CN112177556B - 一种泵送电缆防喷装置井口抓举作业方式 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种泵送电缆防喷装置井口抓举作业方式，包括抓举安装拆卸防喷管串和更换射孔枪串作业，所述抓举安装拆卸防喷管串作业具体步骤为：夹持、举升、对正、安装、拆卸；所述更换射孔枪串作业具体方式为：倾斜换枪和水平换枪。该抓举作业方式为使用作业装备抓卡在防喷管串的中间部位，进行井口举升安装、拆卸防喷管串和更换射孔枪串，可有效降低作业装备起重臂的最大伸出长度和作业高度，相应可大幅降低作业装备起重臂的额定起升吨位，相较于目前传统作业普遍采用的大吨位吊车用吊装工具吊装防喷管串完成防喷管串在井口的安装、拆卸和更换射孔枪的吊装作业方式，可大幅降低用户作业装备的采购或租赁费用及施工作业费用。
Description
技术领域
本发明涉及油气田桥射压裂作业技术领域，尤其涉及一种泵送电缆防喷装置井口抓举作业方式。
背景技术
在油气田泵送桥塞多段射孔压裂作业井场，泵送桥塞射孔所用电缆防喷装置井口的连接拆卸传统上是用吊车起吊作业，由于吊车起吊的防喷管串高度和重量都较大，吊车吨位相应就很大，尤其是很多施工队伍为了提高作业效率，降低劳动强度，一段射孔作业完毕更换射孔枪串时更喜欢垂直防喷管串换枪，这样对吊车起升臂的起升高度就要求更高，相应的吊车吨位就需要更大，且现在的井场多为多井口工厂化作业，泵送射孔电缆防喷装置需要在邻近多口井之间切换进行拉链作业，井场各种设备设施和管路管线众多，井场空间有限，吊车放置位置受限，也需要吊车有更长的起升臂和更大的吨位适应现场作业需要。大吨位吊车购置成本和使用维护成本均很高，还需要配置专人操作和管理，目前大多数作业队伍采用租赁吊车的方式来完成施工，而大吨位吊车的租赁费用也相当高，作业队伍每年花在吊车使用上的费用非常高昂，他们非常需要有一种作业方式可以不用吊车来大幅降低他们的施工作业费用，降低油气井开发成本，同时增加他们的经济效益，近些年国际油价长期低迷，这种降本增效的需求愈发迫切。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明旨在提供一种泵送电缆防喷装置井口抓举作业方式，包括抓举安装拆卸防喷管串和更换射孔枪串作业。通过公开的作业方式可将目前作用在防喷管串顶部的吊装方式，改变为在防喷管串中部的抓举方式，可大幅降低抓举作业装备起重臂的最大伸出长度和作业高度，相应可大幅降低抓举作业装备起重臂的额定起升吨位，相较于目前传统作业普遍采用的大吨位吊车用吊装工具吊装防喷管串完成在井口的安装、拆卸和更换射孔枪的吊装作业方式，可大幅降低用户抓举作业装备的采购或租赁费用及施工作业费用。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一种泵送电缆防喷装置井口抓举作业方式，其特征在于：包括抓举安装拆卸防喷管串和更换射孔枪串作业，所述抓举安装拆卸防喷管串作业具体步骤为：
a1、夹持
抓举作业装备对放置于地面且已连接好的防喷管串进行夹持，其夹持部位为防喷管串中部；
a2、举升
抓举作业装备将上述步骤夹持稳固的防喷管串举升使其脱离地面一定高度，旋转防喷管串使其底端朝下，整体垂直于地面；
a3、对正
抓举作业装备将上述垂直于地面的防喷管串移位至安装的井口上部适当高度，并与井口轴线同轴对正；
a4、安装
抓举作业装备将防喷管串整体向下移动，与井口插接完成安装连接；
a5、拆卸
抓举作业装备将防喷管串上提使其底端与井口顶端完全脱开；
所述更换射孔枪串作业用以下两种方式之一实现：
