不壓井作業(yè)自動(dòng)過接箍裝置及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及油田油水井不壓井作業(yè)設(shè)備中的井口控制設(shè)備，特別是不壓井作業(yè)自動(dòng)過接箍裝置及其控制方法。自動(dòng)過接箍裝置中安裝了壓感式接箍探測(cè)器III、預(yù)應(yīng)力接箍導(dǎo)入膠芯機(jī)構(gòu)IV、膠芯直壓密封機(jī)構(gòu)V、液壓缸活塞行程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)VI和電氣液壓控制機(jī)構(gòu)VII，這些機(jī)構(gòu)有特殊的功能和作用，自動(dòng)過接箍裝置將這些機(jī)構(gòu)有機(jī)組合在一起，在液壓電氣控制系統(tǒng)的控制下實(shí)現(xiàn)了在限定速度下自動(dòng)過接箍工藝過程，成為一套完整的實(shí)用的自動(dòng)過接箍裝置，且具有密封壓力高，工作安全可靠，工作壽命長(zhǎng)，膠芯有補(bǔ)償功能，控制合理的特點(diǎn)，可提高不壓井作業(yè)的效率和工藝技術(shù)水平。
【專利說明】 不壓井作業(yè)自動(dòng)過接箍裝置及其控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油田油水井不壓井作業(yè)設(shè)備中的井口控制設(shè)備，特別是不壓井作業(yè)自動(dòng)過接箍裝置及其控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]油田油水井不壓井作業(yè)中，油管接箍通過井口控制設(shè)備時(shí)，通常采用“強(qiáng)行過接箍”和上下封井器交替開關(guān)“倒接箍”的兩種方式；強(qiáng)行過接箍可使用筒形或球形封井器，由于油管接箍不帶倒角，且受結(jié)構(gòu)和膠芯材料的限制，筒形封井器工作壓力低，球形封井器膠芯易損壞，工作壽命短，維修困難；“倒”接箍方式是現(xiàn)場(chǎng)常用的方式，由于受到井口控制設(shè)備結(jié)構(gòu)的限制，“倒”接箍的過程通常由操作手手動(dòng)完成，中途油管需要時(shí)停時(shí)動(dòng)，稍有不慎還會(huì)損壞封井器膠芯，工作效率低；這在很大程度上制約了不壓井工藝技術(shù)水平的提高和廣泛應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種不壓井作業(yè)自動(dòng)過接箍裝置。本發(fā)明的自動(dòng)過接箍裝置在液壓電氣控制系統(tǒng)的控制下，油管接箍在限定的速度內(nèi)可自動(dòng)通過不壓井井口控制設(shè)備，且工作壓力高，安全可靠，壽命長(zhǎng)，大大提高了工作效率和不壓井作業(yè)的技術(shù)水平。
[0004]本發(fā)明的不壓井作業(yè)自動(dòng)過接箍裝置，是由主體設(shè)備和電氣液壓控制系統(tǒng)兩大部分組成，主體設(shè)備包括上下2個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的I號(hào)封井器I和2號(hào)封井器II，中間用短節(jié)相連；封井器殼體中間有通徑，上下有連接法蘭，左右有連接螺孔，殼體內(nèi)部有油道，外部有油口，殼體內(nèi)具有3個(gè)水平腔體，中間腔體為帶圓角的矩形水平腔，腔內(nèi)有與通徑相連的上置油道，殼體上下兩個(gè)腔體為水平矩形截面滑道；
[0005]封井器殼體上下兩個(gè)腔體內(nèi)分別設(shè)置有壓感式接箍探測(cè)器III，對(duì)油管進(jìn)行定心探測(cè)；
[0006]封井器殼體的中間腔體內(nèi)設(shè)置有:
[0007]預(yù)應(yīng)力油管接箍導(dǎo)入膠芯機(jī)構(gòu)V，可使無倒角油管接箍順利導(dǎo)入關(guān)閉的膠芯；
[0008]膠芯直壓密封機(jī)構(gòu)IV，用于密封油管；
