CN102199998A - 连续油管的注入头装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种连续油管的注入头装置，所述连续油管的注入头装置包括：座架；夹持和输送连续油管的输送系统，所述输送系统设置在座架上，所述输送系统的夹持间距可调；所述座架沿所述连续油管的侧向设有至少一个取出所述连续油管的开口，所述开口内设有可拆卸的填充体，所述开口的口径大于等于所述连续油管的外径。本发明可以顺利完成连续油管的起下及拆卸，可以保证注入头强度要求和稳定工作，拆卸过程简单，可保证连续油管重复利用。

Description

连续油管的注入头装置

技术领域

本发明涉及石油机械领域，涉及一种连续油管的注入头装置，具体而言，属于一种用来起下连续油管并且可以方便拆卸连续油管的注入头装置。

背景技术

目前，连续油管技术已广泛应用于油井测试领域，在油气勘探与开发生产中起着举足轻重的作用。由于连续油管在输送过程中需要承受较大的夹持力，这就要求注入头设备具有较高的强度，因此，目前现有的注入头设备为侧面封闭的装置，这种装置体积较大，重达十几吨，注入装置为一体设计，侧面不能打开，不能拆卸出连续管线，维修较难。注入头结构不适合测试电缆或连续油管拆装。当用连续油管进行测试时，首先需将连续管穿插到注入头的夹持块内，当测试完毕时，特别是用连续油管进行长期测试(如毛细管热电偶长效测试)施工时，需要将连续油管脱离开注入头设备，由于注入头设备为侧面封闭的一体式装置，因此，不能从侧面拆卸出连续管线，而是需要将连续油管剪断，不但费时费力，更是大大浪费了生产成本。中国专利ZL 201010110549.8、ZL 200920277610、ZL 20820224661.2和ZL200920016076.8等专利介绍的连续管注入头装置均为封闭式结构，不能拆卸连续油管，只能将连续油管剪断，不能从根本上解决用连续油管进行长期测试遇到的问题。

发明内容

本发明旨在提供一种可拆卸的连续油管注入头装置，以解决现有的连续油管注入装置不能拆卸连续油管的问题。

为此，本发明提出一种连续油管的注入头装置，所述连续油管注入头装置包括：座架；夹持和输送连续油管的输送系统，所述输送系统设置在座架上，所述输送系统的夹持间距可调；所述座架沿所述连续油管的侧向设有至少一个取出所述连续油管的开口，所述开口内设有可拆卸的填充体，所述开口的口径大于等于所述连续油管的外径。

进一步的，所述输送系统包括：主动输送轮、设置在所述主动输送轮下游的从动输送轮、连接所述主动输送轮与所述从动输送轮的输送链条、以及设置在所述输送链条上的夹持块；所述主动输送轮、所述输送链条和所述从动输送轮成对设置，分别对称设置在所述连续油管的上下。

进一步的，所述主动输送轮和所述从动输送轮的数目各为一对，所述开口的口径大于所述连续油管的外径，所述填充体的形状与所述开口的形状相吻合。

进一步的，所述连续油管的注入头装置还包括：压紧所述输送链条的压紧液压缸，所述输送链条上设有夹持连续油管的夹持块。

进一步的，所述开口为一个，设置在垂直所述连续油管的输送方向的一侧，所述开口为十字形开口槽，所述填充体为十字形钢块。

进一步的，所述从动输送轮的轴孔向径向延伸形成长弧形，所述连续油管的注入头装置还包括：涨紧液压缸和与所述涨紧液压缸连接的曲柄，所述涨紧液压缸连接在所述从动输送轮的上轮和下轮之间，所述从动输送轮的转轴与所述曲柄连接，所述开口位于远离涨紧液压缸的所述连续油管的一侧。

进一步的，所述主动输送轮通过手动调整夹持间距。

进一步的，所述主动输送轮的转轴的端部为与所述主动输送轮的轴孔配合连接的定位连接部，所述主动输送轮的轴孔为弧形，所述弧形的主动输送轮的轴孔设有便于所述主动输送轮的定位连接部斜向滑动的空间，所述主动输送轮的轴孔中还设有可拆卸的定位销，所述定位销位于所述定位连接部之外并将所述定位连接部定位在所述主动输送轮的轴孔中，所述主动输送轮在其轴孔之外还设有扳动所述主动输送轮的两个扳手插孔。

进一步的，所述定位连接部在所述主动输送轮的轴孔中的径向剖面的形状为弧形截面，所述弧形截面一端小，另一端大，沿着弧形截面的长度方向，弧形截面的宽度递增。

进一步的，所述定位连接部形状为一端小，另一端大的蚕豆形或心脏形，在所述主动输送轮的轴孔中，所述定位连接部与所述定位销相互咬合并且充满所述弧形的主动输送轮的轴孔，两个所述扳手插孔分别位于所述主动输送轮的轴孔两侧，两个所述扳手插孔的连线位于所述主动输送轮的直径上。

