CN217380497U - 一种井下多功能解堵装备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及采油工具技术领域内的一种井下多功能解堵装备，包括井上设备和井下设备，井上设备包括装备车，操作室、绞车和车载转动支架，操作室内设有定位仪控制器、多功能电源和触摸操作屏，多功能电源和定位仪控制器可切换地连接至切换开关的输入端，切换开关的输出端经电缆连接至绞车上，绞车上设有换向器，所述电缆与绞车绕装并与换向器的外触点连接，所述换向器的内触点连接有专用电缆，所述专用电缆滑动绕装于车载转动支架的导向轮上并经井口装置连接至井下设备；所述井下设备包括经专用电缆连接的马龙头，所述马龙头的下侧选择性连接有超声波换能装置或捞油加热解堵装置，所述多功能电源根据不同解堵工况分别输出间隙波形或连续波形。

Description

一种井下多功能解堵装备

技术领域

本实用新型涉及采油工具技术领域，特别涉及一种适用于井下超声波解堵、油套管加热解堵施工作业的井下多功能解堵装备。

背景技术

油田开发的中后期阶段，近井地带污染已成为一个普遍的问题。超声波解堵技术作为一项低成本的物理增产技术，措施有效率高，工艺简单，施工周期短，成本低，不会使油层产生二次污染等特点。通常超声波装置包括仪器车、地面超声波电源、电缆绞车、专用电缆、超声波换能器和天、地滑轮等地面辅助设备。

捞油井油品差、含蜡高、油稠、产量低，当井内原油温度低于凝析点温度，致使原油在井筒中凝固，形成“死油帽子”，捞油抽子遇阻无法下行进行正常的捞油生产。捞油井捞油加热解堵装置主要包括作业车、钢绳绞车、捞油支架、专用电缆和加热电源、井下加热装置。

此外，在油井作业时，也会遇到因为稠油问题需要加热解卡，定做专用加热装置解决堵卡问题。这些设备存在普遍问题是：设备功能单一，适用范围窄。

现有技术中，一种油田增油装置（公开号：CN103953322A），其工作原理是先用磁定位器确定层位取出，然后再依次接好超声波电源、马龙头、数据采集系统、超声波换能器，通过传输复合电缆连接地面系统，井下设备下井，到达目的层位开始超声波处理作业。存在问题：1）整套系统只能做超声波解堵作业，功能单一；2）地面井口辅助设备过于繁复，提高了设备制造成本，现场安装复杂，甚至需要大型吊装设备配合安装，影响现场作业效率；3）虽然使用同一根电缆，但定位和超声波作业需要分别下井，一次施工两次下井，起下一次最少需要3小时，浪费作业时间；4）传输复合电缆需要多股隔离，成本较高。

现有技术中还有一种稠油、高凝油捞油技术（公开号CN1667242A） 的专利申请说明书，公开了一种采用多功能捞油车组加电加热捞油技术方案，多功能捞油车提升系统设计为双绞车、双离合器、双滚筒，一个滚筒缠绕钢丝绳，另一个滚筒缠绕高强度大功率传输电缆；车的前部装有大功率发电机和变频控制柜。存在问题为：1）整套技术只能做电加热解堵捞油，功能单一；2）提升系统采用双套配置，设备复杂，造价较高；3）专用电缆采用双层钢丝铠装结构，内有2根电源线和4根信号线，结构复杂，电缆加工成本较高，施工易损坏；4）加热电源采用变频5KHz、功率50Kw，电源效率较低；5）井下加热工具带有扶正器，施工工艺复杂，影响现场作业时间。

实用新型内容

本实用新型针对现有的井下解堵装置存在功能单一，适用范围受限的问题，提供一种井下多功能解堵装备，实现一套设备，实现不同的工况下解堵采油的目的。

实用新型的目是这样实现的，一种井下多功能解堵装备，所述井上设备包括装备车，操作室、绞车和车载转动支架，所述操作室内设有定位仪控制器和多功能电源，所述多功能电源通过触摸操作屏控制多功能电源的输入输出状态，所述多功能电源和定位仪控制器可切换地连接至切换开关的输入端，所述切换开关的输出端经电缆连接至绞车上，所述绞车上设有换向器，所述电缆与绞车绕装并与换向器的外触点连接，所述换向器的内触点连接有专用电缆，所述专用电缆滑动绕装于车载转动支架的导向轮上并经井口装置连接至井下设备；所述井下设备包括经专用电缆连接的马龙头，所述马龙头的下侧选择性连接有超声波换能装置或捞油加热解堵装置，所述多功能电源根据不同解堵工况分别输出间隙波形或连续波形。