[0009]活塞行程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)VI，用于對(duì)封井器液壓缸的活塞行程進(jìn)行調(diào)節(jié)；
[0010]電氣液壓控制系統(tǒng)VII由液壓控制裝置和電氣控制系統(tǒng)組成，裝在一控制柜中。
[0011]所述壓感式接箍探測(cè)器是由定心滑塊3、連接環(huán)4、觸頭5、活塞6、壓力開關(guān)7、液壓缸24、液控單向閥24-1和溢流閥24-2組成，封井器上下兩個(gè)水平腔體為矩形截面的滑腔，滑腔內(nèi)有2個(gè)對(duì)稱的定位凹臺(tái)，滑腔內(nèi)裝有2個(gè)對(duì)稱的定心滑塊3，所述定心滑塊3前端有鉗形半圓通孔，后端有定位凸臺(tái)3-1，定心滑塊3上裝有可更換的觸頭5，定心滑塊3可在滑腔內(nèi)滑動(dòng)，當(dāng)所述2個(gè)定心滑塊3的定位凸臺(tái)3-1與所述滑腔的定位凹臺(tái)接觸后，2個(gè)定心滑塊3的前端剛好在中心形成一直徑大于接箍直徑的圓形通道，油管被定心在此通道中，此時(shí)左右2個(gè)觸頭5間的距離大于油管直徑2-3_，油管在所述圓形通道內(nèi)可自由通過，接箍探測(cè)器左右兩側(cè)各有I個(gè)液壓缸24，液壓缸中的活塞桿6通過連接螺母4與定心滑塊3相連，液壓缸24上設(shè)有壓力開關(guān)7、液控單向閥24-1和溢流閥24-2。
[0012]所述預(yù)應(yīng)力油管接箍導(dǎo)入膠芯機(jī)構(gòu)包括半環(huán)壓板17、膠芯16和加壓板15 ;半環(huán)壓板17上有半環(huán),半環(huán)內(nèi)徑大于接箍外徑半環(huán)厚度5_8mm,膠芯16前端有與油管直徑相同的半圓密封面，半環(huán)壓板17通過膠芯16上的滑銷16-1與膠芯16相連，加壓板15作用在膠芯16上。
[0013]所述膠芯直壓密封機(jī)構(gòu)是由膠芯16，加壓板15、增壓缸12，壓力開關(guān)10、液控單向閥22和封井器液壓缸23組成，膠芯16有與油管直徑相同的半圓密封面，加壓板對(duì)膠芯施加密封壓力，封井器液壓缸中的活塞桿與加壓板相連，封井器液壓缸上設(shè)有壓力開關(guān)、液控單向閥和增壓缸。
[0014]所述活塞行程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，包括活塞13、花鍵套8-1、花鍵軸8-2，定位盤8-3，花鍵套8-1與活塞13固定，活塞13前移，花鍵套8-1脫離花鍵軸8-2，轉(zhuǎn)動(dòng)花鍵軸8_2 —定角度后鎖定，活塞13后移，花鍵套8-1不能進(jìn)入花鍵軸8-2，活塞13短行程工作，需要時(shí)，花鍵軸8-2轉(zhuǎn)回原位，活塞13后移，花鍵套8-1進(jìn)入花鍵軸8-2，活塞長(zhǎng)行程工作。
[0015]所述液壓控制裝置，安放在獨(dú)立的液壓電氣控制柜下部，是由2個(gè)電液閥26-1和液壓管線組成，每個(gè)電液閥控制I個(gè)封井器打開或關(guān)閉，接箍探測(cè)器液壓缸24獨(dú)立供壓，液壓控制裝置26由液壓站供油和回油。
[0016]所述電氣控制系統(tǒng)，安放在獨(dú)立的液壓電氣控制柜VII上部，自動(dòng)控制起下油管時(shí)，壓力開關(guān)信號(hào)可自動(dòng)控制過接箍的作業(yè)過程；下放油管自動(dòng)控制和上提油管自動(dòng)控制可通過萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)29進(jìn)行轉(zhuǎn)換；意外情況或需要時(shí)，可用手動(dòng)操作方式，按壓關(guān)閉或打開按鈕28 ;工作中有聲音警示，指示燈，工作過程指示，電源為24V蓄電池；控制系統(tǒng)在工作時(shí)無論是自動(dòng)還是手動(dòng)都有互鎖裝置，2個(gè)封井器只能打開I個(gè)，2個(gè)封井器不能同時(shí)打開，需要時(shí)，按操作要求才能同時(shí)打開2個(gè)封井器。
