杆另一端连接有旋转阀，活塞杆的管壁上沿轴向设有若干排压孔，若干所述排压孔均与所述中空管的中空内腔相连通形成排压通道，活塞杆上位于锁紧螺母与旋转阀之间的一段套设有一软体变径胶囊；本发明专利技术装置可以将多种信息采集仪置于一身，利用自带的控制电路和执行机构，实现在垂直管道中行走，将井下信息及垂直管道中的流态采集并存储，免除了将仪器下井必须的复杂设备，节约大量的人力和物力。

【技术实现步骤摘要】
一种油、气井井下行走机器人
本专利技术属于油、气田开发生产
，特别是涉及一种油、气井井下行走机器人。
技术介绍
油气资源，深埋数千米井下，大量信息需要获取，才能保证油气田的合理开发，如井下压力、温度、流量、密度、垂直管道中的流态，井下积液程度及排除方法，增产措施效果分析，单井控制储量测评等，占用了大量人力物力。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种专用于油、气井内对井下环境进行勘探的装置，其能够完全替代人工劳作，达到无人值守，既安全可靠，又节约成本的目的。为了达到上述目的，本专利技术的具体技术方案是：一种油、气井井下行走机器人，包括机身本体，所述机身本体从上往下依次为绳冒头、锁紧螺母、活塞杆、旋转阀、传动舱、动力舱、控制舱及底部电池舱；所述活塞杆为两端开口的中空管，所述绳冒头与活塞杆的一端通过锁紧螺母连接，所述活塞杆另一端连接有旋转阀，活塞杆的管壁上沿轴向设有若干排压孔，若干所述排压孔均与所述中空管的中空内腔相连通形成排压通道，活塞杆上位于锁紧螺母与旋转阀之间的一段套设有一软体变径胶囊；所述传动舱内设有磁力转鼓及磁力转轴；所述磁力转鼓的一端与所述旋转阀连接，另一端连接所述磁力转轴；所述动力舱内设有电动机，所述电动机的动力端与所述磁力转轴连接；所述控制舱内设有控制电路；所述电池舱内设有电池；所述电池舱的底部设有隔腔，所述隔腔内设置传感器；所述电池为所述传感器、控制电路及电动机供电，传感器将信号传递给控制电路，控制电路控制所述电动机动作，打开或关闭所述旋转阀。所述的软体变径胶囊为胶套，所述胶套采用耐油耐磨耐腐蚀的橡胶制作而成，胶套的两头与活塞杆紧密连接。所述胶套的外壁上沿胶套轴向开有若干切口，若干所述切口形成若干变径塞环。所述传感器为压力传感器、温度传感器、流量传感器中的任意一种。所述控制舱内还设有数据存储器，所述数据存储器与所述控制电路相连。所述传感器为压力传感器，所述压力传感器连接导压管的一端，导压管的另一端与所述活塞杆的中空内腔相连。所述绳冒头内设有井口到达感测传感器，所述井口到达感测传感器与控制电路相连。所述控制电路上设有时间控制模块。所述电池舱的底部连接有加重杆。所述旋转阀包括内定子、外转筒以及设置在所述内定子和外转筒之间的清扫胶条。本专利技术的有益效果：本专利技术一种油、气井井下行走机器人把多种信息采集功能置于一身，利用自带的控制电路和执行机构，实现在垂直管道中行走，将油、气井井下信息及垂直管道中的流态，采集并存储，然后返回地面，免除了将仪器下井必须的复杂工艺及设备，节约大量的人力和物力。它可以带摄像头到井下查漏，查看管壁腐蚀、也可带压力计、温度计、流量计，采集油、气井生产动态、进行稳定或不稳定试井，为合理开发提供基础资料。还可以用自带的软体、变径、自充压胶囊，充压后变成活塞，将井底积液顶出地面，实现自动排水采气。