连续油管注入设备及系统的制作方法

本发明涉及石油施工技术领域，尤其是涉及一种连续油管注入设备及系统。

背景技术：

连续油管是经过特殊锻造工艺加工而成的可达几千米长度的柔性等径钢管，在石油及天然气施工过程中起到提供输送介质通道、提供井下工具下入载体等作用，具有安全、快速的特点。连续油管设备的主要功能是完成连续油管的起下，该装备广泛应用于钻井、修井、试油及完井等领域。

现在世界上许多油田已进入开发后期，我国的大部分油田也进入了高含水期，产量急剧下降，修井工作量增加，对新技术、如连续油管设备等新装备的需求不断增加，使连续油管设备得到广泛的应用。另外随着低渗透油气藏和页岩气等特殊油气藏的开发，连续油管设备已经成为必备设备之一。如何在保持其安全、快速的特点的基础上上进一步降低设备及综合作业成本、提高时效已经成为迫切需要解决的问题。

连续油管的起下由专用设备即连续油管设备完成，连续油管设备的核心是注入头，如图1所示，其主要原理为通过驱动轮的旋转带动链条运动从而实现连续油管的注入与起出，为了使连续油管能够顺利进入链条之间，该装置需与鹅颈状导向装置101配合使用，一般情况下需要将其与注入头上的其它设备现场安装。

目前常用的连续油管设备作业状态如图2所示。现场将连续油管注入头安装在专用机架上，在注入头上再安装鹅颈状导向装置101。连续油管设备的其它功能设备保留在连续油管车上，预先缠绕在连续油管滚筒上的连续油管通过鹅颈状导向装置进入注入头，并通过防喷器和防喷管进入井口直至井内预定位置进行施工作业，完成作业后将连续油管再缠绕在连续油管滚筒上即完成施工。由于注入头体积大、重量重，为了确保施工安全，现场往往需要大吨位吊车201处于伺服状态。

综上所述，现有技术中连续油管存在结构复杂、成本高的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种连续油管注入设备及系统，以缓解现有技术中连续油管设备结构复杂、成本高的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种连续油管注入设备，所述连续油管注入设备包括：驱动装置、传动装置、固定装置、注入装置以及夹紧装置；所述注入装置固定设置在所述固定装置上，所述夹紧装置固定设置在所述注入装置上；所述驱动装置通过所述传动装置与所述注入装置传动连接；所述注入装置用于连续油管的注入和起出；所述夹紧装置用于将连续油管压紧在所述注入装置上；所述驱动装置驱动所述传动装置运动，带动设置在所述注入装置上的连续油管运动。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述夹紧装置包括：联接支架、夹紧轮固定机构、设置在所述联接支架上的夹紧轮驱动机构、以及设置在所述夹紧轮固定机构上且与所述夹紧轮驱动机构驱动连接的夹紧轮；所述夹紧轮固定机构包括夹紧轮架以及设置在所述夹紧轮架上的夹紧轮安装件；所述夹紧轮驱动机构包括驱动缸以及设置在所述驱动缸内的驱动杆，所述驱动杆伸出所述驱动缸的一端与所述夹紧轮架连接；所述夹紧轮通过所述夹紧轮安装件安装在所述夹紧轮架上。

结合第一方面第一种可能的实现方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述夹紧轮安装件包括夹紧轮轴、夹紧轴轴承以及夹紧轴挡圈，所述夹紧轮套设在所述夹紧轮轴上并由所述夹紧轮轴承支撑；所述夹紧轮轴安装在所述夹紧轮架上并由安装在所述夹紧轮轴上的夹紧轴挡圈轴向定位。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述夹紧装置为多个。

结合第一方面第一种可能的实现方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中所述连续油管注入设备还包括摩擦块，所述摩擦块固定安装在所述注入装置上；且所述摩擦块设置在所述夹紧装置和所述注入装置之间。

结合第一方面第四种可能的实现方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，所述夹紧轮包括第一油管安装槽，所述摩擦块包括第二油管安装槽；所述连续油管位于所述第一油管安装槽和所述第二油管安装槽之间。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述注入装置包括箱体和位于所述箱体内部的注入轮；所述固定装置包括固定基板和设置在所述固定基板上的机架。

