不压井作业自动过接箍装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及油田油水井不压井作业设备中的井口控制设备，特别是不压井作业自动过接箍装置及其控制方法。自动过接箍装置中安装了压感式接箍探测器III、预应力接箍导入胶芯机构IV、胶芯直压密封机构V、液压缸活塞行程调节机构VI和电气液压控制机构VII，这些机构有特殊的功能和作用，自动过接箍装置将这些机构有机组合在一起，在液压电气控制系统的控制下实现了在限定速度下自动过接箍工艺过程，成为一套完整的实用的自动过接箍装置，且具有密封压力高，工作安全可靠，工作寿命长，胶芯有补偿功能，控制合理的特点，可提高不压井作业的效率和工艺技术水平。

【技术实现步骤摘要】
不压井作业自动过接箍装置及其控制方法
本专利技术涉及油田油水井不压井作业设备中的井口控制设备，特别是不压井作业自动过接箍装置及其控制方法。
技术介绍
油田油水井不压井作业中，油管接箍通过井口控制设备时，通常采用“强行过接箍”和上下封井器交替开关“倒接箍”的两种方式；强行过接箍可使用筒形或球形封井器，由于油管接箍不带倒角，且受结构和胶芯材料的限制，筒形封井器工作压力低，球形封井器胶芯易损坏，工作寿命短，维修困难；“倒”接箍方式是现场常用的方式，由于受到井口控制设备结构的限制，“倒”接箍的过程通常由操作手手动完成，中途油管需要时停时动，稍有不慎还会损坏封井器胶芯，工作效率低；这在很大程度上制约了不压井工艺技术水平的提高和广泛应用。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的是提供一种不压井作业自动过接箍装置。本专利技术的自动过接箍装置在液压电气控制系统的控制下，油管接箍在限定的速度内可自动通过不压井井口控制设备，且工作压力高，安全可靠，寿命长，大大提高了工作效率和不压井作业的技术水平。本专利技术的不压井作业自动过接箍装置，是由主体设备和电气液压控制系统两大部分组成，主体设备包括上下2个结构完全相同的1号封井器I和2号封井器II，中间用短节相连；封井器壳体中间有通径，上下有连接法兰，左右有连接螺孔，壳体内部有油道，外部有油口，壳体内具有3个水平腔体，中间腔体为带圆角的矩形水平腔，腔内有与通径相连的上置油道，壳体上下两个腔体为水平矩形截面滑道；封井器壳体上下两个腔体内分别设置有压感式接箍探测器III，对油管进行定心探测；封井器壳体的中间腔体内设置有：预应力油管接箍导入胶芯机构V，可使无倒角油管接箍顺利导入关闭的胶芯；胶芯直压密封机构IV，用于密封油管；活塞行程调节机构VI，用于对封井器液压缸的活塞行程进行调节；电气液压控制系统VII由液压控制装置和电气控制系统组成，装在一控制柜中。所述压感式接箍探测器是由定心滑块3、连接环4、触头5、活塞6、压力开关7、液压缸24、液控单向阀24-1和溢流阀24-2组成，封井器上下两个水平腔体为矩形截面的滑腔，滑腔内有2个对称的定位凹台，滑腔内装有2个对称的定心滑块3，所述定心滑块3前端有钳形半圆通孔，后端有定位凸台3-1，定心滑块3上装有可更换的触头5，定心滑块3可在滑腔内滑动，当所述2个定心滑块3的定位凸台3-1与所述滑腔的定位凹台接触后，2个定心滑块3的前端刚好在中心形成一直径大于接箍直径的圆形通道，油管被定心在此通道中，此时左右2个触头5间的距离大于油管直径2-3mm，油管在所述圆形通道内可自由通过，接箍探测器左右两侧各有1个液压缸24，液压缸中的活塞杆6通过连接螺母4与定心滑块3相连，液压缸24上设有压力开关7、液控单向阀24-1和溢流阀24-2。所述预应力油管接箍导入胶芯机构包括半环压板17、胶芯16和加压板15；半环压板17上有半环，半环内径大于接箍外径8-10mm，半环厚度5-8mm，胶芯16前端有与油管直径相同的半圆密封面，半环压板17通过胶芯16上的滑销16-1与胶芯16相连，加压板15作用在胶芯16上。