专利名称：多功能液压修井机旋转系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于石油天然气井下作业工艺技术，是液压修井机系统，特别是多功能液压修井机旋转系统。
背景技术：
我国油、气、水井多数已进入中后期。随着开采年限的增长、作业次数的增多，事故井逐年增多且越来越复杂，修井工作量越来越大，修井费用也越来越高。因此，快修井、多修井、低成本修井是油田增产的重要措施之一。修井工艺技术，是各大油气田为了对老井、事故井进行处理的一种实用工艺 技术。随着科学技术的高速发展，该工艺技术已得到突飞猛进的发展。相继出现了大修套管整形补贴、取套换套、井下复杂落物打捞等一系列新工艺新技术。但是在处理复杂事故井时需动用大型作业设备造成费用较高，对于我国目前的现状，低成本是开发和后续进行修井作业的基础。目前，小修作业在作业过程中如果需处理井内管柱遇卡倒扣、钻磨水泥塞桥塞等作业，由于小修作业没有自带的旋转系统，无法完成其旋转功能。有些采用现场的液压钳进行倒扣作业，由于液压钳本身无缓慢泄压装置，在倒扣时若没有倒开扣，此时管柱将具有巨大的扭矩力，如果此时液压钳泄压，管柱将瞬间释放其扭矩力，整个管柱在扭矩力的作用下，反向快速旋转，这种释放风险非常大，容易伤害井口操作人员，损坏井口设备。当需要处理井内管柱遇卡倒扣、磨钻水泥塞、桥塞等大修作业才能完成的作业时，通常需要大修作业设备，有时还需要钻杆、钻井平台等配合才能完成作业，该装置自带的旋转系统可以顺利实现其所有功能，实现成本的最低化。并且具有现场操作安全、方便、安装时间短、可靠性强等特点。前期我们在阜新驰宇石油机械有限公司发明的多功能液压修井机基础上，加装了旋转系统，解决了该装置只有上提或下压功能，而无旋转功能的历史。该旋转系统的设计和使用表明，基本上解决了在处理复杂井况中的旋转作业功能。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种多功能液压修井机旋转系统，用于解决将井内管柱卡钻后倒扣、钻磨桥塞、钻磨水泥塞等旋转作业。本实用新型的技术方案是多功能液压修井机旋转系统，它是由一台XQ89/3YF型液压动力钳和其连接的液压控制回路改装制成，XQ89/3YF型液压动力钳通过与下卡管装置的换向阀导通连入液压控制回路，其特征是拆除XQ89/3YF型液压动力钳的背钳，在XQ89/3YF型液压动力钳主钳下方通过螺柱固定连接具有相同开口的钢板底座，钢板底座通过带有弹簧的导柱与液压控制主机顶部固定连接；液压控制回路中加入三个针阀，第一针阀与改装过的液压钳并联连入液压控制回路，第二针阀与液压控制回路中的升举缸并联，第三针阀与升举缸串联接入回油管线。[0009]所述的钢板底座是钳形钢板，末端和前端设置有三个耳环，耳环位置与XQ89/3YF型液压动力钳的主钳的三个耳环位置相同，对应的耳环通过螺柱连接将钢板底座与XQ89/3YF型液压动力钳的主钳固定连接。所述的钢板底座是钳形钢板，钢板底座钳口处的两侧分别设有对称的两个孔，四个上端设有螺母、外侧套有弹簧的导柱分别插入底座的孔内，导柱的下端设有螺纹，导柱与液压控制主机顶部的螺孔固定连接。 所述的升举缸是液压缸。本实用新型的特点是1、通过对原有修井机系统的整体设计与改进，决了目前在用的所有修井作业装置无自带旋转系统的历史，通过现场与现场修井作业装置配合使用发现，该装置完全满足现场施工要求，大大节余了修井作业过程中处理井下复杂的费用。 2、旋转系统上、下移动功能的设计，解决了在装、卸油管丝扣时，旋转系统固定的问题。3、旋转系统具有缓慢释放管柱扭矩力的设计，解决了大扭矩释放瞬间液压钳失控的问题。
下面将结合实施例对本实用新型作进一步的说明。图I是改装后的液压钳结构示意图；图2是钢板底座结构示意图；图3是钢板底座连接不意图；图4是改进后的液压控制回路结构图；图5是液压系统缓慢回路图；图6是升举缸浮动回路图。图中1、XQ89/3YF型液压动力钳主钳；2、钢板底座；3、螺柱；4、导柱；5、螺母；6、弹簧；7、第一针阀；8、第二针阀；9、升举缸；10、第三针阀；11、下卡管装置。
具体实施方式
实施例I多功能液压修井机旋转系统，它是由一台XQ89/3YF型液压动力钳和其连接的液压控制回路改装制成，XQ89/3YF型液压动力钳通过与下卡管装置11的换向阀导通连入液压控制回路，其特征是拆除XQ89/3YF型液压动力钳的背钳，在XQ89/3YF型液压动力钳主钳I下方通过螺柱3固定连接具有相同开口的钢板底座2，钢板底座2通过带有弹簧6的导柱4与液压控制主机顶部固定连接；液压控制回路中加入三个针阀，第一针阀7与改装过的液压钳并联连入液压控制回路，第二针阀8与液压控制回路中的升举缸9并联，第三针阀10与升举缸9串联接入回油管线。实施例2多功能液压修井机旋转系统，它是由一台XQ89/3YF型液压动力钳和其连接的液压控制回路改装制成。如图I所述，XQ89/3YF型液压动力钳的改装[0028]首先，拆除XQ89/3YF型液压动力钳的背钳。