[0017]本發(fā)明的不壓井作業(yè)自動(dòng)過接箍裝置的控制方法為:在限定速度下，下放油管自動(dòng)過接箍過程的工作準(zhǔn)備工位為2號(hào)封井器關(guān)閉，I號(hào)封井器打開；在此狀態(tài)下，接箍觸碰I號(hào)封井器下接箍探測(cè)器觸頭時(shí)，壓力開關(guān)X2發(fā)出關(guān)閉I號(hào)封井器控制信號(hào)，I號(hào)封井器關(guān)閉后，壓力開關(guān)X5發(fā)出打開2號(hào)封井器控制信號(hào),在2號(hào)封井器液缸壓力降為O尚未打開時(shí)，接箍即可進(jìn)入或延遲進(jìn)入膠芯，并通過2號(hào)封井器；在接箍觸碰2號(hào)封井器下接箍探測(cè)器觸頭時(shí)，壓力開關(guān)X4發(fā)出延遲關(guān)閉2號(hào)封井器控制信號(hào)，2號(hào)封井器關(guān)閉后，壓力開關(guān)X6發(fā)出打開I號(hào)封井器控制信號(hào)，此時(shí)又回到工作準(zhǔn)備工位，第I個(gè)接箍通過，完成第I個(gè)工作循環(huán)，此工作循環(huán)期間，壓力開關(guān)Xl發(fā)出警示信號(hào)及控制系統(tǒng)復(fù)位輔助控制信號(hào)；
[0018]上提油管自動(dòng)過接箍過程的工作準(zhǔn)備工位為I號(hào)封井器關(guān)閉，2號(hào)封井器打開，在此狀態(tài)下，接箍觸碰2號(hào)封井器上接箍探測(cè)器觸頭時(shí)，壓力開關(guān)X3發(fā)出關(guān)閉2號(hào)封井器控制信號(hào)，2號(hào)封井器關(guān)閉后，壓力開關(guān)X6發(fā)出打開I號(hào)封井器控制信號(hào)，當(dāng)I號(hào)封井器液缸壓力降為O尚未打開時(shí)，接箍即可進(jìn)入或延遲進(jìn)入，并通過I號(hào)封井器；在接箍觸碰I號(hào)封井器上接箍探測(cè)器觸頭時(shí)，壓力開關(guān)Xl發(fā)出延遲關(guān)閉I號(hào)封井器控制信號(hào)，I號(hào)封井器關(guān)閉后，壓力開關(guān)X5發(fā)出打開2號(hào)封井器控制信號(hào)，此時(shí)又回到工作準(zhǔn)備工位，第I個(gè)接箍通過，完成第I個(gè)工作循環(huán)，此工作循環(huán)期間，壓力開關(guān)X4發(fā)出警示信號(hào)及控制系統(tǒng)復(fù)位輔助控制信號(hào)；
[0019]下放油管自動(dòng)過接箍控制與上提油管自動(dòng)過接箍控制通過萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行轉(zhuǎn)換；自動(dòng)過接箍控制有自動(dòng)和手動(dòng)控制功能，有互鎖機(jī)構(gòu)，緊急情況下可迅速關(guān)閉封井器。
[0020]本發(fā)明的自動(dòng)過接箍裝置中安裝了壓感式接箍探測(cè)器II1、預(yù)應(yīng)力接箍導(dǎo)入膠芯機(jī)構(gòu)IV、膠芯直壓密封機(jī)構(gòu)V、液壓缸活塞行程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)VI和電氣液壓控制機(jī)構(gòu)VII，這些機(jī)構(gòu)有特殊的功能和作用，自動(dòng)過接箍裝置將這些機(jī)構(gòu)有機(jī)組合在一起，在液壓電氣控制系統(tǒng)的控制下實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)過接箍工藝過程，成為一套完整的實(shí)用的自動(dòng)過接箍裝置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1自動(dòng)過接箍裝置主體設(shè)備結(jié)構(gòu)圖
[0022]圖2自動(dòng)過接箍裝置控制原理圖
[0023]圖3壓感式接箍探測(cè)器結(jié)構(gòu)示意圖
