CN105003215A - 连续油管作业机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种连续油管作业机，包括卷管滚筒，穿设连续油管用的导向架，连续油管注入头，防喷器，以及提供动力的储能器和用于控制的控制箱，其还包括第一支撑箱、第二支撑箱和支撑架，所述第一支撑箱固定在所述支撑架上，所述第二支撑箱置于所述支撑架内且位于所述第一支撑箱的正下方，所述卷管滚筒、连续油管注入头分别置于所述第一支撑箱内且通过固定件固定在第一支撑箱底部，所述导向架固定在第一支撑箱内壁上且导向架的两端分别朝向卷管滚筒和连续油管注入头；所述防喷器固定在所述第二支撑箱内且位于所述连续油管注入头的正下方，所述储能器和控制箱固定在所述第二支撑箱内。本发明节省占地面积，同时将其固定在支撑箱内可以便于安装运输，使本发明的连续油管作业机更适合用于海上开采。

Description

连续油管作业机

技术领域

本发明涉及连续油管钻井设备领域，特别是涉及一种连续油管作业机。

背景技术

众所周知，能源问题已经成为未来社会发展的关键问题，如何能够有效地开发利用页岩气能源与深海油气资源己经成为了未来石油领域的重要问题。

连续油管钻井技术（CTD）的，发展和应用始于90年代初，目前仍处于研究和开发的初级阶段。近年来，世办上用连续油管所钻井的数量急剧增加，1996年为410口，1997年猛增至600多口，目前仍在继续增加。

近年来，随着连续油管器材和制造工艺的进一步发展，可靠性高的高强度大直径连续油管、小直径容积式马达、先进的定向工具测量系统和金刚石钻头的相继问世，极大地推动了连续油管钻井技术发展及应用。

连续油管作业机的主要特点是：

1)能够安全地实现欠平衡压力钻井作业，有利于保护油气层，提高钻速。

2)在钻井过程中不需停泵接单根，可实现钻井液的连续循环，减少了起下钻时间，缩短了钻井周期，提高了起下钻速度和作业的安全性，避免因接单根可能引起井喷和卡钻事情的发生。

3)连续油管钻井特别适用于小眼井钻井、老井侧钻、老井加深。在老井侧钻或加深作业中，因连续油管直径小可进行过油管作业，无需取出老井中现有的生产设备，从而实现边采边钻的目的，可显著节约钻井成本。

4)地面设备少，占地面积小，特别适合于条件受限制的地面或海上平台作业，能减少对周转环境的影响，降低井场建设和维护费用，同时设备移运安装快捷、方便、灵活。

5)连续油管内可以内置电缆，有利于实现自动控制和随钻测量。

6)减少作业人员。

我国石油储量很丰富，在陆上石油资源大量开采的同时，越来越多的人把目光放在我国300万平方公里而且油气资源非常丰富的海疆。连续油管钻井技术通过侧钻、小井眼、欠平衡钻井和过油管作业等，开发常钻井技术难以达到的。连续油管具有无接头、无变径、弯曲大、能连续起下能动态密封和强度大、承压高、体积小等特点，为进行短半径、大位移、多侧向的水平钻井和欠平衡、小井眼钻井提供了安全、先进、有效的技术手段。与常规接头钻杆钻井相比，CTD操作简便，施工安全污染小和占地少，操作人员公需3、4人，作业效率很高，施工效果好，从而倍受人们的欢迎。目前的连续油管作业机主要适用于陆地上，其装载在运输车上使用时可以大面积分布，但是若将其用于海上开采，则会产生难以运输，安装时需要建造大面积支撑平台，这给海上采油带来很大困难，也使开采成本提高很多。因此，缺乏一种易于运输安装占地面积小的连续油管作业机。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种连续油管作业机，用于解决现有技术中连续油管作业机占地面积大，不易布局和运输的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种连续油管作业机，包括卷管滚筒，穿设连续油管用的导向架，连续油管注入头，防喷器，以及提供动力的储能器和用于控制的控制箱，其还包括第一支撑箱、第二支撑箱和支撑架，所述第一支撑箱固定在所述支撑架上，所述第二支撑箱置于所述支撑架内且位于所述第一支撑箱的正下方，所述卷管滚筒、连续油管注入头分别置于所述第一支撑箱内且通过固定件固定在第一支撑箱底部，所述导向架固定在第一支撑箱内壁上且导向架的两端分别朝向卷管滚筒和连续油管注入头；所述防喷器固定在所述第二支撑箱内且位于所述连续油管注入头的正下方，所述储能器和控制箱固定在所述第二支撑箱内。

