CN206737863U - 撬装式连续油管作业机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种撬装式连续油管作业机，包括注入头***、滚筒***、控制***、动力***、液压***和井口防喷***，控制***、动力***、液压***通过管线互相连接，滚筒***上的连续油管进入注入头***，井口防喷***安装在注入头***内。本实用新型按各部件模块化设计，几个模块设备体积较小，适合于山区丘陵地区的运输，在使用范围上，该撬装式连续油管设备，连续油管尺寸范围在2″以下，可用于水平井测井、气举、冲砂等作业。操作简便，适合于我国操作人员现状水平。

Description

撬装式连续油管作业机

技术领域

本实用新型涉及油田修井作业技术领域，尤其是涉及一种撬装式连续油管作业机。

背景技术

连续油管作业技术现已成为世界油气工业技术研究与应用中的一个热点，最大作业井深已超过9000m。国外连续油管作业技术已能对陆地和海上油气井进行20多种作业。利用连续油管修井代表着当今世界修井技术的发展方向，并将作为一种常规、高效的作业技术普及。目前连续油管的最大钻井深度已超过6900m，连续油管外径也由原来的发展到现在十几种规格。

初始连续油管主要作为传输流体的通道，基本用于洗井、基质酸化和氮气举升。目前连续油管技术已经扩展到钻井、修井作业、测井和射孔、增产措施等领域。连续油管技术应用发展的趋势有：压裂、浅油气层钻井和在老井上钻多枝井。

我国已累计进口了30多台连续油管作业机，主要用于酸化、冲砂、清蜡等简单作业。连续油管不但能替代常规的接单根作业，更在高温、高压复杂井的修井作业和采油工艺上拥有独特的优势。

近年来，随着油田开采开发阶段的逐步深入，为保证油田长期的稳产、高产，各种修井作业日益增加，因此油田需要充分利用连续油管高效率，低成本、操作方便，安全可靠的作业优势，更好的为油田生产服务。

在加拿大阿尔伯达省南部和美国的部分地区，这几年利用连续管进行煤层气、页岩气钻井已非常普遍。在加拿大，利用连续管开发浅气层和煤层气占很大的比例。由于加拿大煤层气钻井工作量的增加，全球有25％的连续管钻井装置正在向加拿大钻井市场转移。而在美国国内，页岩气产量能在近几年内暴增，也跟连续油管技术的应用有很大关系。

从发展趋势来看，今后我国将大力推广应用水平井技术和发展非常规天然气产业，连续油管钻井和增产措施势必会得到重要应用。

目前来看，我国各大油田目前主要采用车载式连续油管作业设备，以进口为主，一是价格昂贵，另外一点是自动化程度较高，操作复杂，维修困难，等待时间长，需要操作人员具有较高的素质。因此需要改进。

实用新型内容

本实用新型是结合我国连续油管作业机实用现状，结合各油田实用需求，专项设计的撬装式连续油管作业机。

采用模块化设计，其技术方案为：撬装式连续油管作业机，包括注入头***、滚筒***、控制***、动力***、液压***和井口防喷***，控制***、动力***、液压***和滚筒***通过管线互相连接，滚筒***上的连续油管进入注入头***，井口防喷***安装在注入头***内。这几个***可以分离为几个模块，部件国产化，降低了设备及维护费用，在运输上，几个模块设备体积较小，撬装式一般13米货运车辆即可拉运。在使用范围上，该连续油管设备连续油管尺寸范围在2″以下，可用于水平井测井、气举、冲砂等作业。

控制***包括操作室、操作控制撬和动力撬，操作室与操作控制撬连接，动力撬与操作控制撬连接。撬是一个承载的底盘和运输架子，与车载式需要采用特种车辆将连续油管作业设备的必要部件集中安装于特种车辆底盘上相比，对操作的要求更低。