所述胶芯直压密封机构是由胶芯16，加压板15、增压缸12，压力开关10、液控单向阀22和封井器液压缸23组成，胶芯16有与油管直径相同的半圆密封面，加压板对胶芯施加密封压力，封井器液压缸中的活塞杆与加压板相连，封井器液压缸上设有压力开关、液控单向阀和增压缸。所述活塞行程调节机构，包括活塞13、花键套8-1、花键轴8-2，定位盘8-3，花键套8-1与活塞13固定，活塞13前移，花键套8-1脱离花键轴8-2，转动花键轴8-2一定角度后锁定，活塞13后移，花键套8-1不能进入花键轴8-2，活塞13短行程工作，需要时，花键轴8-2转回原位，活塞13后移，花键套8-1进入花键轴8-2，活塞长行程工作。所述液压控制装置，安放在独立的液压电气控制柜下部，是由2个电液阀26-1和液压管线组成，每个电液阀控制1个封井器打开或关闭，接箍探测器液压缸24独立供压，液压控制装置26由液压站供油和回油。所述电气控制系统，安放在独立的液压电气控制柜VII上部，自动控制起下油管时，压力开关信号可自动控制过接箍的作业过程；下放油管自动控制和上提油管自动控制可通过万能转换开关29进行转换；意外情况或需要时，可用手动操作方式，按压关闭或打开按钮28；工作中有声音警示，指示灯，工作过程指示，电源为24V蓄电池；控制系统在工作时无论是自动还是手动都有互锁装置，2个封井器只能打开1个，2个封井器不能同时打开，需要时，按操作要求才能同时打开2个封井器。本专利技术的不压井作业自动过接箍装置的控制方法为：在限定速度下，下放油管自动过接箍过程的工作准备工位为2号封井器关闭，1号封井器打开；在此状态下，接箍触碰1号封井器下接箍探测器触头时，压力开关X2发出关闭1号封井器控制信号，1号封井器关闭后，压力开关X5发出打开2号封井器控制信号，在2号封井器液缸压力降为0尚未打开时，接箍即可进入或延迟进入胶芯，并通过2号封井器；在接箍触碰2号封井器下接箍探测器触头时，压力开关X4发出延迟关闭2号封井器控制信号，2号封井器关闭后，压力开关X6发出打开1号封井器控制信号，此时又回到工作准备工位，第1个接箍通过，完成第1个工作循环，此工作循环期间，压力开关X1发出警示信号及控制系统复位辅助控制信号；上提油管自动过接箍过程的工作准备工位为1号封井器关闭，2号封井器打开，在此状态下，接箍触碰2号封井器上接箍探测器触头时，压力开关X3发出关闭2号封井器控制信号，2号封井器关闭后，压力开关X6发出打开1号封井器控制信号，当1号封井器液缸压力降为0尚未打开时，接箍即可进入或延迟进入，并通过1号封井器；在接箍触碰1号封井器上接箍探测器触头时，压力开关X1发出延迟关闭1号封井器控制信号，1号封井器关闭后，压力开关X5发出打开2号封井器控制信号，此时又回到工作准备工位，第1个接箍通过，完成第1个工作循环，此工作循环期间，压力开关X4发出警示信号及控制系统复位辅助控制信号；下放油管自动过接箍控制与上提油管自动过接箍控制通过万能转换开关进行转换；自动过接箍控制有自动和手动控制功能，有互锁机构，紧急情况下可迅速关闭封井器。本专利技术的自动过接箍装置中安装了压感式接箍探测器III、预应力接箍导入胶芯机构IV、胶芯直压密封机构V、液压缸活塞行程调节机构VI和电气液压控制机构VII，这些机构有特殊的功能和作用，自动过接箍装置将这些机构有机组合在一起，在液压电气控制系统的控制下实现了自动过接箍工艺过程，成为一套完整的实用的自动过接箍装置。附图说明图1自动过接箍装置主体设备结构图图2自动过接箍装置控制原理图图3压感式接箍探测器结构示意图图4预应力接箍导入胶芯机构示意图图5胶芯直压密封机构示意图图6活塞行程调节机构示意图图7a液压电气控制柜正面示意图图7b液压电气控制柜侧面示意图图8电气控制面板示意图1号封井器I、2号封井器II、接箍探测器III、接箍导入胶芯机构IV、胶芯直压密封机构V、活塞行程调节机构VI、电气液压控制柜VII封井器油口1、油管2、定心块3、连接环4、触头5、活塞6、压力开关X17、压力开关常开触点7-1、压力开关串联触点7-2、行程调节装置8、花键套8-1本文档来自技高网...

