整理第十章连续油管技术.docx

资源描述

整理第十章连续油管技术.docx

《整理第十章连续油管技术.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《整理第十章连续油管技术.docx（158页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

整理第十章连续油管技术.docx

整理第十章连续油管技术

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

15K

30K

80K

STANDARD

DVN

油管尺寸，in

1.25，2.25

1.50，2.75

2.00，3.50

1.25，2.25

1.50，2.75

2.00，3.50

上提、下放拉力

（连续），lb

（间断），lb

19300

24000

30260

71600

85600

73200

85366

压力系数，lb/psi

7.72

低速12.104

高速30.260

14.32

24.4

最大速度，ft/min

低速112

高速224

188

93.5，168

速率，ft/min

193

0.56

油管在注入头内长度，in

30.42

32.25

油管在注入头内长度，in

（密封到导向装置）

（密封到外链）

（外链到导向装置）

3.5

4.5

9.5

27.2

12.88

5.0

27.2

12.88

重量，lb

4200（含导向装置）

5500（含导向装置）

16000（含导向装置）

14000

16000（含导向装置）

14000

设备尺寸，in

42.75×42.75×136.5

50×50×196

75×181×262

75×76×145

75×181×262

75×76×145

导向半径，in

马达类型

DOUBLEVANE

马达顶替量，ft3

9.5

7.25

传动比

21.48

50.47

链轮直径，in

6.803

8.42

12.025

（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。

油管的负荷传感器通过液压系统传递到操作间的负荷显示表上。

在实际操作时要注意将表设置在零的位置，此时的负荷是减去注入头重量的负荷。

结构如图10-1-5负荷传感器、

（4）盘根盒

该装置用法兰连接在注入头的底部，并在液压的作用下通过弹簧加载进行开关工作。

无论连续油管是否在井内，这套装置都可便捷地拆装其密封件，如关闭防喷器上的半封闸板，然后放掉闸板以上的压力，把两片卡瓦从顶端取出，便可更换新的密封件。

结构如图10-1-6盘根盒，技术规范如表10-1-2盘根盒技术规范。

表10-1-2盘根盒技术规范

厂家

TEXASOILTOOLS

FOLEY

尺寸，in

类型

标准

服务

H2S1DNV&

ARTIC

H2S1DNV&

ARTIC

H2S1DNV&

ARTIC

H2S1DNV&

ARTIC

H2S1DNV&

ARTIC

H2S1DNV&

ARTIC

H2S1DNV&

ARTIC

下部扣型，in

5.4ACME内螺纹

5.754ACME内螺纹

5.4ACME内螺纹

5.75ACME内螺纹

4.0610M

内螺纹

8.254ACME

油壬

5.4ACME

外螺纹

工作压力，psi

10000

5000或10000

液压密封容积

in3

3.5

565

3.5

回压容积，in3

4.0

156

4.0

液压密封压力

psi

5000

回压，psi

5000

重量，lb

300

450

1100

1200

250

硫化氢，oF

-20～250

DNV，oF

-25～250

-25～200

-25～250

℃

-32～121

-32～90

-32～121

ARTIC，oF

-50～200

2．防喷系统

（1）防喷器

它是一套由四组闸板组合在一起的防喷装置，即可以用液压控制又可以手动操作。

这四组闸板从上到下依次为：

全封，剪切闸板，油管悬挂闸板，半封。

该系统设有平衡阀来平衡压力。

在剪切闸板和油管悬挂闸板之间是一个50.8mm（2in）的低扭矩阀，它既可作为油嘴用，也可以接卸压井管线。

在紧急情况下，还可以接压井管线进行压井作业。

结构如图10-1-7防喷器组，技术规范如表10-1-3防喷器技术规范。

（2）储能器

连续油管的储能器可分为两种类型：

活塞型和助推型。

前者多设置在驱动装置上，以防在发动机失灵等情况下，仍能控制外链挤压连续油管，防止连续油管松脱下滑；后者多设置在操作间下方，并与防喷器相连，以备在动力源失控情况下，仍能提供能量关闭防喷器。