第二方面，本发明实施例还提供一种连续油管注入系统，包括：运载底盘车和结合第一方面公开的连续油管注入设备，所述连续油管注入设备设置在所述运载底盘车上。

结合第二方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述连续油管注入系统还包括设置在所述运载底盘车上的台上动力系统、连续油管滚筒设备，所述台上动力系统与所述连续油管滚筒设备、连续油管注入设备相连接；所述台上动力系统用于为所述连续油管滚筒设备、所述连续油管注入设备提供动力。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，还包括防喷设备，所述防喷设备的一端与设置在所述注入装置上的连续油管相连接；所述防喷设备的另一端与井口装置相连接。

本发明实施例带来了以下有益效果：本发明实施例了提供一种连续油管注入设备，包括：驱动装置、传动装置、固定装置、注入装置以及夹紧装置；注入装置固定设置在固定装置上，夹紧装置固定设置在注入装置上；驱动装置通过传动装置与注入装置传动连接；注入装置用于连续油管的注入和起出；夹紧装置用于将连续油管压紧在注入装置上；驱动装置驱动传动装置运动，带动设置在注入装置上的连续油管运动。因此，本发明实施例提供的技术方案，缓解了现有技术中的连续油管设备结构复杂、成本高的技术问题，该连续油管注入设备具有结构简单的优点，同时降低了整体现有连续油管装备装置的造价，降低了成本，提高了连续油管装备的经济性。此外，缓解了现有技术连续油管安装繁琐、施工时效低的问题。本发明实施例并公开了将上述连续油管注入设备安装于运载底盘车上而派生的连续油管注入系统。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术的连续油管注入设备；

图2为现有技术中连续油管工作示意图；

图3为本发明实施例提供的一种连续油管注入设备的主视图；

图4为本发明实施例提供的连续油管注入设备的侧视图；

图5为本发明实施例提供的夹紧装置的剖视图；

图6为本发明实施例提供的连续油管注入系统的工作示意图。

图标：

101-装鹅颈状导向装置；201-吊车；301-夹紧装置；303-摩擦块；3031-第二油管安装槽；304-箱体；305-注入轮；306-机架；307-固定基板；401-传动装置；402-驱动装置；403-固定装置；404-注入装置；405-挡块；501-夹紧轮；5012-缓冲接触层；5011-第一油管安装槽；502-夹紧轮架；503-夹紧轮轴；504-夹紧轴轴承；505-夹紧轴挡圈；506-驱动杆挡圈；507-联接支架；508-驱动缸；509-驱动杆；601-运载底盘车；602-台上动力系统；603-连续油管滚筒；604-连续油管；605-连续油管注入设备；606-防喷管；607-防喷器组；608-千斤支腿；609-井口装置。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，现有的连续油管设备系统存在的主要缺点是：一、由于注入头、鹅颈状导向装置结构复杂、制造成本高，也由于该装置重量大、推高了对运载底盘车的要求，共同作用的结果是推高了整套设备的造价。二、现场拆装时间长，综合时效低。由于注入头、鹅颈装导向装置等需要现场安装，增加了辅助时间，影响了整体施工时效。三、由于现场往往需要大吨位吊车处于伺服状态，增加了辅助设备投资，也增大了井场占用。四、由于设备制造成本高、辅助时间长、再加上往往需要应用到吨位倒车处于伺服状态，造成连续油管施工作业的经济性降低。

综上，目前的连续油管设备存在安装复杂、施工时效低、经济性差的问题，基于此，本发明实施例提供的一种连续油管注入设备及系统，可以简化连续油管设备的安装流程，可以缓解现有技术中连续油管设备结构复杂、安装繁琐、施工时效低、经济性差的问题。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种连续油管注入设备进行详细介绍。

实施例一：

如图3和图4所示，本发明实施例提供了一种连续油管注入设备，包括：驱动装置402、传动装置401、固定装置403、注入装置404以及夹紧装置301；上述的注入装置固定设置在上述的固定装置403上，上述的夹紧装置固定设置在上述的注入装置上；上述的驱动装置402通过上述的传动装置401与上述的注入装置403传动连接；上述的注入装置404用于连续油管604的注入和起出；上述的夹紧装置用于将连续油管604压紧在上述的注入装置上；上述的驱动装置402驱动上述的传动装置401运动，带动设置在上述的注入装置上的连续油管604运动。