本实用新型的井下多功能解堵装备，通过一套井上设备，根据解堵需要实现不同的油井工况解堵，实现井下不同情况下解堵采油的目的。整套装备安装在装备车上，多功能电源和定位仪控制器安装在操作室内，改装钢绳绞车用于绕装专用电缆，并通过导向轮换向后送入井口装置，再送至井下，向井下实现电力传输和井下设备输送。 在正常生产油井发生近井地带地层堵塞时，满足超声波解堵条件，井下解堵工具选用超声波换能装置进行超声波解堵，地面多功能电源选用间隙波形输出方式，用于超声波作业；当用于稠油井捞油开采和井下作业加热解堵时，井下解堵工具用捞油加热解堵装置，达到加热解堵目的，地面多功能电源选用连续波形的输出方式，用于加热解堵。

进一步地，本实用新型的装备分别用于超声波解堵和加热解堵，当超声波解堵时，马龙头的下侧依次连接井下定位器和所述超声波换能装置；当加热解堵时，马龙头的下侧依次连接转换接头和所述捞油加热解堵装置。

为便于实现捞油加热解堵装置与马龙头的机械连接和电气连接，所述转换接头包括密封仓，所述密封仓内设有接线板，密封仓的上部设有密封接头，所述密封接头与马龙头的下侧螺纹连接，所述接线板的传输电缆从密封接头的中心密封穿出用于与专用电缆连接，所述密封仓的下侧连接有与接线板电连接的输出插头，所述密封仓的下部连接有吊耳，所述吊耳上设有销孔，所述销孔用于连接捞油加热解堵装置，所述捞油加热解堵装置设有与出输出插头电连接的插孔。连接时，马龙头直接与密封接头螺纹连接，捞油加热解堵装置通过销轴与吊耳上的销孔连接，电气连接的接线板置入密封仓中，确保电气连接的密封绝缘性。

为便于井上控制操作，所述触摸操作屏包括起停按钮、功率显示和调节按钮、频率显示和调节按钮，连续/间断转换按钮和用于显示工作状态的管理控制显示、故障显示、输入状态显示和输出状态显示；所述多功能电源用于输出连续波形或间隙波形的工作方式并通过所述连续/间断转换按钮控制；所述连续波形的工作方式用于供应捞油加热解堵装置，所述间隙波形的工作方式用于输出高频肪冲信号供应超声波换能器。

进一步地，所述多功能电源设有功率限制电路用于调节工作电压和频率，间隙波形工作方式时，占空比为0～60%连续可调。

为便于对准井口的位置，所述车载转动支架包括铰接于装备车上的支架体，所述支架体顶部设有导向轮，所述支架体侧向设有液压推杆用于支撑调节支架体的角度，所述操控室内设有操控台用于控制调节液压推杆。

进一步地，所述装备车上设有备用发电机。

为分级监控和使用，所述触摸操作屏还有二级密码保护系统，其中一级密码用于作业操控，二级密码用于修改施工操作参数。

进一步地，所述专用电缆为大功率同轴多股电缆，外层铠装有双层钢丝，所述双层钢丝为左右双螺旋结构。

附图说明

图1为实施例1的超声波解堵工况下的井下多功能解堵装备的示意图。

图2为实施例2和实施例3的加热解堵工况下的井下多功能解堵装备的示意图。

图3为本实用新型的井下多功能解堵装备的电气原理图。

图4为转换接头的结构示意图。

图5为触摸操作屏的示意图。

图6为多功能电源的两种输出方式示意图。

其中，1装备车；2备用发电机；3定位仪控制器；4操作室；5切换开关；6多功能电源；7触摸操作屏；7-1起停按钮；7-2功率显示和调节按钮；7-3频率显示和调节按钮；7-4占空比显示和调节按钮；7-5连接/间隙转换按钮；7-6管理控制显示；7-7故障显示；7-8输入状态显示；7-9输出状态显示；8换向器；9绞车；10液压推杆；11专用电缆；12车载转动支架；13导向轮；14井口装置；15马龙头；16井下定位器；17超声波换能装置；18井筒；19转换接头；19-1密封接头；19-2密封仓；19-3接线板；19-4输出接头；19-5吊耳；19-6销孔；20捞油加热解堵装置。