所有的储能器都是只储存液氮，而且氧气含量不可超过3％。

在每次充氮之前，都要将原来罐中的遗留液体排出。

为此这两种储能器都装有排泄阀。

驱动装置上的储能器一般要充填2.4MPa（系统压力设置为6.9MPa）或3.45MPa压力的氮气（系统压力设在10.3MPa）。

防喷系统的储能器需充填到只比最小系统压力少1.4MPa，最小系统压力是8.3MPa时，储能器的压力充填到6.9MPa。

最低的氮气量要足够用于关闭所有防喷器阀门1.5次。

（3）防喷管

防喷管安装在盘根盒和防喷器（或防喷器和采油树）之间，下入井下工具或起出井下工具时都需要防喷管，其结构和作用与钢丝作业防喷管一样。

3．动力源

动力源由柴油机、液压泵、液压油箱及液压控制系统组成。

它能向连续油管的注入头、油管滚筒控制系统、操作间及防喷器控制系统提供液压动力。

规范见表10-1-4动力源技术规范。

表10–1–3防喷器技术规范

厂家

TEXASOILT00LS

FOLEY

类型

QUAD

闸板型

盲板、密封型

全能型

QUAD

尺寸，in

服务

硫化氢

工作压力，psi

10000

5000（10000）

关断客量，gal

0.136

0.641

1.1

0.19

关断防喷器

及助推器量，gal

0.528

0.641

3.16

关断压力比

9：

13：

7.9：

关断防喷器

及助推器比

21.2：

44.8：

开启容量,gal

0.121

0.544

0.931

0.19

正常开启压力,psi

1500

最大开启压力,psi

5000

2000

5000

重量.1b

1300

1600

4000

900

1800

980

硫化氢℉

-20F~250F

DNV,C

℉

-32F~121F

-25F~250F

-32F~121F

-25F~250F

-32F~121F

-25F~250F

-32F~121F

-25F~250F

-32F~121F

-25F~250F

-32F~121F

-25F~250F

-32F~121F

-25F~250F

ARTIC℉

-50F~200F

上部接头,in

5.4ACME

外螺纹

5.75ACME

外螺纹

4.06BX-

155法兰

4.06BX-

155法兰

4.06BX-

155法兰

4.06BX-

155法兰

5.4ACME

外螺纹

下法兰接头,in

-10M

4.06BX-

155法兰

4.06BX-

155法兰

4.06BX-

155法兰

-5M

-10M

法兰侧面出口,in

2BX-152法兰

不选用

2BX-152法兰

-5M

-10M

表10-1-4动力源技术规范

动力源类型

撬装

柴油机型号

6V－53T

6－71

最大功率hp

233

175

转速RPM

2600

1800

液压泵排量，gal/min

A泵

在2500psi时为38

B泵

在2300psi时为32

C泵

在1900psi时为22

操作间和滚筒的控制制泵，泵压在2500psi时的最大泵排量，

gal/min

液压油箱容积，gal

160

柴油箱容积，gal

柴油机启动方式

气启动

4．滚筒

滚筒下端的马达通过滚筒上的轴链和滚子使滚筒有方向地转动，滚筒的大小决定了所使用的连续油管的尺寸和长度，滚筒的主轴是空心的，通过它可泵送各种液体进入连续油管内部，连续油管末端的内侧与空心的滚筒支架连在一起，并直接与旋转接头相接，用循环泵将气体、液体通过此接头泵到井内，从而保证在连续油管下入或回收过程中能进行循环。