优选的，所述卷管滚筒上的连续油管成垂直状态进入所述导向架。

优选的，所述导向架为圆弧状，弯曲半径为5m～6m。

优选的，所述第二支撑箱上设有供所述控制箱与外界相连的连接端。

优选的，所述储能器设置在与所述卷管滚筒和所述防喷器的连线均为最短的位置。

优选的，所述防喷器的中心线与所述连续油管注入头的中心线重合。

如上所述，本发明的连续油管作业机，具有以下有益效果：采用将连续油管作业机各工作单元模块化，将其分成两大结构部分，一部分包括卷管滚筒、连续油管注入头和导向架，另一部分包括防喷器、储能器和控制箱，且将两大结构部分分别固定在两个支撑箱内，然后将两个支撑箱设计成上下叠合结构，这样可以节省占地面积，同时将其固定在支撑箱内可以便于安装运输，使本发明的连续油管作业机更适合用于海上开采。

附图说明

图1显示为本发明的连续油管作业机示意图。

图2显示为本发明的连续油管作业机示意图。

元件标号说明

1  储能器

2  控制箱

3  卷管滚筒

4  导向架

5  连续油管注入头

6  第一支撑箱

7  防喷器

8  支撑架

9  第二支撑箱

10 连续油管

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图2。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1及图2所示，本发明提供一种连续油管作业机，包括卷管滚筒3，穿设连续油管10用的导向架4，连续油管注入头5，防喷器7，以及提供动力的储能器1和用于控制的控制箱2，其还包括第一支撑箱6、第二支撑箱9和支撑架8，第一支撑箱6固定在支撑架8上，第二支撑箱9置于支撑架8内且位于第一支撑箱6的正下方，卷管滚筒3、连续油管注入头5分别置于第一支撑箱6内且通过固定件固定在第一支撑箱底部，导向架4固定在第一支撑箱内壁上且导向架4的两端分别朝向卷管滚筒3和连续油管注入头5；防喷器7固定在第二支撑箱9内且位于连续油管注入头5的正下方，储能器1和控制箱2固定在第二支撑箱内。

本发明的连续油管作业机，采用将连续油管作业机各工作单元模块化，将其分成两大结构部分，一部分包括卷管滚筒3、连续油管注入头5和导向架4，另一部分包括防喷器7、储能器1和控制箱2，且将两大结构部分分别固定在两个支撑箱内（即上述第一支撑箱6和第二支撑箱9），然后将两个支撑箱设成上下叠合结构，这样可以节省占地面积，同时将其固定在支撑箱内可以便于安装运输，使本发明的连续油管作业机更适合用于海上开采。

上述卷管滚筒3是连续油管作业机的主要元件，起到存储和释放管线的作用，卷管滚筒的驱动装置一般以液压马达等作为驱动滚筒旋转的动力。连续油管10的一部分穿过卷管滚筒中心，一部分斜穿卷管滚筒的轴，连续油管10与滚筒轴加强固定，保证强度，连续油管10接到滚筒外面的部分可以根据需要确定安装方式。

导向架4是连续油管作业机的主要元件，其接受从卷管滚筒3来的连续油管10并将其引导入连续油管注入头5。导向架4为圆弧状，弯曲半径为5m～6m，这样可以最大节省第一支撑箱的宽度，以最短的距离去导向连续油管。为更好的节省空间，上述卷管滚筒3上的连续油管10成垂直状态进入导向架4（见图1），这样可以缩短卷管滚筒3与连续油管注入头5间的距离，使第一支撑箱6做到最小。

连续油管注入头5主要功能是克服连续油管在井筒内的浮力及摩擦力使连续油管下入井内。主要是通过液压马达驱动连续油管注入头5动作，同时在一定的夹持力作用下通过夹持块与连续油管管壁的摩擦力驱动连续油管10上下动作。在作业过程中未下注的连续油管10始终缠绕在卷管滚筒3上，下注过程中卷管滚筒3随着连续油管注入头的下注往注入头方向释放连续油管10，在释放的同时要求始终为连续油管10提供张紧力。

