CN107796644A - 一种油气田用带压作业机动载试验装置及试验方法 - Google Patents

Abstract

一种油气田用带压作业机动载试验装置及试验方法，举升机固定安装在试验台架平台中心上方；加载装置固定安装在试验台架平台中心下方，液压动力系统位于试验台架一侧，独立成橇，为举升机提供动力；加载液压站位于液压动力系统同侧，独立成橇，通过操控加载液压站来为加载装置实施加载，模拟需要测试的油管柱重量，形成带压作业设备液压举升机动载举升/下压试验。本发明可以模拟带压作业设备井场作业条件，既能够测试举升机、卡瓦夹持、控制系统等部分的性能，也能够模拟现场带压起下管柱测试带压作业机整机性能。

Description

一种油气田用带压作业机动载试验装置及试验方法

技术领域

本发明涉及油气田特种作业设备测试技术领域，特别涉及到一种油气田用带压作业机动载试验装置及试验方法。

背景技术

在油气田生产中，几乎所有的油气层从勘探到开发及后期的维护过程中都会受到不同程度的损害，带压作业技术能够减少对产层的污染，最大限度的保持原始地层，改善作业环境，同时给油气田中后期的稳产带来较大的收益。

带压作业设备的性能直接影响着油气行业带压作业技术的发展，然而目前对带压作业机及带压作业设备的测试系统还不完善，不能对设备进行整机动载性能测试。

发明内容

本发明的目的在于提供一种油气田用带压作业机动载试验装置及试验方法，解决了现有技术不能对带压作业机及其相关设备进行整机动载性能测试问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种油气田用带压作业机动载试验装置，包括举升机、加载装置、试验台架、液压动力系统和加载液压站，其特征在于：举升机固定安装在试验台架平台中心上方；加载装置固定安装在试验台架平台中心下方，液压动力系统位于试验台架一侧，独立成橇，为举升机提供动力；加载液压站位于液压动力系统同侧，独立成橇，通过操控加载液压站来为加载装置实施加载，模拟需要测试的油管柱重量，形成带压作业设备液压举升机动载举升/下压试验。

试验台架平台中心上方连接工作防喷器和平衡放喷装置，举升机固定在工作防喷器上方，平衡放喷装置固定在工作防喷器两侧法兰出口，形成带压作业机带压动载举升/下压试验。

一种油气田用带压作业机动载试验方法，其特征在于：

所述方法步骤如下：

⑴ 设备连接：

① 将试验台架按指定位置方向摆放在平坦地面上，并且找平试验台架上平面；

② 将加载装置的加载注入头倒挂，用销轴连接并固定在试验台架平台中心下方；

③ 将带压作业机举升机固定安装在试验台架平台中心上方，并将四角绷绳斜拉至移动地锚加固；

④ 将起重拔杆吊装至举升机一侧，用销轴固定；

⑤ 将液压动力系统摆放在试验台架左侧；

⑥ 将加载液压站摆放在试验台架右侧，与液压动力系统平行；

⑦ 连接液压管线及其他试验所需附件。

⑵ 液压动力系统给带压作业设备提供动力，通过操作起重拔杆将2"试验杆起吊至举升机上平台，并下放至距离地面1.5m处；关闭游动承重卡瓦夹紧2"试验杆；

⑶ 加载液压站给加载注入头提供动力，关闭加载注入头夹持块夹紧试验杆，将试验所需的30吨下拉力施加在2"试验杆上；

⑷ 低速操作加载注入头向下加载30吨力，操作举升机上提试验杆，使举升机迫使加载注入头马达反转，试验杆处于上提状态，举升机提升力为加载注入头向下加载力与5吨自重之和，模拟上提3000m井深2-7/8"油管重量；

