专利名称：液压套管钳电液动力装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种石油天然气钻井过程中，用于下套管作业的液压套管钳的电动液控动力装置。
液压套管钳是用于钻井下套管作业中，套管连接上扣的专用设备，以液压油作动力，配套有电动液压油泵站为其提供动力。现有的液压套管钳电动泵站主要由油箱、电动机、高压油泵、联轴器、溢流阀和滤清器等部件组成。电动机带动高压油泵运转，使油箱里的液压油通过高压油泵加压后输到溢流阀，经过溢流阀的压力调节和滤清器过滤，输往液压套管钳为其提供动力。由于原泵站只有一只溢流阀调压且又无压力显示，作业时泵站摆放在钻台下，液压套管钳在井口旁，相隔一定距离，使套管钳操作与泵站调压较为不便。并且溢流阀一次调压只能为液压套管钳提供一个压力参数的动力，不能满足下套管作业中，需要变换套管上扣扭矩的技术要求。而且泵站调试必须与液压套管钳(或其它工作机械)联机作业，调试时间长、易损坏套管钳和套管。原泵站既无司钻台监控的远程调控部分，又无最大扭矩、最佳扭矩的气控转换，也无电动机的防爆起动补偿等功能的缺陷。
本实用新型的目的就是提供一种改进的液压套管钳电液动力装置。当操作者操作该装置为液压套管钳提供动力时，可以先不与液压套管钳(或其它工作机械)联机作单机调试。根据下套管作业的技术要求，安全有效地调节正用套管上扣连接所需的最大扭矩、最佳扭矩和最小扭矩，及其快速倒换，并可在司钻台监督调控，从而克服了原泵站现有技术的不足，提高了装置的功能和安全性。
本实用新型是以这样的方式实现的在使用液压套管钳进行下套管作业前，该电液动力装置可先不与液压套管钳联机，将装置的气源接头与钻机气源连接，防爆起动器电源线与并场电源连接，因装置的高压油输出管接头、回油管接头均为单向快换接头，故可单机起动调试。首先打开溢流阀、泄荷阀、近程调压阀和按扭气阀，远程按扭气阀关闭，起动防爆起动器和电动机，电动机带动高压油泵运转，待运转正常后进行调试。根据正用套管的扭矩压力参数，观察压力表，关闭泄荷阀和近程调压阀，提起近程按扭气阀使其关闭，调节溢流阀得到最大扭矩压力值锁定；按下近程按扭气阀使其打开，调节近程调压阀得到最佳扭矩压力值锁定；若遇需要最小扭矩的特殊要求，只需按下远程按扭气阀使其打开，观察扭矩表调节远程调压阀得到最小扭矩值即可。装置调试完成后，将装置的高压油输出管与液压套管钳液马达进油口连接，回油管与套管钳液马达回油口连接，便可起动液压套管钳作业。这样该装置可为液压套管钳提供三个压力参数的液动力，以满足液压套管钳下套管作业中，根据不同技术要求的套管连接上扣扭矩所需的动力。
本实用新型设计合理、结构紧凑，近程调控部分的调压阀、气动手动换向阀、溢流阀、压力表、滤清器等均组装在一块集成阀块上，所有的管线、电缆均可集中在装置吊装架内。气路、油路连接采用单向快换接头，所需扭矩倒换由按扭气阀控制，安装操作方便、性能可靠、安全性强，其实用性已在实践中得到验证，是原泵站理想的替代装置。
以下结合附图详细说明本实用新型提出的液压套管钳电液动力装置的实施情况。
图1为液压套管钳电液动力装置结构侧视图；图2为液压套管钳电液动力装置结构主视图；图3为液压套管钳电液动力装置结构俯视图。
如图所示1--气源接头、2--远程按扭气阀、3--近程按扭气阀、4--近程调压阀、5--气源管、6--泄荷阀、7--遥控油管线、8--回油管、9--气动手动换向阀、10--压力表、11--集成阀块、12--溢流阀、13--吊装架、14--起动电源线、15--防爆起动器、16--管线架、17--电缆盘(兼工具箱)、18--底座、19--远程控制箱、20--压力扭矩表、21--远程调压阀、22--参数牌、23--远控回油管、24--外接电源线、25--油箱、26--高压油输出管、27--滤清器、28--油泵输入管、29--油泵输出管、30--高压油泵、31--电动机、32--联轴器。