b1、倾斜换枪
抓举作业装备将脱离井口的防喷管串整体水平摆动至井场换枪区上方，并将防喷管串旋转一定角度，使其处于轴线与地面形成一定夹角的倾斜状态，接着防喷管串下落至操作高度，防喷管串内的射孔枪串倾斜滑出，最终将射孔枪串水平落至地面更换新射孔枪串，射孔枪串更换完成又以倾斜换枪的逆过程完成安装作业；
b2、水平更换
抓举作业装备将脱离井口的防喷管串整体水平摆动至井场换枪区上方，并将防喷管串旋转至水平状态，接着将防喷管串下放至地面上，将其内部的射孔枪串水平取出进行更换新射孔枪串，射孔枪串更换完成又以水平更换的逆过程完成安装作业。
本发明的有益效果是：彻底改变目前桥射作业电缆防喷装置井口安装拆卸防喷管串和更换射孔枪串用吊车的吊装作业方式，为专业抓举作业装备的抓举作业方式，可有效降低抓举作业装备起重臂的最大伸出长度和作业高度，相应可大幅降低抓举作业装备起重臂的额定起升吨位，相较于目前传统作业普遍采用的大吨位吊车用吊装工具吊装防喷管串完成在井口的安装、拆卸和更换射孔枪的吊装作业方式，可大幅降低用户抓举作业装备的采购或租赁费用及施工作业费用。
附图说明
图1为本发明抓举作业装备对地面上连接好的防喷管串抓卡夹持状态图。
图2为本发明对防喷管串举升旋转状态图。
图3为本发明防喷管串与井口垂直对中状态图。
图4为本发明防喷管串下落与井口对插连接安装状态图（泵送射孔作业状态）。
图5为本发明上提拆卸防喷管串状态示意图。
图6为本发明倾斜换枪作业状态图。
图7为本发明水平换枪作业状态图。
图8为本发明多井口作业井口现场示意图。
图9为本发明采用支架天滑轮作业示意图。
图10为本发明采用支架地滑轮作业示意图。
图11为吊车吊钩用吊装工具准备起吊在地面上安装好的防喷管串示意图。
图12为图11A处放大图。
图13为吊车起吊防喷管串状态图。
图14为吊车起吊防喷管串至垂直状态并提升至一定高度示意图。
图15为吊车吊装防喷管串与井口对位并下落连接状态图。
图16为吊车吊装作业方式泵送射孔作业状态图。
图17为吊车吊装作业方式垂直更换射孔枪串状态图。
图18为吊车吊装作业方式水平更换射孔枪串状态图。
具体实施方式
为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的描述。
为了对本发明公开的抓举作业方式进行完整清楚的说明，现通过一种专业抓举作业装备进行说明，该抓举作业装备具体包括：依次设置连接的支撑机构10、旋转机构2、举升机构3、调整机构4及抓取机构5，其中支撑机构10用于对整个抓举作业装备进行固定和支撑，一般定位在多井口14的中心井口适当位置或单井口的适当位置，便于作业。旋转机构2设置于支撑机构10上，在支撑机构10的支撑作用下，对远离支撑机构10的部分整体进行水平面内的旋转。举升机构3设置于旋转机构2上，用于对调整机构4和抓取机构5在空间位置中的伸缩举升。调整机构4设置在举升机构3远离旋转机构2的一端，其用于将抓取机构5在空间位置中方向和位置的调整。抓取机构5设置在调整机构4远离举升机构3的一端，其用于对防喷管串进行夹持抓取。
参照附图1~10所示的一种泵送电缆防喷装置井口抓举作业方式，包括抓举安装拆卸防喷管串和更换射孔枪串作业，所述抓举安装拆卸防喷管串作业具体步骤为：
a1、夹持
首先抓举作业装备使抓取机构5位于已在地面连接好的防喷管串1中部位置上方适当高度，接着调整机构4水平旋转调整抓取机构5与防喷管串轴线平行，并朝向防喷管串1方向垂直移动通过抓取机构5的抓取动作完成对防喷管串1中部位置的夹持抓取。
a2、举升