由于座架的侧向设有至少一个取出所述连续油管的开口，在正常夹持和输送连续油管的过程中，开口内填充可拆卸的填充体，封闭注入头装置的侧面，保证注入头装置的整体的强度；在需要进行测试时，将可拆卸的填充体从开口内拆卸下来，并调整输送系统的夹持间距，使得连续油管从开口沿侧向离开注入头装置，因而无需再剪断连续油管，提高了连续油管的使用次数和效率，从根本上降低了操作成本，也使得测试更为准确。

附图说明

图1为根据本发明实施例的连续油管的注入头装置的主视结构示意图；

图2为图1中A-A剖面结构；

图3为根据本发明实施例的填充体的结构；

图4为根据本发明实施例的主动输送轮的结构；

图5为根据本发明实施例的配套扳手的结构。

附图标号说明：

1-注入头本体  2-主动输送轮  3-主动输送轮轴压盖  4-肋槽  5-开口

6-夹持块  7-输送链条  8-压紧液压缸  9-连接轴  10-曲柄

11-曲柄与注入头本体固定连接轴  12-从动输送轮转轴  13-从动输送轮的轴孔

14-涨紧液压缸  15-从动输送轮  16-液压马达  17-主动输送轮转轴1  8-十字形槽

19-固定螺栓  20-十字形钢块  21-主动输送轮本体  22-弧形定位销  23-扳手插孔

24-主动输送轮的定位连接部  25-配套扳手

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

如图1和图2所示，根据本发明实施例的连续油管注入头装置包括：座架，座架即注入头本体1，为输送提供足够的强度；夹持和输送连续油管的输送系统，所述输送系统设置在座架上，所述输送系统的夹持间距可调；所述座架沿所述连续油管的侧向设有至少一个取出所述连续油管的开口5，即开口设置在座架中，这里所说的连续油管的侧向，是指与连续油管的轴向垂直的方向。所述开口内设有可拆卸的填充体，所述开口的口径大于等于所述连续油管(图中未示出)的外径。所述输送系统可以为各种夹持和输送装置，例如为输送辊、输送链条、或者为二者的组合等。所述输送系统的夹持间距可以提高调整输送辊或输送链条的间距来实现。

如图1所示，本发明的输送系统包括：受液压马达16驱动的主动输送轮2、设置在所述主动输送轮2下游的从动输送轮15、连接所述主动输送轮与所述从动输送轮的输送链条7。主动输送轮2的圆周上设有肋槽4，以便连接输送链条7。将连续油管送入井下时，连续油管从主动输送轮2进入，经过输送链条7的夹持，于从动输送轮15离开；当将连续油管从井下拉上来时，连续油管于从动输送轮15进入，经过输送链条7的夹持，从主动输送轮2离开。所述主动输送轮、所述输送链条和所述从动输送轮均为成对设置，分别包括上轮和下轮，对称设置在所述连续油管的上下，以保证输送过程的受力均匀合理。本发明的输送系统合理的配备驱动结构和受力机构，保证输送和夹持的效果，减少了驱动机构的数量，节约了空间和成本，并且合理的保证输送长度，便于连续油管的起下。

如图1和图2所示，所述主动输送轮2和所述从动输送轮15的数目各为一对，所述开口5设置在座架1中，所述开口5的口径大于所述连续油管的外径，出于强度考虑，在保证能够从侧面取出连续油管的条件下，连续油管的尺寸越小越好，如图2所示，以保证开口5的截面积与座架1的截面积相比可以忽略，从而保证在座架1的强度。例如，开口5的宽度和高度可以小于等于连续油管的2倍，优选为1.5倍。座架1的高度可以为开口5的高度的4倍以上，例如为5倍以上、6倍以上、7倍以上、8倍以上或10倍以上等等；座架1的宽度可以为开口5的宽度的3倍以上，例如为4倍以上、5倍以上或6倍以上等等。所述填充体的形状与所述开口5的形状相吻合。所述开口可以为一个，可以为多个，开口可以设置在所述连续油管的正侧向，也可以设置在斜侧向。进一步的，所述开口为一个，这样便于加工，而且强度高。开口设置在垂直所述连续油管的输送方向的一侧，即正侧向，在图1中开口与连续油管的连线与主动输送轮2的轴线平行，这样取出较为方便。如图2所示，所述开口为十字形槽18，如图3所示，所述填充体为十字形钢块20。这样能够满足注入头本体1在工作过程中的强度要求，与十字槽道18间隙配合的十字形钢块20和将十字形钢块定位在注入头本体1上的定位螺栓19，可以保证在工作过程中不发生相对位移，保证注入头本体1强度要求。此外，所述开口也可以为工字型或矩形或圆形等其他合适槽型。

