适用于测井的有双传动轴的卷扬机系统

申请号 CN01132870.3 申请日 2001-08-02 公开(公告)号 CN1337354A 公开(公告)日 2002-02-27
申请人 施卢默格海外有限公司; 发明人 R·V·诺德三世;
摘要 本 发明 公开了一种卷扬机系统,该系统包括可旋转地 支撑 在 支架 内的第一卷筒,可旋转地支撑在支架内且与第一卷筒轴向并排并相对于第一卷筒可独立旋转的第二卷筒;以及可选择性地连接到第一卷筒和第二卷筒的驱动系统。在一个 实施例 中,第一卷筒通过在支架一端内的第一 轴承 可旋转地支撑在一端,第二卷筒通过在支架另一端内的第二轴承可旋转地支撑在一端,以及第二卷筒通过第一卷筒内的支撑孔中的至少一个轴承可旋转地支撑在另一端。
权利要求

1.一种卷扬机系统,其包括:
可旋转地支撑支架内的第一卷筒;
可旋转地支撑在支架内且与第一卷筒轴向并排且基本上共心以及相对于第 一卷筒可独立旋转的第二卷筒;以及可选择性地联接到第一卷筒和第二卷筒的 驱动系统。
2.根据权利要求1所述的卷扬机系统,其中驱动系统直接耦合到第一卷 筒,并且驱动系统包括使第一卷筒旋转耦合到第二卷筒的联装置。
3.根据权利要求2所述的卷扬机系统,其中在第二卷筒上缠绕有适合于与 测井控制设备一起使用的电缆
4.根据权利要求1所述的卷扬机系统,其中驱动系统包括相对于第一卷筒 和第二卷筒可独立旋转的驱动件,以及通过选择性操作使第一卷筒和第二卷筒 分别耦合到驱动件的第一和第二联锁装置。
5.根据权利要求1所述的卷扬机系统,其进一步包括适于选择性地停止第 一卷筒旋转的第一制动器和适于选择性地停止第二卷筒旋转的第二制动器。
6.根据权利要求1所述的卷扬机系统,其中第一卷筒通过在支架一端内的 第一轴承可旋转地支撑在一端,第二卷筒通过在支架另一端内的第二轴承可旋 转地支撑在一端,以及第二卷筒通过第一卷筒内的支撑孔中的至少一个共心轴 承可旋转地支撑在另一端。
7.根据权利要求1所述的卷扬机系统,其中第二卷筒由安装在支架每一边 内的轴承内的轴可旋转地支撑,第一卷筒由设置在其中的绕轴共心设置的支撑 孔内的轴承可旋转地支撑。
8.根据权利要求1所述的卷扬机系统,其中第一卷筒包括第一集流器,第 二卷筒包括第二集流器,第一和第二集流器每一个都适于提供各自的旋转的卷 筒与固定件之间的电连接。
9.根据权利要求1所述的卷扬机系统,其中驱动系统包括可操作耦合到第 一卷筒的第一驱动装置和可操作耦合到第二卷筒的第二驱动装置。
10.根据权利要求1所述的卷扬机系统,其进一步包括设置在第一卷筒和 第二卷筒的相邻法兰之间的止推轴承。

