【技術實現步驟摘要】
本專利技術適用于變形套管整形修復領域，具體涉及一種智能沖擊套管整形工具。
技術介紹
1、套管變形是石油鉆井過程中常見的問題，可能會對井下作業產生嚴重危害。套管變形通常是由于井下壓力不平衡、地層運動、井壁坍塌等原因引起的。當套管發生變形，鉆具的通過受到阻礙，導致無法順利進行鉆井或其他井下作業。同時，套管變形可能破壞井眼的密封性，導致油氣外漏，增加井噴風險，威脅現場安全。此外，套管變形還會影響后續采油過程，降低油井的使用壽命。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提出一種智能沖擊套管整形工具，以解決上述背景中的問題，通過檢測單元采集管壁信息，控制單元將采集的信息傳輸至地面終端，若有變形部位，地面人員通過增加鉆井液流量，使沖擊模塊工作，實現變形套管修復。
2、為解決上述問題，本專利技術采用的技術方案：所述智能套管整形工具包括動力模塊，修復模塊，檢測模塊。
3、所述動力模塊包括上接頭、動力外殼、導流環、導輪軸、導輪、導輪串軸承、渦輪、動力軸、軸承端蓋、導流筒串軸承、定位銷、導流筒、傳動軸、導流盤，所述上接頭與動力外殼通過螺紋連接，導流環通過螺紋連接在動力外殼內壁，將上方流入的鉆井液分流，導流環、導輪軸、導輪依次進行螺紋鏈接，且螺旋方向與下方渦輪旋轉方向相反，導輪下端通過軸用擋圈定位，導輪改變鉆井液流動軌跡，鉆井液驅動渦輪旋轉，渦輪連接在導輪軸下端，在渦輪與導輪軸連接處安裝導輪串軸承，動力軸通過花鍵在渦輪下端，導流筒通過定位銷與動力外殼相連，導流筒與動力軸之間依次安裝
4、所述修復模塊包括轉盤、離心彈簧、離心塊、深溝球軸承、動力盤、花鍵套、芯軸、滾輪座、滾輪、凸輪、凸輪座、沖擊外殼、推力球軸承、軸承座、沖擊軸、沖擊彈簧、沖擊錘、推塊彈簧、修復推塊、清洗軸，所述轉盤通過螺紋與傳動軸連接，離心塊與轉盤表面鉸鏈座通過圓柱銷連接，離心彈簧與離心塊表面彈簧扣連接，動力盤與轉盤之間安裝深溝球軸承，動力盤上表面設置離心塊卡扣，花鍵套通過花鍵與動力盤和凸輪座連接，芯軸通過螺紋與動力盤連接，凸輪通過螺紋與凸輪座連接，滾輪通過螺栓與滾輪座連接，滾輪與凸輪表面軌跡配合，滾輪座通過螺紋與沖擊軸連接，沖擊外殼通過螺紋與動力外殼連接，軸承座通過螺紋與沖擊外殼連接，推力球軸承安裝在軸承座中，推力球軸承上表面與凸輪座下表面接觸，沖擊軸與軸承座之間為間隙配合，沖擊錘通過螺紋與沖擊軸連接，沖擊彈簧安裝在沖擊錘與軸承座之間，修復推塊安裝在沖擊外殼表面推塊槽中，修復推塊周向均布4個，修復推塊表面與沖擊外殼內壁均設置彈簧槽，推塊彈簧安裝在修復推塊彈簧槽與沖擊外殼彈簧槽之間，推塊彈簧同母線兩個為一組，周向均布4組，清洗軸通過螺紋與沖擊外殼連接，清洗軸與沖擊錘之間為間隙配合，清洗軸開設清洗流道，清洗流道周向均布6個，清洗流道與沖擊外殼流道中心對齊，當鉆井液處于低流量時，轉盤轉速低，離心塊產生的離心力不足以克服離心彈簧的拉力，離心塊無法與離心塊卡扣配合，動力無法傳遞到花鍵套，沖擊錘處于初始位置，鉆井液通過清洗軸流道清洗管壁，以便檢測單元采集管壁信息，當加大鉆井液流量，渦輪轉速增加，轉盤轉速高，離心塊在離心力的作用下，使離心彈簧拉伸，離心塊與離心塊卡扣配合，將動力傳遞到花鍵套，凸輪座旋轉，使沖擊錘開始工作。
5、所述檢測模塊包括控制座、控制單元、電池組、檢測單元、防撞玻璃所述控制座通過螺紋與沖擊外殼連接，控制座周向均勻開設4個控制座線孔控制座線孔與沖擊外殼線孔同心安裝，控制單元通過螺栓與控制座連接，控制單元包含mcu、dc-dc降壓電路、電源濾波電路、信號濾波電路、信號放大電路、無線信號傳輸芯片并集成與pcb，電池組通過螺栓與控制座連接，電池組通過導線與控制單元連接，檢測單元安裝在沖擊外殼開設的槽口中，檢測單元周向均布4個，檢測單元包含攝像頭、補光燈，安裝時與工具軸線夾角30°，使攝像頭視角處于修復推塊前端，補光燈用于照亮管壁，便于攝像頭采集管壁信息，檢測單元用導線通過控制座線孔、沖擊外殼線孔與控制單元，電池組連接，防撞玻璃通過螺栓與沖擊外殼連接，防撞玻璃周向均布4個，檢測單元采集的管壁信息，通過控制單元發送到地面終端，地面工作人員根據管壁信息，通過增加或減少鉆井液流量控制工具工作狀態。