在紧急情况下，可以关掉油管及轴梁间的一个34.5MPa或69MPa的截流阀，滚筒结构如图10-1-8，技术规范如表10-1-5滚筒技术规范。

表10-1-5油管滚筒总成技术规范

产品部件号

996.16074

996.16076

996.15871

997.02400

997.02104

99702407

997．02102

996．16786

重量（空），lb

5500

7000

9600

7800

8500

9900

9000

14000

高，in

118.75

129.52

138.75

142

154

宽，in

98.38

93.88

95.5

102

长，in

128.75

149.25

139.75

126

139.75

173

168

直径，in

法兰直径，in

118

128

104

138

142

144

滚筒直径，in

54.13

板5

材料

钢

油管外径，in

1.25

1.5

1.25；1.5

1.5

1.25；2.375

产品部件号

996.16074

996.16076

996.15871

997.02400

997.02104

99702407

997．02102

996．16786

滚筒容载，ft

17500

15000

（1.25）

8000

（1.50）

1800

17350

（1.75）

12500

（2.375）

工作压力，psi

10000

5000

服务类型

硫化氢

校向器①

996.15830

498.56001

70.40292

液压驱动装置①

996.15847

996.15848

996.15847

997.21007

996.15847

278.99782

70.40263

保护架①

997.07407

1对应栏中的数字（如996.15830）为产品部件号

5．操作间

连续油管的操作间可通过液压控制而升降，坐在操作间内就可以看到连续油管的运动状况和井口的情况。

操作间内的仪表盘上安装了各式的控制阀和仪表。

油管滚筒和注入头由双向开关来控制其传输的方向，速度的变化由调压阀控制，其压力显示在仪表盘上的两只压力表上。

同样，油管排放器的马达、柴油机的油门、柴油机的紧急关断、井口压力表、油管悬重仪、防喷器等装置的控制开关也都在操作间的仪表盘上。

为防止操作失误而造成事故，防喷器开关上装有保护板以保证安全。

另外在操作间还有备用的手压泵，以便在液压系统失效时，控制注入头和防喷盒，以及在储能器失效时用于防喷器紧急关断。

二、连续油管

1．连续油管规格

表10-1-6～表10-1-11分别为QT一700、QT一800、cymax80、cymaxl00连续油管的技术数据，图10-1-9为连续油管拉伸量与油管长度关系图。

表10-1-6QT－700连续油管数据①

管子尺寸

重量kg/m

负荷容量

压力容量

mm2

扭矩

N·m

内

容

积L/m

外

容

积L/m

外径

min

壁厚

min

壁厚

min

内径

min

屈服

min

极限

min

屈服min

试验80%

破裂min

挤毁min

屈服

极限

25.40

25.4025.40

25.40

2.03

2.21

2.41

2.59

2.77

1.91

2.08

2.29

5.46

2.64

21.34

20.98

20.57

20.22

19.86

1.171

1.264

1.368

1.457

1.545

7345

7925

8580

9140

9690

8390

9060

9805

10450

11075

100

111

120

129

390

415

442

465

485

520

553

590

620

648

0.358

0.346

0.332

0.321

0.310

0.507

31.75

2.03

2.21

2.41

2.59

2.77

3.17

3.40

3.96

1.91

2.08

2.29

2.46

2.64

3.05

3.28

3.84

27.69

27.33

26.9226.57

26.21

25.40

24.94

23.83

1.489

1.610

1.746

1.863

1.978

2.237

2.379

2.715

9340

10100

10950

11690

12416

14035

14925

17035

10675

11540

12515

13355

14185

16404

17060

17470

116

102

119

128

152

105

640

684

732

773

812

895

939

1036

853

912

976

1031

1083

1194

1252

1381

0.602

0.587

0.569

0.554

0.540

0.507

0.489

0.446

0.792

38.10

2.41

2.59

2.77

3.17

3.40

3.96

2.29

2.46

2.64

3.05

3.28

3.84

33.27

32.92

32.56

31.75

31.29

30.18

2.123

2.268

2.412

2.734

2.912

3.335

13320

14230

15135

17155

18270

20925

15225

16265

17295

19605

20880

23920

105

125

1096

1160

1222

1357

1428

1589

1461

1547

1630

1809

1904

2119

0.870

0.851

0.833

0.792

0.769

0.715

1.140

44.45

2.77

3.17

3.40

3.96

4.44

2.64

3.05

3.28

3.84

4.32

38.91

38.10

37.64

36.53

35.56

2.845

3.281

3.445

3.956

4.385

11855

20275

21615

24820

27515

20405

23175

24705

28370

31445

106

120

1717

1915

2021

2264

2457

2290

2554

2698

3019

3276

1.189

1.140

1.113

1.048

0.993

1.552

50.80

2.77

3.17

3.40

3.96

4.44

4.78

5.16

2.64

3.05

3.28

3.84

4.32

4.65

5.03

45.26

44.45

43.99

42.88

41.91

41.25

40.49

3.279

3.728

3.978

4.576

5.081

5.419

5.803

20575

23395

24960

28720

31880

34005

36415

23515

26740

28525

32815

36435

38865

41620

104

113

123

2297

2571

2718

3060

3334

3511

3705

3062

3427

3624

4080

4445

4682

4940

1.609

1.552

1.520

1.444

1.379

1.336

1.287

2.027

60.33

2.77

3.17

3.40

3.96

4.44

4.78

展开阅读全文