CN110043201A - 一种免吊装自升式海洋石油试井设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种免吊装自升式海洋石油试井设备，包括绞车模块和为绞车模块提供动能的动力模块；其中，绞车模块包括绞车底座，绞车底座上部中间位置沿竖向设置一对能够同步升降的双作用液压缸，一对双作用液压缸的顶部设置有上横梁，上横梁底部并排设置有两个定滑轮，绞车底座上部一侧设置有液压试井绞车，绞车底座上部与液压试井绞车相对的另一侧设置有液压马达，液压马达的输出轴上设置有卷线筒；本发明自带升降功能，不需要排队等候海洋石油平台上的起重设备就能够进行试井作业，利用本试井设备能够将防喷管吊至井口正上方，而且不再需要采油树来固定天滑轮、地滑轮就能解除海洋石油平台设施布置对试井作业的限制。
Description
技术领域
本发明属于海洋石油行业油井测试装备技术领域，尤其是涉及一种免吊装自升式海洋石油试井设备。
背景技术
海洋石油试井技术在我国以及国外的海洋石油天然气开发领域中已运用相当广泛。试井技术是认识油气藏、进行油气藏评价和生产动态监测，以及评估完井效率的重要手段，是石油天然气开发的重要步骤。海洋石油试井设备是海洋石油试井过程中的主要工作部件，配合不同的井下仪器，可以完成测压、测温及井底取样等井下作业。
目前，海洋石油平台上使用的试井设备均为整体或分体式撬装结构的设备，这种设备基本存在以下缺点：
①外形尺寸及重量大，转运时必须由起重设备辅助，加上海洋石油平台上起重设备的利用率相当高，所以试井作业经常会被拖延很久，极大的降低了试井作业效率，甚至是极大的影响了整个海洋油气勘探及开发的进程。
②作业过程中需要用天滑轮和地滑轮将绞车钢丝的拉力引导至井口，天滑轮和地滑轮则需要有采油树来固定。海洋平台上，每个采油树井口离平台高度为4米，离上层平台高度为2.8米，防喷管长度为5米，工作时需把防喷管悬吊至井口正上方，然后下落。这样就要求井口上方没有障碍物，或者等到井口上方的设备移走后才能进行试井作业，也就是说在修井期间原来的试井设备难以进行转运导致完全无法进行试井作业，这势必会大大延后试井作业。综上所述，目前海洋石油试井设备存在转运困难，限制条件多等缺陷。
因此，需要研究一种新的海洋试井设备。
授权公开号为CN204150987U的实用新型专利公开了一种新型煤层气试井设备，包括底座，所述底座上表面分别设有滚筒、手动排丝装置和动力系统，所述滚筒通过滚筒支架固定于底座上，所述动力系统包括电机、减速器和皮带轮系，所述减速器连接于电机转轴上。该实用新型动力机构驱动滚筒旋转，收紧钢丝绳，而手动排丝装置在收紧钢丝绳的过程中帮助滚筒自动排丝，保证滚筒上缠绕钢丝绳的均匀性。然而，该实用新型不适用于在海洋石油平台上使用。
授权公开号为CN202991006U的实用新型专利公开了一种新型试井车，它包括汽车底盘、台板总成、撬座总成，隔墙将撬座总成分为操作室和绞车室，操作台设置在操作室内，绞车装置位于绞车室内，前支架安装在台板总成前部，后支架固定在台板总成后部，液压小绞车固定在台板总成后部一侧，井架后部铰接连接在后支架上，其前部放置在前支架上，井架与台板总成之间安装有起升油缸，通过井架与液压小绞车的配合使用，可方便地吊装试井设备，结构简单，制作方便。然而，该实用新型只能对油气井进行测压、测温、测井斜、井底取样、探测砂面、清蜡及小型打捞等井下作业，不适用于在海洋石油平台上使用。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种免吊装自升式海洋石油试井设备，一方面自带升降功能，不需要排队等候海洋石油平台上的起重设备，就能够在海洋石油平台的顶层甲板进行试井作业；另一方面采用模块化和整体高度可调化的设计，便于转运，能够在修井时将本设备转移到中层甲板上，并利用本试井设备的液压试井绞车和卷线筒就能够同时将震击器和防喷管吊至井口正上方，同时不再需要采油树来固定天滑轮、地滑轮就能解除海洋石油平台设施布置对试井作业的限制，有效缩短了整个海洋油气勘探及开发的进程。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种免吊装自升式海洋石油试井设备，包括绞车模块和为所述绞车模块提供动能的动力模块；