油箱(25)固定在底座(18)上，电动机(31)由联轴器(32)与高压油泵(30)连接，安装在油箱(25)正面。防爆起动器(15)安装在油箱(25)一侧底座(18)上，由起动电源线(14)与电动机(31)连接。近程调压阀(4)、气动手动换向阀(9)、压力表(10)、溢流阀(12)、滤清器(27)均组装在集成阀块(11)上，安装在油箱(25)另一侧。油泵输入管(28)连接高压油泵(30)与油箱(25)，油泵输出管(29)连接高压油泵(30)与集成阀块(11)上的溢流阀(12)进油口，集成阀块(11)回油口由回油管(8)连接油箱(25)。遥控油管线(7)一端连接集成阀块(11)遥控口，另一端连接远程控制箱(19)进油口，同时遥控油管线(7)旁通接泄荷阀(6)与回油管(8)连接。压力扭矩表(20)与远程调压阀(21)连接并组装在远程控制箱(19)内，参数牌(22)设置在远控箱(19)正面，远控回油管(23)连接油箱(25)的回油嘴。气动手动换向阀(9)进气口连接气源管(5)，通过近程按扭气阀(3)控制，用气源接头(1)与钻机气源连接，同时在气源管(5)上，与近程按扭气阀(3)并联连接远程按扭气阀(2)安装在司钻台。高压油输出管(26)一端连接滤清器(27)，另一端连接液压套管钳。防爆起动器(15)用外接电源线(24)与井场电源连接。
当钻井中需要下套管作业时，在井口安放好液压套管钳，该电液动力装置可不卸车靠近钻台摆放。将远程控制箱(19)安装在司钻台，用遥控油管线(7)连接好装置集成阀块(11)遥控口与远控箱(19)进油口，关闭远程调压阀(21)，远控回油管(23)连接油箱(25)的回油嘴。气源管(5)连接气动手动换向阀(9)的进气口与钻机气源，外接电源线(24)接通装置的防爆起动器(15)与井场的电源。由于回油管(8)的接头、高压油输出管(26)的接头为单向快换接头，该装置可不与液压套管钳联机调试，单机起动作扭矩压力的调试，其过程如下首先全开近程调压阀(4)、泄荷阀(6)、溢流阀(12)，打开近程按扭气阀(3)，关闭远程按扭气阀(2)，气动手动换向阀(9)接通气源导通油路。通电起动防爆起动器(15)和电动机(31)，电动机(31)通过联轴器(32)带动高压油泵(30)运转，待运转正常后进行调试。关闭近程调压阀(4)和泄荷阀(6)，提起近程按扭气阀(3)切断气源，根据正用套管的上扣最大扭矩，参照参数牌(22)调节溢流阀(12)，使压力表(10)所示压力与最大扭矩相应的压力值相同，拧紧溢流阀(12)并帽完成最大扭矩的调试。按下近程按扭气阀(3)导通气源，根据正用套管的上扣最佳扭矩，参照参数牌(22)调节近程调压阀(4)，使压力表(10)所示压力与最佳扭矩相应的压力值相同，拧紧近程调压阀(4)并帽，再调节远程调压阀(21)，使压力扭矩表(20)与压力表(10)的压力值相同，即完成最佳扭矩的调试。这样用近程按扭气阀(3)便可实现最大扭矩和最佳扭矩的倒换。由于下套管的技术要求，有时也需要使用最小扭矩上扣，其调试是按下远程按扭气阀(2)导通气源，观察压力扭矩表(20)调节远程调压阀(21)，使压力扭矩表(20)显示的扭矩值为最小扭矩值，即完成最小扭矩的调试。
完成对该装置的最大扭矩、最佳扭矩、最小扭矩的调试后，将液压套管钳液马达的回油口与该装置回油管(8)连接，高压油输出管(26)与液压套管钳液马达进油口连接，起动液压套管钳即可进行下套管作业。在同一批套管入井作业时，液压套管钳使用最佳扭矩上扣连接套管，只需按下近程按扭气阀(3)使其打开，该装置为液压套管钳提供最佳扭矩压力的液动力；若需要使用最大扭矩上扣连接套管，只需提起近程按扭气阀(3)使其关闭，该装置为液压套管钳提供最大扭矩压力的液动力；若遇特殊情况需要使用最小扭矩上扣连接套管，只需在司钻台打开远程按扭气阀(2)，调节远程调压阀(21)，压力扭矩表(20)显示最小扭矩值时，该装置为液压套管钳提供最小扭矩压力的液动力。从而满足了液压套管钳下套管作业不同上扣扭矩所需的液动力，并且操作简便、安全可靠，已出样机，效果得到验证。
