CN106437567B - 一种连续油管夹持装置及采用该夹持装置的注入头 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种连续油管夹持装置及采用该夹持装置的注入头，该夹持装置的夹持块内表面为类梯形状的夹持口，夹持口的底部为园弧形，在夹持口的两侧分别相间分布有夹持棱和沟槽，其中夹持棱包括相隔设置的塑性夹持棱和硬质夹持棱，所述塑性夹持棱和所述硬质夹持棱交错布置，该装置可以减少夹持块内表面的磨损和对连续油管的损害，同时还可以增加夹持块夹持油管的夹紧力，提高了设备的操作效果和工作效率，延长设备的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于石油钻采设备领域，特别涉及一种连续油管夹持装置，以及采用该夹持装置的注入头。
背景技术
连续油管(CT)技术可追溯至第二次世界大战期间的海底管线“PLUTO”工程，1962年加利福尼亚石油公司和Bowen工具公司开发了一台“轻型连续管修井样机”，并在美国墨西哥湾的油气井上用于冲砂作业，1976年加拿大发明家Ben Gray研发了第一套真正意义上的刚性管连续油管钻机，此后经历了飞速发展，到目前为止连续油管技术已经成为石油天然气勘探开发领域中一项日益完善的新技术，连续油管技术由于其应用范围广，使用方便，而被誉为“万能作业装备”，连续油管作业技术在石油与天然气工业中涉及采油、钻井、测井的各个阶段，不但在传统作业内容方面有新的发展，而且在新的作业如注水泥、打捞、测井、扩眼、除垢、完井和钻井及永久性采油等各方面迅速发展起来。该项技术以其广泛的适应性，测井、钻井的高效性，突出的低成本性，以及对环境低污染等特点，已成为石油开采技术发展的重要方向。
夹持装置作为连续管注入头的主要部件之一，随着连续油管技术与装备的不断进步和发展，夹持装置结构和类型也发生了诸多变化，连续管夹持装置类型较多，按形状分类有圆弧形和V形，圆弧形夹持块接触面积大，连续油管伤害小，但是只能夹持固定直径的连续油管，V形夹持装置可夹持不同直径的油管，但受力面积小，油管易局部变形；按结构分类有整体式和组合式，整体式结构简单，便于制造加工，但不便于更换、拆卸；组合式便于快速更换，组合式连接方式多样，销轴连接、弹簧挡片以及卡合连接等；夹持块内表面有光滑表面，棱型表面和涂覆硬质合金层；棱型表面可以施加更大的力，摩擦力大，同时表面的棱还可以起到清理油管表面油污的作用；涂覆硬质合金层可以可降低夹持块对油管的压力，增加夹持块对油管的摩擦力，大大提高油管的使用寿命。
在注入头操作过程中，带有棱形表面的夹持块与连续油管反复接触，夹持块的夹持表面很容易磨损或损坏，且棱形的夹持块在夹紧连续油管时，受力面积小，容易应力集中，反复接触，连续油管表面局部容易产生破坏或变形，尤其当连续油管局部弯曲时，这种损害更加明显。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种新型的连续油管夹持装置，可以减少夹持块内表面的磨损和对连续油管的损害，同时还可以增加夹持块夹持油管的夹紧力，提高了设备的操作效果，延长设备的使用寿命。
本发明为实现上述目的采用的技术方案是：一种连续油管注入头夹持装置，包括夹持块及夹持座，传动链条，其中夹持块活动连接于夹持座上，夹持座与传动链条固定连接，进而形成整个注入头夹持装置；
所述夹持块内表面为类梯形状的夹持口，夹持口的底部为园弧形，在夹持口的两侧分别相间分布有夹持棱和沟槽，其中夹持棱包括塑性夹持棱和硬质夹持棱，所述塑性夹持棱和所述硬质夹持棱交错布置；
所述塑性夹持棱与所述硬质夹持棱高度上相差D，其中所述塑性夹持棱比所述硬质夹持棱高出0.5-5mm，其中高度差D根据夹持连续油管的直径和作业的深度设置，优选高度差为1mm；
所述塑性夹持棱和所述硬质夹持棱在夹持块内表面的两侧分布情形有两种形式，内表面两侧的塑性夹持棱和硬质夹持棱分别一一对应布置，内表面两侧的塑性夹持棱和硬质夹持棱分别交错布置；
夹持块1内表面的夹持棱除了设置为条状外还可以设置为波浪状；
所述塑性夹持棱与夹持块的本体为活动连接，所述塑性夹持棱包括塑性条和安装基座，所述塑性条插接在安装基座的槽中，当塑性条损坏或磨损严重时，可以很方便进行更换，节约了时间和成本，安装基座可与夹持块的本体一体成型，除了插接的连接方式，也可以在塑性条中预留螺纹孔，通过螺钉将塑性条安装在夹持块的本体上；硬质夹持棱与夹持块本体一体成型；
所述的塑性条可由具有弹性的、耐磨的复合材料，如聚氨酯、耐磨橡胶等材料制成；
本发明的有益效果是：在注入头夹持块内表面设置塑性夹持棱，且塑性夹持棱稍高于硬性夹持棱，当注入头夹持装置施加应力夹持油管时，由于塑性夹持棱的存在有效缓解部分夹持应力，可有效减少夹持块内表面的磨损和对连续油管的损害，同时还可以增加夹持装置夹持油管的夹紧力，提高了设备的操作效果，延长设备的使用寿命；当油管存在局部弯曲，由于塑性夹持棱的存在，对弯曲部位可起到缓冲减震的作用，不会由于应力的过度集中而破坏油管；塑性夹持棱活动安装于夹持块内表面，当塑性夹持棱磨损严重时，可以简单方便进行更换，大大节约了维修时间，降低了工作成本，提高了工作效率。
