缠绕管注入机处理设备制造技术

本发明专利技术涉及缠绕管处理设备，用于在井口上升高和向外伸展装配有缠绕管注入机的支撑平台。该处理设备可折叠为紧凑状态，以便于其和缠绕管注入机在车辆或拖车上运输至井站，接着在井站使用，从而升高、定位和支撑连接至用于连接至井口的防喷器和隔水管组件的缠绕管注入机。支撑平台可以向后和向前倾斜，侧向移动，并在平台上升高和降低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及在井场的缠绕管注入机的处理。
技术介绍
缠绕管被广泛用在油田服务和操作领域。与直的接合管相比，可以高速地进出井孔中，缠绕管不同于管路，可以被送入井孔中。缠绕管特别有利于在延伸钻井过程发现大斜度井孔。缠绕管指的是连续缠绕在大卷筒上便于运输和操作的连续钢管线。其能够用于例如钻井操作，但是经常在钻井后用于测井、洗井、压裂、固井、勾取物品、完井和生产的相关操作。使用称之为缠绕管注入机的机器使缠绕管进出井孔。术语“缠绕管注入机(colied tubing injector)”来源于在已有的井孔中，管道可能需要通过滑动密封件被强迫或“注入”到井中来克服井中流体的压力，直到井中管道的重量超过由作用在管道的横截面上的压力产生的力。然而，一旦管道的重量克服了压力，则注入机必须支撑管道。存在不同类型和结构的能够操作油田操作中所使用的缠绕管的缠绕管注入机。大多数缠绕管注入机的头部包括两个连续的链条，每个链条安装在隔开的链轮上，从而在链轮之间存在延长长度的链条。一个或多个马达驱动或转动链条。马达通常是液压马达，尽管也能够使用其它类型的马达。每个马达被连接至一个或多个链轮。链条被布置为使得进入注入机的缠绕管被安装至每个链条的夹持器保持在链条之间。夹持器压向管道的外直径，从而产生与管道的轴平行的摩擦力。该摩擦力与夹持器施加的法向力直接相关。缠绕管注入机、缠绕管的卷筒、控制舱和用于操作注入机的其他设备被安装在拖车上并被运输到作为“缠绕管单元”(CTU，coiled tubing unit)的单一单元的井场。通常，缠绕管单元被传送至井场以执行各种修井作业工作，通常作为组件安装在卡车、拖车或几个拖车上，这取决于单元的结构。隔水管(riser)用作从连接至井口的防喷器(BOP,blow out preventer)延伸的直管的一个或多个部分。隔水管用于在被降入井孔之前容纳连接至缠绕管端部的细长刚性工具。这些部件之间的连接必须包括能够承受高于10,000磅每平方英寸(PSI，pounds per square inch)(约89MPa)压力的螺栓法兰。在较低压力下，部件之间的连接能够通过快速联接结构实现。使用剥离器将缠绕管注入机连接至隔水管，通过剥离器推动或拉动缠绕管。由于没有井架或平台，移动式起重机通常被驱至井站，以协助保持缠绕管注入机足够高，使得它可以连接到BOP组件的顶部。起重机还用于承载缠绕管注入机和BOP组件的重量，以应对由于卷筒放置在缠绕管的张力引起的井口弯曲力矩。然而，出于这种目的，这种临时结构还可以被架设到井口上。还可以使用美国专利No.7,077,209所披露的桅杆。
技术实现思路
本专利技术涉及移动式处理设备的一个或多个方面，所述移动式处理设备用于例如在干预或修井操作过程中，在用于与油井或天然气井连接的BOP组件的顶部定位缠绕管，并在与井口连接时支撑缠绕管。附图说明图1是处于运输状态或存放状态的缠绕管单元与缠绕管处理设备的立体图。图2是图1中的缠绕管单元的侧视图。图3是图1中的具有展开的处理设备和连接至缠绕管注入机的防喷器组件的缠绕管单元的立体图。图4是图3中的缠绕管单元的侧视图，处理设备已操纵井口上的缠绕管注入机和BOP组件。图5是图1至图4中的处理设备平台的立体图。具体实施方式在下面的说明中，相同附图标记表示相同部件。用于实施或体现本专利技术各方面的缠绕管注入机的处理设备的代表性实施例由连接件和支撑缠绕管注入机的平台组成。这一代表性实施例支撑并操纵缠绕管注入机准备运行，使管道总是“被捅入”，也就是，来自管道卷筒的管道通过管道引导件延伸并进入缠绕管注入机的顶部。连接件包括至少两个刚性连杆，刚性连杆轴向连接以从井口上的堆放位置升高支撑平台和缠绕管注入机。在附图中示出的代表性实施例中，连接件中的每个刚性连杆均包括一组间隔的平行臂，在这些臂之间，设置支撑平台和缠绕管注入机。支撑平台被按照以下方式连接至连接件：允许其和缠绕管注入机相对于水平轴倾斜或旋转，平行于连接件移动支撑平台的方向。