具体的，上述的固定装置403用于固定上述的注入装置，夹紧装置301以可拆卸的方式安装于上述的注入装置上。

本发明实施例了提供了一种连续油管注入设备，包括：驱动装置、传动装置、固定装置、注入装置以及夹紧装置；注入装置固定设置在固定装置上，夹紧装置固定设置在注入装置上；驱动装置通过传动装置与注入装置传动连接；注入装置用于连续油管的注入和起出；夹紧装置用于将连续油管压紧在注入装置上；驱动装置驱动传动装置运动，带动设置在注入装置上的连续油管运动。因此，本发明实施例提供的技术方案，缓解了现有技术中的连续油管设备结构复杂、成本高的技术问题，该连续油管注入设备具有结构简单的优点，同时降低了整体现有连续油管装备装置的造价，降低了成本，提高了连续油管装备的经济性。此外，缓解了现有技术连续油管安装繁琐、施工时效低的问题。

进一步的，上述的注入装置包括箱体304和位于上述的箱体304内部的注入轮305；上述的固定装置403包括固定基板307和设置在上述的固定基板上的机架306；上述的箱体304用于保护注入装置，例如注入轮、摩擦块等；上述的注入轮用于连续油管的注入和起出；上述的固定基板用于将上述的注入装置固定在车体上；上述的机架306用于支撑和固定注入装置。

具体的，上述的箱体304为中空结构，上述的箱体的材质为碳素结构钢；注入轮305上安装有摩擦块303，同时注入轮305上加工有链齿。

可选的，上述的驱动装置401包括马达，上述的传动装置402包括传动链条或者传动带，本实施例中，传动装置402包括传动链条。

进一步的，如图5所示，夹紧装置包括：联接支架507、夹紧轮固定机构、设置在上述的夹紧轮固定机构上且与上述的夹紧轮驱动机构驱动连接的夹紧轮501；上述的夹紧轮固定机构包括夹紧轮架502以及设置在上述的夹紧轮架502上的夹紧轮安装件，上述的夹紧轮通过上述的夹紧轮安装件安装在上述的夹紧轮架502上。

其中联接支架507与注入装置的箱体304固定连接(参见图4)，联接支架507用于将夹紧装置301固定在注入装置上。

在本实施例中，夹紧轮安装件包括夹紧轮轴503、夹紧轴轴承504以及夹紧轴挡圈505；夹紧轮套设在夹紧轮轴上并由夹紧轮轴承支撑；夹紧轮轴安装在夹紧轮架上并由安装在夹紧轮轴上的夹紧轴挡圈轴向定位；也就是说，夹紧轮套装在夹紧轮轴上并由夹紧轮轴承支撑，夹紧轴挡圈安装在夹紧轮轴上，夹紧轮轴连同夹紧轮安装在夹紧轮架上并由夹紧轴挡圈轴向定位。

夹紧轮驱动机构用于驱动所述夹紧轮固定机构，夹紧轮固定机构带动所述夹紧轮运动；具体的，夹紧轮驱动机构包括驱动缸508以及设置在所述驱动缸内的驱动杆509，所述驱动杆伸出所述驱动缸的一端与所述夹紧轮架连接；

进一步的，所述驱动杆伸出所述驱动缸的一端与所述夹紧轮架可拆卸连接；夹紧轮驱动机构还包括：驱动杆挡圈506，夹紧轮架上开设有安装孔，驱动杆伸出所述驱动缸的一端穿过安装孔并且由驱动杆挡圈506进行固定。

综上，上述的夹紧轮驱动机构包括：驱动杆509、驱动杆挡圈506、驱动缸508。其中，夹紧轮驱动机构的作用是使驱动缸产生的推力驱动安装在夹紧轮轴架上的夹紧轮将连续油管压紧在注入轮上。

具体的，夹紧轮轴503对夹紧轮501起到支撑与固定作用，夹紧轮轴503和夹紧轮501间配有夹紧轴轴承504，以降低夹紧轮501的转动摩擦力；上述的驱动杆为活塞杆，驱动杆挡圈为活塞杆挡圈，上述的驱动缸508为液缸；本实施例中，液缸产生的压力经过活塞杆，通过夹紧轮架传递到夹紧轮上，达到将连续油管夹紧在注入轮上的目的。

