油管作业机范文

油管作业机范文（精选8篇）

油管作业机 第1篇

注入头主要用于油田作业方面,通过液压马达带动链轮,从而使其带动链条运动,每个链节上都有一个夹块,在夹紧机构的作用下,链条会出现一个V字型。因此,切入角就是链条与垂直方向的夹角,V字的底部是夹紧油管的切入口,切入角的设计是否合理直接影响油管的寿命,因此切入角的合理化设计十分重要。

2 注入头工作原理

连续油管注入头主要由液压马达、传动装置、输送装置、张紧装置、夹紧装置、壳体等组成。当连续油管进入注入头时,在注入头上部设有两台油马达,分别驱动两副链条运动,链条内侧嵌装油管夹块。另有夹紧机构推动夹紧压块压紧链条靠近井口中心一边的内侧,使油管夹块夹紧油管。当靠近链条向下运动时,将油管下入井内,反之将油管从井内起出。如果链条不动,则油管被夹持不动。张紧油缸推动张紧链轮,使链条张紧,以保证链条的正常工作。

3 切入角分析

液压马达带动链条运动,同时链条上的夹块靠摩擦力带动油管进入井内,油管进入与夹块啮合的点与链轮分度圆和链条的切点连线同铅直方向形成的夹角即切入角,切入角在注入头机构中是必然存在的,如图2,3所示。

4 切入角关系分析及优化计算

图2中,l1为两个链轮的中心距;l3为链轮与胀紧机构之间距离;θ为切入角;r为链轮分度圆半径;c为50mm。

通过图2推导出切入角的关系表达式如下:

以现有结构对注入头进行分析:l1=297mm,l3=345mm,D1=199.3mm

(1)当链轮分度圆直径D1发生变化,l1=297mm,l3=345mm不发生变化时则有:

由表1可以看出,在其它两个因素不变时,切入角随着链轮分度圆直径的增加而不断减小,减小的数值约为0.2。

(2)当两个链轮的中心距l1发生变化,D1=199.3mm,l3=345mm不发生变化时,则有:

由表2可以看出在其它两个因素不变时,切入角随着链轮中心距的增加而不断增加,增加的数值约为0.1。

注:l1=297mm,l3=345mm,c=50mm

注:D1=199.3mm,l3=345mm,c=50mm

(3)当链轮与胀紧机构之间距离l3发生变化,D1=199.3mm,l1=297mm不发生变化时,则有:

表3可以看出在其它两个因素不变时,切入角随着链轮与胀紧机构距离的增加而不断增加,增加的数值很小,约为0.001。

通过上述三个表格可以看出,增加相同的数值的情况下,三个因素对θ角的影响中,链轮直径D1对θ的影响>链轮中心距l1对θ的影响>链轮与胀紧机构距离l3对θ的影响。

5 切入角的优化

注入头的切入角与中心距l1、链轮分度圆直径D1、夹紧机构作用点与链轮中心的距离等因素有关。现在提供一种方法,使上述因素在一个允许的设计范围内变化,因此,选择优化方法对其进行准确的结构设计,有助于产品的结构改进。

注:D1=199.3mm,l1=297mm,c=50mm

注求:X=[x1,x2,x3,x4]T=[l1,l3,D1,θ]T

目标函数:f(x)=l1/2-(D1/2)cosθ-(l3+(D1/2)sinθ)tanθ-50≥0最小

变量287l1307,335l3355,189D1209。

约束函数:

通过MATLAB软件进行优化分析,输入下列程序得到多目标优化值:

得到:链轮中心距l1=287mm;链轮与胀紧机构距离l3=355mm;链轮直径D1=209mm;切入角θ=0.96624°。

因此,可以得到切入角满足与油管间的距离最小,但是不发生干涉现象,从而使油管的损伤最小。

6 结论

通过对注入头切入角的分析,得到链轮直径D1对θ的影响>链轮中心距l1对θ的影响,>链轮与胀紧机构距离l3对θ的影响。因此,在设计的过程中主要以链轮直径D1对θ的影响为主参考,在结构改进的时候亦对其重点考虑,同时使用MATLAB软件进行切入角的优化分析,确定一定范围内切入角的最优值,对设计起到参考的作用,节约了成本,提高设计效率。

参考文献

[1]刘一凡,刘国昌.基于Pro/E的仿真技术研究与应用[J].机械制造与研究,2007,36(4):22-23,26.

[2]贺会群.连续油管技术与装备发展综述[J].石油机械,2006,34(1):1-6.

油管、套管规格尺寸对照表 第2篇

公称尺寸（in）

不加厚外径（mm）

不加厚内径（mm）

加厚外径（mm）

加厚内径（mm）

不加厚接箍 外径（mm）

加厚接箍 外径（mm）1 /2

48.3 40.3 53.2 40.3 55 63.5 2 3 /8

60.3 50.3 65.9 50.3 73 78 2 7 /8

73.0 62.0 78.6 62.0 89.5 93 3 1 /2

88.9 75.9 95.25 75.9 107 114.5 4 101.6 88.6 107.95 88.6 121 127 4 1 /2

114.3 100.3 120.65 100.3 132.5 141.5

石油油管螺纹代号对照表

平式油管螺纹 外加厚油管螺纹 GB9253.3 YB239-63 GB9253.3 YB239-63 1.900TBG 1 1 /2 “平式扣 1.900UPTBG 1 1 /2 ” 外加厚扣 2 3 /8 TBG 2“平式扣 2 3 /8 UPTBG 2” 外加厚扣 2 7 /8 TBG 2 1 /2 “平式扣 2 7 /8 UPTBG 2 1 /2 ” 外加厚扣 3 1 /2 TBG 3“平式扣 3 1 /2 UPTBG 3” 外加厚扣 4 TBG 3 1 /2 “平式扣 4UPTBG 3 1 /2 ” 外加厚扣 4 1 /2 TBG 4“平式扣 4 1 /2 UPTBG 4” 外加厚扣