⑸ 上提至临近举升机行程终点，关闭游动防顶卡瓦，打开游动承重卡瓦，操作举升机下压试验杆，举升机下压速度略高于加载注入头加载速度，模拟带载下压管柱作业；

⑹ 下压至临近举升机行程起点，关闭游动承重卡瓦，打开游动防顶卡瓦，操作举升机上提试验杆；

⑺ 重复步骤4、5、6，操作举升机上提和下压，实现带载起下管柱作业。

本发明有益效果为：

1、该发明能够模拟以往带压作业机和带压作业设备试验时整机动载试验条件受限，可以模拟带压作业设备井场作业条件，既能够测试举升机、卡瓦夹持、控制系统等部分的性能，也能够模拟现场起下管柱测试带压作业机整机性能；

2、该发明的动载试验装置结构简单，加载装置可以灵活调节模拟不同级别负载，操作方便；

3、该发明为模块化设计，拆装、运输方便，为油公司高效化工程技术服务提供便利。

附图说明

图1是本发明的负载下压冲程结构示意图；

图2是本发明的负载上提冲程结构示意图；

图3是本发明的带压负载下压冲程结构示意图；

图4是本发明的带压负载上提冲程结构示意图；

图5为本发明试验过程状态图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

负载举升试验：参见图1-2，试验台架3通过地脚锚定固定于试验场地；加载装置2固定安装在试验台架3平台中心下方，产生的负载来模拟一定重量的油管柱；举升机1固定安装在试验台架3平台中心上方，并设置四角调节绷绳加固；液压动力系统4位于试验台架3一侧，独立成橇，为举升机1提供动力；加载液压站5位于液压动力系统4同侧，独立成橇，通过操控加载液压站5来为加载装置2实施加载，可以模拟需要测试的油管柱重量，其中图1为初始状态，图2为上提管柱一个冲程后状态，形成带压作业举升机1负载举升试验。

负载下压试验：参见图1-2，图2为初始状态，图1为下压管柱一个冲程后状态，形成带压作业举升机1负载下压试验。

带压负载举升试验：参见图3-4，在试验台架3平台中心上方连接工作防喷器6和平衡放喷装置7，所述举升机1可固定在工作防喷器6上方，平衡放喷装置7固定在工作防喷器6两侧法兰出口。图3为初始状态，图4为带压上提管柱一个冲程后状态，形成带压作业机带压负载举升试验。

带压负载下压试验：参见图3-4，图4为初始状态，图3为带压下压管柱一个冲程后状态，形成带压作业机带压负载下压试验。

一种带压作业机动载试验方法的具体说明，参见图5，具体步骤为：⑴ 设备连接：

① 将试验台架3按指定位置方向摆放在平坦地面上，并且找平试验台架3上平面；

② 将加载装置2的加载注入头倒挂，用销轴连接并固定在试验台架3平台中心下方；

③ 将举升机1固定安装在试验台架3平台中心上方，并将四角绷绳7斜拉至移动地锚加固；

④ 将起重拔杆9吊装至举升机1一侧，用销轴固定；

⑤ 将液压动力系统4摆放在试验台架3左侧；

⑥ 将加载液压站5摆放在试验台架3右侧，与液压动力系统4平行；

⑦ 连接液压管线及其他试验所需附件；

⑵ 液压动力系统4给带压作业设备提供动力，通过操作起重拔杆9将2"试验杆6起吊至举升机1上平台，并下放至距离地面1.5m处；关闭游动承重卡瓦夹紧2"试验杆6；

⑶ 加载液压站5给加载装置2的加载注入头提供动力，关闭加载注入头夹持块夹紧试验杆6，将试验所需的30吨下拉力施加在2"试验杆6上；

⑷ 低速操作加载注入头2向下加载30吨力，操作举升机1上提试验杆6，使举升机1迫使加载注入头2马达反转，试验杆6处于上提状态，举升机1提升力为加载注入头2向下加载力与5吨自重之和，模拟上提3000m井深2-7/8"油管重量；

⑸ 上提至临近举升机1行程终点，关闭游动防顶卡瓦10，打开游动承重卡瓦11，操作举升机1下压试验杆6，举升机1下压速度略高于加载注入头2加载速度，模拟带载下压管柱作业；