说明书全文

技术领域

发明主要涉及卷扬机和绕线设备领域,特别地是涉及在通常安装一个卷 筒的安装空间里设置一个以上独立驱动的卷筒。

背景技术

本领域已知的测井系统包括卷筒上缠绕有铠装电缆线卷的卷扬机。为了多 种目的,通过旋转卷筒(被称为“电缆卷筒”)来分别伸长和缩短铠装电缆, 从而将测井仪器下放到钻井中和提升出来。
用于测井作业的铠装电缆内有多根导线,铠装电缆的外径与使用的测井仪 器的型号、仪器下放到钻井中的预期深度以及钻井内的地下状况是否需要在地 面使用液压控制装置有关。对钻井贯通的地层的结构特性进行专业测量的测井 仪器经常需要由多根绝缘导线从地面为其传输电能并由绝缘导线把信号传回地 面以用于记录和整理。通常,多导线电缆每单位长度有较大重量。由于为保持 电缆足够的抗拉强度所需铠装量的缘故,多导线电缆通常有较大的外径。
相反地,简单仪器可能仅仅需要单根绝缘导线来执行所需全部功能,特别 是“打孔”和其它机械钻井维修设备。尤其是在操作打孔设备的情况下,在地 面要使用多种型号的压控制设备。这些压力控制设备要求电缆“通过”设备 中电缆直径大小的孔道。在将电缆穿过压力控制设备中的孔道后,被称之为电 缆头的使电缆与测井仪器相联接的机械/电接头一般必须耦合到电缆。本领域人 所周知,同压力控制设备一起使用的电缆实际上一般有尽可能小的外径(OD), 当在压力控制设备内的液压增加时以减少其受钻井挤压的趋势。虽然还有些其 它包括单导线的测井电缆,但是用于对电缆有高断裂强度要求的作业是有大O D且有许多铠装线的测井电缆,例如用于在非承压的钻井中安装机械设备,或 者当提升较重测井仪器或射孔枪时。
通常,在单组操作中,测井作业需要同时使用大OD多导线或者单导线电 缆和小OD单导线电缆。为适应这些操作,某些测井设备上有两个分开的、独 立驱动的电缆卷筒。尽管这些测井设备很有效,但是由于它们有两个完全独立 的卷扬机系统,因而这些测井设备明显比单卷筒测井设备有更多的花费。本领 域其它已知的测井设备具有“双节的”单卷扬机卷筒,双节卷筒包括在卷筒轴 向外端上的两个外部法兰,以及在卷筒端部之间选定的轴向位置内的第三个法 兰。在双节卷筒上缠绕有两种类型的测井电缆,从而能开展前述多种目的测井 作业。双节卷筒卷扬机系统的局限在于两种电缆同时旋转。在需要使用其它电 缆的操作期间,有必要把电缆头从未使用的电缆移走。即使在某些情况下电缆 头不需移走,但是在钻井现场操作过程中,为节省时间,可能需要将较小OD 的电缆“通过”压力控制设备。当操作卷扬机卷筒时,在双节卷筒系统上使用 较大0D的电缆是不可能的。
我们所需要的是一个提供空间优势的双节卷筒的卷扬机系统,同时该系统 允许两种不同的测井电缆单独旋转。
发明概述
本发明是一个卷扬机系统,该系统包括可旋转地支撑支架内的第一卷 筒,与第一卷筒轴向并排设置的且相对于第一卷筒独立旋转的可旋转地支撑在 支架内的第二卷筒,以及选择性地连接到第一卷筒和第二卷筒的驱动系统。在 一实施例中,第一卷筒通过支架一端上的第一轴承可旋转地支撑在一端,第二 卷筒通过支架另一端上的第二轴承可旋转地支撑在一端,以及第二卷筒通过第 一卷筒内的支撑孔内的至少一轴承可旋转地支撑在另一端。
在一实施例中,驱动系统直接耦合到第一卷筒,驱动系统包括把第一卷筒 旋转地耦合到第二卷筒的联装置。
在另一实施例中,驱动系统包括相对于第一卷筒和第二卷筒独立旋转的驱 动件,以及可选择性操作使第一卷筒和第二卷筒分别耦合到驱动件的第一和第 二联锁装置。
在另一实施例中,驱动系统包括可操作耦合到第一卷筒的第一驱动装置和 可操作耦合到第二卷筒的第二驱动装置。
附图说明
图1表示有双传动轴的卷扬机系统的一实施例的横截面图;
图2表示图1实施例,其中两卷筒可以独立旋转;
图3表示一可选择的实施例,其中第一卷筒或者第二卷筒可以由单驱动装 置单独驱动;
图4表示另一实施例,其中第一卷筒和第二卷筒分别都有各自的驱动装置;
图5表示提高负荷支承能力的双卷筒卷扬机实例。
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