套 管 规 格 及 尺 寸

外径 mm（in）

接箍外径（mm）

内径（mm）

通径（mm）

外径 mm（in）

接箍外径（mm）

内径（mm）

通径（mm）

114.3 （4 1 /2）

127.0 103.9 100.7 177.8（7）

194.5 166.1 162.9 102.9 99.7 164.0 160.8 101.6 98.4 161.7 158.5 99.6 96.4 159.4 156.2 127（5）

141.3 115.8 112.6 193.7（7 5 /8）

215.9 178.5 175.3 114.1 111.0 177.0 173.8 112.0 108.8 174.6 171.5 108.6 105.4 171.8 168.7 139.7（5 1 /2）

153.7 127.3 124.1 219.1（8 5 /8）

244.5 205.7 202.5 125.7 122.6 203.7 200.5 124.3 121.1 201.2 198.0

121.4 118.2 198.8 195.6

石油套管螺纹代号对照表

短圆螺纹套管 长圆螺纹套管 偏梯形螺纹 API SPEC 5CT YB690-70 API SPEC 5CT YB690-70 API SPEC 5CT 4 1 /2 CSG 4 1 /2 “套管 4 1 /2

LCSG 4 1 /2 ”长丝扣套管 4 1 /2

BCSG 5 CSG 5“套管 5LCSG 5”长丝扣套管 5 BCSG 5 1 /2 CSG 5 1 /2

“套管 5 1 /2

LCSG 5 1 /2 ”长丝扣套管 5 1 /2 BCSG5 /8 CSG 6 5 /8 “套管 6 5 /8 LCSG 6 5 /8 ”长丝扣套管 6 5 /8 BCSG 7 CSG 7“套管 7 LCSG 7”长丝扣套管 7 BCSG 7 5 /8

CSG 7 5 /8 “套管 7 5 /8 LCSG 7 5 /8 ”长丝扣套管 7 5 /8 BCSG 8 5 /8

CSG 8 5 /8 “套管 8 5 /8

LCSG 8 5 /8 ”长丝扣套管 8 5 /8

BCSG 9 5 /8 CSG 9 5 /8 “套管 9 5 /8 LCSG 9 5 /8 ”长丝扣套管 9 5 /8 BCSG3 /4 CSG 10 3 /4

“套管 10 3 /4 LCSG 103 /4 ”长丝扣套管 10 3 /4 BCSG

钻

杆

规

格

及

尺

寸

（X X、G G、S S 钢级）

规格外径 mm（in）

管体内径（mm）

内加厚 内径（mm）

外加厚 外径（mm）

规格外径 mm（in）

管体内径（mm）

内加厚 内径（mm）

外加厚 外径（mm）

60.3 （2 3 /8）

46.1

67.5 114.3（4 1 /2）

97.2

131.8 73.0（2 7 /8）

54.6 33.3 81.8 114.3（4 1 /2）

92.5

131.8 88.9（3 1 /2）

76.0 57.2 97.1 127（5）

112.0 95.2

88.9 （3 1 /2）

70.2 49.2 97.1 127（5）

108.6

146.1 101.6（4）

88.3 74.6 114.3 139.7（5 1 /2）

121.4 96.9 141.3

101.6 （4）

84.8 69.8 114.3 139.7（5 1 /2）

118.6 96.9 141.3

石油钻杆接头螺纹代号对照表

GB9253.1 标准 GB9253.1 标准 YB691-70 GB9253.1 标准 YB691-70 NC26 2 3 /8 IF 2A10/2A11 4 1 /2 FH 420/421 NC31 2 7 /8 IF 210/211 2 7 /8 REG 230/231 NC38 3 1 /2

IF 310/311 3 1 /2 REG 330/331 NC50 4 1 /2 IF 410/4111 /2 REG 430/4311 /2

FH 320/3211 /2 REG

连续油管作业机夹块的加工工艺分析 第3篇

夹块是连续油管作业机注入头的主要零件之一, 装配时将其安装到链板上起到夹持连续油管上升或下降的作用。夹块在工作时, 其使用面即M圆柱面应与连续油管最大面积接触且保证M圆柱面中心线与连续油管中心线重合[1], 即当连续油管外径与夹块接触直径相等时, 这种配合方式最为合理, 以保证夹块夹持油管上升和下降时不产生分力、不出现夹伤管子以及磨管的现象[2]。因此依据夹块的功用, 夹块要耐磨防止打滑, 具有一些较高的尺寸和形位公差要求。本文主要依据夹块的使用要求, 研究夹块的加工方案的设计和关键工序精度的保证问题, 以找出加工精度高, 加工效率高的优化加工方法。

2 依据使用要求分析夹块的加工要求

如图1, 夹块具有一般零件的加工规律, 如车、铣、刨、磨等, 但加工时也有硬度大、为难加工材料及一些尺寸、形状、位置公差技术要求高等特点。夹块制造时的工艺问题是材料硬度大、刀具易磨损导致夹块精度降低等。因此我们对夹块的加工方法进行了分析比较。

(1) 夹块毛坯选材及其制造要求

正确选择毛坯。毛坯材料对零件的质量、材料消耗和加工工时有很大影响[3]。为提高夹块的耐磨性, 夹块的材料选择为42CrMo, 经氮化处理此材料具有较好的耐磨性能。切削加工时选用高速钢刀具, 但由于材料硬度大, 刀具易磨损, 因此选择精密铸造出夹块毛坯以减少加工余量、铸造后再加工的方案, 最后对夹块使用面氮化处理进一步提高其耐磨性。

