CN112983316B - 一种连续油管扶正装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种连续油管扶正装置，涉及连续油管注入头的技术领域，其中包括框架、校直部件、驱动部件和油液，框架固连在注入头上端，校直部件架设在框架内中部，驱动部件架设在校直部件一侧的框架上，油液注入在校直部件内，其中，校直部件包括支架和转轮，支架为倾斜U型架结构，若干个支架呈环状间隔架设在驱动部件上，转轮为长筒状金属轮，转轮长度方向倾斜地转动连接在支架上，连续油管穿过环状分布的支架区域中部，连续油管轴线与转轮环状分布的轴线重合，转轮与连续油管外表面抵接，本发明具有可在连续油管进入注入头之间扶正，并将具有一定弯度的连续油管校直，保证连续油管进给过程顺畅的优点。

Description

一种连续油管扶正装置

技术领域

本发明涉及连续油管注入头技术领域，尤其涉及一种连续油管扶正装置。

背景技术

连续油管作为油田作业必不可少的工具，其主要用于油井内的冲砂洗井、钻桥塞、气举、清蜡、挤水泥封堵和钻水泥塞等工作，而在连续油管进出井口的过程中，连续油管从鹅颈管向注入头运动时，因连续油管的管径小，柔性大，且鹅颈管与注入头之间具有夹角，导致连续油管在进入注入头前会出现多种形态，例如自身因辊轮的卷曲而自主弯成弧状，此时连续油管并不能保证垂直进入注入头，则容易在鹅颈管和注入头连接部出现连续油管突然性向外弯折，导致连续油管的注入速度大幅下降，影响连续油管的注入顺畅性。

因此，针对以上不足，需要提供一种连续油管扶正装置。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是解决连续油管不能完全垂直进入注入头的问题。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种连续油管扶正装置，包括框架、校直部件、驱动部件和油液，框架固连在注入头上端，校直部件架设在框架内中部，驱动部件架设在校直部件一侧的框架上，油液注入在校直部件内，其中，校直部件包括支架和转轮，支架为倾斜U型架结构，若干个支架呈环状间隔架设在驱动部件上，转轮为长筒状金属轮，转轮长度方向倾斜地转动连接在支架上，连续油管穿过环状分布的支架区域中部，连续油管轴线与转轮环状分布的轴线重合，转轮与连续油管外表面抵接。

通过采用上述技术方案，当连续油管从鹅颈管向注入头移动时，先经过转轮之间的空隙，此时转轮与连续油管贴合，在驱动部件的驱动下，转轮围绕连续油管转动，因转轮笔直且长度方向竖直，则转轮将连续油管滚直并保持长度方向竖直，配合转轮倾斜式的滚压，使连续油管能够笔直定型，保证连续油管在进入注入头之前就可维持竖直进入，有效避免连续油管在进入注入头之间弯折导致连续油管注入不顺畅的问题。

作为对本发明的进一步说明，优选地，支架上开设有滑槽，滑槽长度方向水平，转轮内转动连接有转轴，转轴两端伸出转轮外且嵌入滑槽内，转轴直径等于滑槽宽度，转轴直径小于滑槽长度。

通过采用上述技术方案，设置滑槽可调节转轮间距，以使扶正装置能够适配多种规格的连续油管。

作为对本发明的进一步说明，优选地，支架外螺纹连接有调节螺杆，调节螺杆长度方向与滑槽长度方向相同，调节螺杆长度大于滑槽长度，调节螺杆一端伸入滑槽内与转轴抵接。

通过采用上述技术方案，限制转轮的外扩运动，使转轮能够稳定夹持连续油管。

作为对本发明的进一步说明，优选地，驱动部件包括电机、主动齿轮和从动齿轮，电机固连在支架一侧的框架上，主动齿轮固连在电机输出端，从动齿轮转动连接在框架上且与支架固连，从动齿轮为环状结构，连续油管穿入从动齿轮中心孔，主动齿轮外径小于从动齿轮外径，主动齿轮和从动齿轮相互啮合。

通过采用上述技术方案，利用齿轮传动可稳定输出扭矩，以免支架转动不畅，保证能全方面扶正连续油管。

作为对本发明的进一步说明，优选地，转轮为空心结构，油液为润滑脂，油液填充在转轮与转轴之间的空腔内，油液体积小于转轮空腔容积。

通过采用上述技术方案，可吸收转轮与连续油管接触摩擦的热量，避免连续油管表面出现热损伤，并且在支架转动时，油液渗入转轮与转轴之间的间隙，以避免转轮和转轴之间出现较大磨损。