[0024]圖4預(yù)應(yīng)力接箍導(dǎo)入膠芯機(jī)構(gòu)示意圖
[0025]圖5膠芯直壓密封機(jī)構(gòu)不意圖
[0026]圖6活塞行程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)示意圖
[0027]圖7a液壓電氣控制柜正面示意圖
[0028]圖7b液壓電氣控制柜側(cè)面示意圖
[0029]圖8電氣控制面板示意圖
[0030]I號(hào)封井器1、2號(hào)封井器I1、接箍探測(cè)器II1、接箍導(dǎo)入膠芯機(jī)構(gòu)IV、膠芯直壓密封機(jī)構(gòu)V、活塞行程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)V1、電氣液壓控制柜VII
[0031]封井器油口 1、油管2、定心塊3、連接環(huán)4、觸頭5、活塞6、壓力開關(guān)X17、壓力開關(guān)常開觸點(diǎn)7-1、壓力開關(guān)串聯(lián)觸點(diǎn)7-2、行程調(diào)節(jié)裝置8、花鍵套8-1、花鍵軸8-2、定位盤8-3、增壓缸9、壓力開關(guān)X510、壓力開關(guān)X211、壓力開關(guān)X612、活塞13、壓力開關(guān)X414、加壓板15、膠芯16、半環(huán)壓板17、封井器殼體18、壓力開關(guān)X319、法蘭短節(jié)20、探測(cè)器油口 21、液控單向閥22、液壓缸23、探測(cè)器液壓缸24、液控單向閥24-1、溢流閥24_2、電氣控制系統(tǒng)25、電氣控制柜面板25-1、液壓控制裝置26、電液換向閥26-1、自動(dòng)控制按鈕開關(guān)27、手動(dòng)控制按鈕開關(guān)28、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)29、指示燈30。

【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0033]如圖2所示，自動(dòng)過接箍的工作過程是I號(hào)封井器I和2號(hào)封井器II按控制程序自動(dòng)交替開關(guān)，使接箍通過的過程，此過程中接箍不能遇阻，膠芯16不得非正常損壞，還要保持密封壓力。
[0034]以下放油管過程為例說明:
[0035]自動(dòng)過接箍的過程中有2個(gè)工作位置，A和B位；A位是在2號(hào)封井器II關(guān)閉，I號(hào)封井器I打開狀態(tài)下，接箍下移觸碰探測(cè)器觸頭，壓力開關(guān)X2動(dòng)作時(shí)的位置，此時(shí)I號(hào)封井器開始關(guān)閉，關(guān)閉過程中，接箍脫離I號(hào)封井器；當(dāng)I號(hào)封井器關(guān)閉后，壓力開關(guān)X5控制打開2號(hào)封井器,當(dāng)2號(hào)封井器液壓缸壓力降為O且尚未打開時(shí),接箍下移到2號(hào)封井器膠芯16上平面處，即B位，此時(shí)接箍導(dǎo)入機(jī)構(gòu)允許接箍進(jìn)入膠芯16并通過2號(hào)封井器，接箍從A位移動(dòng)到B位所用時(shí)間為T，A位與B位間的距離為S，接箍移動(dòng)速度為Vmax，Vmax =S/T。
[0036]Vmax為油管通過自動(dòng)過接箍裝置時(shí)允許移動(dòng)的最大速度。
[0037]在限定的Vmax下，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)過接箍過程，減少封井器開關(guān)過程的時(shí)間T，增加A位B位間的距離S，可提高油管通過時(shí)的允許速度Vmax。
[0038]如圖2所示，自動(dòng)控制過接箍時(shí)，控制信號(hào)來源于壓力開關(guān)，本發(fā)明的控制原理及控制程序以下放油管過程為例說明:
[0039]1、按下放油管準(zhǔn)備按鈕27，關(guān)閉2號(hào)封井器Y2，I號(hào)封井器Yl此時(shí)處于打開狀態(tài)；