平台的旋转允许与其连接的注入机可被倾斜便于运输，从而降低其轮廓，以使其在道路上的总高度允许其在处理设备将被运输的区域运输。平台和连接件的连接还允许支撑平台在连接件伸展的过程中旋转，从而使得其在被从运输位置向连接至井口上的BOP组件的位置移动时，保持基本垂直定位。在代表性实施例中，在基本垂直于连接件升高和延伸支撑平台的方向上，缠绕管注入机被装配到能够在平台上横向或纵向移动的支撑平台。横向移动有助于更精确地将注入机和与其连接的压力控制设备放到井口上。形成连接件的刚性连杆可被按照如下方式操纵：抬高和降低缠绕管注入机和压力控制设备到直接在井口上的点，并向装配有处理设备的诸如拖车的基体的背部移动或远离该基体的背部。一旦刚性连杆已经被调节为直接在井口上支撑注入机，在平台上的注入机支撑件能够相对于缠绕管注入机的平台上下移动，允许相对于平台垂直
移动，而不改变支撑臂的位置。支撑在平台上的注入机允许精准控制以有助于将缠绕管注入机和压力控制装置设置在通常在井口上的搭建连接上。在示意性实施例中采用液压缸方式的可伸展件，被用于移动或转动连接件的连杆。两个刚性连杆之间的可选传输臂允许两个较短的液压缸用来替代一个较长的液压缸。和较长的连接件相比，较短的可伸展连接件不太容易扣紧，因此，允许处理设备承载更大的负载。图1至图5示出可移动缠绕管单元的实例，该可移动缠绕管单元包括处理设备10、缠绕管注入机12、缠绕管16的卷筒14。这一实例总体来说旨在代表缠绕管单元，且示意性处理设备是上述处理设备的示范性实例。在这一实例中，该单元被装配在具有车轮20的拖车18上，以运输至井站。应当注意，图中示出的缠绕管注入机组件12实际上仅仅是安装了缠绕管注入机头(未示出)的框架。该框架总体来说旨在代表缠绕管注入机组件。缠绕管注入机的示范性实例可以在美国专利第6,059,029号和第8,544,536号中发现，这两篇专利的内容均结合于此作为参考。缠绕管注入机组件12包括鹅颈管或拱形管支撑件13，用于将缠绕管从卷筒传送至正在使用的注入机的顶部。拱形管支撑件13防止缠绕管弯曲太多或扭结，因此允许卷筒14给缠绕管16张力，而不损坏该缠绕管。缠绕管单元还能够被装配到卡车底盘上，被装配到防滑车(skid)上，或者被装配到某些其他类型的机动车上，以运输至井站。该单元包括所有必须设备，以操作处理设备和缠绕管注入机，包括液压动力单元(未示出)、液压控制电路(未示出)和允许操作者操纵处理设备并运行缠绕管注入机的操作者控制装置。仅在图2和图4中示出的操作室21，可以被提供以供人们操作处理设备和缠绕管注入机。在操纵室中，可以设置输入控制器和状态显示器。没有示出的拖拉机可以用来将拖车拖至井站，靠近井口。图4示出井口23的示范性实例。图1和图2示出收起位置或运输位置的处理设备10。图3和图4示出展开位置的处理设备10。在运输位置，缠绕管注入机12以一角度放置。拱形缠绕管支撑件13防止注入机完
全平放。从地面测量时，注入机的整体高度基本上和处理设备10处于收起位置时的高度基本上相同。这允许在公共道路上运输其，并足够低以通过桥梁。在这个实例中，拖车18包括一组支腿22a和22b，用于在操纵本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在井站处理缠绕管注入机并在井口上定位所述缠绕管注入机的设备，其特征在于，所述设备包括：缠绕管注入机；支撑平台，所述缠绕管注入机装配在所述支撑平台上；连接件，与基座枢轴连接，所述连接件能够从折叠位置向操作位置伸展，在所述操作位置，所述支撑平台被升高并从所述基座向外伸展；所述连接件包括多个连杆，所述多个连杆至少包括第一连杆和第二连杆，每个连杆均具有近端和远端，其中，所述第一连杆的近端与所述基座枢轴连接，所述支撑平台枢轴连接至所述第二连杆靠近其远端的位置，所述第二连杆的近端通过至少一个关节连接至所述第一连杆的远端，其中，所述第二连杆枢轴连接至所述第一连杆的远端，其中所述第二连杆在其近端和远端之间弯曲，以使得在所述连接件处于折叠位置时，所述第二连杆枢轴连接有所述缠绕管注入机支撑平台的远端比近端相对于地面更低；以及所述连接杆进一步包括：第一可伸展件，用于相对于所述基座在水平位置和垂直位置之间枢转所述第一连杆；第二可伸展件，用于相对于所述第一连杆枢转所述第二连杆；第三可伸展件，用于相对于所述第二连杆枢转所述缠绕管支撑平台；从而，将所述第一可伸展件和所述第二可伸展件从收缩位置伸展到伸展位置，以将连接件从便于运输的折叠位置伸展到所述支撑平台被升高和从所述基座向外移动的伸展位置。...