其次，如图2所示，制作钳形的钢板底座2，钢板底座2的末端和前端设置有三个耳环，三个耳环的位置与XQ89/3YF型液压动力钳主钳I的耳环位置相同，同时在钢板底座2的钳口处两侧分别设置对称的两个孔，共计4个孔。然后，如图3所示，将钢板底座2的耳环与XQ89/3YF型液压动力钳主钳I的耳环对应，并通过螺柱3固定连接；四个导柱4分别插入钢板底座2钳口处的四个孔内，每个导柱上端都配有螺母5，外侧都套有弹簧6，下端都设置有螺纹。如图4所示，液压控制回路的改进首先，如图5所示，第一针阀7通过与改装过的液压钳并联，连入液压控制回路，构成液压系统缓慢回路。其次，如图6所示，第二针阀8通过与液压控制回路中的升举缸9并联，连入液压控制回路。然后，第三针阀10通过与液压控制回路中的升举缸9串联接回油管线，连入液压控制回路，第二针阀8、第三针阀10和升举缸9共同构成了升举缸浮动回路，升举缸这里采用液压缸。工作时，改装后的液压钳通过导柱4与液压控制回路的主机顶部螺孔固定连接，将液压控制回路中的下卡管装置11的换向阀工作口与液压钳导通，同时将改装后的液压钳自带的换向阀手柄前推并固定，在液压控制回路中操作换向阀手柄即可远程控制改装后的液压钳的开启、停止以及正、反转。所述的下卡管装置11就是个卡管子的卡子。针对配合液压钳进行倒扣由于第一针阀7的设置，形成了液压系统缓慢回路，当倒扣失败时，调整第一针阀7的开度可以控制液压钳反转的速度，达到缓慢释放管柱扭矩的目的，解决了大扭矩释放瞬间液压钳失控的问题。针对配合液压钳钻塞当钻塞过程中发生憋钻情况时，调整第一针阀7开度可以控制液压钳反转速度，达到缓慢释放管柱扭矩的目的。同时，由于第二针阀8和第三针阀10的设置，构成了升举缸浮动回路，在开始钻塞前，将升举缸9升到顶部，液压钳开始钻塞后，先打开第二针阀8，然后缓慢打开第三针阀10到一定量，使升举缸9随管柱同时下降；当升举缸9下降到底部后，先关闭第三针阀10，然后关闭第二针阀8，使液压钳反转放开卡瓦，随后升起升举缸9到顶部。重复操作第二针阀8与第三针阀10进行开钻，在钻进过程中升举缸9始终处于浮动状态，进尺及钻压由修井机大钩控制。在倒扣和钻塞时，必须将主机的两个辅助支脚埋入地面IOOmm深，并将丝杠拧紧顶死底脚，防止钻塞和倒扣时的反向扭矩将套管头倒开。本实用新型的中涉及的XQ89/3YF型液压动力钳和其连接的液压控制回路是井下作业中常用的设备和控制系统，在此不作详细的说明。
权利要求1.多功能液压修井机旋转系统，它是由一台XQ89/3YF型液压动力钳和其连接的液压控制回路改装制成，XQ89/3YF型液压动力钳通过与下卡管装置(11)的换向阀导通连入液压控制回路，其特征是拆除XQ89/3YF型液压动力钳的背钳，在XQ89/3YF型液压动力钳主钳(I)下方通过螺柱(3)固定连接具有相同开口的钢板底座(2)，钢板底座(2)通过带有弹簧(6)的导柱(4)与液压控制主机顶部固定连接；液压控制回路中加入三个针阀，第一针阀(7)与改装过的液压钳并联连入液压控制回路，第二针阀(8)与液压控制回路中的升举缸(9)并联，第三针阀(10)与升举缸(9)串联接入回油管线。
2.根据权利要求I中所述的多功能液压修井机旋转系统，其特征是所述的钢板底座(2)是钳形钢板，末端和前端设置有三个耳环，耳环位置与XQ89/3YF型液压动力钳的主钳的三个耳环位置相同，对应的耳环通过螺柱(3)连接将钢板底座(2)与XQ89/3YF型液压动力钳的主钳固定连接。
3.根据权利要求I中所述的多功能液压修井机旋转系统，其特征是所述的钢板底座(2)是钳形钢板，钢板底座(2)钳口处的两侧分别设有对称的两个孔，四个上端设有螺母(5)、外侧套有弹簧￠)的导柱(4)分别插入底座的孔内，导柱(4)的下端设有螺纹，导柱(4)与液压控制主机顶部的螺孔固定连接。
4.根据权利要求I中所述的多功能液压修井机旋转系统，其特征是所述的升举缸(9)是液压缸。
专利摘要本实用新型属于石油天然气井下作业工艺技术，是多功能液压修井机旋转系统。它是由一台XQ89/3YF型液压动力钳和其连接的液压控制回路改装制成，XQ89/3YF型液压动力钳通过与下卡管装置的换向阀导通连入液压控制回路，其特征是拆除XQ89/3YF型液压动力钳的背钳，在XQ89/3YF型液压动力钳主钳下方通过螺柱固定连接具有相同开口的钢板底座，钢板底座通过带有弹簧的导柱与液压控制主机顶部固定连接；液压控制回路中加入三个针阀，第一针阀与下卡管装置并联连入液压控制回路，第二针阀与液压控制回路中的升举缸并联，第三针阀与升举缸串联接入回油管线。该系统用于解决将井内管柱卡钻后倒扣、钻磨桥塞、钻磨水泥塞等旋转作业。
文档编号E21B19/16GK202767913SQ20122047874
公开日2013年3月6日 申请日期2012年9月19日 优先权日2012年9月19日
发明者孙虎, 邓继学, 付长赢, 刘培润, 魏建荣, 韩文哲, 徐迎新, 杨红斌, 高红平 申请人:中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司