注入头***包括注入***、连续油管夹持张紧***和注入头支撑架，注入头***设置在注入头支撑架上端，连续油管夹持张紧***设置在注入***内。

连续油管夹持***包括连续油管夹持块、左右两条链条、上齿轮、下齿轮、低速大扭矩马达、夹紧油缸和张紧油缸，连续油管夹持块设置在左右两条链条上，链条通过上齿轮和下齿轮的轮轴连接，上齿轮轴安装有低速大扭矩马达，两条链条外侧安装有夹紧油缸，两条链条内侧安装有张紧油缸。夹紧油缸和张紧油缸与链条连接对链条作用，间接使夹持块夹紧和松开。

连续油管夹持块包括左右夹持块，左右夹持块结构相同，包括夹持部位和基座，夹持部位与基座一体成形，夹持部位为半圆形。夹持块是带动连续油管上提和下放的关键部件，其与连续油管之间形成的静摩擦力是带动连续油管动作的唯一驱动力。

夹持部位的夹持表面具有碳化钨涂层。碳化钨(WC)涂层具有高硬度。夹持块在使用时要保证平稳输送油管并不能打滑，控制好碳化钨颗粒大小，以确保既能有大的摩擦系数，又能不损伤连续油管。

注入头***还包括鹅颈管，鹅颈管安装在注入头顶部。

注入头支撑架支撑于井口地面，注入头支撑架上部四角通过绷绳与地面固定。

井口防喷***包括四闸板防喷器和防喷盒，防喷盒设置在四闸板防喷器上部。

动力***包括柴油机、离合器分动箱和液压泵，柴油机和离合器分动箱连接，离合器分动箱与液压泵连接，液压泵与液压***连接。

操作室包括操作台和电路***，电路***与操作台连接。操作台对整个设备进行操作控制。

操作室的前部设有液压管线堆放区。

滚筒***包括滚筒撬、连续管滚筒和排管器，连续管滚筒设置在滚筒撬上，排管器设置在连续管滚筒上。

本实用新型的有益效果

(1)各部件模块化设计，分为注入头***、滚筒***、控制***、动力源***、井控四闸板***，而且大部分部件国产化，考察了国内大量厂商，国产化部件，降低了设备及维护费用。

(2)在运输上，几个模块设备体积较小，适合于山区丘陵地区的运输。

(3)在使用范围上，该撬装式连续油管设备，连续油管尺寸范围在2″以下，可用于水平井测井、气举、冲砂等作业。

(4)操作简便，适合于我国操作人员现状水平。

(5)作业成本相对较低。经不完全统计，连续油管侧钻井成本仅为常规钻新井成本的二分之一到三分之一，这主要是由于来连续油管装置(CTU)的设备较少，搬迁、安装及作业井准备时间相对较短，另外连续油管技术(CT)起下作业速度较快使得其工作量相对较小。

(6)提升油井的产量。连续油管作业技术(CT)通过水平井侧钻或者重钻油管老井，增加了老井产油量，提升了其经济效益。

(7)提升作业安全可靠性。对某些敏感地层，在其作业时需要防止地层污染，同时要保护油层。而CT技术由丁具有作业安全可靠性高、可以进行不放喷、放压且带压连续作业等优势因此特别适合于这些敏感地层的作业。

(8)具有方便作业的优势。在大斜度定向井及水平井中经常进行的电测及钢丝绳作业，或者在水平井段中进行的冲砂洗井作业，非常适和于采用这种作业方式。

(9)具有海上作业优势。连续油管作业设备(CTU)具有占地面积小、成本低与作业周期短的特点。而海上平台钻井由于地面条件受限.故特别适合于采用这种作业方式。

附图说明

图1为本实用新型的撬装式连续油管作业机的整体结构示意图；

图2是本实用新型的撬装式连续油管作业机的另一结构示意图；

图3是注入头内的连续油管夹持***结构示意图；

图4是连续油管夹持块结构示意图；

图5是连续油管夹持块俯视结构示意图。

具体实施方式

以下所述仅为实用新型的较佳实施例，并不因此而限定本实用新型的保护范围。

如图1-2所示，一种撬装式连续油管作业机，包括注入头***、滚筒***、控制***、动力***、液压***和井口防喷***，控制***、动力***、液压***和滚筒***通过液压管线、信号线互相连接，滚筒***上的连续油管进入注入头***，井口防喷***安装在注入头***内。