【技术特征摘要】
2015.04.28 US 14/698,8151.一种用于在井站处理缠绕管注入机并在井口上定位所述缠绕管注入机的设备，其特征在于，所述设备包括：缠绕管注入机；支撑平台，所述缠绕管注入机装配在所述支撑平台上；连接件，与基座枢轴连接，所述连接件能够从折叠位置向操作位置伸展，在所述操作位置，所述支撑平台被升高并从所述基座向外伸展；所述连接件包括多个连杆，所述多个连杆至少包括第一连杆和第二连杆，每个连杆均具有近端和远端，其中，所述第一连杆的近端与所述基座枢轴连接，所述支撑平台枢轴连接至所述第二连杆靠近其远端的位置，所述第二连杆的近端通过至少一个关节连接至所述第一连杆的远端，其中，所述第二连杆枢轴连接至所述第一连杆的远端，其中所述第二连杆在其近端和远端之间弯曲，以使得在所述连接件处于折叠位置时，所述第二连杆枢轴连接有所述缠绕管注入机支撑平台的远端比近端相对于地面更低；以及所述连接杆进一步包括：第一可伸展件，用于相对于所述基座在水平位置和垂直位置之间枢转所述第一连杆；第二可伸展件，用于相对于所述第一连杆枢转所述第二连杆；第三可伸展件，用于相对于所述第二连杆枢转所述缠绕管支撑平台；从而，将所述第一可伸展件和所述第二可伸展件从收缩位置伸展到伸展位置，以将连接件从便于运输的折叠位置伸展到所述支撑平台被升高和从所述基座向外移动的伸展位置。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第三可伸展件将所述支撑平台从所述第三可伸展件被收缩且所述连接杆处于折叠位置的第一方向朝所述第三可伸展件被伸展且所述连接杆通过所述第一可伸展件和所述第二可伸展件移动的第二方向枢转，在所述第一方向，所述缠绕管注入机向一侧倾斜，在所述第二方向，所述缠绕管注入机基本垂直。3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一连杆和所述第二连杆中的每个连杆均包括两个彼此间隔并平行的臂；所述支撑平台被定位在所述第二连杆的两个臂之间；以及当所述连接件处于折叠状态时，所述缠绕管注入机被定位在每个连杆的两个臂之间。4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述缠绕管注入机被装配在托架上，所述托架在所述支撑平台上从一侧到另一侧滑动。5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述托架包括可伸展件，所述可伸展件用来升高和降低所述缠绕管注入机。6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述缠绕管注入机通过至少一个可伸展件装配在所述支撑平台上，所述至少一个可伸展件用于相对于所述支撑平台上下移动所述缠绕管注入机。7.一种用于在井站处理缠绕管注入机并在井口上定位所述缠绕管注入机的设备，其特征在于，所述设备包括：缠绕管注入机；支撑平台，所述缠绕管注入机装配在所述支撑平台上；连接件，与基座枢轴连接，所述连接件能够从折叠位置向操作位置伸展，在所述操作位置，所述支撑平台被升高并从所述基座向外并伸展；所述连接件包括多个连杆，所述多个连杆至少包括第一连杆和第二连杆，每个连杆均具有近端和远端，其中，所述第一连杆的近端与所述基座枢轴连接，所述支撑平台枢轴连接至所述第二连杆靠近其远端的位置，所述第二连杆的近端通过至少一个关节连接至所述第一连杆的远端；所述连接杆进一步包括：第一可伸展件，用于相对于所述基座在水平位置和垂直位置之间枢转所述第一连杆；第二可伸展件，用于相对于所述第一连杆枢转所述第二连杆；第三可伸展件，用于相对于所述第二连杆枢转所述缠绕管支撑平台；从而，将所述第一可伸展件和所述第二可伸展件从收缩位置伸展到伸展位置，可以将连接件从便于运输的折叠位置伸展到所述支撑平台被升高和从所述基座向外移动的伸展位置；以及其中，所述连杆进一步包括：第三连杆，用于在其近端相对于所述第一连杆枢转；和第四可伸展件；以及其中，所述第二可伸展件从所述第三连杆向所述第二连杆伸展，以及所述第四可伸展件从所述第一连杆向所述第三连杆伸展，伸展和收缩所述第四可伸展件，能够枢转所述第三连杆，所述第三连杆接着枢转所述第二连杆，以及，伸展和收缩所述第二可伸展件能够枢转所述第二连杆。8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述基座包括卡车或拖车的底盘；以及其中，所述设备进一步包括：缠绕管的卷筒、装配在所述卷筒和所述基座的端部之间的连接件。...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克·晓雷·卢，戴维·W·麦卡洛克，
申请(专利权)人：国民油井华高有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US