用于石油钻机的软管卷轴制造技术

公开了一种用于可移动石油钻机的软管卷轴。该软管卷轴可以保持长度大于150英尺、额定压力大于5,000psi的软管。随着钻机的移动或其他方便，软管卷轴允许软管随着软管卷轴旋转而放出。马达可以帮助旋转卷轴。该卷轴可具有多个部分以容纳不同尺寸的软管。

Hose reels for oil rigs

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于石油钻机的软管卷轴交叉引用段落本申请要求于2017年7月21日提交的题目为“HOSEREELFOROILRIGS”的美国非临时申请No.15/656144的权益，其公开内容通过引用并入于此。
技术介绍
石油钻机已经被用于从井中提取烃已有多年历史。当今仍在使用的许多技术是在多年前开发的，并在当今的钻机中得以保留，仅仅是因为它们始终是进行工作的方式。这样的一个示例是向石油钻机供应诸如空气、水、泥浆和水泥等流体的方式。在典型的安装中，将钻机放置在远离这些流体源的位置，并建造一条软管将这些流体泵入和运出钻机。软管由相对较短(长度大约为十或二十英尺)的软管和/或管段构成。每个长度都由锤击管接头连接，这是由钻机现场的熟练技术人员执行的。就时间和其他资源而言，该方法是昂贵的。
技术实现思路
在此描述了各种特征以说明本公开的某些实施例。在一些实施例中，本公开针对一种用于石油钻机的软管卷轴。该卷轴可以包括具有中心轴的旋转鼓状件和软管，该软管构造为缠卷在卷轴上，使得该鼓状件的旋转导致该软管卷在卷轴上或从卷轴放出。软管的额定压力大于5,000psi。该卷轴还包括端口臂，该端口臂联接至软管并且构造成提供来自软管的流体通道；以及卷轴端口，该卷轴端口可旋转地联接到端口臂，以允许端口臂随旋转鼓状件旋转。在一些实施例中，软管卷轴不大于十二英尺高且不大于十二英尺宽，以允许使用标准道路和最小许可经由卡车运输。本公开的进一步的实施例针对一种石油钻机，其包括能够在油井之间移动的基座，以及由该基座承载的软管卷轴。软管卷轴可相对于基座旋转。软管卷轴可以具有软管，该软管至少部分地缠绕在软管卷轴上并且能够在基座在油井之间移动时被动地放出所述软管。软管的长度可以在40和150英尺之间。本公开的又一实施例涉及一种软管卷轴组件，该软管卷轴组件包括具有轴的基座以及旋转鼓状件，该旋转鼓状件联接至该轴以允许该旋转鼓状件绕该轴旋转。该组件还可以具有长度在40和150英尺之间且额定压力大于5,000psi的软管。基本上，整个软管部分以单层盘卷缠绕在旋转鼓状件上。附图说明图1是根据本公开的实施例的软管卷轴的左右两个等距图示；图2是根据本公开的实施例的卷轴的分解图；图3是根据本公开的实施例的软管和端口臂的侧视图；图4是根据本公开的实施例的软管卷轴的前视图；图5示出了根据本公开的实施例的软管卷轴组件的顶视图；图6示出了根据本公开的实施例的卷轴组件的前视图，该卷轴组件包括基座、轴和鼓状件；图7是根据本公开的另外的实施例的软管卷轴组件的侧视图；图8是根据本公开的实施例的软管卷轴组件的图示，其中，软管卷轴仅包括单个鼓状件部分；图9示出了根据本公开的实施例的软管卷轴组件的又一些实施例；图10是根据本公开的方面的井网和钻机移动方案的图示。具体实施方式由于工作中固有的许多限制，将流体输送到石油钻机是一项具有挑战性的提议。在当今的油田中，油井以更多变化的井网分布，包括非线性或网格状井网分布，而在过去的几年中，油井以直线分布且各井之间的距离更大。先前的方法是要使用离散的、相对较短的软管段，当钻机在井间移动时，这些软管段通过锤击管接头结合在一起。如果孔间隔开使得软管和/或管段匹配井之间的距离，则该方法可能是有效的。软管段方法也可能不适用于以非线性布置分布的井，因为它在适应非线性井网方面的能力受到一定限制。在石油钻机上最常用的四种流体是空气、水、泥浆和水泥，尽管本公开不限于这些流体。为此，本公开不限于用于石油钻机，并且可以在其他领域中使用，例如建筑、军事、消防、农业等。水泥和泥浆提出的一个挑战是软管是由更加耐用和耐压的材料制成的，其尺寸超过了其他应用的尺寸。在一些实施例中，本公开的软管被额定为保持在5,000和10,000psi之间的压力。它们的外直径可以为7英寸，内直径为2英寸。软管可以由编织的钢和/或尼龙材料制成，以支撑压力以及流体的有害性质，例如腐蚀性或毒性。因而，如果这些软管弯曲的半径小于规定的最小弯曲半径，则可能会损坏它们。有些软管根本无法弯曲超过其规定的最小弯曲半径。另外，软管足够重，以至于没有马达形式的机械辅助，就不可能手动转动缠绕有软管的卷轴。考虑到这些参数，本公开的软管的长度可以在40和150英尺之间，从而极大地减少了工作量以及在钻机上操作软管所需的时间和资源。然而，在此公开的对软管卷轴的另一个限制是运输限制。在美国，许多管辖区对在道路上运输的物体的高度、宽度和重量都有限制。例如，许多州将任何拖车或卡车的高度限制在十二英尺高、十二英尺宽。这些限制中的一些限制使封壳的高度不超过16英尺，但它们可能需要更昂贵的许可证，并且可能会有某天/某周的时间限制，甚至还有路线限制。有些桥梁的高度不足以运输某些物体，因此没有许可证可以更改此。图1是根据本公开的实施例的软管卷轴100的左右两个等距图示，其中在两个图示中，附图标记用于相同的指示物。软管卷轴100包括基座102、轴104和鼓状件106。鼓状件106具有两个轴向分开的部分：第一部分108和第二部分110。这两个部分108和110可以由隔板112分开。两个部分108，110可具有不同的直径以容纳不同宽度的软管。在一些实施例中，卷轴100(包括卷轴、基座和拖车或卡车)的总宽度不大于十二英尺、高度不大于十二英尺，从而允许拖车或卡车在常见运输限制范围内运输卷轴100。鼓状件106可在鼓状件106的外周上具有外凸缘114，以帮助将软管保持在鼓状件106上的适当位置。软管在此未示出，并且稍后将在本公开中示出。在一些实施例中，两个部分108和110用于旨在用于不同流体的软管。例如，第一部分108可以用于水泥，第二部分110可以用于泥浆。鼓状件106可具有狭槽以容纳将鼓状件106装载到轴104上。鼓状件106可被铆接，螺栓连接，焊接或以其他方式紧固至轴104，使得鼓状件106可相对于轴104和支架102旋转以根据需要将软管卷上或放出。软管卷轴100还包括流体端口118和120，在卷轴100的每一侧上一个流体端口。在一些实施例中，单个端口可以在卷轴100的任一侧上使用。在一些实施例中，流体端口118，120相对于轮轴104同心。可使用可旋转的接头使鼓状件106相对于流体端口118，120旋转。可将流体泵入流体端口118，120。流体端口118，120与软管流体连通，使得泵送流体通过端口118，120导致流体进入并通过软管。软管和流体端口118，120可用于沿任一方向将流体移动到端口中，然后移动到软管中，或从软管移动到端口，再从卷轴100中移出。卷轴100还包括马达124，该马达可操作地连接至轴104和鼓状件106，使得马达124为鼓状件106相对于基座102的旋转运动提供动力。马达124可以是电动马达、液压马达、气动马达或任何其他合适的动力源，这些动力源构造为旋转鼓状件106，以使软管从卷轴100卷上和放出。图2是根据本公开的实施例的卷轴100的分解图。卷轴包括端口臂129，端口臂联接至图1所示的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于石油钻机的软管卷轴，包括：/n具有中心轴的旋转鼓状件；/n软管，该软管被构造为缠绕在鼓状件上，使得鼓状件的旋转导致软管卷在卷轴上或从卷轴放出，其中软管的额定压力大于5,000psi；/n端口臂，该端口臂联接到软管并且被构造成提供来自软管的流体通道；和/n卷轴端口，该卷轴端口可旋转地联接到端口臂，以允许端口臂与旋转鼓状件一起旋转。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170721 US 15/656,1441.一种用于石油钻机的软管卷轴，包括：
具有中心轴的旋转鼓状件；
软管，该软管被构造为缠绕在鼓状件上，使得鼓状件的旋转导致软管卷在卷轴上或从卷轴放出，其中软管的额定压力大于5,000psi；
端口臂，该端口臂联接到软管并且被构造成提供来自软管的流体通道；和
卷轴端口，该卷轴端口可旋转地联接到端口臂，以允许端口臂与旋转鼓状件一起旋转。


