连续油管工具介绍
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连续油管井下工具系列第一节标准下井仪器串部件一、接头1.元头螺钉及凹座接头连续油管无头螺钉和凹座接头可将连续油管联接到工作管柱上(见图2~1)。
接头通过无头螺钉连接在连续油管上,螺钉可嵌进连续油管的凹槽中。
连续油管的凹痕由凹痕工具压制而成,在与接头连接的相同位置压制。
2.压制凹痕工具用凹痕锤在连续油管壁上精确地压制凹痕(见图2—2)。
3.外部卡瓦式接头连续油管外部卡瓦式接头,可将连续油管连接到通过螺纹连接的工作管柱上(见图2—3)。
该接头利用一组搭扣型卡瓦,通过楔进作用抓紧连续油管,因此,拉力越大抓得越紧,卡瓦不能旋转。
该接头的特点是上部的搭扣是垂直的,可防止接头在连续油管上旋转。
4.进入接头进入接头与连续油管外径一样,进入接头可连接到连续油管的内表面上,将带凹槽的连续油管旋进接头,从而将接头固定,接头上配合有预先用特定工具打制的沟槽(见图2— 4)。
5.双端进入接头双端进入接头可将两段连续油管连接到一起,其外径尺寸与连续油管一样(见图2—5)。
双端进入接头也进入连续油管的内表面,其连接方法同前面说的进入接头一样。
6.进入接头压制皱纹工具该工具用于进入接头的连接,使用该工具可方便地将连续油管与进入接头连接在一起。
该工具有两只交替轮,一只用于将连续油管套接到进入接头上,另一只是切割轮,用于切断连续油管(见图2--6)。
7.内部卡瓦接头连续油管内部卡瓦接头将连续油管连接到由螺纹连接的连续油管工具或工作管柱上。
内部卡瓦接头连接到连续油管的内表面上,接头用锥形卡瓦固定(见图2--7)。
8.双端内部卡瓦接头双端内部卡瓦接头将两段连续油管连接在一起,同样用锥形卡瓦固定在连续油管的内表面上(见图2—8)。
二、安全阀1.双瓣回压阀双瓣回压阀是标准的连续油管串元件(见图2—9)。
其作用是当地表设备或连续油管串损坏时阻止井中流体回流至连续油管。
为了其密封的安全性,该阀在设计上采取了双层密封,较高压力作用在阀瓣上时,聚四氟乙烯可对流体进行低压密封。
第二章注入头部件2.1注入头概述连续油管注入器是连续油管作业装备的关键设备,注入器主要功能是夹持油管并克服井下压力对油管柱的上顶力和摩擦力,把连续油管下入井内或夹持不动或从井内起出,控制油管注入和起出的速度。
2.2结构形式的拟定通过对油田连续油管注入头的现场调研,查阅国内外相关文献,多种方案对比,确定注入头设计方案,结构如图2-1、图2-2所示。
由两台同步的可正反转动的液压马达提供动力,链条驱动,带动夹持块夹持连续油管上下移动。
液压马达为低速径向柱塞马达,带有内部实效保护。
两个液压马达通过液压系统达到基本同步,由同步齿轮传动实现链轮的机械同步;由两组胀紧液压缸推动浮动夹块达到链条胀紧的目的;由夹紧液压缸推动夹紧浮动夹块,夹紧装在链条上的油管夹块夹紧油管,通过链条带动夹块实现油管起下动作。
链条上由带有特殊表面形状和处理工艺的夹持块通过链条销轴固定在一起,以适应连续油管的外径,并达到良好的夹持注入的性能,同时达到最小连续油管的夹持变形和最低的附加应力;由压力传感器通过杠杆机构测量连续油管注入和上提力的大小。
注入头的主要设计参数如下:1、驱动方式:液压马达;2、注入最大下入速度:60m/min(1m/s);3、注入方式:夹持夹块摩擦驱动,链条带动夹块传动;4、链条张紧液缸数: 2*2个5、链条夹紧液缸数: 3*2个;6、最大下井深度: 4000m;7、测力系统:压力传感器;8、液压马达型号:CA50;9、适应连续油管:Ф31.75mm,Ф38.1mm;2.3结构形式设计说明1、连续油管起下方式作业要求连续油管不断的向油井内注入或起出。
利用夹块夹持油管产生足够的摩擦力,再利用链条输送夹块完成油管的注入或起出。
为了使夹块对油管的夹持应力不超限,必须采用多个夹块夹持。
2、夹块夹持方式因多夹块必须同时夹持,采用三级浮动的多滚子夹头。
为了保证每个夹块都有一个浮动夹头的滚子夹持,油管承受的夹持力足够能产生下入和提升4000m油管的使用要求。
第十章连续油管技术连续油管设备是一种液压驱动的修井设备,有车装和橇装两种,既可用于海上平台又可用于陆地油田。
它可以代替一般的修井设备和钢丝作业设备进行修井、完井及钢丝作业等,特别是在气举、酸化、冲砂、洗井、打捞作业、打水泥塞、坐封过油管封隔器、大斜度井及水平井作业等方面得到越来越广泛的应用。
第一节连续油管设备如图10-1-1所示,连续油管作业设备主要由:注入头(驱动导向系统),滚筒和连续油管,操作间,动力源,防喷系统等五部分组成。
一、连续油管地面设备1.注入头注入头(驱动导向装置)是将连续油管下入井内或是将油管从井内提出的装置,其结构如图10-1-2所示,其技术规范如表10-1-1。
表10-1-1 注入头技术规范(1)驱动部分该装置是由两个相对而视的链条盒构成,每个链条盒中含有两条环形的内链条和外链条,链条盒上装有两个液压动力装置。
连续油管的运动原理如下:液压泵对链条盒提供液压传动力量,由于内链是双向驱动,因而可带动外链产生双向运动。
外链紧密压合在连续油管上,产生轴向的摩擦力,这种摩擦力量要远大于连续油管本身的自重,使之可自如地对油管进行上提、下放以及震击等作业。
哈里伯顿公司的驱动装置有30K和80K两种,30K的最大承载力为17t(380001b),最大速度为26m/min(85ft/min),80K的最大承载力为36t (800001b),最大速度为52m/min(170ft/min),结构如图10-1-3链条驱动装置。
液压泵最大推荐压力为17.2MPa(2500psi)。
(2)导向部分该装置在驱动装置之上,连续油管从滚筒输出后被置于布满滚子的鹅颈形轨道上,并有一个弯形的护栅,罩在连续油管上,使连续油管能更便捷地沿着所定轨道运动,避免连续油管在运动中跳离轨道。
参见图10-1-4导向部分。
(3)负荷传感器该装置位于注入头下端和支撑架之间,与井口装置相连,注入头的重量和在井内连续油管的重量通过负荷传感器与井口和支撑架分开。