柔性复合油管管柱起下设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种柔性复合油管管柱起下设备，是为提升柔性复合油管管柱的有效作业效率而设计的。本起下设备主要由收放线机构、排线机构、牵引机构和井口扶正机构组成。排线和收放线机构用于油管的排列与缠绕，牵引机构用于控制油管移动，井口扶正机构用于保证油管对准井口，顺利起下。本发明通过滑轮组引导及设备变频控制，保持各组件的运行协调一致，实现柔性复合油管管柱的起下作业，无需安装变压器等电路设备，符合一般抽油机井场的使用条件，能方便井场作业，有效避免柔性复合油管外壁的磨损、刮伤和拉伤，保证其完整下入或起出注水井筒。
【专利说明】柔性复合油管管柱起下设备
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种柔性复合油管管柱起下设备，属于油田注水井开发【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 长庆油田所在鄂尔多斯盆地处于干旱少雨区，自然水资源匮乏，注水开发能保持 地层能量，提高采收率，因此，实施油田采出水回注工艺。采出水具有较强的腐蚀性，普通钢 制的注水管柱使用寿命较短，一般为4-5年。柔性复合油管适合注水井使用，但其与普通钢 制油管不同，井下作业设备也不同，而目前尚没有满足柔性复合油管在注水井中作业的起 下设备。
[0003] 现有技术中使用的连续油管与此油管类似，多用于气田排水采气工艺，但一般结 构较为复杂，注入装置为一体设计，不能打开，不能拆卸出连续管线，维修较困难，不适于柔 性复合油管的起下作业。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种柔性复合油管管柱起下设备，其能满足注水井井筒的 作业要求，实现柔性复合油管管柱的有效起下作业，提升作业效率。
[0005] 本发明的具体技术方案如下：
[0006] 本起下设备包括收放线机构、排线机构、牵引机构、支杆、上鹅颈滑轮、下鹅颈滑 轮、井口扶正机构、三角支架和底座：
[0007] 收放线机构的收放线盘固定在收放线支架上，支架两端设有控制收放线盘转速和 移动方向的收放线驱动装置。
[0008] 排线机构的丝杠设在排线支架上，丝杠一端连接控制其旋转的排线驱动装置；排 线仪连接在丝杠上，其壳体两侧设有限位开关。
[0009] 牵引机构锁紧部分：框体的顶面上设有吊耳，框体两端面上设有同心的油管孔。框 体右端面外壁上设有一个手轮和围绕油管孔的、均布的、由链条链接的锁紧链轮，其中一锁 紧链轮通过手柄连接手轮；框体右端面内壁连接对应锁紧链轮的驱动轴；每个驱动轴均通 过连杆连接各自对应的锁紧条的右端；锁紧条上均套装皮带，锁紧条下方设有皮带支撑，锁 紧条左端均设有驱动皮带转动的皮带轮。
[0010] 牵引机构传动部分：框体的左端面内壁上设有一个电机链轮和围绕油管孔的、均 布的、由链条链接的驱动链轮，其中一驱动链轮链接电机链轮，电机链轮连接设在框体左端 面内壁下部的电机，每个驱动链轮均通过传动连杆连接各自对应的皮带轮。
[0011] 支杆一端连接吊耳，一端连接上鹅颈滑轮；下鹅颈滑轮通过三角支架固定于框体 右端面下部；上鹅颈滑轮和下鹅颈滑轮的弯曲度为柔性复合油管的最小弯曲半径。
[0012] 井口扶正机构的底座上设有扶正驱动装置和传动箱，传动箱内设有滑轮组，滑轮 组通过皮带连接扶正驱动装置，传动箱上设有用于穿插柔性复合油管的通孔。
[0013] 本发明通过滑轮组引导及设备变频控制，保持各组件的运行协调一致，实现柔性 复合油管管柱的起下作业，无需安装变压器等电路设备，符合一般抽油机井场的使用条件， 能方便井场作业，有效避免柔性复合油管外壁的磨损、刮伤和拉伤，保证其完整下入或起出 注水井筒。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1为柔性复合油管管柱起下设备结构示意图；
[0015] 图2为柔性复合油管管柱起下设备收放线机构示意图；
[0016] 图3为柔性复合油管管柱起下设备排线机构示意图；
[0017] 图4为柔性复合油管管柱起下设备牵引机构示意图；
[0018] 图5为柔性复合油管管柱起下设备牵引机构右端面示意图；
[0019] 图6为柔性复合油管管柱起下设备牵引机构左端面内壁示意图；
[0020] 图7为柔性复合油管管柱起下设备井口扶正机构示意图。
【具体实施方式】
[0021] 实施例：