[0040]2、接箍觸碰觸頭，壓力開關(guān)Xl閉合，發(fā)出聲音警示信號(hào)，控制KT，KM復(fù)位；
[0041]3、接箍觸碰觸頭，壓力開關(guān)X2閉合，控制I號(hào)封井器Yl關(guān)閉，I號(hào)封井器Yl關(guān)閉后，壓力開關(guān)X5打開,控制2號(hào)封井器Y2打開,接箍通過2號(hào)封井器Y2 ；
[0042]4、接箍觸碰觸頭，壓力開關(guān)X4閉合，在時(shí)間繼電器KT的控制下，2號(hào)封井器Y2延時(shí)關(guān)閉；
[0043]5、2號(hào)封井器Y2關(guān)閉后,壓力開關(guān)X6閉合,在中間繼電器KM的控制下，I號(hào)封井器Yl打開，完成一個(gè)工作循環(huán)。
[0044]如圖1和圖3所示，每個(gè)封井器的上下方各有I個(gè)壓感式接箍探測(cè)器，每個(gè)探測(cè)器各帶2個(gè)壓力開關(guān)，探測(cè)方式為壓感式。壓感式接箍探測(cè)器III，是由:定心滑塊3、連接螺母4、觸頭5、活塞6、壓力開關(guān)7、探測(cè)器油口 21、探測(cè)器液壓缸24、液控單向閥24_1和溢流閥24-2組成；定心滑塊3上有定位凸臺(tái)3-1 ;液壓缸24上裝有液控單向閥24_1、溢流閥24-2和壓力開關(guān)7 ;工作時(shí)在液壓缸24的推動(dòng)下，左右定心滑塊3向中心移動(dòng)，當(dāng)定位凸臺(tái)3-1與滑腔凹臺(tái)接觸時(shí)，2個(gè)定心滑塊3中心正好形成I個(gè)比接箍直徑大的通道，且2個(gè)安裝在定心滑塊3上的觸頭5間的距離大于油管直徑2-3mm ;此時(shí)，液壓缸24的預(yù)壓力可平衡油管2的側(cè)向力，不使油管偏離中心；當(dāng)接箍通過時(shí)，接箍觸碰觸頭5，觸頭5徑向外移，液壓缸24中壓力增高，當(dāng)大于壓力開關(guān)7設(shè)定值時(shí)，開關(guān)動(dòng)作；左右2個(gè)壓力開關(guān)7的常開觸點(diǎn)7-1串聯(lián)連接，只有2個(gè)開關(guān)同時(shí)動(dòng)作，探測(cè)器才有信號(hào)輸出到控制系統(tǒng)中。液控單向閥24-1起保壓作用，溢流閥24-2起限壓作用。此壓感式接箍探測(cè)器有油管定心作用，探測(cè)油管接箍的準(zhǔn)確性和可靠性高。
[0045]如圖1和圖4所示，封井器預(yù)應(yīng)力接箍導(dǎo)入膠芯機(jī)構(gòu)IV，是由；半環(huán)壓板17、膠芯16和加壓板15組成；半環(huán)壓板17上有半環(huán)，半環(huán)內(nèi)徑大于接箍外徑8-10mm，半環(huán)厚度5-8mm，膠芯16前端有與油管直徑相同的半圓密封面，半環(huán)壓板17和膠芯16用滑銷16-1相連。由于半環(huán)外徑大于膠芯圓孔內(nèi)徑，當(dāng)加壓板15在液壓力作用下推動(dòng)膠芯16時(shí)，左右兩個(gè)半環(huán)壓板15首先接觸，然后膠芯16上下部受半環(huán)阻擋變形，在半環(huán)處將膠芯撐開，形成了喇叭口 16-2。此接箍導(dǎo)入膠芯機(jī)構(gòu)可使無倒角接箍順利進(jìn)入關(guān)閉的膠芯16，不受膠芯的阻擋而損壞膠芯，當(dāng)操作人員不慎超出限定速度起下油管時(shí)不會(huì)造成遇阻等意外事故；當(dāng)封井器缸內(nèi)壓力降為O尚未打開前時(shí)，接箍即可進(jìn)入膠芯16，隨后膠芯16打開，接箍通過，且不會(huì)損壞膠芯，還提高了油管通過時(shí)限定的速度Vmax。
[0046]具有助封功能的閘板式封井器，由于井內(nèi)液體的助封作用，增大了密封接觸壓力，利用較小的外部液壓力，可獲得較大的密封壓力，井的壓力越高，助封的效果越明顯；對(duì)于自動(dòng)過接箍裝置，膠芯開關(guān)頻率高，需要時(shí)，封井器膠芯應(yīng)快速打開，而具有助封作用的封井器，迅速打開封井器不但需要較大的外部液壓力，而且打開的速度較慢，不適合自動(dòng)過接箍裝置的要求。