所述绞车模块包括绞车底座，所述绞车底座上部中间位置沿竖向设置一对能够同步升降的双作用液压缸，一对双作用液压缸的顶部设置有上横梁，所述上横梁底部并排设置有两个定滑轮，所述绞车底座上部一侧设置有液压试井绞车，所述绞车底座上部与所述液压试井绞车相对的另一侧设置有液压马达，所述液压马达的输出轴上设置有卷线筒，所述液压试井绞车和卷线筒上的卷绳分别与两个定滑轮中的一个相配合用于悬吊作业。
进一步地，所述上横梁的两端部与所述绞车底座之间分别连接有两条斜拉绳。
进一步地，一对双作用液压缸的下部与所述绞车底座之间分别设置一个梯子。
进一步地，所述绞车底座包括由槽钢拼接在一起组成的矩形框架，所述矩形框架上部一端设置用于固定所述液压试井绞车的承载板，所述承载板内侧边开设有弧形凹槽，所述矩形框架上设置用于安装一对双作用液压缸的油缸座板。
进一步地，所述矩形框架中用于安装所述油缸座板的两条边框分别由两根槽钢利用螺栓拼接在一起，两根槽钢之间连接有若干个调整板，两根槽钢之间的距离通过选择调整板的数量来进行调整。
进一步地，所述动力模块包括操作台，以及设置在所述操作台上的液压泵、液压油箱、防爆电机、电控箱和操作面板，所述液压油箱为所述液压泵提供液压油，所述防爆电机带动所述液压泵工作以产生动力，并通过液压管线将所述液压泵产生动力传递给所述液压试井绞车、液压马达和一对双作用液压缸。
进一步地，所述动力模块还包括设置在所述操作台上的液压系统散热器用于为液压系统中的液压油进行降温处理。
进一步地，所述操作台为小车式操作台。
进一步地，所述上横梁顶部设置一对吊环。
本发明的有益效果是：
本发明针对目前海洋石油平台上使用的试井设备均为整体或分体式撬装结构的设备，这类设备存在需要排队等候海洋石油平台上的起重设备就能够进行试井作业造成效率低的问题，以及作业过程中需要用天滑轮和地滑轮将绞车钢丝的拉力引导至井口，天滑轮和地滑轮则需要有采油树来固定，提供一种免吊装自升式海洋石油试井设备，包括绞车模块和为绞车模块提供动能的动力模块；其中，绞车模块包括绞车底座，绞车底座上部中间位置沿竖向设置一对能够同步升降的双作用液压缸，一对双作用液压缸的顶部设置有上横梁，上横梁底部并排设置有两个定滑轮，绞车底座上部一侧设置有液压试井绞车，绞车底座上部与液压试井绞车相对的另一侧设置有液压马达，液压马达的输出轴上设置有卷线筒，液压试井绞车和卷线筒上的卷绳分别与两个定滑轮中的一个相配合用于悬吊作业，其中，液压试井绞车用于带上震击器进行海洋油井试井作业，卷线筒用于采油树上的防喷管吊装长度达到4.8米。
另外，为了增加上横梁的稳定性，在上横梁的两端与绞车底座之间分别连接有两条斜拉绳。另外，为了便于人员爬上本试井设备进行相关检查和维修，在一对双作用液压缸的下部与绞车底座之间分别设置有一个梯子。
另外，由于绞车底座的重量比较大，为了便于转运和安装，绞车底座采用螺栓拼装结构，本绞车底座包括由槽钢拼接在一起组成的矩形框架，在矩形框架上部一端设置用于固定液压试井绞车的承载板，在承载板内侧边开设有弧形凹槽，在矩形框架上设置用于安装一对双作用液压缸的油缸底座。同时，为了便于调整绞车底座上承载板和油缸底座的位置并确保液压试井绞车和一对双作用液压缸的安装，在矩形框架中用于安装油缸底座的两条边框分别由两根槽钢利用螺栓拼接在一起，两根槽钢之间连接有若干个调整板，而两根槽钢之间的距离通过选择调整板的数量来进行调整。