【技术保护点】
不压井作业自动过接箍装置，其特征在于，是由主体设备和电气液压控制系统两大部分组成，主体设备包括上下2个结构完全相同的1号和2号封井器，中间用短节相连；封井器壳体中间有通径，上下有连接法兰，左右有连接螺孔，壳体内部有油道，外部有油口，壳体内具有3个水平腔体，中间腔体为带圆角的矩形水平腔，腔内有与通径相连的上置油道，壳体上下两个腔体为水平矩形滑道；封井器壳体上下两个腔体内分别设置有压感式接箍探测器，对油管接箍进行定心探测；封井器壳体内的中间腔体内设置有：预应力接箍导入胶芯机构，可使无倒角油管接箍顺利导入关闭的胶芯；胶芯直压密封机构，用于密封油管；活塞行程调节机构，用于调节封井器液压缸活塞的行程；电气液压控制系统由液压控制装置和电气控制系统组成，装在一独立的控制柜中。

【技术特征摘要】
1.不压井作业自动过接箍装置，其特征在于，是由主体设备和电气液压控制系统两大部分组成，主体设备包括上下2个结构完全相同的1号和2号封井器，中间用短节相连；封井器壳体中间有通径，上下有连接法兰，左右有连接螺孔，壳体内部有油道，外部有油口，壳体内具有3个水平腔体，中间腔体为带圆角的矩形水平腔，腔内有与通径相连的上置油道，壳体上下两个腔体为水平矩形滑道；封井器壳体上下两个腔体内分别设置有压感式接箍探测器，对油管接箍进行定心探测；封井器壳体内的中间腔体内设置有：预应力接箍导入胶芯机构，可使无倒角油管接箍顺利导入关闭的胶芯；胶芯直压密封机构，用于密封油管；活塞行程调节机构，用于调节封井器液压缸活塞的行程；电气液压控制系统由液压控制装置和电气控制系统组成，装在一独立的控制柜中。2.根据权利要求1所述的不压井作业自动过接箍装置，其特征在于，所述压感式接箍探测器是由定心滑块、连接螺母、触头、活塞、压力开关、液压缸、液控单向阀和溢流阀组成，封井器上下两个水平腔体为矩形截面的滑腔，滑腔中有2个对称的定位凹台，滑腔内具有2个对称的定心滑块，所述定心滑块前端有钳形半圆通孔，后端有定位凸台，定心滑块上装有可更换的触头，定心滑块可在滑腔内滑动，当所述2个定心滑块的定位凸台与所述滑腔的定位凹台接触后，2个定心滑块的前端刚好在中心形成一直径大于接箍直径的圆形通道，油管被定心在此通道中，此时左右2个触头间的距离比油管直径大2-3mm，油管在所述圆形通道内可自由通过，接箍探测器左右两侧各有1个液压缸，液压缸中的活塞通过连接螺母与定心滑块相连，液压缸上设有压力开关、液控单向阀和溢流阀。3.根据权利要求1所述的不压井作业自动过接箍装置，其特征在于，所述预应力油管接箍导入胶芯机构包括半环压板、胶芯和加压板组成；半环压板上有半环，半环内径大于接箍外径8-10mm，半环厚度4-8mm，胶芯有与油管直径相同的半圆密封面，半环压板通过胶芯上的滑销与胶芯相连。4.根据权利要求1所述的不压井作业自动过接箍装置，其特征在于，所述胶芯直压密封机构是由胶芯，加压板、增压缸，压力开关、液控单向阀和封井器液压缸组成，胶芯有与油管直径相同的半圆密封面，加压板对胶芯施加密封压力，封井器液压缸中的活塞杆与加压板相连，封井器液压缸上设有压力开关、液控单向阀和增压缸。5.根据权利要求1所述的不压井作业自动过接箍装置，其特征在于，所述活塞行程调节机构，包括活塞、花键套、花键轴，定位盘，花键套与活塞固定，活塞前移，花键套脱离花键轴，转动花键轴一定角度后锁定，活塞后移，花键套不能进入花键轴，活塞短行程工作，...

【专利技术属性】
技术研发人员：任庆生，傅秀明，付文杰，
申请(专利权)人：盘锦卓越石油机械设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21