本发明
附图说明
图1为本发明的注入头夹持系统的结构图；
图2为本发明的夹持块内表面结构图；
图3为本发明的塑性夹持棱和硬性夹持棱的高度差图；
图4A为本发明夹持棱一一对应布置图；
图4B为本发明夹持棱交错布置图；
图5为波浪形夹持棱布置图；
图6为塑性条活动式安装示意图。
附图标记：1，夹持块；1-1，沟槽；1-2，塑塑性夹持棱；1-2-1，塑性条；1-2-2，安装基座；1-2-3，螺钉；1-3，硬性夹持棱；2，夹持座；3，传动链条。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明具体实施方式作详细说明：
如图1所示，一种注入头夹持装置，包括夹持块1，夹持座2及传动链条3，其中夹持块1活动连接于夹持座2上，夹持座2与传动链条3固定连接，进而形成整个注入头夹持装置；
如图2所示，所述夹持块1内表面为类梯形状的夹持口，夹持口的底部为园弧形，在夹持口的两侧分别相间分布有夹持棱和沟槽1-1，其中夹持棱包括塑性夹持棱1-2和硬质夹持棱1-3，所述塑性夹持棱1-2和所述硬质夹持棱1-3交错布置；
如图3所示，所述塑性夹持棱1-2与所述硬质夹持棱1-3高度上相差D，其中所述塑性夹持棱1-2比所述硬质夹持棱1-3高出0.5-5mm，其中高度差D根据夹持连续油管的直径和作业的深度设置，优选高度差为1mm；
如图4A，4B所示，所述塑性夹持棱1-2和所述硬质夹持棱1-3在夹持块内表面的两侧分布情形有两种形式，图4A中，内表面两侧的塑性夹持棱1-2和硬质夹持棱1-3分别一一对应布置，图4B中，内表面两侧的塑性夹持棱1-2和硬质夹持棱1-3分别交错布置；
如图5所示，夹持块1内表面的夹持棱除了设置为图1-4所示的条状外还可以设置为波浪状；
如图6所示，所述塑性夹持棱1-2与夹持块1的本体为活动连接，所述塑性夹持棱1-2包括塑性条1-2-1和安装基座1-2-2，所述塑性条1-2-1插接在安装基座1-2-2的槽中，当塑性条1-2-1损坏或磨损严重时，可以很方便进行更换，节约了时间和成本，安装基座1-2-2可与夹持块1的本体一体成型，除了插接的连接方式，也可以在塑性条1-2-1中预留螺纹孔，通过螺钉1-2-3将塑性条1-2-1安装在夹持块1的本体上；硬质夹持棱1-3与夹持块1的本体一体成型；
所述的塑性条1-2-1可由具有弹性的、耐磨的复合材料，如聚氨酯、耐磨橡胶等材料制成；
上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所作出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种连续油管注入头夹持装置，包括夹持块（1），所述夹持块（1）的内表面为类梯形状的夹持口，夹持口的底部为圆弧形，在夹持口两侧都相间布置有夹持棱和沟槽（1-1），且同一侧面上的夹持棱与沟槽（1-1）交错布置，其特征在于，所述夹持棱包括塑性夹持棱（1-2）和硬质夹持棱（1-3），同一侧面上的塑性夹持棱（1-2）和所述硬质夹持棱（1-3）交错布置，所述塑性夹持棱（1-2）比所述硬质夹持棱（1-3）高出0.5-5mm。
2.根据权利要求1所述的连续油管注入头夹持装置，内表面一侧的塑性夹持棱（1-2）与另一侧的硬质夹持棱（1-3）一一对应布置。
3.根据权利要求1所述的连续油管注入头夹持装置，内表面一侧的塑性夹持棱（1-2）与另一侧的硬质夹持棱（1-3）交错布置。
4.根据权利要求1所述的连续油管注入头夹持装置，所述塑性夹持棱（1-2）与夹持块（1）的本体活动连接，所述塑性夹持棱（1-2）包括塑性条（1-2-1）和安装基座（1-2-2），所述塑性条（1-2-1）插接在安装基座（1-2-2）的槽中，安装基座（1-2-2）可与夹持块（1）的本体一体成型。
5.根据权利要求1所述的连续油管注入头夹持装置，在所述塑性夹持棱（1-2）的塑性条（1-2-1）中预留螺纹通孔，通过螺钉（1-2-3）将塑性条（1-2-1）安装在夹持块（1）的本体上。
6.根据权利要求5所述的连续油管注入头夹持装置，所述的塑性条（1-2-1）由具有弹性的、耐磨的复合材料制成 。
7.根据权利要求6所述的连续油管注入头夹持装置，所述的复合材料由聚氨酯或耐磨橡胶材料制成。
8.根据权利要求1所述的连续油管注入头夹持装置，所述夹持块（1）内表面的夹持棱可设置为直条带状或波浪状。
9.一种连续油管注入头，其特征在于：包括权利要求1-8任一项所述的连续油管注入头夹持装置。
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