需要说明的是，在其他实施例中，所述驱动杆伸出所述驱动缸的一端与所述夹紧轮架可以是固定连接(例如焊接、粘接等)，驱动缸也可以为气缸。

在本实施例中，通过夹紧装置301实现将连续油管压紧在注入装置的注入轮上，具体的，夹紧装置301的液缸产生足够的压力通过活塞杆驱动安装在夹紧轮架502的夹紧轮501，将连续油管压紧在注入装置的注入轮305上。在该夹紧装置的夹紧轮安装件中，同时配有夹紧轴轴承504，以降低夹紧轮501的转动摩擦力，夹紧轴挡圈505对夹紧轮轴503定位；该夹紧装置的夹紧轮驱动机构中，驱动杆杆挡圈506对驱动杆进行定位；即活塞杆挡圈对液缸内的活塞杆进行定位。

进一步的，上述的夹紧装置301为多个。通过设置多个夹紧装置对设置在注入装置的注入轮上的连续油管进行夹持，可以确保对连续油管施加足够大的压力并确保连续油管不产生偏移，提高了连续油管的注入效果；具体的，多个夹紧装置间隔预设距离(可以等间隔，也可以非等间隔，根据实际需求选用)设置在注入轮朝向井口一侧的上部四分之一圆周处(如图3和图6所示)。

进一步的，该注入设备还包括挡块405，挡块405可以为多个；所述挡块一方面防止对夹紧装置的布置区域(安装区域)进行限定，另一方面用于对夹紧装置进行限位，第三方面也起到对连续油管进入注入机构的连续油管通道进行导向和连续油管自连续油管注入机构排出的连续油管进入井口通道的导向与联接作用。图3中示意性的示出了设置在夹紧装置两侧的两个夹紧装置。

进一步的，参照图4，该连续油管注入设备还包括摩擦块303，摩擦块303固定安装在上述的注入装置上；且上述的摩擦块303设置在上述的夹紧装置301和上述的注入装置之间；具体的，注入轮305上配有摩擦块303，安装时通过螺钉将摩擦块固定在注入轮上，即摩擦块利用螺钉固定在注入轮上。摩擦块设置在夹紧装置301的夹紧轮和注入装置的注入轮之间，且摩擦块与夹紧轮之间形成有安装连续油管的通道，这里的通道为管状，便于连续油管穿过。

进一步的，摩擦块303安装于注入轮305上；摩擦块303的远离注入轮305的一侧开设有第二油管安装槽；注入轮上加工有链齿，传动链条通过链齿与注入轮相连，摩擦块303的作用为增大连续油管与注入轮之间的摩擦力以及连续油管604与夹紧装置301的夹紧轮之间的摩擦力。

在本实施例中，连续油管604位于注入轮305上；或者说，连续油管604位于注入轮305和夹紧装置301的夹紧轮之间，为了使连续油管604可以在注入轮305和夹紧装置301精确的实现有控运动，上述的夹紧轮501包括第一油管安装槽5011，上述的摩擦块303包括第二油管安装槽3031；上述的连续油管位于上述的第一油管安装槽和上述的第二油管安装槽之间。具体的，第一油管安装槽和第二油管安装槽形成上述安装连续油管的通道，且该通道与连续油管相匹配，即该通道的形状、尺寸与连续油管的形状、尺寸相同，即连续油管与该通道可以是完全贴合的，防止上述的连续油管604的注入位移较大产生的注入问题；当然需要说明的是，考虑到连续油管的设计偏差及为了增大与连续油管的接触面积，减少接触压应力，防治对连续油管由于局部压力过大造成损伤，第一油管安装槽5011上设置有缓冲接触层5012，缓冲接触层5012是由弹性摩擦材料制成，具体的，缓冲接触层5012呈弧形，本发明实施例缓冲接触层5012可以采用橡胶材料。

具体的，压紧轮501上周向开设有第一油管安装槽，第一油管安装槽上设置有一层缓冲接触层5012，缓冲接触层5012设置在压紧轮501上，并与压紧轮固化在一起。本发明实施例中，缓冲接触层5012硫化在压紧轮501上；第二油管安装槽设置于上述的摩擦块的远离注入轮305的一侧，且位于摩擦块303的中部；