6、作為本專利技術進一步技術方案，所述導輪串軸承、導流筒串軸承之間涂抹潤滑油，導輪串軸承上端放置密封環，軸承端蓋與導流筒之間放置密封環，用于保證軸承內潤滑環境。
7、作為本專利技術進一步技術方案，所述芯軸、沖擊軸、凸輪、凸輪座、軸承座之間的接觸面之間均涂抹潤滑油，減少運動過程中的摩擦。
8、作為本專利技術進一步技術方案，所述修復推塊伸出的最大距離應大于管徑2-3mm，提升套管變形修復效果。
9、作為本專利技術進一步技術方案，所述離心塊設置離心塊限位，動力盤設置鉸鏈座限位，當通入大流量鉆井液時，轉盤高速旋轉，離心塊限位在運動過程中與鉸鏈座限位配合，避免離心彈簧被過度拉伸造成損壞，在鉸鏈座限位的作用下，離心塊運動的最大距離，恰與離心塊卡扣配合，實現動力傳遞。
10、作為本專利技術進一步技術方案，mcu選擇stm32h743zi耐受溫度范圍-40℃～+105℃，攝像頭選擇tcm8230，使用8位并行dvp接口將圖像數據傳輸到stm32h743zi，stm32配置gpio和dma將圖像數據以幀為單位存入sram，盡量減少cpu參與，實現高效采集，無線傳輸芯片選擇sx1278，低功耗特性可以確保工作較長時間，通過spi接口與mcu連接,補光燈采用led。
11、與現有技術相比本專利技術的有益效果是：采用視覺檢測技術，將管壁信息實時傳輸至地面終端，對變形套管修復效率更高，增加管壁清洗功能，便于視覺檢測技術，檢測準確管壁準確信息。
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1.智能沖擊套管整形工具，其特征在于：所述智能沖擊套管整形工具包括動力模塊，修復模塊，檢測模塊；
2.根據權利要求1所述智能沖擊套管整形工具其特征在于：所述導輪串軸承(6)、導流筒串軸承(10)之間涂抹潤滑油，導輪串軸承(6)上端放置密封環，軸承端蓋(9)與導流筒(12)之間放置密封環，用于保證軸承內潤滑環境。
3.根據權利要求1所述智能沖擊套管整形工具其特征在于：所述修復推塊(38)伸出的最大距離應大于管徑2-3mm，提升套管變形修復效果。
4.根據權利要求1所述智能沖擊套管整形工具其特征在于：MCU選擇STM32H743ZI耐受溫度范圍-40℃～+105℃，攝像頭選擇TCM8230，使用8位并行DVP接口將圖像數據傳輸到STM32H743ZI，STM32配置GPIO和DMA將圖像數據以幀為單位存入SRAM，盡量減少CPU參與，實現高效采集，無線傳輸芯片選擇SX1278，低功耗特性可以確保工作較長時間，通過SPI接口與MCU連接,補光燈采用LED。
5.根據權利要求1所述智能沖擊套管整形工具其特征在于：所述離心塊(17)設置離心塊
...【技術特征摘要】
1.智能沖擊套管整形工具，其特征在于：所述智能沖擊套管整形工具包括動力模塊，修復模塊，檢測模塊；
2.根據權利要求1所述智能沖擊套管整形工具其特征在于：所述導輪串軸承(6)、導流筒串軸承(10)之間涂抹潤滑油，導輪串軸承(6)上端放置密封環，軸承端蓋(9)與導流筒(12)之間放置密封環，用于保證軸承內潤滑環境。
3.根據權利要求1所述智能沖擊套管整形工具其特征在于：所述修復推塊(38)伸出的最大距離應大于管徑2-3mm，提升套管變形修復效果。
4.根據權利要求1所述智能沖擊套管整形工具其特征在于：mcu選擇stm32h743zi耐受溫度范圍-40℃～+105℃，攝像頭選擇tcm8230，使用8位并行dvp接口將圖...
【專利技術屬性】
技術研發人員：田家林，沈建平，楊琳，朱德諭，李鑫，朱杰文，
申請(專利權)人：西南石油大學，
類型：發明
國別省市：
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