重载连续管倒管器的研制及应用

为满足深井超深井油气勘探开发对大管径大容量的连续管需求,优化设计连续管倒管器,提高了倒管器承载能力和运转稳定性,研制了一种重型连续管倒管器并加工制造在现场应用。该倒管器由底座、传动总成、支撑总成、排管总成、控制系统等组成,它采用双侧同步驱动,利用传动链轮增大输出扭矩,可适用于外径最大185″的运输滚筒。现场应用结果表明,该倒管器可承载2″-8000 m连续管并将其导入连续管滚筒中去,使用过程安全、高效,可为深井超深井油气勘探开发提供装备支持。

连续管倒管器优化设计

国内现有倒管器存在工作时主轴不旋转导致其磨损严重,且运转不平稳;无法适应运输滚筒上不同中心孔布局;排管臂无法调整排管角度以适应注入头导向器高度,可能使连续管进出排管器时大角度弯折,从而导致连续管表面损伤等问题。研制了一种新型连续管倒管器,采用有限元分析方法以及现场应用,验证了该倒管器设计可靠性及现场适应性。现场应用结果表明,该倒管器适用连续管外径38.1~63.5 mm,运输滚筒外径2700~3700 mm,运输滚筒宽度1780~2300 mm,最高倒管速度20 m/min,既能实现运输滚筒的快速安装、高效倒管,也能驱动运输滚筒直接实现连续管起下作业。相关研究加快了连续管配套装备国产化进程,有助于推动油田现场实现降本增效。

新型连续管倒管器的研制及应用

针对我国尚无适用于不同中心孔的运输滚筒的倒管器现状,以及大管径连续管反张力大,使用倒管器不易将其排整齐的现状,研制了新型连续管倒管器。该倒管器由底座、连接机构、驱动系统及排管系统组成,它采用液压马达帯直角减速器驱动,利用链轮来调节传动比,能实现大扭矩输出,可适用于2 286～2 667 mm宽的运输滚筒。现场应用结果表明,该倒管器可将连续管整齐均匀地排列在作业机滚筒或运输滚筒上,连续管无划痕或损伤,可使操作人员从过去的5人以上减少为2人,倒管时间从过去的12 h减少到现在的5 h。

连续管倒管器结构研究

针对倒管器工作时因其受载荷复杂导致主轴磨损严重、支架整体晃动且发生明显变形的现象,对连续管倒管器结构进行研究。本文以连续管和滚筒扭矩的研究为理论基础对倒管器的驱动机构设计以及结构强度校核,最后建立倒管器模型并加工制造在现场应用。研究结果表明:经分析计算得出了连续管受拉弯曲变形时的截面内力、张紧拉力和滚筒扭矩的公式,为连续管倒管装置的设计提供重要理论基础。该研究使连续管倒管器将不同尺寸的连续管安全、整齐倒入到工作滚筒或运输滚筒上,提高工作效率,降低劳动强度,延长倒管器使用寿命具有一定的指导意义。

连续管倒管器液压控制系统研究

针对倒管器工作时连续管张力不断变化和变化范围大的特点,而且不同尺寸连续管张力和缠绕力不同,滚筒速度也不断变化,导致人工操作滚筒运转难度大和电机线圈经常烧坏等问题,因此需要对倒管器液压控制系统进行研究。因倒管器工作状况复杂,设计了变频液压控制系统。应用情况表明:该液压系统在保证电机线圈不被烧毁的情况下满足不同尺寸连续管倒管工作。该研究使倒管器液压控制系统操作更方便,提高连续管倒管器液压控制元件使用寿命、降低维修成本和拓宽系统调速范围具有一定指导意义。