举升机构3动作，将上述步骤夹持稳固的防喷管串1举升使其脱离地面一定高度，在该状态下，调整机构4旋转防喷管串1使其底端朝下，整体垂直于地面，在该垂直状态下，调整机构4使抓取机构5带动防喷管串1整体垂直向上移动到其与调整机构4相对滑动的顶端。
a3、对正
通过旋转机构2与举升机构3的配合作用，将上述垂直于地面的防喷管串1移位至安装的井口14上部，使防喷管串1底端与井口14顶端留有限定范围的安装距离，再通过调整机构4的调整使防喷管串轴线与井口14轴线重合对正。
a4、安装
调整机构4竖直下推抓取机构5带动防喷管串1下端插入井口14密封配合部位并到位，完成防喷管串1与井口14的对插安装，井口锁紧装置把防喷管串1和井口14锁紧即可进行后续电缆下井施工作业。
位于防喷管串1内的射孔枪串12通过电缆13连接，通过电缆绞车16的提拉完成对射孔枪串12进行上提和下放，而在防喷管串1顶端设置带压天滑轮50（其作用是连接在防喷管串1顶端的电缆密封控制头11与防喷管串1顶端之间，使电缆密封控制头11转向向下，与防喷管串1本体构成U型结构，达到降低防喷管串1整体高度的作用），或采用支架地滑轮24（图10所示结构，支架地滑轮24固定在射孔枪串12上）、支架天滑轮40来对电缆13进行导向并支撑电缆13对射孔枪串12的拖拽作用，在电缆13远离射孔枪串12的另一端与地面上设置的地滑轮15（其用铁链23连接在井口14底部），在图8所示多井口作业中为方便相邻井口之间的切换作业，地滑轮15可安装支架固定在防喷管串1适当位置，如图10所示，地滑轮15和电缆绞车16依次连接，完成对电缆13以及射孔枪串12的上提下放操作。
作业过程中举升机构3和抓取机构5处于扶持防喷管串1的状态，防止大风让防喷管串1偏摆，也防止防喷管串1顶端受到作业电缆13拉力传导下来的下压力让防喷管串1失稳，防喷管串1顶端采用带压天滑轮50或支架天滑轮40以起到电缆13正常施工作业的导向作用，同时可降低防喷管串1整体作业高度。
a5、拆卸
井口锁紧装置把防喷管串1和井口14解锁释放，通过调整机构4动作，使抓取机构5带动防喷管串1上提，让防喷管串1底端与井口14顶端完全脱离。
更换射孔枪串作业用以下两种方式之一实现：
b1、倾斜换枪
旋转机构2将脱离井口14的防喷管串1整体水平摆动至井场换枪区上方，调整机构4并将防喷管串1旋转一定角度，使其处于轴线与地面形成一定夹角的倾斜状态，接着通过举升机构3使防喷管串1下落至操作高度后，防喷管串1内的射孔枪串12倾斜滑出，射孔枪串12末端由电缆绞车16用电缆13拉拽，最终把射孔枪串12落至地面处于水平状态进行更换新枪串，枪串更换完成又以倾斜枪换的逆过程完成安装作业。
b2、水平换枪
旋转机构2将脱离井口14的防喷管串1整体水平摆动至井场换枪区上方，并通过调整机构4将防喷管串1旋转至水平状态，接着通过举升机构3回缩和下放将防喷管串1下放至地面上，将位于其内部的射孔枪串12水平取出进行更换新射孔枪串12，射孔枪串12更换完成又以水平更换的逆过程完成安装作业。
本发明的原理是：本发明公开了一种泵送电缆防喷装置井口抓举作业方式，包括安装拆卸防喷管串和更换射孔枪串。具体是将地面水平连接好的防喷管串1从中间部位抓举起来一定高度并旋转至垂直状态，移动使其与井口14中心对正，下落防喷管串1适当高度与已安装在井口14的部件相连接，而换枪方式包括倾斜换枪和水平换枪。该抓举作业方式比泵送电缆防喷装置采用吊车吊装的传统作业方式，可大幅降低抓举作业装备起重臂的最大伸出长度和作业高度，相应可大幅降低抓举作业装备起重臂的额定起升吨位，最终大幅降低用户抓举作业装备的采购或租赁费用及施工作业费用。