作为对本发明的进一步说明，优选地，转轮倾斜角度介于45°～75°。

通过采用上述技术方案，既能对连续油管进行较大范围的滚压，又能使转轮顺畅转动，不仅不会影响连续油管的进给，还可避免对驱动部件造成较大负担。

作为对本发明的进一步说明，优选地，转轮底端面抵接有推力轴承，推力轴承与支架固连。

通过采用上述技术方案，转轮与推力轴承接触但不固连，不仅能有效避免转轮与支架之间产生较大摩擦，使转轮可转动顺畅；同时便于拆装更换不同长度的转轮，以适配不同外径的连续油管。

作为对本发明的进一步说明，优选地，框架顶部通过螺栓固连有安装板，安装板下端面架设有连接盘，连接盘底端面呈环状间隔固连有若干根连接柱，连接柱均与支架固连。

通过采用上述技术方案，设置连接盘和连接柱以稳定校直部件的旋转轴心，同时稳定转轮的位置，避免离心作用使转轮无法与连续油管稳定接触。

作为对本发明的进一步说明，优选地，安装板与连接盘之间固连有连接轴承。

通过采用上述技术方案，设置连接轴承既能起到安装连接盘的作用，又能避免连接盘与安装板产生摩擦。

作为对本发明的进一步说明，优选地，框架和注入头顶部均设有定位部件，定位部件包括连接板、螺孔套、螺柱和推板，两组连接板分别固连在框架和注入头顶部，每组连接板内含两块连接板，两块连接板间隔分布；两块连接板一端与螺孔套固连，螺柱螺纹连接在螺孔套内，推板滑动连接在两块连接板之间，推板一端与螺柱一端转动连接，推板另一端开设有圆弧槽，所述圆弧槽与连续油管抵接。

通过采用上述技术方案，可对连续油管进行初步定位，且在框架上也设置定位部件，提高扶正装置的适配性。

（三）有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：

本发明通过在鹅颈管和注入头上部加装扶正装置，且采用倾斜式的滚压，可有效导正连续油管的运动方向，将具有一定弯度的连续油管进行校直，使连续油管能够保持垂直方向进入注入头内。

附图说明

图1是本发明的左侧视图；

图2是本发明的右侧视图；

图3是本发明的俯视图；

图4是本发明的定位部件结构图；

图5是本发明的驱动部件结构图；

图6是图5中A的放大图；

图7是本发明的转轮内部结构图。

图中：1、框架；11、安装板；2、校直部件；21、支架；22、转轮；23、滑槽；24、转轴；25、调节螺杆；26、推力轴承；3、驱动部件；31、电机；32、主动齿轮；33、从动齿轮；34、连接轴承；35、连接盘；36、连接柱；4、油液；5、进给部件；6、鹅颈管；7、连续油管；8、定位部件；81、连接板；82、螺孔套；83、螺柱；84、推板。

具体实施方式

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中的附图，对本发明实施例中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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种连续油管扶正装置，结合图1、图2和图7，包括框架1、校直部件2、驱动部件3和油液4，框架1固连在注入头上端，校直部件2架设在框架1内中部，驱动部件3架设在校直部件2一侧的框架1上，油液4注入在校直部件2内。

结合图1、图2，框架1为金属杆件通过焊接或者螺栓连接拼装成的方形框架，金属杆件优选铝管，或方形不锈钢管，以最大程度减轻扶正装置的重量，同时使框架1也具有优良的结构强度，保证能够稳定支撑校直部件2等装置。框架1底部四角处均焊接有安装片，安装片上开设有螺栓孔，注入头顶部四角处一般均设有吊装板，吊装板上也开设有螺栓孔，安装片与吊装板通过螺栓穿入螺栓孔，并与和螺母螺纹连接进行固定连接。通过设置带有安装片的框架1，可根据注入头尺寸进行适应性焊接成型，此外无需改造注入头，只需将框架1通过螺栓插接的方式即可与注入头进行连接，安装方便。框架1顶部四角处焊接有吊装片，吊装片上也开设有螺栓孔，螺栓孔的开设位置和孔径尺寸均与注入头的吊装板螺栓孔位置和尺寸相同，待框架1安装到注入头上后，原吊装注入头的设备则可通过吊装框架1实现同时吊装框架1和注入头，无需再做额外改装，节省成本。

结合图5、图7，框架1顶部通过螺栓固连有安装板11，安装板11为U型方板，安装板11长度方向两端端面竖直并与框架1通过螺栓固连，安装板11下部与校直部件2相连。其中，校直部件2包括支架21和转轮22，支架21为倾斜U型架结构，三个支架21呈环状间隔架设在驱动部件3上，连续油管7穿过环状分布的支架21区域中部；转轮22为长筒状金属轮，转轮22长度方向倾斜地转动连接在支架21上，转轮22倾斜角度介于45°～75°，既能对连续油管7进行较大范围的滚压，又能使转轮22顺畅转动，不仅不会影响连续油管7的进给，还可避免对驱动部件3造成较大负担。