[0047]如圖1和圖5所示，自動(dòng)過接箍裝置的封井器采用大膠芯直壓密封機(jī)構(gòu)，沒有助封結(jié)構(gòu)，是由:膠芯16，加壓板15、增壓缸12，壓力開關(guān)10、液控單向閥22和封井器液壓缸23組成，膠芯16在相對(duì)封閉的金屬腔內(nèi)受壓縮變形來進(jìn)行密封，密封效果好，密封壓力高，對(duì)膠芯16的磨損有補(bǔ)償作用，使用壽命更長(zhǎng)。由于密封作用完全由外部液壓力提供，因而液壓缸23需要提供較大的壓力，增壓缸12可以將液控系統(tǒng)壓力提高2.5-4倍，來保持封井器的密封壓力，增壓過程中由液控單向閥22進(jìn)行保壓，壓力開關(guān)10輸出液壓缸壓力控制信號(hào)。
[0048]如圖1和圖6所示，不壓井作業(yè)使用的封井器液壓缸必須有較大的活塞行程，使油管掛或其他井下工具能夠順利通過，即封井器打開時(shí)應(yīng)滿足通徑要求。但在自動(dòng)過接箍過程中，封井器打開只需要大于接箍直徑，活塞行程縮短使封井器關(guān)閉和打開的時(shí)間減少，可提高油管起下速度。本發(fā)明自動(dòng)過接箍裝置的封井器采用的活塞行程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)VI，包括活塞13、花鍵套8-1、花鍵軸8-2，定位盤8-3，花鍵套8-1與活塞13固定。活塞13前移，花鍵套8-1脫離花鍵軸8-2，轉(zhuǎn)動(dòng)花鍵軸8-2 —定角度后鎖定，活塞13后移，花鍵套8_1不能進(jìn)入花鍵軸8-2，活塞13短行程工作，需要時(shí)，花鍵軸8-2轉(zhuǎn)回原位，活塞13后移，花鍵套8_1進(jìn)入花鍵軸8-2，活塞長(zhǎng)行程工作。
[0049]如圖7a和7b所示，液壓控制裝置26安放在獨(dú)立的液壓電氣控制柜VII下部，是由:2個(gè)電液閥26-1和液壓管線組成，每個(gè)電液閥控制I個(gè)封井器打開或關(guān)閉，接箍探測(cè)器液壓缸24獨(dú)立供壓，液壓控制裝置26由液壓站大排量供油和回油。電氣控制系統(tǒng)25安放在獨(dú)立的液壓電氣控制柜VII上部，自動(dòng)控制起下油管時(shí)，壓力開關(guān)信號(hào)可自動(dòng)控制過接箍的作業(yè)過程；下放油管自動(dòng)控制和上提油管自動(dòng)控制可通過萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)29進(jìn)行轉(zhuǎn)換；意外情況或需要時(shí)，可用手動(dòng)操作方式，按壓關(guān)閉或打開按鈕28 ;工作中有聲音警示，指示燈30，工作過程指示，電源為獨(dú)立直流蓄電池；控制系統(tǒng)在工作時(shí)無論是自動(dòng)還是手動(dòng)都有互鎖裝置，2個(gè)封井器只能打開I個(gè)，2個(gè)封井器不能同時(shí)打開，需要時(shí)，按操作要求才能同時(shí)打開2個(gè)封井器。
[0050]本發(fā)明自動(dòng)過接箍裝置具有在限定速度下起下油管自動(dòng)過接箍功能，密封壓力高，工作安全可靠，工作壽命長(zhǎng)，膠芯有補(bǔ)償功能，控制合理，可提高不壓井作業(yè)的效率和工藝技術(shù)水平。
【權(quán)利要求】
1.不壓井作業(yè)自動(dòng)過接箍裝置，其特征在于，是由主體設(shè)備和電氣液壓控制系統(tǒng)兩大部分組成，主體設(shè)備包括上下2個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的I號(hào)和2號(hào)封井器，中間用短節(jié)相連；封井器殼體中間有通徑，上下有連接法蘭，左右有連接螺孔，殼體內(nèi)部有油道，外部有油口，殼體內(nèi)具有3個(gè)水平腔體，中間腔體為帶圓角的矩形水平腔，腔內(nèi)有與通徑相連的上置油道，殼體上下兩個(gè)腔體為水平矩形滑道； 封井器殼體上下兩個(gè)腔體內(nèi)分別設(shè)置有壓感式接箍探測(cè)器，對(duì)油管接箍進(jìn)行定心探測(cè)； 