[发明专利]井下电控无级位置调节结构

说明书

技术领域

本发明涉及采油机械领域，具体涉及一种井下电控无级位置调节结构，其主要功能为远程控制井下采油设备的动作。

背景技术

大多数常规完井都是采用陆上或者平台上简单的直井开发油气田的过程中总结出来的。在这种开发方式下，油井一旦生产，就直到因油藏压力降低、含水上升或其他井下问题而无法按设计的采油量进行开采时为止。随着上世纪80-90年代钻井技术的发展，尤其是高角度/水平井、大位移井和多分支井技术的出现，使生产井的数量减少，而单井产量提高。此外，油藏状况和恶劣的环境条件，即深水、海底、高温高压、合采和浮式采油等，不断地对常规生产管理方式提出挑战。到90年代中期，智能注采系统越来越多的在油田开采和注水作业中得到应用。在该系统中，如何实现分层注采的远程控制成为研究的关键问题之一。

而在一些低渗透率、高粘稠度的油藏中，压裂作业是保持产量、进一步提高采收率的关键方式，特别在水平井和多分支井中，多段油藏的分层压裂技术可以为不同性质的油层提供更加优化的压裂参数，得到更好的压裂效果，也对远程控制的压裂工具提出更高的要求。

因此，上述井下开采状况使得远程控制井下采油设备的动作成为采油工作的重要内容。从本质来看，井下远程控制工具的核心功能是实现地面对井下工具内部件相对位置的改变和控制，在目前已有的智能完井系统和智能注水系统中，远程控制工具按驱动方式可分为机械驱动、液压驱动和电力驱动三类。

机械驱动通过下入控制管柱对井下工具进行控制，作业工艺复杂、效率较低；液压驱动通过液压管线连接井下控制工具和地面液压泵站，驱动井下工具实现位置控制，液压管线数目较多、成本较高，分层控制数目有限，工艺管柱下入和起出作业难度大，控制时液压管线摩阻大，在深井中需要高压甚至超高压地面泵站，且难以实现无级位置控制；电力驱动通过井下工具内的传动机构将电机的旋转运动转化为低速直线运动，但目前多采用实心结构，不能充分利用油套环空，给控制管柱带来一定的偏心，且在较小直径下难以实现较大推力。

发明内容

本发明提供一种井下电控无级位置调节结构，以解决现有的远程控制工具难以实现电力驱动的问题。另外，本发明还能实现地面对井下工具内筒形部件相对位置的无级控制。

为此，本发明提出一种井下电控无级位置调节结构，所述井下电控无级位置调节结构包括：基管2以及套设在所述基管2上的电机、减速装置和传动装置；所述电机包括：环形的电机输出轴，所述环形的电机输出轴能转动地套设在所述基管上；所述减速装置包括：环形的NN型少齿差行星齿轮减速器，所述的NN型少齿差行星齿轮减速器包括：环形的偏心传动轴、设置在所述偏心传动轴上的第一级外齿轮14和第二级外齿轮142、环形的第一级内齿轮13和环形的第二级内齿轮15；所述环形的偏心传动轴与环形的电机输出轴连接；所述第一级内齿轮固定地套设在所述基管上并与所述第一级外齿轮相啮合，所述第二级内齿轮能转动地套设在所述基管上并与所述第二级外齿轮相啮合；所述传动装置包括：能转动地套设在所述基管外并与所述第二级内齿轮15连接的螺纹管23；传动螺母套35，通过螺接套设所述螺纹管23外并相对所述基管2上下移动；上滑套30螺接在所述传动螺母套35的上端并套设在所述传动螺母套35之外；下滑套37螺接在所述传动螺母套35的下端并套设在所述传动螺母套35之外。

进一步地，所述环形的电机输出轴为偏心筒，所述环形的偏心传动轴与环形的电机输出轴为一体式结构。

进一步地，所述井下电控无级位置调节结构还包括：套接在所述基管上端的上接头1，以及通过螺纹固定套接在所述上接头1外的接头套筒10，所述第一级内齿轮13固定地套接在所述接头套筒10之内。

进一步地，所述电机还包括：环形的定子和设置在所述定子与所述环形的电机输出轴之间的转子，所述环形的电机输出轴通过轴承连接设置在上接头1中，所述定子固定地套设在所述接头套筒10之内。

进一步地，所述传动装置还包括：旋转连接筒20，所述第二级内齿轮15通过所述旋转连接筒20连接所述螺纹管23，所述旋转连接筒20的上端固定地套接在第二级内齿轮15之内并且所述旋转连接筒20通过轴承套接在所述环形的偏心传动轴外，所述旋转连接筒20的下端固定地套接在所述螺纹管23外。

进一步地，所述传动装置还包括：上保护套筒25，所述上保护套筒25上端与所述上接头1固定连接，并且所述上保护套筒25包围在所述接头套筒10、所述第二级内齿轮和所述旋转连接筒20之外。