进一步的，如图1所示，所述连续油管的注入头装置还包括：压紧所述输送链条7的压紧液压缸8，所述输送链条7上设有夹持连续油管的夹持块6。输送链条7为双排链条，上面安装用来为连续油管提供摩擦力的夹持块6，为了能提供足够的压紧力，注入头本体1内安装了用来提供压紧动力(转化为夹持块的摩擦力)的双侧压紧液压缸8，在压紧液压缸的推动下，可将压力传递给双排输送链条7上的夹持块6上，夹持块直接抵压在连续油管上。

进一步的，如图1所示，所述从动输送轮的轴孔13向径向延伸形成长弧形，所述连续油管的注入头装置还包括：涨紧液压缸14和与所述涨紧液压缸14通过连接轴9连接的曲柄10，所述涨紧液压缸8连接在所述从动输送轮的上轮和下轮之间，所述从动输送轮的转轴12与所述曲柄10连接，所述开口5位于远离涨紧液压缸14的所述连续油管的一侧，以便取出连续油管。所述曲柄10的上端通过曲柄与注入头本体固定连接轴11设置在注入头本体1上。当需要输送链条7安装或取放连续油管时，通过带动液压缸14伸缩运动，可使从动输送轮转轴12在特定长弧形孔13内运动，既能满足横向涨紧要求，此外还可以通过曲柄10的转动，使从动输送轮12在连续油管的垂直方向上产生位移，方便取放连续油管。

进一步的，如图2和图4所示，所述主动输送轮的转轴17为的端部为与弧形的主动输送轮的轴孔配合连接的定位连接部24，定位连接部24不是圆形，所述主动输送轮的轴孔为弧形，所述弧形的主动输送轮的轴孔设有便于所述定位连接部24斜向滑动的空间，这里的斜向是指水平方向以外的方向，以产生竖直方向的位移。所述主动输送轮的轴孔为与所述定位连接部24的相似形，这样，可以使得定位连接部24在主动输送轮的轴孔中圆滑的滑动，滑动摩擦力较小，便于进行人工调整间距，无需使用液压装置或电动装置。所述主动输送轮的轴孔中还设有可拆卸的定位销22，所述定位销22位于所述定位连接部24之外并将所述定位连接部24定位在所述主动输送轮的轴孔中。当连续油管进行取下作业时，可以保证主动输送轮2稳定工作。当需要对连续油管进行拆卸作业时，取下定位销22，可以保证定位连接部24在其空间内运动，即连续油管的垂直方向上产生位移。

进一步的，如图4所示，所述定位连接部24在所述主动输送轮的轴孔中的径向剖面的形状为弧形截面，所述弧形截面一端小，另一端大，沿着弧形截面的长度方向，弧形截面的宽度递增。这样，能够具有单向导向功能，使得定位连接部24能够自然的柔和的滑动到预定位置。

进一步的，所述定位连接部在所述主动输送轮的轴孔中的径向剖面的形状为一端小，另一端大的蚕豆形或心脏形，所述主动输送轮的轴孔为与所述定位连接部24相似的大蚕豆形或心脏形，这样的曲线摩擦力较小，也便于加工，此外，还可以使所述主动输送轮的轴孔为其他合适的曲线，以便于加工和滑动。在所述主动输送轮的轴孔中，所述定位连接部24与所述定位销22相互咬合并且充满所述弧形的主动输送轮的轴孔，这样能够保持较高的强度。

所述主动输送轮2在其轴孔之外还设有扳动所述主动输送轮的扳手插孔23，扳手插孔23设置在主动输送轮本体21上。这样，手动操作更为安全。通过配套扳手25可以施加初始转矩，转动主动输送轮2，这样，便于施力，便于产生对主动输送轮2的扭矩。

如图4所示，扳手插孔23为两个，两个所述扳手插孔23分别位于所述主动输送轮的轴孔两侧，两个所述扳手插孔23的连线位于所述主动输送轮2的直径上，配套扳手25具有两个插入扳手插孔23的插入端，施力转动配套扳手25就可以转动主动输送轮2。这样，既可以省力，而且在转动主动输送轮2时，还产生向上的推力，使定位连接部24相对于主动输送轮2斜向上滑动。定位连接部24有了初始转矩后，就根据蚕豆形或心脏形的滑动空间自然滑动，此后，靠自身转动和重力，无需施加额外的力，更无需机械或电动装置的帮助，定位连接部24就可以滑到主动输送轮2轴孔的稳定位置，产生预定的位移，实现夹持间距的增加。所述主动输送轮2也可以不用配套扳手25，直接通过手动调整夹持间距。如图4所示，例如可以通过转动主动输送轮2的外缘使主动输送轮2的转轴滑动，从而间距变化。