另外，为了能够为整个设备提供稳定的动力输入，动力模块包括操作台，以及设置在操作台上的液压泵、液压油箱、防爆电机、电控箱和操作面板，液压油箱为液压泵提供液压油，防爆电机带动液压泵工作以产生动力，并通过液压管线将液压泵产生动力传递给液压试井绞车、液压马达和一对双作用液压缸，试井作业时操作人员能远程控制液压试井绞车或者液压泵进行上提或者下放。
另外，为了保证本试井设备在工作过程中不出现液压油温过高带来的问题，动力模块还包括有设置在操作台上的液压系统散热器，用于为整个液压系统中的液压油进行降温处理。
另外，操作台采用小车式操作台，这样便于移动。另外，在上横梁顶部设置一对吊环，以方便本试井设备的吊装和拆卸。
另外，液压马达具有刹车功能，可以满足下井下仪器节流器作业“急停”功能。辅助有盘式液压刹车（一般绞车为带式刹车），安全性更可靠。
本发明采用分体结构，分成动力模块和绞车模块，且绞车模块可快速拆分和组装，动力模块通过液压管线将液压能传递给绞车模块，作业时将动力模块布置在离井口不远的安全位置，将绞车模块移动至井口，操作员在远处操作即可。动力模块由电动机和变量液压油泵等组成，动力模块上布置有操作控制面板，用来远距离控制设备完成试井作业；绞车模块由液压试井绞车、液压马达、双作用液压缸等组成，且能快速拆分和组装，双作用液压缸能将防喷管吊至井口。
当海洋平台修井作业时，由于顶层甲板上部修井设备体积大，会覆盖作业井口很大一部分空间，而且海洋石油平台上自带的起重设备体积也比较大，造成修井作业时不能够利用海洋石油平台上自带的起重设备进行试井作业，同时修井作业周期很长，需要修井作业完成后方能够进行试井作业。但是，本发明一方面自带升降功能，不占用海洋平台上的吊机，不需要排队等候海洋石油平台上的起重设备，就能够在海洋石油平台的顶层甲板进行试井作业；另一方面采用模块化和整体高度可调化的设计，便于转运，能够在修井时将本设备转移到中层甲板上，并利用本试井设备的液压试井绞车和卷线筒就能够同时将震击器和防喷管吊至井口正上方，同时不再需要采油树来固定天滑轮、地滑轮就能解除海洋石油平台设施布置对试井作业的限制，有效缩短了整个海洋油气勘探及开发的进程。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
图1为本发明的结构主视示意图；
图2为本发明的结构左视示意图；
图3为本发明中绞车底座的结构示意图；
图4为本发明中动力模块的结构主视示意图；
图5为本发明中动力模块的结构左视示意图；
图6为本发明中液压试井绞车的结构立体示意图。
具体实施方式
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。应该理解，为了使得技术方案更加明确，这里使用的“前、后、左、右、上、下”等表示方位的用语均为相对于图1的方位名词，不因视图的转换变换方位表述方式。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
如图1和图2所示，一种免吊装自升式海洋石油试井设备，包括绞车模块和为所述绞车模块提供动能的动力模块；
所述绞车模块包括绞车底座1，所述绞车底座1上部中间位置沿竖向设置一对能够同步升降的双作用液压缸2，一对双作用液压缸2的顶部设置有上横梁3，所述上横梁3底部并排设置有两个定滑轮4，所述绞车底座1上部一侧设置有液压试井绞车5，所述绞车底座1上部与所述液压试井绞车5相对的另一侧设置有液压马达6，所述液压马达6的输出轴上设置有卷线筒7，所述液压试井绞车5和卷线筒7上的卷绳分别与两个定滑轮4中的一个相配合用于悬吊作业。
实施例2：
如图1和图2所示，一种免吊装自升式海洋石油试井设备，包括绞车模块和为所述绞车模块提供动能的动力模块；