进一步的，上述的第一油管安装槽和上述的第二油管安装槽的位置相匹配，且上述的第一油管安装槽、上述的第二油管安装槽均与上述的连接油管302相匹配，具体的，第一油管安装槽与第二油管安装槽均为弧形凹槽，且弧形凹槽的直径均与连接油管的直径相适应，需要指出的是，注入轮、传动链条401、摩擦块303、连续油管604、夹紧轮501的位置关系为依次层叠的关系。

使用时，将夹紧装置301安装在箱体304上；将传动链条安装在注入轮的链齿上，然后将摩擦块303安装在注入轮上，连续油管滚筒设备延伸出的连续油管穿过摩擦块的第二油管安装槽；通过夹紧装置301将连续油管滚筒设备延伸出的位于注入装置上的连续油管604压紧在注入轮305(具体的，摩擦块的第二油管安装槽)上，启动马达利用马达驱动传动链条运动，带动注入轮305有控转动，实现连续油管的有控运动。

实施例二：

本发明实施例还提供了一种连续油管注入系统，如图6所示，该连续油管注入系统包括：运载底盘车601和实施例一上述的的连续油管注入设备605，上述的连续油管注入设备605设置在上述的运载底盘车601上。

进一步的，该系统还包括设置在上述的运载底盘车上的连续油管滚筒设备，具体的，上述的连续油管滚筒设备包括滚筒驱动装置以及连续油管滚筒603，连续油管滚筒驱动装置未示于图中，同时注入装置配有驱动装置402，能够为连续油管收放提供驱动力。

为了向上述的连续油管滚筒设备、连续油管注入设备提供动力，进一步的，该系统还包括设置在上述的运载底盘车上的台上动力系统602，上述的台上动力系统与上述的连续油管滚筒设备、连续油管注入设备相连接；上述的台上动力系统用于为上述的连续油管滚筒设备、上述的连续油管注入设备提供动力。具

即上述的运载底盘车上配有台上动力系统602，具体的，台上动力系统602用于为各种驱动装置提供动力，例如为连续油管滚筒设备的滚筒驱动装置、连续油管注入设备的驱动装置提供动力。

进一步的，在本实施例中，连续油管注入系统还包括防喷设备，上述的防喷设备的一端与设置在上述的注入装置上的连续油管相连接；上述的防喷设备的另一端与井口装置609相连接。

具体的，上述的防喷设备包括相连接的防喷管606和防喷器组607。防喷管606以及防喷器组607的安装位置可以如图6所示或者颠倒设置。

进一步的，该系统还包括设置在上述的运载底盘车601的底板下方的千斤支腿608。

使用时，将事先安装好的连续油管车载设备停至指定位置，对准井口装置609，安装防喷器组607、防喷管606，图6中防喷器组607和防喷管606的位置可以颠倒。用堰块对运载底盘车的后轮定位即可完成连续油管车的井口装置609定位，支好千斤支腿608，即可完成设备安装。

工作时启动液压马达，若使注入轮顺时针运动，同时驱动连续油管滚筒603转动，且连续油管滚筒603转动的线速度与连续油管注入设备传动装置运动的速度相同，这样即可完成连续油管的下落。若使注入轮顺时针运动，同时驱动连续油管滚筒603运动，使得连续油管运动至指定位置，即可完成连续油管起出。

收车施工完毕时，起出连续油管至指定位置，恢复井口，移开车辆。

需要指出的是，本发明实施例中的连续油管注入设备的安装高度可以依据实际需要进行调整，必要时可采用折叠式或伸缩式机架安装在运载底盘车601上。

本实施例提供的连续油管注入设备及系统大大简化了连续油管的安装与使用流程，使得使用更加快捷，减少了配套设备，提高了工效。

第一，现场不再需要安装注入头、鹅颈导向装置等设备，大大简化了安装流程，提高了工效。

第二，优化了结构，将注入装置与导向装置合二为一，不需要注入头，同时液压及控制管线不需要重复安装，大大提高了设备的可靠度。

第三，设备结构简单，制造成本低。

第四，由于设备制造成本低、施工时效高，提高了连续油管设备施工作业的经济性。

本发明实施例所提供的系统，其实现原理及产生的技术效果和前述设备实施例相同，为简要描述，系统实施例部分未提及之处，可参考前述设备实施例中相应内容。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述设备实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上上述的实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应上述的以权利要求的保护范围为准。