[0022] 参照图1至7对本发明的实施例进一步说明：
[0023] 本发明包括收放线机构1、排线机构2、牵引机构3、支杆4、上鹅颈滑轮5、下鹅颈滑 轮6、井口扶正机构7、三角支架8和底座9 :
[0024] 收放线机构1的收放线盘1. 1固定在收放线支架1. 2上，支架1. 2两端设有控制 收放线盘1. 1转速和移动方向的收放线驱动装置1. 3。
[0025] 排线机构2的丝杠2. 3设在排线支架2. 5上，丝杠2. 3 -端连接控制其旋转的排 线驱动装置2. 4 ;排线仪2. 1连接在丝杠2. 3上，其壳体两侧设有限位开关2. 2。排线驱动 装置2. 4和限位开关2. 2驱动排线仪2. 1反复折回移动，整齐排列柔性复合油管10。
[0026] 牵引机构3锁紧部分：框体3. 6的顶面3. 5上设有吊耳3. 7,框体3. 6两端面上设 有同心的油管孔3. 4。框体3. 6右端面外壁上设有一个手轮3. 12和围绕油管孔3. 4的三个 均布的、由链条链接的锁紧链轮3. 11，其中一锁紧链轮3. 11通过手柄连接手轮3. 12 ;框体 3. 6右端面内壁连接对应三个锁紧链轮3. 11的三个驱动轴3. 10 ;每个驱动轴3. 10均通过 连杆3. 13连接各自对应的锁紧条3. 8的右端；三个锁紧条3. 8上均套装皮带3. 9,两个下 面的锁紧条3. 8下方设有皮带支撑3. 14,锁紧条3. 8左端均设有驱动皮带3. 9转动的皮带 轮 3. 2。
[0027] 牵引机构3传动部分：框体3. 6的左端面内壁上设有一个电机链轮3. 15和围绕油 管孔3. 4的三个均布的、由链条链接的驱动链轮3. 16,其中一驱动链轮3. 16链接电机链轮 3. 15,电机链轮3. 15连接设在框体3. 6左端面内壁下部的电机3. 1，每个驱动链轮3. 16均 通过传动连杆3. 3连接各自对应的皮带轮3. 2。
[0028] 牵引机构3的锁紧和传动功能：
[0029] 顺时针转动手轮3. 12,通过手柄带动三个锁紧链轮3. 11及三个驱动轴3. 10同速 同向转动，驱动三个连杆3. 13向右移动，带动三个锁紧条3. 8向中心位置移动，紧贴柔性复 合油管10外壁，将其锁紧。电机3. 1通过电机链轮3. 15带动三个传动链轮3. 16转动，传 动链轮3. 16通过传动连杆3. 3带动皮带轮3. 2旋转，使皮带3. 9以一定的速度围绕锁紧条 3. 8转动，柔性复合油管10在锁紧条3. 8的加持力及皮带3. 9的摩擦力作用下被向右牵引 传动。
[0030] 支杆4 一端连接吊耳3. 7, 一端连接上鹅颈滑轮5 ;下鹅颈滑轮6通过三角支架8 固定于框体3. 6右端面下部；上鹅颈滑轮5和下鹅颈滑轮6的弯曲度为柔性复合油管10的 最小弯曲半径，以方便其弯曲和对准井口。
[0031] 井口扶正机构7的底座7. 4上设有扶正驱动装置7. 1和传动箱7. 3,传动箱7. 3内 设有滑轮组7. 2,滑轮组7. 2通过皮带连接扶正驱动装置7. 1，传动箱7. 3上设有用于穿插 柔性复合油管10的通孔。
[0032] 本柔性复合油管管柱起下设备的安装如下：
[0033] 用螺栓将收放线机构1、排线机构2和牵引机构3固定在底座9上，将支杆4 一端 连接吊耳3. 7,另一端连接上鹅颈滑轮5,在牵引机构3侧面连接三角支架8,在三角支架8 角端连接下鹅颈滑轮6,将井口扶正机构7固定在下鹅颈滑轮6下方的注水井口平台上。 [0034] 柔性复合油管管柱起下设备的下入过程如下：
[0035] 第一种方式：将连接于收放线机构1的柔性复合油管10牵引至上鹅颈滑轮5后对 准井口方向，再经井口扶正机构7下放到注水井井口。启动各机构驱动装置，驱动收放线盘 1. 1和滑轮组7. 2以相同的速度转动，带动柔性复合油管10下入井筒。当柔性复合油管10 下至离终点15米左右时停机，安装连接接头、提拉接头和钢丝，再次启动装置继续下入。当 连接接头抵达井口扶正机构7上时停机，用卡瓦卡住连接接头，卸掉钢丝提拉接头和井口 扶正机构7,安装提升短节和注水井口，完成管柱下入。
[0036] 第二种方式：将连接于收放线机构1的柔性复合油管10通过牵引机构3牵引至下 鹅颈滑轮6后对准井口方向，再经井口扶正机构7下放到注水井井口；启动各机构驱动装 置，驱动收放线盘1. 1、皮带轮3. 2和滑轮组7. 2以相同的速度转动，带动柔性复合油管10 下入井筒。当柔性复合油管10下至离终点15米左右时停机，安装连接接头、提拉接头和钢 丝，再次启动装置继续下入。当连接接头抵达井口扶正机构7上时停机，用卡瓦卡住连接接 头，卸掉钢丝提拉接头和井口扶正机构7,安装提升短节和注水井口，完成管柱下入。