(2) 夹块加工精度要求

夹块具有一些较高的技术要求, 如图1夹块的技术要求包括夹块M圆柱面的中心线与底面A及侧面B的平行度、圆柱N与底面的垂直度、底面的平面度、夹块底面到圆弧中心线的尺寸精度以及圆柱面的圆柱度等, 加工时应考虑定位基准的选择和如何实现夹块的精度要求。

3 夹块的加工方案分析

夹块设计了两种加工方案, 下面分别就夹块单个铸造再加工和两个一起铸造再加工的制造工艺方案进行分析。

3.1 单个铸造时夹块制造工艺分析

单个铸造加工时, 防打滑的凹槽选择直接铸出的方案, 节省成本。夹块的基准面和使用面之间的精度如何保证是单个夹块加工的工序中应注意的问题。

(1) 基准面。夹块选择底面为基准面, 在车床上利用四爪卡盘夹持工件加工底面A和圆柱N, 一次装夹定位, 其底面的平面度和圆柱对底面的垂直度以车床自身精度能得到保证。以底面为精基准面且基准面与设计基准一致, 以底面和准25圆柱为定位基准铣削B、B1面能保证要求尺寸。

(2) M圆柱面加工工艺分析。圆柱面是夹块的加工难点, 本工序采用的是利用弯板, 以底面和圆柱为定位基准, 以L面为辅助支撑在数控铣床铣削圆柱面, 保证了圆柱面和底面及侧面的平行度、圆弧中心线到底面的距离及圆弧中心线的位置问题。加工时选准32mm立铣刀, 因为夹块加料硬度大, 刀具易出现让刀现象, 应选择合理的切削用量, 在保证加工精度前提下尽量提高加工速率, 通过选择合理的切削用量把加工误差控制在许用范围内, 切削用量分析如下。

加工夹块时, 立铣刀受力可分为三个分力, 即轴向力Fx, 水平分力FH和垂直分力FV。其中垂直方向的分力引起刀具变形, 铣刀的圆周力公式[4]:

假设切削时刀具受力均匀分布, 其集度为q, 每次走刀时切削深度为l, 则任意x处的变形值为:

在上式变形中, wB将使加工中刀具中心的实际轨迹偏离编程轨迹, 在工件上以尺寸偏差的形式出现。wC一方面引起工件的尺寸偏差, 另一方面点C相对点B的弯曲变形还将产生加工表面的形位偏差, 由此所引起的形位偏差的大小为[6]:w=|wB-wC|

夹块加工时圆柱面加工余量为1mm, 查手册得粗加工时ae取0.8mm, fz取0.08mm/z;精加工时, ae取0.2mm, fz取0.06mm/z, 由此根据上式选出合理的切削深度ap, 保证加工精度前提下尽量提高加工速率。

由表1得出, 当切削深度取l=10mm时, 形位公差w在50μm内, 精度刚好在许用范围内。当切削条件改变时, 上式可以计算出不同条件时的切削用量。

3.2 两个夹块一起铸造时制造工艺分析

两个夹块一起铸造时毛坯如图3所示, 圆柱面M加工变成整圆加工, 这样不会因为刀具受力不均匀而产生加工误差。两个夹块毛坯一起铸造, 铸造后再加工, 这样加工难点 (圆柱面M) 可以通过在加工中心钻孔、镗孔、铰孔来解决, 之后再用片铣刀把夹块切开。

两个一起铸造方案加工工艺分析如下:

利用四爪卡盘定位在车床找正加工A侧底面及圆柱, 加工D侧时, 在车床安装特殊定位夹具以A侧已加工圆柱和A面定位车削D侧面及圆柱, 保证尺寸106和两圆柱的同轴度。在加工中心加工孔时, 利用带孔弯板以A侧圆柱和面定位, 另一侧为辅助支撑夹紧工件, 在加工中心找正钻孔至准36, 保证尺寸53-0+0..0505, 钻孔后镗孔至准37.4, 镗孔可以保证孔轴线笔直。保证了圆柱中心线的位置度, 镗削后再铰孔至准38.1, 这样保证了圆柱孔要求精度, 接下来车削图1所示防打滑槽, 最后利用片铣刀把夹块切开, 再分别对两夹块需要部分加工。

3.3 两种加工方案对比

(1) 加工效率对比。两种加工方案除圆柱面加工方法不一样, 其余工序基本一致, 因此两种加工方法仅就有差别工序的工时进行比较。方法一:防打滑凹槽直接铸造出来, 圆柱面在数控铣床铣削, 分为粗铣及精铣, 每次切深ap为10mm, 因此分9次下刀, 加上快走刀时间, 总时间T约为4.313min;方法二:需在在加工中心钻孔、镗孔及铰孔, 防滑凹槽需在车床车出, 之后在铣床上用片铣刀切割, 加上工件调转位置时间, 总时间T约为11min。

(2) 加工精度对比。方案一的圆柱尺寸、轴线中心度等不易保证, 铣削圆柱面时容易晃刀, 刀具受力外摆。方案二的圆孔尺寸易保证, 可实现连续钻孔、镗孔、铰孔, 加工圆孔时不会出现晃刀, 孔的尺寸及位置精度更易保证。从工时方面考虑, 加工方案一节省时间;从精度方面考虑, 加工方案二的圆弧尺寸易保证, 可实现连续钻、镗、铰孔, 加工圆孔时不会出现随着加工深入晃刀, 孔的尺寸及位置精度更易保证。

4 结论

本文对夹块加工工艺进行了设计及改进, 确定了单个夹块加工时的最合理切削余量, 使加工误差控制在许用精度内。同时本文也提出了新的夹块加工方案, 即两个一起铸造再加工的方案, 加工完整的圆孔再通过切割来实现圆柱面。以上两种加工方案都满足夹块的精度要求, 满足了夹块的使用性能要求, 但各有特点, 适合不同工艺条件, 因此在制造时制造者可以结合自身工艺条件及加工批量等选择其中一种加工方法。

摘要：科学的工艺规程设计是保证零件的合格率和生产率的重要前提。文中结合新型连续油管作业机四链夹持机构, 主要对其零件夹块的机械加工工艺进行分析, 设计科学的加工工艺, 保证零件的合格率和生产率。设计了两种加工方案, 分别讨论两种方案如何保证零件精度以及两种加工方法的特点。分别通过刀具变形分析来选择合理的切削用量和改变加工方案等方面考虑来保证夹块精度, 以达到使用要求。

关键词：连续油管作业机夹块,刀具变形,合理的切削用量,加工工艺分析

参考文献

[1]王永胜, 左秀华.连续油管作业机常见故障分析及解决方法[J].石油机械, 2009, 37 (4) :81-82.

[2]蒋发光, 梁政.连续油管注入头管-块配合研究[J].西南石油大学学报, 2011, 33 (1) :161-164.

[3]李凯岭, 宋强.机械制造技术[M].山东科学技术出版社, 2005.

[4]艾兴, 肖诗纲.切削用量简明手册 (第3版) [M].北京:机械工业出版社, 2009.

[5]刘鸿文.材料力学[M].北京:高等教育出版社, 2007.

油管作业机 第4篇

1 连续油管本身的液体摩阻压降分析

1.1 基本参数

流体参数:

ρ密度 (磅/加仑) ;

n流体系数;

K流体系数;

经验的流体系数n, K的选取参照下表

连续油管参数:

DIAM2油管滚筒缠绕直径 (英寸) ;

OR连续油管外直径 (英寸) ;

DIAM1连续油管内直径 (英寸) ;

σ连续油管壁厚 (英寸) ;

L连续油管长度 (英尺) ;

L O F F连续油管离开滚筒的长度 (英尺) ;

LON油管缠绕滚筒长度 (英尺) ;

A连续油管内截面积 (平方英寸) ;

Pi圆周率

流动参数:

Q流量 (加仑/分钟) ;

ν流速 (英尺/分钟) ;

Re雷诺数;

流动参数;

1.2 离开滚筒的连续油管 (直管) 摩阻分析

层流的极限雷诺数CRE1;

紊流的极限雷诺数CRE2;

流体摩阻系数f HS;

P直, 离开油管滚筒段的连续油管的摩阻压降, (psi) ;

此时要判断管内流体的流动性。

如果RE

如果RE>CRE2, 则为紊流,

否则为过渡流。

1.3 缠绕滚筒的连续油管 (盘管) 摩阻分析

层流的极限雷诺数CRE3;

紊流的极限雷诺数CRE4;

流体摩阻系数f HS;

P盘, 缠绕在油管滚筒段的连续油管的摩阻压降, (psi) ;

此时要判断管内流体的流动性。

如果RE

层流摩阻P盘

如果RE>CRE4, 则为紊流,

紊流摩阻P盘

否则为过渡流。

过渡流摩阻P盘

则整个油管自身的摩阻P管=P直+P盘;

2 连续油管井下工具液体摩阻压降分析

2.1 连续油管井下工具孔眼的液体摩阻压降分析

连续油管井下工具喷头的孔眼数量和直径大小对液体摩阻有一定影响[1]。

2.2 连续油管井下工具变径部分的液体摩阻压降分析

连续油管井下工具在流体经过变径部分如阀口等处所引起的压力损失一般较小[2], 对作业的影响不大, 在此不做论述。

摘要：连续油管作业由于其具有不可替代的优势, 现在越来越多的被用于各种油井作业中, 但由于管径较小, 摩阻压降较大, 存在一些局限性, Cerberus是连续油管的模拟软件, 能对作业过程进行模拟分析和计算。本文基于Cerberus对连续油管作业摩阻进行了分析。

关键词：连续油管,摩阻,压降,计算,分析

参考文献

[1]文浩, 杨存旺.试油作业工艺技术.北京:石油工业出版社, 2002:318-353.

油管作业机 第5篇

1 API圆形螺纹密封机理

API圆形螺纹的密封性能主要靠上扣后螺纹之间由于过盈配合产生的接触压力来进行密封。由于结构设计的原因, API圆形螺纹配合后螺纹间存在一定的间隙, 这些间隙成为潜在的泄漏通道。因此API圆形螺纹油管密封性主要依靠:1、油管螺纹密封面处的预紧力2、靠螺纹脂等充填环形空间的螺旋通道。

2 API油管螺纹密封失效的原因

2.1 顶紧力不够

导致螺纹连接处顶紧力不够造成油管渗漏的原因有两个:⑴、上扣扭矩不够, 导致顶紧力达不到螺纹密封的要求, 螺纹连接处没有产生充分的变形。⑵、依靠油管自重坐封封隔器的管柱, 随着坐封力的增大, 下部管柱将会产生变形、弯曲, 成螺旋状, 管柱轴向会发生一定收缩, 油管接箍处内外螺纹的接触应力减小, 即减小顶紧力, 导致封隔器坐封后油管渗漏。

2.2 油管粘扣

粘扣是一种发生在相互接触金属表面间的冷焊, 是各类油井管在加工检验和使用中最常见的油管螺纹损伤失效形式。

这种失效形式在现场表现为两种:⑴油管上不满扣, 用低速档大扭矩强行上满扣, 这种情形下, 油管粘扣没有及时发现。⑵由于油管螺纹已发现粘扣, 没有及时发现, 导致有效扣数不够, 增大了泄漏的可能, 在油管内压力作用下, 油管的密封性是无法保障的。

2.3 螺纹脂失效

在上扣的过程中由于密封脂涂抹不均匀或不涂密封脂, 在螺纹连接处没有形成一个均匀的油膜, 导致井内流体在油管内高压的作用下, 挤过螺旋通道, 导致油管渗漏。另外由于密封脂中掺有机械杂质, 导致上扣时摩擦系数增加, 使上扣的过程中油管粘扣的可能性增加。

3 现场影响油管密封性的因素

影响油管密封性能的因素包括油管加工、运输、保存、使用等很多方面, 就井下作业过程中而言, 主要是由以下几种因素造成:

3.1 上扣过程中对中性差

由于施工作业中立井架不标准, 左右或前后偏差过大, 造成天车、游动滑车, 井口不在同一直线上, 施工人员未及时调整井架, 当油管悬吊起时, 在重力作用下而偏离井口过大, 上扣时出现斜扣现象, 造成油管丝扣损坏。

3.2 上扣的转速

API SPEC5B建议油管上卸扣转速应控制在规定值25r/min范围内.其目的在于防止刚上扣速度过快产生摩擦热, 发生粘扣。而我们在现场操作的过程中, 液压钳低速档转速为36r/min, 而高速档且给油大门的情况下转速达到100~110r/min, 远远超过标准, 导致外螺纹在旋合摩擦过程中产生大量热量.同时由于上扣时间变短.螺纹啮合面上产生的大量摩擦热难以传导出去, 使啮合面温度急剧升高, 材料强度降低, 最终导致粘扣。

3.3 上扣的扭矩

作业过程中, 对拧紧力矩控制不够严格, 经常超过最佳拧紧力矩, 导致螺纹联接部分过载而引起过早的破坏。在进行卸扣时, 不容易卸开, 而在现场的办法多为用榔头敲击油管接箍处, 这样导致的后果是造成接箍变形, 致使再次使用时降低内外螺纹压密封性能, 造成油管渗漏。

3.4 作业过程中外螺纹的保护不当

在起下油管单根作业时, 不使用小滑车或护丝, 油管直接在滑道上滑行, 或在提升油管过程中, 提升速度过快, 公螺纹磕在钻台上, 导致公螺纹损坏, 影响油管密封性。

4 现场提高油管密封性能的控制措施

4.1 入井油管的检查

油管每次入井前检查油管丝扣是否损坏。液压钳安装扭矩表, 在上扣过程中, 油管要按规定扭矩上紧。

4.2 使用管杆自动运输机保护外螺纹

目前井下技服公司推广的管杆自动运输机, 在降低工人劳动强度的同时, 也有保护外螺纹的作用。管杆自动运输机在下油管过程中, 分上料~举升~送油管3个程序, 并在滑道上安装塑胶木板。起油管过程中, 分接油管~下降~下料3个程序, 且使用有专用护丝, 在根本上避免了外螺纹的损坏可能, 全程有效的保护了外螺纹。

4.3 规范上卸扣的操作

⑴立井架作业时, 保证天车、游动滑车、井口在同一直线上, 满足前后或左右偏差小于10mm的标准, 并在作业过程中及时校正井架。⑵在现场严格控制上卸扣速度及扭矩。采用慢~快~慢的方法上紧油管丝扣, 杜绝初始上扣时操作手猛给油门导致油管粘扣的情况。⑶杜绝用榔头敲击油管接箍松扣的行为, 以免使接箍变形, 造成再次使用时油管不密封。

5 结论和建议

(1) 规范操作, 杜绝作业过程中有损害油管丝扣的现象发生, 不合格油管不得入井。在液压钳上安装扭矩表, 同时采用扭矩法、无外漏丝扣的方法作为判定标准。

(2) 密封脂和密封带都能有效地填补内外螺纹上紧后形成的环形间隙, 启到辅助密封的作用, 对于对管柱密封性要求严格的井, 应同时使用密封脂和密封带, 提高油管的密封性能。

(3) 使用管杆自动运输机在起下油管单根作业过程中, 能有效保护好油管外螺纹, 建议推广使用。

摘要：本文从API圆形螺纹密封机理出发, 分析油管螺纹密封失效原因, 总结了在作业过程中造成油管渗漏的原因为对中性差、上扣转速和扭矩、丝扣保护不当造成粘扣及螺纹脂使用不当等因素, 并对现场保证油管密封性提出了一系列合理化建议和方法, 为生产实践提供了一定的指导作用。

关键词：油管,密封性,扭矩,粘扣,螺纹

参考文献

[1]罗拴录等.API油套管粘扣原因分析及预防.钻采工艺, 2010 (11) .

[2]孙晓忠, 王旱祥.油管螺纹失效分析与预防.石油矿场机械, 2003.

井下作业油管防溢防喷泄油技术研究 第6篇

在常规抽油机井井下修井过程中, 一般都是抽油泵筒直接连接固定凡尔作业。在起下油管时, 当地层能量大、井下压力高时, 油管上端将喷出大量的井液;当地层能量较小、井下压力较低时, 油管内的存油由于井下泵固定凡尔密封作用而不能及时泄掉, 起出的油管下端也将溢出大量的井液。以上两种情况都会有大量井液倾泄到井场, 严重污染了环境, 恶化了员工的工作环境, 与创建文明、健康、安全的工作环境和绿色环保油田的理念不符。针对目前井下作业现状, 开展了适合油田生产实际的防溢防喷泄油技术研究。

2 技术思路

在起出油管、抽油泵时, 当井下压力大于油管内压力时, 防溢防喷泄油装置关闭进油通道, 防止井喷;当井下压力小于油管内压力时, 装置打开油流通道, 油管内井液回流到套管, 防止油管溢液。在下入油管、抽油泵过程中, 装置呈关闭状态, 无论井下压力大小, 油管内始终无井液。

在作业完井时, 通过旋转或支井底方法使装置导向机构打开油流通道, 恢复正常生产状态。再次作业时, 通过旋转或支井底方法使装置导向机构关闭或打开油流通道, 防止井液喷出或溢出。

3 结构组成及原理

3.1 结构组成

支撑式防溢防喷泄油装置由球杆、调整套、连接套、密封套、防喷座、防喷芯、换向弹簧、辅助弹簧、换向销、短节、支撑轴、支撑套、接箍等组成。

3.2 工作原理

该装置与抽油泵固定凡尔座相连, 下端接箍连接尾管, 通过提放油管支撑人工井底来实现装置进油通道的打开与关闭。管柱下井时, 该装置的换向销处于换向套轨迹短槽位, 此时防喷芯与防喷座的密封面接触压紧密封, 进液通道关闭, 同时球杆顶开固定凡尔, 呈防喷状态 (见图1a) ;管柱下井到位后, 下放管柱尾管支撑井底, 管柱负荷下降1-2吨, 此时支撑轴上行推动支撑套上行, 换向销换向至轨迹槽下部换向槽。上提管柱, 支撑轴在尾管重力作用下行, 与支撑套脱离, 支撑套在辅助弹簧弹力作用下带动防喷芯下行, 换向销换向至轨迹槽长槽处, 此时防喷芯与防喷座分开, 进液通道打开, 同时球杆下行, 固定凡尔落入凡尔座内, 呈生产状态 (见图1b) ;起管柱时, 上提管柱卸下油管挂, 加深下放管柱至井底, 管柱负荷下降低2-3吨, 上提管柱, 换向销在弹簧力作用下换向至轨迹槽短槽处, 此时与下井时防喷装置的状态相同, 进液通道为关闭状态。进液通道为关闭时, 存在两种情形:当油套环空压力大于油管压力时, 在下部环空液压力作用下进一步压缩弹簧, 防喷芯与防喷座密封面压紧密封, 呈防喷状态 (见图1a) ;当油管内压力大于环空压力时, 防喷芯在上部油管液压力作用下压缩弹簧, 与防喷座分开, 呈泄油状态 (见图1b) 。

4 室内实验

根据油井井下压力情况, 对支撑式防溢防喷泄油装置的换向弹簧、辅助弹簧及机构整体泄油防喷性能进行了室内模拟实验, 装置试验最小泄油压差为0.08MPa, 防溢防喷压力差最小为0.1MPa, 最大达到20MPa, 换向载荷达到9kN, 泄油通道为∮24mm, 重复换向20次成功率100%。检测各项技术指标均达到设计指标, 达到了下井条件。

5 应用效果评价

5.1 高产井防喷功能应用

以检泵井井1为例, 说明支撑式防溢防喷泄油装置防喷试验情况。该井正常时日产液32t, 日产油3.0t, 沉没度758m, 设计泵深914m, 冲程2.7m, 冲次8.5min-1, 泵效55.5%。该井作业前井口就有较大的溢流量, 起原井管柱时, 油管喷溢严重, 大面积污染了井场, 主要原因是该井产能较高、含气量较大, 停抽后井下积聚能量较大, 致使起原井管柱时严重井喷。按照设计方案下入组配管柱的过程中, 由于油管内压力小于井下油套环空液柱压力, 装置呈防喷状态, 起出井口的油管上端无油液喷出, 实现了井口油管的防喷功能。

5.2 低产井泄油功能应用

以检泵井井2为例, 说明支撑式防溢防喷泄油装置泄油试验情况。该井正常时日产液4.0t, 日产油2.0t, 沉没度337m, 设计泵深1098m, 冲程2.5m, 冲次6min-1, 泵效26.4%。该井作业前井口无溢流量, 起原井管柱时, 油管内油液全部倾泄到井场, 污染了环境。按照设计方案下入组配管柱的过程中, 由于油管内压力大于井下油套环空液柱压力, 装置呈泄油状态, 起出井口的油管内的液体均泄入井内, 实现了油管泄油功能。

6 结论

防溢防喷泄油装置具有防喷泄油双重作用;油管防溢防喷泄油装置安装于泵下, 保持了原泵抽管柱结构, 不影响泵效;防溢防喷泄油装置适用于新投产井、地层压力高井及气液比高井的油管溢流防喷控制;防溢防喷泄油装置与井口防喷器等配合使用可实现不压井作业, 避免了压产和油层伤害;防溢防喷泄油装置较好地解决了油井作业井场污染问题, 进一步改善了作业人员的工作环境, 具有较好的社会效益。

摘要：在油井常规作业起下管柱过程中, 当油井井下压力较大时, 油管将溢出或喷出大量的井液;当井下压力较低时, 因泵固定凡尔的密封作用使油管内的液体不能泄入井内, 起出的油管内油液全部倾泄到井场, 严重污染环境和危害工人健康。针对以上情况, 设计了一种防溢防喷泄油装置。该装置安装于泵固定凡尔座于筛管之间, 具有低压泄油、高压防溢防喷双重功能, 达到了常规油井免压井、安全健康、清洁作业的目的。

关键词：井下作业,旋转式,支撑式,防溢防喷泄油装置

参考文献

[1]张琪.采油工程原理与设计[M].山东:石油大学出版社, 2001:135-141.

[2]陈涛平, 胡靖邦.石油工程[M].北京:石油工业出版社, 2002:439-452.

油管作业机 第7篇

1.1 国外连续油管技术当前应用情况

从二十世纪六十年代出现连续管技术以来, 这一技术的发展大致经过了三个阶段, 第一阶段为初步探索阶段、第二阶段为技术进步阶段、第三阶段为技术成熟阶段。在初级探索阶段受技术发展水平限制, 基本停留于比较简单的打捞和洗井等作业领域。在技术进步的推动下, 加之井下作业工具的配套越来越完善, 连续管技术应用范围逐渐扩大, 被应用于水平钻井、侧钻井、采油、修井等多领域。随着连续油管技术的进步发展, 在国外的传统与非传统工艺中获得了广泛的应用, 并且特殊工艺方面的应用也逐渐扩大。

1.2 国内连续油管技术当前应用情况

我国对连续油管技术的应用在实践过程中, 接受程度和认识程度都有待提高, 且作业服务的范围目前仍然局限在很小的范围, 主要应用于洗井、清蜡解堵、测井、冲砂、气举诱喷、挤水泥等方面, 与国外连续油管技术应用对比, 国内连续管技术在配套方面以及设备利用率方面都存在很大差距。有资料调查显示, 我国引进的二十九台连续油管作业机里面, 服务于油田作业的仅仅有三台, 并且从其具体应用来看, 基本都局限于常规的井下作业方面。连续管技术在我国尚未得到有效的广泛的应用, 其在我国的应用受到很大限制, 其积极作用有待在我国实践应用中进一步挖掘。

2 关于我国连续油管技术在井下作业方面的思考

2.1 影响我国连续油管技术发展的制约性因素分析

(1) 在连续油管技术的认识方面有待提升。国内对连续油管技术的认识有待提高, 当前对其认识在作业类型和使用范围方面不够周全, 这就使得设备引进过程中的盲目性大大提高了, 并且相关配套工具的全面研制也没有及时跟进。

(2) 基础工业的技术水平十分落后, 对技术盲目引时, 技术吸收能力、技术消化能力有待提高。在我国生产制造连续油管与设备的厂商十分有限, 从制造出的连续油管来看, 在操作工艺方面与相关技术指标相比存在一定差距。

(3) 现阶段我国关于连续油管技术的掌握程度有待提高, 与连续管技术相关的专业培训、国际技术交流都十分有限;此外, 与连续油管开发和研制相关的

配套作业技术上停留在比较浅显的阶段, 有待深入提高, 连续油管专业技术在应用方面缺乏针对性, 因此应用范围十分有限。

(4) 系统评估和成本预算在部分现场作业中缺失。连续油管深受材料寿命、抗疲劳程度等方面的影响, 如果通过对部分井的施工成本进行预算评估, 把握连续油管的整体应用前景, 存在很大可能会对连续油管的推广产生一定的制约作用, 会使其作业利润降低下来, 这样就抑制了连续油管在缩减作业和投资回报周期方面优势的发挥。这些因素都制约了连续油管技术在我国的应用和发展。

3 国内发展连续油管技术已经具备的条件

(1) 我国将连续油管技术应用于钻井、完井、等作业方面, 取得了很大的成效, 在常规作业中的规模不断扩大, 技术越来越完善, 配套工具越来越健全, 工艺研发能力增强。国内在这一方面同国外的技术交流逐渐增多, 应经开始尝试很多新的技术工艺例如水力喷砂射孔、连续油管测井、水平井分段压裂等技术工艺, 为国内实施连续油管的作业创造了有力的技术支撑。

(2) 国内油气田在地质构造方面十分复杂, 修井作业相当频繁, 要想使作业成本有效降低, 缩短修井时间, 积极推广应用连续油管技术尤为重要。比如, 超稠油井受原油凝固的影响特别爱发生堵塞, 如果运用普通大修套清洗, 花费的费用会高达约二十万美元、并且需要很长的时间, 最少要十五天, 如果应用连续油管技术清晰, 能够使洗井费用节省67%, 并且需要的作业时间很多, 大约三天就可以完成。

(3) 油气田进行作业时需要大量的配套工具、作业机、连续油管, 如果全部都依靠引进则不具有现实性。近些年随着国内焊接技术、管材制造技术、管材生产技术的进步发展, 使连续油管使用时的基本机械性能得到了有效的满足, 例如延伸率超过了28%, 拉抗强度达到539Mpa, 屈服强度达到了482MPa以上等, 为连续油管以及井下作业设备的自行研制创造了有力的条件。

4 有效促进国内连续油管技术井下作业效率相关对策

连续油管在井下作业的实施过程中, 如果作业计划合理性难以保障, 机械设备在操作过程中出现故障或失误, 都会制约井下作业取得效率, 会对连续油管井下作业顺利实施带来严重影响。可以依据以下几个策略进行解决:

(1) 从井下作业的现实环境出发, 确保井下作业计划具有科学性, 使制定的作业计划不仅准确而且简单明了, 与井下作业的现实际需求相适应。在井下作业没有实施之前, 应当对施工井的井史、流体组分、井况等展开细致周全的数据资料收集, 保障收集数据精确、具有可靠性。

(2) 井下作业施工过程中, 要使连续油管作业机安全和承载性具有较高的保证, 保障井下作业设备、入井作业的连续油管及其管柱具有较高的可靠性。

(3) 在连续性具有保障的前提下, 应当重视连续油管技术的现场培训;还要对连续油管技术在井下作业中涉及的风险进行全面考虑, 出台积极的措施降低风险, 为连续油管技术顺利在井下实施作业提供保障。

总而言之, 应当从国内现阶段连续油管技术发展实际情况出发, 在连续油管技术、工艺、设备研究方面加大力度, 在试井、常规作业、完井、测井等操作方面都应当出台具体的规程, 大力推进连续油管技术实现推广与应用, 使连续油管技术能够在国内获得比较全面的发展。

摘要：作业时间不长、施工成本低、应用设备少, 进行特殊作业时不压井、不动管柱都是连续油管技术呈现出的优势, 目前连续油管技术应用得范围越来越广泛。受井下作业具有一定的特殊性的影响, 目前我国的连续油管技术在我国的发展多停留于比较简单的井下作业范围内, 这就对该技术积极作用的全面发挥产生了一定的抑制作用。所以, 对连续管技术井下作业展开探讨十分必要。本文着重对当前国内外连续油管技术在井下作业方面的应用情况展开分析, 并就连续油管技术在我国的发展提出相关建议。

关键词：连续油管技术,应用现状,井下作业

参考文献

[1]刘永琪, 徐丹, 刘艳森.井下作业中连续油管技术的应用现状探讨[J].中国石油和化工标准与质量, 2012, (08) :119

[2]卞超峰.连续油管酸化作业项目管理研究[D].中国地质大学 (北京) , 2012

油管作业机 第8篇

经过多年的发展, 连续油管装备与技术取得了长足的发展, 地面设备越来越多样化、井下作业工具性能更加先进、作业工艺技术愈加成熟。

1.1 连续油管作业工艺技术越来越成熟

随着技术的发展, 水利模拟技术优化了井下作业, 使冲洗、酸化增产、氮气气举等连续油管作业工艺技术越来越成熟, 作业成本降低, 作业效率得到提升。连续油管技术主要用于钻井及完井、测井、修井作业等。在钻井及完井作业过程中, 主要应用有欠平衡钻井、气举钻井、水平井钻井、老井加深钻井、过油管防砂作业等, 典型的技术有用于深井的连续油管负压冲砂技术、连续油管过油管跨层分隔技术、分层酸化压裂等技术;在修井作业过程中, 常用的连续油管技术有:打捞、通井扩眼、挤注水泥、冲砂洗井、试井作业、酸化作业、分层压裂及正常生产情况下产油管防腐作业等。

1.2 地面设备种类多样

连续油管作业装置分为常规作业装置和复合作业装置, 不同的作业装置能够适用于不同的作业条件, 满足不同的使用需求。普通的连续油管作业装置有车载式、拖车式、撬装式等, 其中车载式和拖车式主要用于陆地条件井下作业, 撬装式主要用于海洋平台井下作业, 复合型作业装置可用连续油管与钻杆联合作业。此外, 针对一些特殊作业情况开发的连续油管作业装置也不断出现, 如能够操作连续油管和接头连接管柱的作业装置, 驳船式作业装置适用于湖泊和湿地, 针对北极地区寒冷的环境, 开发出全封闭式作业装置。随着新的装备的不断出现, 连续油管作业装置种类越来越丰富。

1.3 连续油管作业井下作业设备专业化程度高

连续油管作业井下作业设备早期主要是对一些常用的井下作业工具进行改装, 随着井下作业技术的发展, 对连续油管作业井下作业设备性能要求越来越高, 各种专用的连续油管井下作业装置不断出现。电缆通入连续油管的内部使得井下作业工具能够实现电子控制, 如水平井钻井过程中MWD、井下组合工具的定向钻井;负压冲砂井下作业装置主要由节流装置、滤砂装置、喷射装置等部分组成;连续油管过油管分层酸化装置由封隔器、各种控制阀、联接装置等组成;一种连续油管的欠平衡钻井作业装置由连接器及井下定向装置组成, 在钻井过程中通过调节弯壳的角度, 实现钻进方向的控制, 防止发生卡钻等情况发生。

2 连续油管技术在井下作业中应用优势

连续油管作业技术突出表现在作业成本低, 由于连续油管作业装置设备少, 减少了搬迁安装的时间, 起下作业速度快, 工作量小, 直接降低了成本, 据不完全统计, 连续油管作业装置侧钻井成本为常规钻新井的三分之一, 并且可以节约四分之一甚至一半的费用。另外, 连续油管作业技术或通过油管老井重钻或侧钻水平井, 可以增加油井产量, 增加了经济效益。连续油管作业技术还可应用于一些敏感地层, 可进行不放喷、放压, 带压连续作业, 保护油层环境, 增加产量, 防止地层污染, 增加产量。连续油管技术具有方便作业的优势, 连续油管作业装置占地面积小, 特别适合于地面条件受限制的海上平台钻井和过油管钻井作业, 可以增加产量, 降低成本, 缩短作业周期。

3 我国连续油管技术使用中存在的问题

连续油管技术和装备在国内的应用主要局限于直井的简单作业, 应用情况没有反应出真实水平和特点, 其主要原因是: (1) 每台设备平均的年作业量达不到设备的作业能力; (2) 大部分油田配套工具不完善, 使得应用的作业工艺少, 作业成本高; (3) 作业工艺的开发水平和程度参差不齐, 发展不均衡, 使得整体应用水平一般, 有待于研究新的作业工艺及工具; (4) 设备动力下降, 配件供应不及时, 使得作业效率下降; (5) 宣传力度不够, 掌握此项技术的技术骨干少, 大部分员工不能清楚的认识到该项技术的特点和优势。

4 连续油管技术发展趋势

连续油管的发展趋势和前沿技术主要体现在以下几个方面: (1) 地面设备将继续突出其个性化, 控制系统将朝着数字化和智能化方向发展, 由于设备性能将进一步提高。 (2) 随着勘探开发的难度加大, 为解决常规技术无法解决的热点问题日益探讨, 一些特殊作业工艺将应运而生, 其中也包含了对井下工具的研究。 (3) 连续油管的综合性能将随着新材料与新工艺的应用而显著提高, 如变直径和变壁厚的锥形连续油管具有管柱下部质量较轻的特点, 这样可以下入到更深的井段。 (4) 随着信息技术的不断发展和高科技的介入, 连续油管专用管理软件和施工作业软件将在实际应用中发挥其特有的作用。

摘要：连续油管技术经过多年的发展形成了一定的规模, 应用于油田生产的诸多领域, 在油气勘探开发中发挥着越来越重要的作用。本文介绍了连续油管技术现状, 概括了在井下作业中使用所具有的特点, 提出了连续油管技术使用中存在的问题,

关键词：连续油管技术,井下作业,应用现状,发展趋势

参考文献

[1]贺会群.连续油管技术与装备发展综[J].石油机械, 2006, 3 4 (3) :1-6.

[2]彭在美, 窦树柏, 董帅, 等.连续油管国内外应用概况及国内的研制方向口[J].焊管, 2008, (4) .