所述绞车模块包括绞车底座1，所述绞车底座1上部中间位置沿竖向设置一对能够同步升降的双作用液压缸2，一对双作用液压缸2的顶部设置有上横梁3，所述上横梁3底部并排设置有两个定滑轮4，所述绞车底座1上部一侧设置有液压试井绞车5，所述绞车底座1上部与所述液压试井绞车5相对的另一侧设置有液压马达6，所述液压马达6的输出轴上设置有卷线筒7，所述液压试井绞车5和卷线筒7上的卷绳分别与两个定滑轮4中的一个相配合用于悬吊作业。
所述上横梁3的两端部与所述绞车底座1之间分别连接有两条斜拉绳8。
该实施例中，为了增加上横梁的稳定性，在上横梁的两端与绞车底座之间分别连接有两条斜拉绳。
实施例3：
如图1和图2所示，一种免吊装自升式海洋石油试井设备，包括绞车模块和为所述绞车模块提供动能的动力模块；
所述绞车模块包括绞车底座1，所述绞车底座1上部中间位置沿竖向设置一对能够同步升降的双作用液压缸2，一对双作用液压缸2的顶部设置有上横梁3，所述上横梁3底部并排设置有两个定滑轮4，所述绞车底座1上部一侧设置有液压试井绞车5，所述绞车底座1上部与所述液压试井绞车5相对的另一侧设置有液压马达6，所述液压马达6的输出轴上设置有卷线筒7，所述液压试井绞车5和卷线筒7上的卷绳分别与两个定滑轮4中的一个相配合用于悬吊作业。
所述上横梁3的两端部与所述绞车底座1之间分别连接有两条斜拉绳8。
一对双作用液压缸2的下部与所述绞车底座1之间分别设置一个梯子9。
该实施例中，为了便于人员爬上本试井设备进行相关检查和维修，在一对双作用液压缸的下部与绞车底座之间分别设置有一个梯子。
实施例4：
如图1、图2和图3所示，一种免吊装自升式海洋石油试井设备，包括绞车模块和为所述绞车模块提供动能的动力模块；
所述绞车模块包括绞车底座1，所述绞车底座1上部中间位置沿竖向设置一对能够同步升降的双作用液压缸2，一对双作用液压缸2的顶部设置有上横梁3，所述上横梁3底部并排设置有两个定滑轮4，所述绞车底座1上部一侧设置有液压试井绞车5，所述绞车底座1上部与所述液压试井绞车5相对的另一侧设置有液压马达6，所述液压马达6的输出轴上设置有卷线筒7，所述液压试井绞车5和卷线筒7上的卷绳分别与两个定滑轮4中的一个相配合用于悬吊作业。
所述上横梁3的两端部与所述绞车底座1之间分别连接有两条斜拉绳8。
一对双作用液压缸2的下部与所述绞车底座1之间分别设置一个梯子9。
所述绞车底座1包括由槽钢拼接在一起组成的矩形框架，所述矩形框架上部一端设置用于固定所述液压试井绞车5的承载板1a，所述承载板1a内侧边开设有弧形凹槽1b，所述矩形框架上设置用于安装一对双作用液压缸2的油缸座板1c。
所述矩形框架中用于安装所述油缸座板1c的两条边框分别由两根槽钢利用螺栓拼接在一起，两根槽钢之间连接有若干个调整板，两根槽钢之间的距离通过选择调整板的数量来进行调整。
该实施例中，由于绞车底座的重量比较大，为了便于转运和安装，绞车底座采用螺栓拼装结构，本绞车底座包括由槽钢拼接在一起组成的矩形框架，在矩形框架上部一端设置用于固定液压试井绞车的承载板，在承载板内侧边开设有弧形凹槽，在矩形框架上设置用于安装一对双作用液压缸的油缸底座。
此外，为了便于调整绞车底座上承载板和油缸底座的位置并确保液压试井绞车和一对双作用液压缸的安装，在矩形框架中用于安装油缸底座的两条边框分别由两根槽钢利用螺栓拼接在一起，两根槽钢之间连接有若干个调整板，而两根槽钢之间的距离通过选择调整板的数量来进行调整。
实施例5：
如图4和图5所示，其与实施例4的区别在于：所述动力模块包括操作台10，以及设置在所述操作台10上的液压泵11、液压油箱12、防爆电机13、电控箱14和操作面板15，所述液压油箱12为所述液压泵11提供液压油，所述防爆电机13带动所述液压泵11工作以产生动力，并通过液压管线将所述液压泵11产生动力传递给所述液压试井绞车5、液压马达6和一对双作用液压缸2。