封井器殼體內(nèi)的中間腔體內(nèi)設(shè)置有: 預(yù)應(yīng)力接箍導(dǎo)入膠芯機(jī)構(gòu)，可使無倒角油管接箍順利導(dǎo)入關(guān)閉的膠芯； 膠芯直壓密封機(jī)構(gòu)，用于密封油管； 活塞行程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，用于調(diào)節(jié)封井器液壓缸活塞的行程； 電氣液壓控制系統(tǒng)由液壓控制裝置和電氣控制系統(tǒng)組成，裝在一獨(dú)立的控制柜中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不壓井作業(yè)自動(dòng)過接箍裝置，其特征在于，所述壓感式接箍探測(cè)器是由定心滑塊、連接螺母、觸頭、活塞、壓力開關(guān)、液壓缸、液控單向閥和溢流閥組成，封井器上下兩個(gè)水平腔體為矩形截面的滑腔，滑腔中有2個(gè)對(duì)稱的定位凹臺(tái)，滑腔內(nèi)具有2個(gè)對(duì)稱的定心滑塊，所述定心滑塊前端有鉗形半圓通孔，后端有定位凸臺(tái)，定心滑塊上裝有可更換的觸頭，定心滑塊可在滑腔內(nèi)滑動(dòng)，當(dāng)所述2個(gè)定心滑塊的定位凸臺(tái)與所述滑腔的定位凹臺(tái)接觸后，2個(gè)定心滑塊的前端剛好在中心形成一直徑大于接箍直徑的圓形通道，油管被定心在此通道中，此時(shí)左右2個(gè)觸頭間的距離比油管直徑大2-3mm，油管在所述圓形通道內(nèi)可自由通過，接箍探測(cè)器左右兩側(cè)各有I個(gè)液壓缸，液壓缸中的活塞通過連接螺母與定心滑塊相連，液壓缸上設(shè)有壓力開關(guān)、液控單向閥和溢流閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不壓井作業(yè)自動(dòng)過接箍裝置，其特征在于，所述預(yù)應(yīng)力油管接箍導(dǎo)入膠芯機(jī)構(gòu)包括半環(huán)壓板、膠芯和加壓板組成；半環(huán)壓板上有半環(huán)，半環(huán)內(nèi)徑大于接箍外徑8-10mm,半環(huán)厚度4_8mm,膠芯有與油管直徑相同的半圓密封面，半環(huán)壓板通過膠芯上的滑銷與膠芯相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不壓井作業(yè)自動(dòng)過接箍裝置，其特征在于，所述膠芯直壓密封機(jī)構(gòu)是由膠芯，加壓板、增壓缸，壓力開關(guān)、液控單向閥和封井器液壓缸組成，膠芯有與油管直徑相同的半圓密封面，加壓板對(duì)膠芯施加密封壓力，封井器液壓缸中的活塞桿與加壓板相連，封井器液壓缸上設(shè)有壓力開關(guān)、液控單向閥和增壓缸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不壓井作業(yè)自動(dòng)過接箍裝置，其特征在于，所述活塞行程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，包括活塞、花鍵套、花鍵軸，定位盤，花鍵套與活塞固定，活塞前移，花鍵套脫離花鍵軸，轉(zhuǎn)動(dòng)花鍵軸一定角度后鎖定，活塞后移，花鍵套不能進(jìn)入花鍵軸，活塞短行程工作，需要時(shí)，花鍵軸轉(zhuǎn)回原位，活塞后移，花鍵套進(jìn)入花鍵軸，活塞長(zhǎng)行程工作。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不壓井作業(yè)自動(dòng)過接箍裝置，其特征在于，所述液壓控制裝置，安放在獨(dú)立的液壓電氣控制柜下部，是由2個(gè)電液閥和液壓管線組成，每個(gè)電液閥控制I個(gè)封井器打開或關(guān)閉，接箍探測(cè)器液壓缸獨(dú)立供壓，液壓控制裝置由液壓站供油和回油。