下面介绍一下本发明的工作原理：

为了方便连续油管取放同时保证注入头本体1的强度要求，在注入头的本体1上加工了专门用来取放连续管的十字形槽18，并设计加工了与十字槽间隙配合的十字钢20和定位螺栓19，可以保证在工作过程中不发生相对位移，保证注入头稳定工作。当需要对连续油管进行取放时，首先将定位螺栓19卸掉，从十字形槽道18取下十字形钢块20，露出开口，利用液压控制系统使从动输送轮转轴12在连续管的垂直方向上产生位移，卸掉主动输送轮2上的主动轴压盖3和定位销22，并利用配套扳手25放在主动输送轮2上的扳手插孔23内，使主动输送轮定位连接部24亦在连油续管的垂直方向上产生位移，连油续管上下方的输送系统的夹持间距增大，此时可以顺利的取、放连续管，解决了利用连续油管进行长期测试时需剪断连续油管的问题，从根本上降低了操作成本。

本发明可以顺利完成连续油管的起下及拆卸，可以保证注入头强度要求和稳定工作，拆卸过程简单，可保证连续油管重复利用。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。为本发明的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种连续油管的注入头装置，其特征在于，所述连续油管的注入头装置包括：

座架；

夹持和输送连续油管的输送系统，所述输送系统设置在座架上，所述输送系统的夹持间距可调；

所述座架沿所述连续油管的侧向设有至少一个取出所述连续油管的开口，所述开口内设有可拆卸的填充体，所述开口的口径大于等于所述连续油管的外径。

2.如权利要求1所述的连续油管的注入头装置，其特征在于，

所述输送系统包括：主动输送轮、设置在所述主动输送轮下游的从动输送轮、连接所述主动输送轮与所述从动输送轮的输送链条、以及设置在所述输送链条上的夹持块；

所述主动输送轮、所述输送链条和所述从动输送轮成对设置，分别对称设置在所述连续油管的上下。

3.如权利要求2所述的连续油管的注入头装置，其特征在于，所述主动输送轮和所述从动输送轮的数目各为一对，所述开口的口径大于所述连续油管的外径，所述填充体的形状与所述开口的形状相吻合。

4.如权利要求2所述的连续油管的注入头装置，其特征在于，所述连续油管的注入头装置还包括：压紧所述输送链条的压紧液压缸。

5.如权利要求1所述的连续油管的注入头装置，其特征在于，所述开口为一个，设置在垂直所述连续油管的输送方向的一侧，所述开口为十字形开口槽，所述填充体为十字形钢块。

6.如权利要求2所述的连续油管的注入头装置，其特征在于，所述从动输送轮的轴孔向径向延伸形成长弧形，所述连续油管的注入头装置还包括：涨紧液压缸和与所述涨紧液压缸连接的曲柄，所述涨紧液压缸连接在所述从动输送轮的上轮和下轮之间，所述从动输送轮的转轴与所述曲柄连接，所述开口位于远离所述涨紧液压缸的所述连续油管的一侧。

7.如权利要求2所述的连续油管的注入头装置，其特征在于，所述主动输送轮通过手动调整夹持间距。

8.如权利要求2所述的连续油管的注入头装置，其特征在于，所述主动输送轮的转轴的端部为与所述主动输送轮的轴孔配合连接的定位连接部，所述主动输送轮的轴孔为弧形，所述弧形的主动输送轮的轴孔设有便于所述主动输送轮的定位连接部斜向滑动的空间，所述主动输送轮的轴孔中还设有可拆卸的定位销，所述定位销位于所述定位连接部之外并将所述定位连接部定位在所述主动输送轮的轴孔中，所述主动输送轮在其轴孔之外还设有扳动所述主动输送轮的两个扳手插孔。

9.如权利要求8所述的连续油管的注入头装置，其特征在于，所述定位连接部的形状为弧形截面，所述弧形截面一端小，另一端大，沿着所述弧形截面的长度方向，所述弧形截面的宽度递增。

10.如权利要求9所述的连续油管的注入头装置，其特征在于，所述定位连接部的形状为一端小，另一端大的蚕豆形或心脏形，在所述主动输送轮的轴孔中，所述定位连接部与所述定位销相互咬合并且充满所述弧形的主动输送轮的轴孔，两个所述扳手插孔分别位于所述主动输送轮的轴孔两侧，两个所述扳手插孔的连线位于所述主动输送轮的直径上。

Images