防喷器7是连续油管作业机的主要元件，主要为整个钻修井作业是提供安全保障，必要的时候可以将井封住。防喷器7的中心线与连续油管注入头5的中心线重合，这样使布局更合理，易于连续油管的注入，以及减小第一支撑箱和第二支撑箱的体积。

储能器1主要为整个连续油管作业机提供动力，保证连续油管的滚筒与防喷器的工作顺畅。储能器1位于第二支撑箱9内，且储能器1设置在与卷管滚筒3和防喷器7的连线均为最短的位置，这样可以确保以最短的电缆线连接储能器1和卷管滚筒3、储能器1和防喷器7，而且使布局更加紧凑合理，减小第二支撑箱的体积。

控制箱2内设有控制系统，控制系统主要为卷管滚筒、连续油管注入头及防喷器起控制作用，更好的，第二支撑箱9上设有供控制箱2与外界相连的连接端，这样可以便于操作人员近距离的控制使用。本发明的控制系统可以采用远程控制也可以采用就近控制。

上述第一支撑箱6和第二支撑箱9内均预先设计好各设备的安装孔，这样可以通过固定件如螺栓等将各设备固定，通过这种可拆卸式的安装，方便更换设备，也方便组装。可以单一的将各设备如卷管滚筒3、连续油管注入头5、防喷器7等运到目的地，然后进行组装，也可以将其安装到第一支撑箱和第二支撑箱内，通过吊装实现第一支撑箱和第二支撑箱的运输和安装，第一支撑箱和第二支撑箱实现上下结构的设置，这种方式不仅易于运输安装，而且所占面积最小。

连续油管作业机的主要工作流程：通过控制箱2内控制系统的控制，储能器1启动并给卷管滚筒3提供动力，卷管滚筒3释放连续油管10，通过导向架4的引导将连续油管10注入到连续油管注入头5中，连续油管注入头5通过控制连续油管10的下放速度，控制连续油管10在井眼中的摩擦力。在作业过程中，防喷器7是处于控制系统的控制下，通过监测井底压力情况进行防喷器7的控制，防喷器的液压动力来源于储能器1。

综上所述，本发明的连续油管作业机，采用将连续油管作业机各工作单元模块化，将其分成两大结构部分，一部分包括卷管滚筒、连续油管注入头和导向架，另一部分包括防喷器、储能器和控制箱，且将两大结构部分分别固定在两个支撑箱内（即上述第一支撑箱和第二支撑箱），然后将两个支撑箱设成上下叠合结构，这样可以节省占地面积，同时将其固定在支撑箱内可以便于安装运输，使本发明的连续油管作业机更适合用于海上开采。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种连续油管作业机，包括卷管滚筒（3），穿设连续油管用的导向架（4），连续油管注入头（5），防喷器（7），以及提供动力的储能器（1）和用于控制的控制箱（2），其特征在于，还包括第一支撑箱（6）、第二支撑箱（9）和支撑架（8），所述第一支撑箱（6）固定在所述支撑架（8）上，所述第二支撑箱（9）置于所述支撑架（8）内且位于所述第一支撑箱（6）的正下方，所述卷管滚筒（3）、连续油管注入头（5）分别置于所述第一支撑箱（6）内且通过固定件固定在第一支撑箱底部，所述导向架（4）固定在第一支撑箱内壁上且导向架（4）的两端分别朝向卷管滚筒（3）和连续油管注入头（5）；所述防喷器（7）固定在所述第二支撑箱（9）内且位于所述连续油管注入头（5）的正下方，所述储能器（1）和控制箱（2）固定在所述第二支撑箱（9）内。

2.根据权利要求1所述的连续油管作业机，其特征在于：所述卷管滚筒（3）上的连续油管（10）成垂直状态进入所述导向架（4）。

3.根据权利要求1所述的连续油管作业机，其特征在于：所述导向架（4）为圆弧状，弯曲半径为5m～6m。

4.根据权利要求1所述的连续油管作业机，其特征在于：所述第二支撑箱（6）上设有供所述控制箱（2）与外界相连的连接端。

5.根据权利要求1所述的连续油管作业机，其特征在于：所述储能器（1）设置在与所述卷管滚筒（3）和所述防喷器（7）的连线均为最短的位置。

6.根据权利要求1所述的连续油管作业机，其特征在于：所述防喷器（7）的中心线与所述连续油管注入头（5）的中心线重合。