该实施例中，为了能够为整个设备提供稳定的动力输入，动力模块包括操作台，以及设置在操作台上的液压泵、液压油箱、防爆电机、电控箱和操作面板，液压油箱为液压泵提供液压油，防爆电机带动液压泵工作以产生动力，并通过液压管线将液压泵产生动力传递给液压试井绞车、液压马达和一对双作用液压缸，试井作业时操作人员能远程控制液压试井绞车或者液压泵进行上提或者下放。
实施例6：
如图4和图5所示，其与实施例5的区别在于：所述动力模块还包括设置在所述操作台10上的液压系统散热器16用于为液压系统中的液压油进行降温处理。
该实施例中，为了保证本试井设备在工作过程中不出现液压油温过高带来的问题，动力模块还包括有设置在操作台上的液压系统散热器，用于为整个液压系统中的液压油进行降温处理。
实施例7：
如图1和图2所示，其与实施例6的区别在于：所述操作台10为小车式操作台。
所述上横梁3顶部设置一对吊环17。
该实施例中，操作台采用小车式操作台，这样便于移动。另外，在上横梁顶部设置一对吊环，以方便本试井设备的吊装和拆卸。
此外，如图6所示，本发明中的液压试井绞车5采用市场上能够购买到的现有的液压试井绞车，其采用盘式刹车，刹车控制手柄安装在操作台10上，便于操作；其采用自动排绳装置完成自动排绳功能；还包括排绳计量装置以实现排绳长度的计量，包括计量轮、支架、机械计数器和液压张力计等，可以显示深度和张力数值。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种免吊装自升式海洋石油试井设备，其特征在于：包括绞车模块和为所述绞车模块提供动能的动力模块；
所述绞车模块包括绞车底座，所述绞车底座上部中间位置沿竖向设置一对能够同步升降的双作用液压缸，一对双作用液压缸的顶部设置有上横梁，所述上横梁底部并排设置有两个定滑轮，所述绞车底座上部一侧设置有液压试井绞车，所述绞车底座上部与所述液压试井绞车相对的另一侧设置有液压马达，所述液压马达的输出轴上设置有卷线筒，所述液压试井绞车和卷线筒上的卷绳分别与两个定滑轮中的一个相配合用于悬吊作业。
2.根据权利要求1所述的一种免吊装自升式海洋石油试井设备，其特征在于：所述上横梁的两端部与所述绞车底座之间分别连接有两条斜拉绳。
3.根据权利要求2所述的一种免吊装自升式海洋石油试井设备，其特征在于：一对双作用液压缸的下部与所述绞车底座之间分别设置一个梯子。
4.根据权利要求1所述的一种免吊装自升式海洋石油试井设备，其特征在于：所述绞车底座包括由槽钢拼接在一起组成的矩形框架，所述矩形框架上部一端设置用于固定所述液压试井绞车的承载板，所述承载板内侧边开设有弧形凹槽，所述矩形框架上设置用于安装一对双作用液压缸的油缸座板。
5.根据权利要求1所述的一种免吊装自升式海洋石油试井设备，其特征在于：所述动力模块包括操作台，以及设置在所述操作台上的液压泵、液压油箱、防爆电机、电控箱和操作面板，所述液压油箱为所述液压泵提供液压油，所述防爆电机带动所述液压泵工作以产生动力，并通过液压管线将所述液压泵产生动力传递给所述液压试井绞车、液压马达和一对双作用液压缸。
6.根据权利要求5所述的一种免吊装自升式海洋石油试井设备，其特征在于：所述动力模块还包括设置在所述操作台上的液压系统散热器用于为液压系统中的液压油进行降温处理。
7.根据权利要求5所述的一种免吊装自升式海洋石油试井设备，其特征在于：所述操作台为小车式操作台。
8.根据权利要求1至7任一项所述的一种免吊装自升式海洋石油试井设备，其特征在于：所述上横梁顶部设置一对吊环。
9.根据权利要求4所述的一种免吊装自升式海洋石油试井设备，其特征在于：所述矩形框架中用于安装所述油缸座板的两条边框分别由两根槽钢利用螺栓拼接在一起，两根槽钢之间连接有若干个调整板，两根槽钢之间的距离通过选择调整板的数量来进行调整。
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