结合图5、图6，支架21上开设有滑槽23，滑槽23长度方向水平，转轮22内转动连接有转轴24，转轴24两端伸出转轮22外且嵌入滑槽23内，设置滑槽23可调节转轮22间距，以使扶正装置能够适配多种规格的连续油管7。转轴24直径等于滑槽23宽度，转轴24直径小于滑槽23长度。支架21外螺纹连接有调节螺杆25，调节螺杆25长度方向与滑槽23长度方向相同，调节螺杆25长度大于滑槽23长度，调节螺杆25一端伸入滑槽23内与转轴24抵接，设置调节螺杆25限制转轮22的外扩运动，使转轮22能够稳定夹持连续油管7。

结合图5、图7，转轮22优选为空心结构，油液4选用常规的润滑脂，油液4填充在转轮22与转轴24之间的空腔内，油液4体积小于转轮空腔容积。在转轮22内填充油液4可吸收转轮22与连续油管7接触摩擦的热量，避免连续油管7表面出现热损伤，并且在支架21转动时，此时转轮22也在转动，因转轮22与转轴24之间存在一定间隙，油液4可渗入转轮22与转轴24之间的间隙，以避免转轮22和转轴24之间出现较大磨损，并且采用润滑脂。转轮22底端面抵接有推力轴承26，推力轴承26与支架21固连，转轮22与推力轴承26接触但不固连，不仅能有效避免转轮22与支架21之间产生较大摩擦，使转轮22可转动顺畅；同时便于拆装更换不同长度的转轮22，以适配不同外径的连续油管7。

结合图5、图7，在进行连续油管7注入工作前，选定好所使用的连续油管7规格，随后根据连续油管7的规格旋动调节螺杆25伸入滑槽23的长度，并使用同规格的PVC直管插入转轮22之间，其中PVC直管长度需能伸出框架1外，以便于握持并判断是否与注入头进口端轴线重合。当三个转轮22均能抵接在PVC直管上后，旋动调节螺杆25与转轴24抵接即可完成对校直部件2的调整，进而保证连续油管7在穿过支架21时，连续油管7轴线能与转轮22环状分布的轴线重合，转轮22与连续油管7外表面抵接，实现转轮22对连续油管7的校直。

结合图2、图5，驱动部件3包括电机31、主动齿轮32和从动齿轮33，电机31固连在支架21一侧的框架1上，其中电机31为常见的调速电机，可动态调整转速。主动齿轮32固连在电机31输出端，从动齿轮33固连在支架21底部，从动齿轮33与框架1之间可固连有轴承，不仅用于承受支架21和转轮22的重力，避免支架21和框架1抵接导致摩擦力上升，同时还需要承受连续油管7下移时推动转轮22下移的势能，并保证支架21和转轮22依旧可以稳定转动。从动齿轮33为环状结构，连续油管7可穿入从动齿轮33的中心孔，主动齿轮32外径小于从动齿轮33外径，主动齿轮32和从动齿轮33相互啮合；利用齿轮传动可稳定输出扭矩，以免支架21转动不畅，保证能全方面扶正连续油管7，同时合理的传动比能够为支架21输出稳定的转速，优选转速区间为180r/min～1000r/min。

结合图5、图7，安装板11下端面固连有连接轴承34，连接轴承34下端面固连有环状的连接盘35，连接盘35底端面呈环状间隔固连有三根连接柱36，连接柱36长度竖直且底部均与支架21固连。设置连接盘35和连接柱36以稳定校直部件2的旋转轴心，同时稳定转轮22的位置，避免离心作用使转轮22无法与连续油管7稳定接触。设置连接轴承34既能起到安装连接盘35的作用，又能避免连接盘35与安装板11产生摩擦。

综上所述，当连续油管7从鹅颈管6向注入头移动时，先经过转轮22之间的空隙，此时转轮22与连续油管7贴合，在驱动部件3的驱动下，转轮22围绕连续油管7转动，因转轮22旋转轴线与注入头的管口轴线重合，且转轮22倾斜地与连续油管7外壁面接触，当连续油管7出现弯曲时，向外弯曲的部分会被转轮22滚压至竖直，使连续油管7能够笔直定型，保证连续油管7在进入进给部件5之前就可维持竖直进入，有效避免连续油管7在进入注入头之前弯折导致连续油管7注入不顺畅的问题。经过现场实验，整个注入工作十分顺畅，基本不会产生任何卡顿，对于连续油管7外壁面近乎无损伤，并且还能够适当提高进给部件5的进给速度，进而提高注入效率。而且在累计使用20天后，转轮22和转轴24之间磨损肉眼不可见，油液4损耗不到5%，证明该扶正装置较为耐用。