吊车起吊作业过程如图10-17所示：
图11，吊车吊钩挂接吊装工具准备起吊在地面上安装好的防喷管串示意图；
其中，在防喷管串1上端（图中右侧）安装吊装夹板19，在吊车吊钩18上挂接吊装三角板20，吊装三角板20的下部两角吊点用较长的钢丝绳吊装索具21与吊装夹板19相连，下部中间吊点挂接电缆天滑轮22，吊装夹板19、吊装三角板20、钢丝绳吊装索具21组成吊装工具总成，吊车通过吊钩连接吊装工具对防喷管串1进行起吊。在防喷管串1底端（图中左端）安装带轮滑车17，在防喷管串1上端吊起的过程中，其底端在带轮滑车17的作用下滑动。
图12，图11A处放大图；
图13，吊车正在起吊防喷管串状态图；
图14，吊车起吊防喷管串至垂直状态并提升至一定高度状态图；
图15，吊车吊装防喷管串与井口对位并下落连接状态图；
图16，吊车吊装作业方式泵送射孔作业状态图；
图17，垂直更换射孔枪串状态图；
图18，水平更换射孔枪串状态图。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (1)
1.一种泵送电缆防喷装置井口抓举作业方式，其特征在于：包括抓举作业装备，该抓举作业装备包括：依次设置连接的支撑机构（10）、旋转机构（2）、举升机构（3）、调整机构（4）及抓取机构（5），其中；
支撑机构（10）：用于对整个抓举作业装备进行固定和支撑；
旋转机构（2）：设置于支撑机构（10）上，在支撑机构（10）的支撑作用下，对远离支撑机构（10）的部分整体进行水平面内的旋转；
举升机构（3）：设置于旋转机构（2）上，用于对调整机构（4）和抓取机构（5）在空间位置中的伸缩举升；
调整机构（4）：设置在举升机构（3）远离旋转机构（2）的一端，其用于将抓取机构（5）在空间位置中方向和位置的调整；
抓取机构（5）：设置在调整机构（4）远离举升机构（3）的一端，其用于对防喷管串进行夹持抓取；
所述抓举作业方式包括抓举安装拆卸防喷管串和更换射孔枪串作业，所述抓举安装拆卸防喷管串的作业具体步骤为：
a1、夹持
抓举作业装备对放置于地面且已连接好的防喷管串（1）进行夹持，其夹持部位为防喷管串（1）中部；
a2、举升
抓举作业装备将上述步骤夹持稳固的防喷管串（1）举升使其脱离地面一定高度，旋转防喷管串（1）使其底端朝下，整体垂直于地面；
a3、对正
抓举作业装备将上述垂直于地面的防喷管串（1）移位至安装的井口（14）上部适当高度，并与井口（14）轴线同轴对正；
a4、安装
抓举作业装备将防喷管串（1）整体向下移动，与井口（14）插接完成安装连接；
a5、拆卸
抓举作业装备将防喷管串（1）上提使其底端与井口（14）顶端完全脱开；
所述更换射孔枪串作业用以下两种方式之一实现：
b1、倾斜换枪
抓举作业装备将脱离井口（14）的防喷管串（1）整体水平摆动至井场换枪区上方，并将防喷管串（1）旋转一定角度，使其处于轴线与地面形成一定夹角的倾斜状态，接着防喷管串（1）下落至操作高度，防喷管串（1）内的射孔枪串（12）倾斜滑出，最终将射孔枪串（12）水平落至地面更换新射孔枪串（12），射孔枪串（12）更换完成又以倾斜换枪的逆过程完成安装作业；
b2、水平换枪
抓举作业装备将脱离井口（14）的防喷管串（1）整体水平摆动至井场换枪区上方，并将防喷管串（1）旋转至水平状态，接着将防喷管串（1）下放至地面上，人工将其内部的射孔枪串（12）水平取出进行更换新射孔枪串（12），射孔枪串（12）更换完成又以水平更换的逆过程完成安装作业。
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