控制***包括操作室3、操作控制撬4和动力撬14，操作室3与操作控制撬4连接，动力撬14与操作控制撬4连接。

注入头***包括注入***、连续油管夹持张紧***、鹅颈管7和注入头支撑架10，注入头***设置在注入头支撑架10上端，连续油管夹持张紧***设置在注入***内。

注入***包括注入头8。如图3所示，设置在注入头8内的连续油管夹持***包括连续油管夹持块16、左链条17、右链条18、上齿轮、下齿轮、低速大扭矩马达33，三组夹紧油缸19和两组张紧油缸20，连续油管夹持块16设置在左链条17和右链条18上，左链条17和右链条18通过上齿轮和下齿轮的轮轴连接，上齿轮轴安装有低速大扭矩马达33，两条链条外侧安装有三组夹紧油缸19，两条链条内侧安装有两组张紧油缸20。三组夹紧油缸即6个油缸，活塞穿过链条在另一侧。张紧油缸20是2个油缸，在下部，夹紧油缸19和张紧油缸20都是直接对链条作用，间接对夹持块作用。

如图4-5所示，连续油管夹持块16包括左夹持块21、右夹持块22，左夹持块21、右夹持块22结构相同，包括夹持部位23和基座24，夹持部位23与基座24一体成形，夹持部位23为半圆形。左夹持块21、右夹持块22是带动连续油管6上提和下放的关键部件，其与连续油管6之间形成的静摩擦力是带动连续油管动作的唯一驱动力。

夹持部位的夹持表面具有碳化钨涂层，即半圆形与连续油管接触的表面有碳化钨涂层。左夹持块21、右夹持块22采用低合金钢20CrNiMo为基体，夹持部位的夹持表面喷涂高硬度碳化钨(WC)涂层0.25mm，控制好碳化钨颗粒大小，以确保既能有大的摩擦系数，又能不损伤连续油管。

注入头8设置在注入头支撑架10上端，连续油管夹持块16设置在注入头8内。鹅颈管7安装在注入头8顶部。井口防喷***9包括四闸板防喷器25和防喷盒26，防喷盒26设置在四闸板防喷器25上部。动力***1包括柴油机、离合器分动箱和液压泵，柴油机和离合器分动箱连接，离合器分动箱与液压泵连接，液压泵与液压***连接。滚筒***包括滚筒撬5、连续管滚筒27，排管器28和润滑***12，连续管滚筒27设置在滚筒撬5上，排管器28设置在连续管滚筒27上，润滑***12设置在连续管滚筒27上，润滑***12用于润滑连续油管6，左链条17、右链条18，齿轮轴等。

首先将井口防喷***9安装于采油井口采油树上方，井口防喷***9包括四闸板防喷器27及上部的防喷盒28，井口防喷***9上部安装注入头8，注入头顶部安装鹅颈管7，注入头8通过与连续油管6相匹配的连续油管夹持块16夹持连续油管，将连续油管6下放和提出井口，鹅颈管7可保持连续油管6以一定的弯曲半径导入注入头8内，整套井口以上装置通过注入头支撑架10支撑于地面，上部四角与地面拉上绷绳，以使设备保持稳定。地面上按鹅颈管7方向一次摆放滚筒撬5与操作控制撬4，动力撬14放置于一侧，动力撬14上安装动力***1、液压***2，气路***15，动力***1由柴油机带动离合器分动箱及液压泵对液压***2提供动力，液压***原理见续油管作业液压原理图，操作室3安装在操作控制撬4上，为可升降结构，最高可升高800mm，便于操作员观察滚筒及连续油管动作，操作室内装有操作台，电路***，可对整个设备进行操作控制，对各项设备参数及工作状态进行监控，操作室3前部为液压管线堆放区29，各***通过液压管线，气压管线及电线信号线连接起来。操作室3具有柴油机电控柜30、液控***电控柜31等。液压***2包括液压油箱32等。