结合图3、图4，若注入头顶部设有定位部件8，则框架1头顶部也设有定位部件8，定位部件8包括连接板81、螺孔套82、螺柱83和推板84，两组连接板81分别固连在框架1和注入头顶部，每组连接板81内含两块连接板81，两块连接板81间隔分布；两块连接板81一端与螺孔套82固连，两块连接板81另一端可与鹅颈管6相连，以起到固定鹅颈管6位置的作用；螺柱83螺纹连接在螺孔套82内，推板84滑动连接在两块连接板81之间，推板84一端与螺柱83一端转动连接，推板84另一端开设有圆弧槽，所述圆弧槽可与连续油管7抵接；设置定位部件8可通过旋动螺柱83调节推板84的位置，使推板84推动连续油管7能够对准转轮22的间隙，或注入头的进给部件5的进口，实现对连续油管7进行初步定位，且在框架1上也随注入头设置定位部件8，不仅起到初步定位的作用，还用于安装本应安装在注入头的鹅颈管，进一步提高扶正装置的适配性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种连续油管扶正装置，其特征在于：包括框架（1）、校直部件（2）、驱动部件（3）和油液（4），框架（1）固连在注入头上端，校直部件（2）架设在框架（1）内中部，驱动部件（3）架设在校直部件（2）一侧的框架（1）上，油液（4）注入在校直部件（2）内，其中，校直部件（2）包括支架（21）和转轮（22），支架（21）为倾斜U型架结构，若干个支架（21）呈环状间隔架设在驱动部件（3）上，转轮（22）为长筒状金属轮，转轮（22）长度方向倾斜地转动连接在支架（21）上，连续油管穿过环状分布的支架（21）区域中部，连续油管轴线与转轮（22）环状分布的轴线重合，转轮（22）与连续油管外表面抵接，转轮（22）为空心结构，驱动部件（3）包括电机（31）、主动齿轮（32）和从动齿轮（33），电机（31）固连在支架（21）一侧的框架（1）上，主动齿轮（32）固连在电机（31）输出端，从动齿轮（33）转动连接在框架（1）上且与支架（21）固连，从动齿轮（33）为环状结构，连续油管穿入从动齿轮（33）中心孔，主动齿轮（32）外径小于从动齿轮（33）外径，主动齿轮（32）和从动齿轮（33）相互啮合；油液（4）为润滑脂，油液（4）填充在转轮（22）与转轴（24）之间的空腔内，油液（4）体积小于转轮（22）空腔容积，转轮（22）倾斜角度介于45°～75°；转轮（22）底端面抵接有推力轴承（26），推力轴承（26）与支架（21）固连。

2.根据权利要求1所述的一种连续油管扶正装置，其特征在于：支架（21）上开设有滑槽（23），滑槽（23）长度方向水平，转轮（22）内转动连接有转轴（24），转轴（24）两端伸出转轮（22）外且嵌入滑槽（23）内，转轴（24）直径等于滑槽（23）宽度，转轴（24）直径小于滑槽（23）长度。

3.根据权利要求2所述的一种连续油管扶正装置，其特征在于：支架（21）外螺纹连接有调节螺杆（25），调节螺杆（25）长度方向与滑槽（23）长度方向相同，调节螺杆（25）长度大于滑槽（23）长度，调节螺杆（25）一端伸入滑槽（23）内与转轴（24）抵接。

4.根据权利要求1所述的一种连续油管扶正装置，其特征在于：框架（1）顶部通过螺栓固连有安装板（11），安装板（11）下端面架设有连接盘（35），连接盘（35）底端面呈环状间隔固连有若干根连接柱（36），连接柱（36）均与支架（21）固连。

5.根据权利要求4所述的一种连续油管扶正装置，其特征在于：安装板（11）与连接盘（35）之间固连有连接轴承（34）。

6.根据权利要求1所述的一种连续油管扶正装置，其特征在于：框架（1）和注入头顶部均设有定位部件（8），定位部件（8）包括连接板（81）、螺孔套（82）、螺柱（83）和推板（84），两组连接板（81）分别固连在框架（1）和注入头顶部，每组连接板（81）内含两块连接板（81），两块连接板（81）间隔分布；两块连接板（81）一端与螺孔套（82）固连，螺柱（83）螺纹连接在螺孔套（82）内，推板（84）滑动连接在两块连接板（81）之间，推板（84）一端与螺柱（83）一端转动连接，推板（84）另一端开设有圆弧槽，所述圆弧槽与连续油管抵接。

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