2.根据权利要求1所述的软管卷轴，其中，所述软管卷轴的高度不大于十二英尺且宽度不大于十二英尺。


3.根据权利要求1所述的软管卷轴，其中，所述旋转鼓状件具有在轴向上彼此间隔开的第一部分和第二部分，其中，所述第一部分和第二部分构造成具有不同直径的第一软管和第二软管。


4.根据权利要求3所述的软管卷轴，其中，所述第一部分和第二部分具有不同的直径。


5.根据权利要求4所述的软管卷轴，其中，所述第一部分的半径加上所述第一软管的半径基本上等于所述第二部分的半径加上所述第二软管的半径，以使得所述第一和第二软管在缠绕在旋转鼓状件上时的中心线相对于中心轴处于相同的半径处。


6.根据权利要求1所述的软管卷轴，其中，所述软管构造成输送泥浆或水泥中的至少一种。


7.根据权利要求1所述的软管卷轴，其中，所述软管具有至少四英寸的内直径和至少七英寸的外直径。


8.根据权利要求1所述的软管卷轴，其中，所述软管的长度在40和150英尺之间。


9.根据权利要求1所述的软管卷轴，其中，所述软管的最小弯曲半径基本等于所述旋转鼓状件的半径。


10.根据权利要求1所述的软管卷轴，还包括马达，该马达可操作地联接至所述旋转鼓状件。


11.根据权利要求3所述的软管卷轴，其中，所述第一部分和第二部分在所述中心轴上相对...

【专利技术属性】
技术研发人员：CS拉卢曼迪尔，GE格里芬，
申请(专利权)人：斯伦贝谢技术有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL