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文档简介

1、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1

2、0-1-1 注入头技术规范15K30K80KSTANDARDDVN油管尺寸,in111.25,2.251.50,2.752.00,3.501.25,2.251.50,2.752.00,3.50上提、下放拉力(连续),lb(间断),lb19300240003026071600856007320085366压力系数,lb/psi7.72低速12.104高速30.26014.3224.4最大速度,ft/min低速112高速22418893.5,168速率,ft/min19310.56油管在注入头内长度,in2030.4232.2532.25油管在注入头内长度,in(密封到导向装置)(密封到外链)(外

3、链到导向装置)3.54.5229.55027.212.885.027.212.88重量,lb4200(含导向装置)5500(含导向装置)16000(含导向装置)1400016000(含导向装置)14000设备尺寸,in42.75×42.75×136.550×50×19675×181×26275×76×14575×181×26275×76×145导向半径,in48729696马达类型DOUBLEVANEDOUBLEVANEDOUBLEVANEDOUBLEVANE马达顶替量,ft

4、39.5197.2513传动比21.4821.4850.4750.47链轮直径,in6.8038.4212.02512.025(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26mmin(

5、85ftmin),80K的最大承载力为36t(800001b),最大速度为52mmin(170ftmin),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

6、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TEXAS OIL TOOLSFOLEY尺寸,in类 型标 准标 准服 务H2S1DNV&ARTICH2S1DNV&ARTICH2

7、S1DNV&ARTICH2S1DNV&ARTICH2S1DNV&ARTICH2S1DNV&ARTICH2S1DNV&ARTIC下部扣型,in5.4ACME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,psi1000010000100001000010000100005000或10000液压密封容积in33.53.53.53.55655653.5回压容积,in34.04.04.04.01561564.0液压密封压力psi50005000500050005000

8、50005000回压,psi500050005000500050005000重量,lb30030045045011001200250硫化氢,oF-20250-20250-20250-20250-20250-20250-20250DNV,oF-25250-25250-25250-25250-25200-25250-25250-32121-32121-32121-32121-3290-32121-32121ARTIC,oF-50200-50200-50200-50200-50200-502002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

9、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

10、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

11、、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 1013 防喷器技术规范厂 家TEXASOILT00LSFOLEY类型QUADQUADQUAD闸板型盲板、密封型全能型QUAD尺寸, in服务硫化氢工作压力,psi1000010000100001000010000100005000(10000)关断客量,gal0.1360.1360.6411.11.11.10.19关断防喷器及助推器量,gal0.5280.5280.6413.163.163.16关断压力比9:l9:l13:l13:l13:l13:l7.9:l关断防喷器及助推器比21.2:121.2

12、:144.8:144.8:1开启容量,gal0.1210.1210.5440.9310.9310.9310.19正常开启压力,psi1500150015001500150015001500最大开启压力,psi5000500050002000200020005000重量.1b1300160040009009001800980硫化氢-20F250F-20F250F-20F250F-20F250F-20F250F-20F250F-20F250FDNV,C-32F121F-25F250F-32F121F-25F250F-32F121F-25F250F-32F121F-25F250F-32F121F-2

13、5F250F-32F121F-25F250F-32F121F-25F250FARTIC -50F200F-50F200F-50F200F-50F200F-50F200F-50F200F-50F200F上部接头,in5.4ACME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-10M-10M4.06BX-155法兰4.06BX-155法兰4.06BX-155法兰-5M-10M法兰侧面出口,in2BX-152法兰2BX-152法兰2BX-152法兰不选用不选用2BX-152法兰

14、-5M-10M表10-1-4 动力源技术规范动力源类型撬 装撬 装柴油机型号6V53T671最大功率hp233175转速RPM26001800液压泵排量,gal/minA泵在2500psi时为38在2500psi时为38B泵在2300psi时为32在2300psi时为32C泵在1900psi时为22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/min2929液压油箱容积,gal160160柴油箱容积,gal2525柴油机启动方式气启动气启动 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,

15、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996.16074996.16076996.15871997.02400997.02104997024079970210299616786重量(空),lb5500700096007800850099009

16、00014000高,in118.75118.75118.75129.5298138.75142154宽,in949498.3893.889695.521102长,in128.75128.75149.25139.75126139.75173168直径,in7272728072808484法兰直径,in118118118128104138142144滚筒直径,in54.1354.1354.1354.137954.13板576材料钢钢钢钢钢钢钢钢油管外径,in1.251.251.251.51.25;1.51.51.25;2.3751.25;2.375产品部件号996.16074996.1607699

17、6.15871997.02400997.02104997024079970210299616786滚筒容载,ft1750017500175001500015000(1.25)8000(1.50)180017350(1.75)12500(2.375) 工作压力,psi100001000010000100001000010000100005000服务类型硫化氢硫化氢硫化氢硫化氢硫化氢硫化氢硫化氢硫化氢校向器996.15830996.15830996.15830996.15830996.15830996.15830498.5600170.40292液压驱动装置996.15847996.1584799

18、6.15848996.15847997.21007996.15847278.9978270.40263保护架997.07407997.07407997.07407997.07407997.07407 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

19、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10-1-6 QT700连续油管数据管子尺寸mm重量kg/m负荷容量kg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

20、验80%破裂min挤毁min屈服极限25.4025.4025.402.032.212.412.592.771.912.082.295.462.6421.3420.9820.5720.2219.861.1711.2641.3681.4571.5457345792585809140969083909060980510450110757279869310057626874799110011112012971768288933904154424654855205535906206480.3580.3460.3320.3210.3100.5070.5070.5070.5070.50731.7531.75

21、31.7531.7531.7531.7531.7531.752.032.212.412.592.773.173.403.961.912.082.292.462.643.053.283.8427.6927.3326.2125.4024.9423.831.4891.6101.7461.8631.9782.2372.3792.7159340101001095011690124161403514925170351067511540125151335514185164041706017470576369748092991164650555964737993727987941021191281525260

22、67727686921056406847327738128959391036853912976103110831194125213810.6020.5870.5690.5540.5400.5070.4890.4460.7920.7920.7920.7920.7920.7920.7920.79238.1038.1038.1038.1038.1038.102.412.592.773.173.403.962.292.462.643.053.283.8433.2732.9232.5631.7531.2930.182.1232.2682.4122.7342.9123.335133201423015135

23、171551827020925152251626517295196052088023920576266778397464953616677727884981051255158657378891096116012221357142815891461154716301809190421190.8700.8510.8330.7920.7690.7151.1401.1401.1401.1401.1401.14044.4544.4544.4544.4544.452.773.173.403.964.442.643.053.283.844.3238.9138.1037.6436.5335.562.8453.

24、2813.4453.9564.3851185520275216152482027515204052317524705283703144557667183934552566674718389106120506368788617171915202122642457229025542698301932761.1891.1401.1131.0480.9931.5521.5521.5521.5521.55250.8050.8050.8050.8050.8050.8050.802.773.173.403.964.444.785.162.643.053.283.844.324.655.0345.2644.4

25、543.9942.8841.9141.2540.493.2793.7283.9784.5765.0815.4195.803205752339524960287203188034005364152351526740285253281536435388654162050576272818895394649576570756272789210411312338505669778287229725712718306033343511370530623427362440804445468249401.6091.5521.5201.4441.3791.3361.2872.0272.0272.0272.02

26、72.0272.0272.02760.3360.3360.3360.3360.3360.3360.332.773.173.403.964.444.785.162.643.053.283.844.324.655.0354.7953.9835.5252.4051.4350.7750.013.9294.4744.7775.5076.1256.5417.014246552807529975345553843541045440152817532085342603949543925469105030542485261697480393841485559645160657687941022635415565

27、7075332537353958448049045181548844334981527859736539690973172.3572.2882.2492.1562.0782.0251.9642.8582.8582.8582.8582.8582.8582.85873.0373.033.173.403.053.2866.6766.225.4685.84334315366653922041905404331344953222756285976750479693.4913.4434.1884.18873.0373.0373.0373.033.964.444.785.163.844.324.655.03

28、65.1064.1363.4762.716.7487.5178.0368.62942340471705043054140483955391057635618855057616639454853627176833847546267987437791984159063996510558112213.3283.2303.1643.0884.1884.1884.1884.18888.9088.9088.9088.9088.903.403.964.444.785.163.28.844.324.655.0382.0980.9880.0179.3578.597.1758.2999.2579.90510.64

29、745025520755809062160668155146059515663907104576365354146505428333739434351576267172432374390841037511449121611296112112128341526516215172815.2925.1495.0274.9454.8506.2076.2076.2076.2076.207本数据没有提供额定压力下的轴向拉伸。本数据用于最小受力下的新油管;最大工作压力由管子状态制约并由用户决定;min最小数据。表10-1-7 QT-800连续油管数据管子尺寸mm重量kg/m负荷容量kg压力容量mm2扭矩N&

30、#183;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25.4025.4025.402.032.212.412.592.771.912.082.295.462.6421.3420.9820.5720.2219.861.1711.2641.3681.4571.545839090609805104501107594401019011030117501246082909910611466717985911031131251351468187941011074464745055315565946326747087

31、410.3580.3460.3320.3210.3100.5070.5070.5070.5070.50731.7531.7531.7531.7531.7531.7531.7531.752.032.212.412.592.773.173.403.961.912.082.292.462.643.053.283.8427.6927.3326.2125.4024.9423.831.4891.6101.7461.8631.9782.2372.3792.71510675115401251513355141851604017060194701201012980140801502515960180501919

32、52190566727985911051131335257636873849110681899810611513414417158677782879910512073178283788392810231073118497510421116117812371364143115780.6020.5870.5690.5540.5400.5070.4890.4460.7920.7920.7920.7920.7920.7920.7920.79238.1038.1038.1038.1038.1038.102.412.592.773.173.403.962.292.462.643.053.283.8433.

33、2732.9232.5631.7531.2930.182.1232.2682.4122.7342.9123.335152251626517295196052088023920171251830019455220552349026910667176889411152566070758881889411011914156647284891021253132613971551163218171670176318632067217624220.8700.8510.8330.7920.7690.7151.1401.1401.1401.1401.1401.14044.4544.4544.4544.4544

34、.452.773.173.403.964.442.643.053.283.844.3238.9138.1037.6436.5335.562.8453.2813.4453.9564.385204052317524705283703144522955260702779031915358806575819510752596475858093101119135557077899919632189231025882808261729183080345037441.1891.1401.1131.0480.9931.5521.5521.5521.5521.55250.8050.8050.8050.8050.

35、8050.802.773.173.403.964.444.782.643.053.283.844.324.6545.2644.4543.9942.8841.9141.253.2793.7283.9784.5765.0815.41923515267402852532815364353886526450300803209036920409954372057667183931004552566674806981871031171274155637988932625293831063497381040133500391741424662508153501.6091.5521.5201.4441.379

36、1.3362.0272.0272.0272.0272.0272.02750.885.165.0340.495.83416204682510986138100423556461.2872.02760.3360.3360.3360.3360.3360.3360.332.773.173.403.964.444.785.162.643.053.283.844.324.655.0354.7953.9835.5252.4051.4350.7750.013.9294.4744.7775.5076.1256.5417.0142817532085342603949543925469105030531700361

37、6038540444304941552775565954855597078849138444755626773586773869810611527384560748086380042694524512056055922627250665692603268277473789583622.3572.2882.2492.1562.0782.0251.9642.8582.8582.8582.8582.8582.8582.85873.0373.0373.0373.0373.0373.033.173.403.964.444.785.163.053.283.844.324.655.0366.6766.226

38、5.1064.1363.4762.715.4685.8436.7487.5178.0368.62939220419054835953910576356188544120471405444060645648406962545495765707536394651556055597080869423284152606964326830776985419050961885769107103581138812067128233.4913.4433.3283.2303.1643.0884.1884.1884.1884.1884.1884.18888.9088.9088.9088.9088.903.403.

39、964.444.785.163.28.844.324.655.0382.0980.9880.0179.3578.597.1758.2999.2579.90510.647514605951566390710457636557890669607469079925859104047535762323742454948576570761825344047103821185813084138981481213842158101744618531197505.2925.1495.0274.9454.8506.2076.2076.2076.2076.207 本数据没有提供额定压力下的轴向拉伸。最大工作压力由

40、管子状态制约并由用户决定;本数据用于最小受力下的新油管;min最小数据。表10-1-8 Cymax80连续油管数据外径壁厚内径重量载荷屈服压力破裂压力扭矩容积inmminmminmmlb/ftkg/mLbkgpsikPapsikPaFt·lbN·mgal/103ftL/m 0.75119.10.0872.21 0.57614.630.6160.91714500 657020600141900180 24413.54 0.168 1.00025.40.0872.21 0.82620.980.8481.26219960 90501380095100 1

41、550010680035047427.84 0.345 1.25031.8 1.25031.80.0872.210.1092.77 1.07627.33 1.03226.211.0811.6081.3281.9762543011530312601417011100765001380095100 12500 86100 1560010750057678168492747.24 0.58643.45 0.539 1.50038.1 1.5000.0872.210.109 1.32633.68 1.2821.1311.9541.619309001401038110 92006340011600 10

42、4007170013000 8601166103071.74 0.89067.06 38.1 1.500 38.12.770.1343.4032.56 1.23231.292.4101.9552.909172804600020860799001420097800 89600 16000110200139612041632 0.83161.93 0.768 1.75044.5 1.75044.50.1092.770.1343.40 1.53238.91 1.48237.641.9102.8432.3133.44144950203805442024670 990068200122008410011200772001370094400144819631704231095.76 1.18789.61 1.111 2.00050.8 2.00050.80.1092.770.1343.40 1.78245.26 1.73243.992.2013.2762.6703.97451800234906284028490 8700599001070073700 98006750012000827001936262422913106129.

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