⑹ 下压至临近举升机1行程起点，关闭游动承重卡瓦11，打开游动防顶卡瓦10，操作举升机1上提试验杆6；

⑺重复步骤4、5、6，操作举升机1上提和下压，实现带载起下管柱作业。

本发明的一种油气田用带压作业机动载试验方法，采用加载注入头2施加载荷模拟作业管柱重量，实现带压作业机往复带载起下管柱作业。主要由举升机1、加载注入头2、试验台架3、液压动力系统4、加载液压站5、2"试验杆6、绷绳7、移动地锚8、起重拔杆9、游动防顶卡瓦10和游动承重卡瓦11等组成。

本发明未公开的部分均为现有技术。本发明该带压作业机动载试验方法通过加载液压站给加载注入头提供动力，将下拉力施加在试验杆上，可以模拟需要的管柱重量；液压动力系统给举升机提供动力，游动卡瓦夹持试验杆，操作举升机上提和下放动作，实现带载起下管柱作业。其有益效果在于，能够解决以往带压作业机和带压作业设备试验时整机动载试验条件受限问题，通过模拟带压作业设备带载起下管柱作业，既能够测试举升机、卡瓦夹持、油缸运动、控制系统等部分的性能，也能够实现带载往复起下管柱测试带压作业机整机性能，验证整机设计的合理性，确定带压作业机是否满足现场作业需求，为确保带压作业机在后期使用中能够顺利地工作提供客观的试验数据支撑。

Claims (3)

1.一种油气田用带压作业机动载试验装置，包括举升机、加载装置、试验台架、液压动力系统和加载液压站，其特征在于：举升机固定安装在试验台架平台中心上方；加载装置固定安装在试验台架平台中心下方，液压动力系统位于试验台架一侧，独立成橇，为举升机提供动力；加载液压站位于液压动力系统同侧，独立成橇，通过操控加载液压站来为加载装置实施加载，模拟需要测试的油管柱重量，形成带压作业设备液压举升机动载举升/下压试验。

2.根据权利要求1所述的一种油气田用带压作业机动载试验装置，其特征在于：试验台架平台中心上方连接工作防喷器和平衡放喷装置，举升机固定在工作防喷器上方，平衡放喷装置固定在工作防喷器两侧法兰出口，形成带压作业机带压动载举升/下压试验。

3.一种油气田用带压作业机动载试验方法，其特征在于：

所述方法步骤如下：

⑴ 设备连接：

① 将试验台架按指定位置方向摆放在平坦地面上，并且找平试验台架上平面；

② 将加载装置的加载注入头倒挂，用销轴连接并固定在试验台架平台中心下方；

③ 将带压作业机举升机固定安装在试验台架平台中心上方，并将四角绷绳斜拉至移动地锚加固；

④ 将起重拔杆吊装至举升机一侧，用销轴固定；

⑤ 将液压动力系统摆放在试验台架左侧；

⑥ 将加载液压站摆放在试验台架右侧，与液压动力系统平行；

⑦ 连接液压管线及其他试验所需附件；

⑵ 液压动力系统给带压作业设备提供动力，通过操作起重拔杆将2"试验杆起吊至举升机上平台，并下放至距离地面1.5m处；关闭游动承重卡瓦夹紧2"试验杆；

⑶ 加载液压站给加载注入头提供动力，关闭加载注入头夹持块夹紧试验杆，将试验所需的30吨下拉力施加在2"试验杆上；

⑷ 低速操作加载注入头向下加载30吨力，操作举升机上提试验杆，使举升机迫使加载注入头马达反转，试验杆处于上提状态，举升机提升力为加载注入头向下加载力与5吨自重之和，模拟上提3000m井深2-7/8"油管重量；

⑸ 上提至临近举升机行程终点，关闭游动防顶卡瓦，打开游动承重卡瓦，操作举升机下压试验杆，举升机下压速度略高于加载注入头加载速度，模拟带载下压管柱作业；

⑹ 下压至临近举升机行程起点，关闭游动承重卡瓦，打开游动防顶卡瓦，操作举升机上提试验杆；

⑺ 重复步骤4、5、6，操作举升机上提和下压，实现带载起下管柱作业。