附图说明图1为本专利技术一种油、气井井下行走机器人的总体结构示意图；图2为旋转阀门全开启时的状态图；图3为旋转阀门关闭时的状态图；图4为软体变径胶囊未变径时的状态图；图5为软体变径胶囊变径后的状态图；图6为本专利技术控制功能框图；其中，1、绳冒头；2、井口到达感测传感器；3、锁紧螺母；4、活塞杆；5、软体变径胶囊；6、旋转阀；7、传动舱；8、磁力转鼓；9、磁力转轴；10、电动机；11、动力舱；12、计算机舱；13、控制电路；14、导压管；15、电池舱；16、电池；17、压力传感器；18、传感器座；19、加重杆；20、油管壁；21、水压方向；51、变径塞环；61、内定子；62、外转筒；63、清扫胶条。具体实施方式为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：本专利技术一种油、气井井下行走机器人的工作原理是：用压力、温度或时间等信号作为控制源，当传感器感受到预定数值时，启动控制电路，接通传动机构，打开或关闭机器人中心通道的阀门，开启时，油、气畅流，机器人利用自身重力下行，到达预定深度后，控制电路再次启动，关闭旋转阀6，油、气井底部产生的油、气流将机器人推动上行，如此反复行走。请参阅图1，一种油、气井井下行走机器人，包括本体，所述本体从上往下依次连接有绳冒头1、锁紧螺母3、活塞杆4、传动舱7、动力舱11、计算机舱12、电池舱15及加重杆19；其中，所述活塞杆4为两端开口的中空管，所述绳冒头1与活塞杆4的一端通过锁紧螺母3连接，所述活塞杆4另一端连接有旋转阀6，中空管的管壁上沿轴径向设有若干排压孔，位于锁紧螺母3与旋转阀6之间的活塞杆4外侧上套设有一软体变径胶囊5，若干所述排压孔均与所述中空管的中空内腔相连通形成排压通道，活塞杆4上位于锁紧螺母3与旋转阀6之间的一段套设有一软体变径胶囊5；所述传动舱7内依次连接有磁力转鼓8及磁力转轴9；所述磁力转鼓8与所述旋转阀6连接；所述动力舱11内设置有电动机10，所述电动机10的动力端与所述磁力转轴9连接；所述计算机舱12内设有控制电路13；所述电池舱15内设有电池16；所述电池舱15的底部设有隔腔，所述隔腔内设有传感器；如图4和图5所示，位于锁紧螺母3与旋转阀6之间的活塞杆4外侧上套设有一软体变径胶囊5；当旋转阀6关闭后，由于机器人中间的油气流通道迅速堵死，油气流推动所述机器人上行，在上行过程中，上部水柱通过活塞杆4的排压孔产生水压、挤压所述软体变径胶囊5，从而使软体变径胶囊5上的变径塞环逐渐向外扩张并紧贴油管壁，直至完全封闭。进一步的，当所述机器人上升到一定高度后,可以防止所述机器人上部液体滑脱并抑制机器人的上行速度，除此之外，软体变径胶囊5做成如图4和图5所示结构，由于可以很好的变径，可以很顺利的通过管接箍，防止管接箍将机器人卡住。作为本专利技术的优选实施例，所述的软体变径胶囊采用全氟橡胶、丁腈橡胶等耐油耐磨耐腐蚀的橡胶制作而成，胶套的两头与活塞杆紧密连接。进一步的，由于油管内壁不是很均匀，油管与油管之间连接有管接箍，为了防止卡固现象发生，在所述胶套的外壁上沿胶套轴向开有若干切口，若干所述切口形成若干变径塞环51。变径塞环51在机器人上行或下降过程中能及时伴随压力的变化情况变径，能够很好的预防机器人被卡住。所述传感器为压力传感器、温度传感器、流量传感器中的任意一种，所述压力传感器或温度传感器或流量传感器将测得的信号传递给控制电路13，控制电路13内事先设置有与所述压力值、温度值或流量值，当所测的数值与预设数值一致时，控制电路13控制所述电动机10动作，打开或关闭旋转阀6。进一步的，所述控制舱内还设有数据存储器，所述数据存储器与所述控制电路相连。进一步的，所述电池舱的底部连接有加重杆19。如图2和图3所示，旋转阀6采用一种套筒式侧向急开阀，它免除了井下高压环境下的受力不均等影响，保证阀门开关动作自如，并加装有清扫胶条，防止杂物进入活塞。