撬装式连续油管作业机设备的工作原理、工作过程如下：

首先按照要求安装摆放撬装式连续油管作业机，操作人员在控制室3电控上启动柴油机，柴油机通过离合器分动箱泵组输出动力，液压油通过控制阀组及液压管线先进入控制室3实现操控，然后由控制室3出来进入连续管滚筒27驱动马达，驱动马达带动连续管滚筒27旋转，同时将缠绕在连续管滚筒27上面的连续油管6向注入头8内输送，输送过程通过排管器28使连续管滚筒27上连续油管6有序输出，同时另一路液压泵输出的液压油经过液压管线6输送至注入头8驱动低速大扭矩马达33，低速大扭矩马达33带动左链条17、右链条18旋转，第三路液压泵输出的液压油进入井口防喷***9及夹紧油缸21，使左链条17、右链条18上安装的连续油管夹持块16抱紧连续油管6，在低速大扭矩马达33带动下，向井口内注入连续油管6。该过程需要操作人员在控制室3内适时调整连续管滚筒27转速及注入头8注入速度，以使其保持同步。当连续油管起出时，施工过程与下入连续油管一致，反向操作手柄即可。

本实用新型并不局限于上述实施方式，任何本领域技术人员都可做多种修改和变化，在不脱离本实用新型的精神下，都在本实用新型所要求保护范围。

Claims (10)

1.一种撬装式连续油管作业机，其特征在于，包括注入头***、滚筒***、控制***、动力***、液压***和井口防喷***，控制***、动力***、液压***和滚筒***通过管线互相连接，滚筒***上的连续油管进入注入头***，井口防喷***安装在注入头***内。

2.根据权利要求1所述的撬装式连续油管作业机，其特征在于，控制***包括操作室、操作控制撬和动力撬，操作室与操作控制撬连接，动力撬与操作控制撬连接。

3.根据权利要求1所述的撬装式连续油管作业机，其特征在于，注入头***包括注入***、连续油管夹持张紧***和注入头支撑架，注入头***设置在注入头支撑架上端，连续油管夹持张紧***设置在注入***内。

4.根据权利要求3所述的撬装式连续油管作业机，其特征在于，连续油管夹持***包括连续油管夹持块、左右两条链条、上齿轮、下齿轮、低速大扭矩马达、夹紧油缸和张紧油缸，连续油管夹持块设置在左右两条链条上，链条通过上齿轮和下齿轮的轮轴连接，上齿轮轴安装有低速大扭矩马达，两条链条外侧安装有夹紧油缸，两条链条内侧安装有张紧油缸。

5.根据权利要求4所述的撬装式连续油管作业机，其特征在于，连续油管夹持块包括左右夹持块，左右夹持块结构相同，包括夹持部位和基座，夹持部位与基座一体成形，夹持部位为半圆形。

6.根据权利要求5所述的撬装式连续油管作业机，其特征在于，夹持部位的夹持表面具有碳化钨涂层。

7.根据权利要求3所述的撬装式连续油管作业机，其特征在于，注入头***还包括鹅颈管，鹅颈管安装在注入头顶部。

8.根据权利要求3所述的撬装式连续油管作业机，其特征在于，注入头支撑架支撑于井口地面，注入头支撑架上部四角通过绷绳与地面固定。

9.根据权利要求1所述的撬装式连续油管作业机，其特征在于，井口防喷***包括四闸板防喷器和防喷盒，防喷盒设置在四闸板防喷器上部。

10.根据权利要求1所述的撬装式连续油管作业机，其特征在于，动力***包括柴油机、离合器分动箱和液压泵，柴油机和离合器分动箱连接，离合器分动箱与液压泵连接，液压泵与液压***连接。