由于该装置的气源接头(1)、回油管(8)的接头、高压油输出管(26)的接头均采用单向快换接头，除安装、拆卸方便外，并使得装置能够单机调试。装置的气动手动换向阀(9)在气控液换向阀的进气嘴内攻有丝扣，并旋入一根空心顶杆，顶杆的旋进、旋出可推动阀的活塞运动使阀换向，所以在无气源的情况下，也可手动使换向阀(9)工作，进行装置的正常调试。另外，该装置的吊装架(13)与底座(18)的四根立柱采用轴销连接，可吊离底座(18)，以便于装置的组装和维修。电缆盘(17)设置在油箱(25)背面，用于缠绕电缆并兼作工具箱，所有的软管均可摆放在管线架(16)上，使装置整体显得紧凑、整洁、美观，便于吊装和运输。
权利要求1.一种由油箱(25)、高压油泵(30)、电动机(31)、联轴器(32)、溢流阀(12)、滤清器(27)等组成的为液压套管钳提供动力的液压套管钳电液动力装置，其特征在于液压套管钳电液动力装置还包括近程按扭气阀(3)、近程调压阀(4)、泄荷阀(6)、气动手动换向阀(9)、压力表(10)、集成阀块(11)、防爆起动器(15)、远程按扭气阀(2)、远程控制箱(19)、压力扭矩表(20)、远程调压阀(21)，油箱(25)固定在底座(18)上，电动机(31)用联轴器(32)与高压油泵(30)相联，安装在油箱(25)正面，电缆盘(17)设置在油箱(26)背面，防爆起动器(15)安装在油箱(25)一侧、由起动电源线(14)与电动机(31)连接，近程调压阀(4)、气动手动换向阀(9)、压力表(10)、溢流阀(12)、滤清器(27)组装在集成阀块(11)上，安装在油箱(25)另一侧，油泵输入管(28)连接高压油泵(30)与油箱(25)，油泵输出管(29)连接高压油泵(30)与集成阀块(11)上的溢流阀(12)进油口，集成阀块(11)回油口由回油管(8)连接油箱(25)，集成阀块(11)遥控口由遥控油管线(7)连接远程控制箱(19)内的远程调压阀(21)和压力扭矩表(20)，同时遥控油管线(7)旁通接泄荷阀(6)与回油管(8)连接，远控回油管(23)连接油箱(25)回油嘴，参数牌(22)设在远控箱(19)正面，气动手动换向阀(9)的进气口由气源管(5)连接近程按扭气阀(3)和气源接头(1)，在气源管(5)上与近程按扭气阀(3)并联连接远程按扭气阀(2)，高压油输出管(26)连接滤清器(27)与液压套管钳，外接电源线(24)连接防爆起动器(15)与井场电源。
2.根据权利要求1所述的液压套管钳电液动力装置，其特征在于气动手动换向阀(9)的进气嘴内攻有丝扣，并旋入一根空心顶杆。
3.根据权利要求1所述的液压套管钳电液动力装置，其特征在于气源接头(1)、回油管(8)的接头、高压油输出管(26)的接头均为单向快换接头。
专利摘要本实用新型为石油钻井过程中下套管作业，提供一种用于液压套管钳的电动液控动力装置。该装置主要由电动机、高压油泵、按钮气阀、调压阀、溢流阀、泄荷阀、气动手动换向阀、压力表、扭矩表等组成。装置的高压油输出管连接液压套管钳马达，接通装置的气源和电源，预先调定正用套管连接所要求的上扣最大扭矩压力，最佳扭矩压力和最小扭矩压力，可安全、快速、有效地为液压套管钳提供三个压力参数的液动力，从而满足下套管作业的技术要求。
文档编号E21B19/00GK2244609SQ9524184
公开日1997年1月8日 申请日期1995年7月6日 优先权日1995年7月6日
发明者吴仲琪, 白云高, 李明枢, 曾光贵 申请人:四川石油管理局川南矿区