具体实施方式

实施例1

本实施例的井下多功能解堵装备适用于超声波解堵实施过程，首先多功能电源6直接与井场电源连接，如井场无电源，则直接连接本装置自带的备用发电机2，本实施例的井下多功能解堵装备如图1所示，包括井上设备和井下设备，其中，井上设备包括装备车1，操作室4、绞车9和车载转动支架12，操作室4内设有定位仪控制器3和多功能电源6，多功能电源6通过触摸操作屏7控制其输入输出状态，多功能电源6和定位仪控制器3可切换地连接至切换开关5的输入端，切换开关5的输出端经电缆连接至绞车9上，绞车9上设有换向器8，电缆与绞车9绕装并与换向器8的外触点连接，换向器8的内触点连接有专用电缆11，专用电缆11滑动绕装于车载转动支架12的导向轮13上并经井口装置14连接至井下设备；该专用电缆兼具井下电力输传和装备输送功能，采用大功率同轴多股电缆，外层铠装有双层钢丝，双层钢丝为左右双螺旋结构。

为便于对准井口的位置，车载转动支架12包括铰接于装备车1上的支架体，支架体顶部设置导向轮13，支架体侧向设有液压推杆10用于支撑调节支架体的角度，操控室内设有操控台用于控制调节液压推杆10的伸出长度，从而调节导向轮13的位置，使专用电缆11带动井下设备准确送至井口装置。

本实施例的井下设备包括经专用电缆11连接的马龙头15，马龙头15的下侧依次连接井下定位器16和超声波换能器17。一般马龙头15下部直接配有连接螺纹，便于依次连接井下定位器16和超声波换能器17。

本实施例的电气原理图如图3所示，首先，切换开关直接连接至定位仪控制器，通过绞车将井下设备送至地层，并通过定位系统确定地层位置，然后切换开关再切换至多功能电源，对超声波换能器17供电，进行超声波解堵。

本实施例的触摸操作屏7如图5所示，包括起停按钮7-1、功率显示和调节按钮7-2、频率显示和调节按钮7-3，连续/间断转换按钮7-5和用于显示工作状态的管理控制显示7-6、故障显示7-7、输入状态显示7-8和输出状态显示7-9；多功能电源6输出的波形有两种形如，如图6所示，分别输出连续波形或间隙波形的工作方式并通过连续/间断转换按钮7-5控制。为方便电源输出功率调节，多功能电源6设有功率限制电路用于调节工作电压和频率，本实施例中，用于超声波解堵时通过连续/间断转换按钮7-5调节多功能电源6输出间隙波形工作方式时，占空比在0～60%连续可调，并通过占空比显示和调节按扭7-4控制调节。另外，为便于分级监控和使用，触摸操作屏7上还有二级密码保护系统，其中一级密码用于一般操作人员的作业操控，二级密码用于技术人员或专业人员根据现场工况修改施工操作参数，从而可以有效防止非权限人员随意修改操作。

本实施例的井下多功能解堵装备，进行超声波解堵操作时，转换开关5首先连接至定位仪控制器3，打开井下定位器16，由操作人员下放井下装备，井下超声波换能装置17沿着井筒18下放，井下定位器开始检测定位，确定好工作层位后，关闭井下定位器16，转换开关5切换到多功能电源7的电路，切换连续/间隙转换按钮7-5选择间隙工作，多功能电源输出间隙波形的高频脉冲信号通过专用电缆11输送至井下超声波换能装置17开始超声波作业。一个油层超声波处理结束后，地面系统切换到定位仪控制器3，精确定位好下一个要处理的层位，再切换连接至多功能电源6进行超声波解堵作业，如此往复，直到完成该井所有需要的超声波解堵作业的层位，提出井下设备，完成解堵施工。

实施例2

本实施例的井下多功能解堵装备适用于捞油井解堵捞油作业过程，装备结构如图2所示，与实施例1不同之处在于，井下设备中，马龙头15下侧螺纹连接转换接头19，转换接头19下侧连接捞油加热解堵装置20。

为便于实现捞油加热解堵装置20与马龙头15的机械连接和电气连接，转换接头19的结构如图4所示，包括密封仓19-2，密封仓19-2内设有接线板19-3，密封仓19-2的上部设有密封接头19-1，密封接头19-1与马龙头15下侧螺纹连接，接线板19-3的传输电缆从密封接头19-1的中心密封穿出用于与专用电缆11连接，密封仓19-2的下侧连接有与接线板19-3电连接的输出插头19-4，密封仓19-2的下部连接有吊耳19-5，吊耳19-5上设有销孔19-6，销孔19-6用于连接捞油加热解堵装置20，捞油加热解堵装置20设有与出输出插头19-4电连接的插孔。连接时，马龙头15直接与密封接头19-1螺纹连接，捞油加热解堵装置20通过销轴与吊耳上的销孔19-6连接，电气连接的接线板19-3置入密封仓中，确保电气连接的密封绝缘性。