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不壓井作業(yè)自動(dòng)過接箍裝置，其特征在于，所述電氣控制系統(tǒng)，安放在獨(dú)立的液壓電氣控制柜VII上部，自動(dòng)控制起下油管時(shí)，壓力開關(guān)信號(hào)可自動(dòng)控制過接箍的作業(yè)過程；下放油管自動(dòng)控制和上提油管自動(dòng)控制可通過萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行轉(zhuǎn)換；意外情況或需要時(shí)，可用手動(dòng)操作方式，按壓關(guān)閉或打開按鈕；工作中有聲音警示，指示燈，工作過程指示，電源為獨(dú)立直流蓄電池；控制系統(tǒng)在工作時(shí)無論是自動(dòng)還是手動(dòng)都有互鎖裝置，2個(gè)封井器只能打開I個(gè)，2個(gè)封井器不能同時(shí)打開，需要時(shí)，按操作要求才能同時(shí)打開2個(gè)封井器。
8.如權(quán)利要求1所述的不壓井自動(dòng)過接箍裝置的控制方法，其特征在于，在限定速度下，下放油管自動(dòng)過接箍過程的工作準(zhǔn)備工位為2號(hào)封井器關(guān)閉，I號(hào)封井器打開；在此狀態(tài)下，接箍觸碰I號(hào)封井器下接箍探測(cè)器觸頭時(shí)，壓力開關(guān)X2發(fā)出關(guān)閉I號(hào)封井器控制信號(hào)，I號(hào)封井器關(guān)閉后，壓力開關(guān)X5發(fā)出打開2號(hào)封井器控制信號(hào),在2號(hào)封井器液缸壓力降為O尚未打開時(shí)，接箍即可進(jìn)入或延遲進(jìn)入膠芯，并通過2號(hào)封井器；在接箍觸碰2號(hào)封井器下接箍探測(cè)器觸頭時(shí)，壓力開關(guān)X4發(fā)出延遲關(guān)閉2號(hào)封井器控制信號(hào)，2號(hào)封井器關(guān)閉后，壓力開關(guān)X6發(fā)出打開I號(hào)封井器控制信號(hào)，此時(shí)又回到工作準(zhǔn)備工位，第I個(gè)接箍通過，完成第I個(gè)工作循環(huán)，此工作循環(huán)期間，壓力開關(guān)Xl發(fā)出警示信號(hào)及控制系統(tǒng)復(fù)位輔助控制信號(hào)； 上提油管自動(dòng)過接箍過程的工作準(zhǔn)備工位為I號(hào)封井器關(guān)閉，2號(hào)封井器打開，在此狀態(tài)下，接箍觸碰2號(hào)封井器上接箍探測(cè)器觸頭時(shí)，壓力開關(guān)X3發(fā)出關(guān)閉2號(hào)封井器控制信號(hào)，2號(hào)封井器關(guān)閉后，壓力開關(guān)X6發(fā)出打開I號(hào)封井器控制信號(hào)，當(dāng)I號(hào)封井器液缸壓力降為O尚未打開時(shí)，接箍即可進(jìn)入或延遲進(jìn)入，并通過I號(hào)封井器；在接箍觸碰I號(hào)封井器上接箍探測(cè)器觸頭時(shí)，壓力開關(guān)X2發(fā)出延遲關(guān)閉I號(hào)封井器控制信號(hào)，I號(hào)封井器關(guān)閉后，壓力開關(guān)X5發(fā)出打開2號(hào)封井器控制信號(hào)，此時(shí)又回到工作準(zhǔn)備工位，第I個(gè)接箍通過，完成第I個(gè)工作循環(huán)，此工作循環(huán)期間，壓力開關(guān)X4發(fā)出警示信號(hào)及控制系統(tǒng)復(fù)位輔助控制信號(hào); 下放油管自動(dòng)過接箍控制與上提油管自動(dòng)過接箍控制通過萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行轉(zhuǎn)換；自動(dòng)過接箍控制有自動(dòng)和手動(dòng)控制功能，有互鎖機(jī)構(gòu)，緊急情況下可迅速關(guān)閉封井器。
【文檔編號(hào)】E21B33/03GK104278965SQ201410499280
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】任慶生, 傅秀明, 付文杰 申請(qǐng)人:盤錦卓越石油機(jī)械設(shè)備制造有限公司