作为本专利技术的一个实施例，所述传感器为压力传感器，所述压力传感器连接导压管的一端，导压管的另一端连接所述活塞杆的中空内腔。作为本专利技术的另一个实施例，所述控制电路13上设有时间控制模块，时间控制模块在下井之前预先编好程序，设定好时间控制模块动作的时间。传动机构由电动机、磁力转轴和磁力转鼓组成，电源由可充电高温锂电池提供，以2000米深井为例。上下一个行程约40～60分钟，可保证在井下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油、气井井下行走机器人，其特征在于 ：包括机身本体，所述机身本体从上往下依次为绳冒头（1）、锁紧螺母（3）、活塞杆（4）、旋转阀（6）、传动舱（7）、动力舱（11）、控制舱（12）及底部电池舱；所述活塞杆（4）为两端开口的中空管，所述绳冒头（1）与活塞杆（4）的一端通过锁紧螺母（3）连接，所述活塞杆（4）另一端连接有旋转阀（6），活塞杆（4）的管壁上沿轴向设有若干排压孔，若干所述排压孔均与所述中空管的中空内腔相连通形成排压通道，活塞杆（4）上位于锁紧螺母（3）与旋转阀（6）之间的一段套设有一软体变径胶囊（5）；所述传动舱（7）内设有磁力转鼓（8）及磁力转轴(9)；所述磁力转鼓（8）的一端与所述旋转阀（6）连接，另一端连接所述磁力转轴（9）；所述动力舱（11）内设有电动机(10)，所述电动机（10）的动力端与所述磁力转轴(9)连接；所述控制舱（12）内设有控制电路（13）；所述电池舱（15）内设有电池（16）；所述电池舱（15）的底部设有隔腔，所述隔腔内设置传感器；所述电池（16）为所述传感器、控制电路（13）及电动机（10）供电，传感器将信号传递给控制电路（13），控制电路（13）控制所述电动机（10）动作，打开或关闭所述旋转阀（6）。...

【技术特征摘要】
1.一种油、气井井下行走机器人，其特征在于：包括机身本体，所述机身本体从上往下依次为绳冒头（1）、锁紧螺母（3）、活塞杆（4）、旋转阀（6）、传动舱（7）、动力舱（11）、控制舱（12）及底部电池舱；所述活塞杆（4）为两端开口的中空管，所述绳冒头（1）与活塞杆（4）的一端通过锁紧螺母（3）连接，所述活塞杆（4）另一端连接有旋转阀（6），活塞杆（4）的管壁上沿轴向设有若干排压孔，若干所述排压孔均与所述中空管的中空内腔相连通形成排压通道，活塞杆（4）上位于锁紧螺母（3）与旋转阀（6）之间的一段套设有一软体变径胶囊（5）；所述传动舱（7）内设有磁力转鼓（8）及磁力转轴(9)；所述磁力转鼓（8）的一端与所述旋转阀（6）连接，另一端连接所述磁力转轴（9）；所述动力舱（11）内设有电动机(10)，所述电动机（10）的动力端与所述磁力转轴(9)连接；所述控制舱（12）内设有控制电路（13）；所述电池舱（15）内设有电池（16）；所述电池舱（15）的底部设有隔腔，所述隔腔内设置传感器；所述电池（16）为所述传感器、控制电路（13）及电动机（10）供电，传感器将信号传递给控制电路（13），控制电路（13）控制所述电动机（10）动作，打开或关闭所述旋转阀（6）；所述的软体变径胶囊（5）为胶套，所述胶套采用耐油耐磨耐腐蚀的橡胶制作而成...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴应熙，
申请(专利权)人：成都陆海石油科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51