[0037] 柔性复合油管管柱起下设备的起出过程如下：
[0038] 将提拉钢丝一头固定在收放线盘1. 1 一端，另一端经排线机构2、牵引机构3、上鹅 颈滑轮5或下鹅颈滑轮6连接提拉接头；卸掉注水井口，将提升短节和连接接头起出井口， 用卡瓦卡住连接接头，卸掉提升短节，将提拉接头通过螺纹连接到连接接头。启动各机构驱 动装置，驱动收放线盘11、皮带轮3. 2和滑轮组7. 2以相同的速度向后回转，带动柔性复合 油管10起出井筒。当柔性复合油管10在收放线盘11上缠满一层时，排线驱动装置2. 4驱 动排线仪2. 1回转布排，实现柔性复合油管10在收放线盘11上的整齐排列，直至其全部起 出。
【权利要求】
1. 一种柔性复合油管管柱起下设备，其特征在于： 本起下设备包括收放线机构（1)、排线机构（2)、牵引机构（3)、支杆（4)、上鹅颈滑轮 (5)、下鹅颈滑轮（6)、井口扶正机构（7)、三角支架（8)和底座（9): 收放线机构（1)的收放线盘（1. 1)固定在收放线支架（1. 2)上，支架（1. 2)两端设有 控制收放线盘（1. 1)转速和移动方向的收放线驱动装置（1. 3); 排线机构（2)的丝杠（2. 3)设在排线支架（2. 5)上，丝杠（2. 3) -端连接控制其旋转的 排线驱动装置（2. 4);排线仪（2. 1)连接在丝杠（2. 3)上，其壳体两侧设有限位开关（2. 2); 牵引机构（3)锁紧部分：框体（3. 6)的顶面（3. 5)上设有吊耳（3. 7)，框体（3. 6)两端 面上设有同心的油管孔（3. 4);框体（3. 6)右端面外壁上设有一个手轮（3. 12)和围绕油管 孔（3. 4)的、均布的、由链条链接的锁紧链轮（3. 11)，其中一锁紧链轮（3. 11)通过手柄连接 手轮（3. 12);框体（3. 6)右端面内壁连接对应锁紧链轮（3. 11)的驱动轴（3. 10);每个驱动 轴（3. 10)均通过连杆（3. 13)连接各自对应的锁紧条（3. 8)的右端；锁紧条（3. 8)上均套 装皮带（3. 9)，锁紧条（3. 8)下方设有皮带支撑（3. 14)，锁紧条（3. 8)左端均设有驱动皮带 (3.9)转动的皮带轮（3.2); 牵引机构（3)传动部分：框体（3. 6)的左端面内壁上设有一个电机链轮（3. 15)和围绕 油管孔（3. 4)的、均布的、由链条链接的驱动链轮（3. 16)，其中一驱动链轮（3. 16)链接电机 链轮（3. 15)，电机链轮（3. 15)连接设在框体（3. 6)左端面内壁下部的电机（3. 1)，每个驱 动链轮（3. 16)均通过传动连杆（3. 3)连接各自对应的皮带轮（3. 2)。 支杆（4) 一端连接吊耳（3. 7)，一端连接上鹅颈滑轮（5);下鹅颈滑轮（6)通过三角支 架（8)固定于框体（3.6)右端面下部；上鹅颈滑轮（5)和下鹅颈滑轮（6)的弯曲度为柔性 复合油管（10)的最小弯曲半径； 井口扶正机构（7)的底座（7.4)上设有扶正驱动装置（7. 1)和传动箱（7. 3)，传动箱 (7. 3)内设有滑轮组（7. 2)，滑轮组（7. 2)通过皮带连接扶正驱动装置（7. 1)，传动箱（7. 3) 上设有用于穿插柔性复合油管（10)的通孔。
2. 根据权利要求1所述的柔性复合油管管柱起下设备，其特征在于框体（3.6)上设有 三个锁紧链轮（3. 11);框体（3. 6)上连接三个驱动轴（3. 10);三个驱动轴（3. 10)对应连接 三个锁紧条（3. 8);框体（3. 6)上设有三个驱动链轮（3. 16)，三个驱动链轮（3. 16)对应连 接三个皮带轮（3. 2)。
3. 根据权利要求1所述的柔性复合油管管柱起下设备，其特征在于本起下设备通过滑 轮组引导及设备变频控制，保持各组件的运行协调一致，实现柔性复合油管管柱的起下作 业，无需安装变压器等电路设备，符合一般抽油机井场的使用条件，能方便井场作业，有效 避免柔性复合油管外壁的磨损、刮伤和拉伤，保证其完整下入或起出注水井筒。
【文档编号】E21B19/22GK104100217SQ201310114349
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2013年4月3日 优先权日:2013年4月3日
【发明者】申晓莉, 朱天寿, 曾亚勤, 郭方元, 胡美艳, 巨亚锋, 于九政, 徐自强 申请人:中国石油天然气股份有限公司