井下设备连接好后，将切换开关5连接至多功能电源，并通过触摸操作屏7的连续/间隙转换按钮将多功能电源切换至连续波形的供电方式，操作人员通过液压推杆调整车载转动支架的角度，使专用电缆经导向轮对准井口装置，操作绞车按一定的速度将井下设备送至井下，捞油加热解堵装置20在下井过程中不断加热升温，当到达堵塞位置时开始加热死油，边解堵边下放，为了确保捞油加热解堵装置20不会遇堵，加热过程中通过绞车经常上下活动井下设备，以方便顺利下井。实施过程中，根据油井具体情况确定一次加热长度，一般为70-100m左右，加热一定井段原油后，上提捞油；然后再下放加热，如此往复，直到解堵整个井段。

实施例3

本实施例的井下多功能解堵装备适用于稠油井地层超声波解堵作业的实施过程，此类油井套管内稠油凝结，导致超声波换能器无法顺利下放到目的层，另外通井作业工序繁复，费用较高。采用本实用新型的井下多功能解堵装备先进行井筒内加热解堵，然后上提井下设备，连接超声波换能器17进行超声波解堵。

实施过程分两步进行，首先按实施例2的加热解堵过程对井筒内稠油进行加热解堵，实现整个井段解堵后上提井下设备，再按实施例1的实施过程，将井下设备切换为超声波换能器17，实施超声波解堵作业。

Claims (9)

1.一种井下多功能解堵装备，包括井上设备和井下设备，其特征在于，所述井上设备包括装备车，操作室、绞车和车载转动支架，所述操作室内设有定位仪控制器和多功能电源，所述多功能电源通过触摸操作屏控制多功能电源的输入输出状态，所述多功能电源和定位仪控制器可切换地连接至切换开关的输入端，所述切换开关的输出端经电缆连接至绞车上，所述绞车上设有换向器，所述电缆与绞车绕装并与换向器的外触点连接，所述换向器的内触点连接有专用电缆，所述专用电缆滑动绕装于车载转动支架的导向轮上并经井口装置连接至井下设备；所述井下设备包括经专用电缆连接的马龙头，所述马龙头的下侧选择性连接有超声波换能装置或捞油加热解堵装置，所述多功能电源根据不同解堵工况分别输出间隙波形或连续波形。

2.根据权利要求1所述的井下多功能解堵装备，其特征在于，分别用于超声波解堵和加热解堵，当超声波解堵时，马龙头的下侧依次连接井下定位器和所述超声波换能装置；当加热解堵时，马龙头的下侧依次连接转换接头和所述捞油加热解堵装置。

3.根据权利要求2所述的井下多功能解堵装备，其特征在于，所述转换接头包括密封仓，所述密封仓内设有接线板，密封仓的上部设有密封接头，所述密封接头与马龙头下侧螺纹连接，所述接线板的传输电缆从密封接头的中心密封穿出用于与专用电缆连接，所述密封仓的下侧连接有与接线板电连接的输出插头，所述密封仓的下部连接有吊耳，所述吊耳上设有销孔，所述销孔用于连接捞油加热解堵装置，所述捞油加热解堵装置设有与出输出插头电连接的插孔。

4.根据权利要求1所述的井下多功能解堵装备，其特征在于，所述触摸操作屏包括起停按钮、功率显示和调节按钮、频率显示和调节按钮，连续/间断转换按钮和用于显示工作状态的管理控制显示、故障显示、输入状态显示和输出状态显示；所述多功能电源用于输出连续波形或间隙波形的工作方式并通过所述连续/间断转换按钮控制；所述连续波形的工作方式用于供应捞油加热解堵装置，所述间隙波形的工作方式用于输出高频肪冲信号供应超声波换能器。

5.根据权利要求3所述的井下多功能解堵装备，其特征在于，所述多功能电源设有功率限制电路用于调节工作电压和频率，间隙波形工作方式时，占空比为0～60%连续可调。

6.根据权利要求1所述的井下多功能解堵装备，其特征在于，所述车载转动支架包括铰接于装备车上的支架体，所述支架体顶部设有导向轮，所述支架体侧向设有液压推杆用于支撑调节支架体的角度，所述操控室内设有操控台用于控制调节液压推杆。

7.根据权利要求1所述的井下多功能解堵装备，其特征在于，所述装备车上设有备用发电机。

8.根据权利要求1所述的井下多功能解堵装备，其特征在于，所述触摸操作屏还有二级密码保护系统，其中一级密码用于作业操控，二级密码用于修改施工操作参数。

9.根据权利要求2所述的井下多功能解堵装备，其特征在于，所述专用电缆为大功率同轴多股电缆，外层铠装有双层钢丝，所述双层钢丝为左右双螺旋结构。

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