液压式不压井修井机反加压装置的研究与应用.pdf

应用研究 王磊郭峰孔庆潭 等液压式不压井修井机反加压装置的研究与应用 6 9 液压式不压井修井机反加压装置的研究与应用 王磊 ， 郭峰 ， 孔庆潭 ， 王华 1 ． 盐城市农机技术推广中心， 江苏 盐城2 2 4 0 0 2 2 ． 江苏省金峰石油机械制造有限公司 ， 江苏 盐城2 2 4 0 4 3 摘要 为克服现有的带压修 井装备所配备 的反加压油缸操作不便 、 工作效率低、 安全性差等缺 陷， 提 出在液压式不压井修 井机 中使 用 自主创新的反加压技术。详细介绍 了液压式不压井修井机 中 的反加压装置的技术方案 ， 并对现场应用做 了介绍。 关键词 带压作业； 修井机 ； 反加压装置 中图分类号 T E 9 3 5 文献标识码 A 文章编号 1 6 7 2 1 6 1 6 2 0 1 1 2 1 0 0 6 90 2 不压井修井工艺指的是在不释放井筒 内的地 层压力 的情况下 ， 对带压工作状态油水气井进行修 井作业 。目前使用 的带压修井装备通常是在现有 的修井机基础上配备一反加压油缸 和井 口密封 固 定装置 而成 ， 主要包 括动 力 系统 和提 升机 构_ 1 J 。 修井机用于提升井内的油管柱 ， 井 口密封固定装置 对井口进行动静密封， 反加压油缸用于油管柱的反 向加压 。在进行提升油管柱作业时， 当井下油管柱 受到的举升力比较小时 即压力不能使油管柱 自升 时 ， 启动修井机提升油管柱 ， 当油管柱受到的举升 力 比较大时， 则采用配备的反加压油缸对油管柱进 行下压作业 2 l2 。但现有的带压修井装备所配备的 反加压油缸仅能使一根油管柱在反复加压三 四次 才能起 出或压人井 内， 操作不便 ， 工作效率低 ， 安全 性差。 1 技术方案 为 了克服现有技术的不足之处 ， 必须对油管柱 的运动实现有效控制 ， 增加油管柱 的冲程。所研究 的反加压装置 的技术 方案为运用 反加压油 缸、 天 车、 加压 吊卡和增距滑轮组液压联动 的方式 ， 即天 车固装于反加压油缸的活塞杆顶部 ， 增距滑轮组包 含静滑轮 、 定滑轮 、 天车滑轮和绳缆 ； 静滑轮安装于 反加压油缸的缸体中部， 2 个定滑轮分装于反加压 油缸的缸体 的两侧 ， 2个多槽天车滑轮分装于天车 的两端 ， 绳缆的两端经静滑轮再分别绕过两侧的定 滑轮和天车滑轮与加压 吊卡相连。反加压装置结 构如图 1 所示。 号 一_ 、 q 二二I 9 ／ ／ 1 一 天车滑轮； 2 一天 车 ； 3 一活 塞杆 ； 4 一反加 压 油缸 ； 5 一缸体 6 一 定滑轮 ； 7 一静 滑轮； 8 一绳缆 ； 9 一变 向轮 I； 1 0 一 变向轮 11； 1 1 一加压 吊卡 图 1 反加压装置结构示意 图 2 实施方式 当不压井修井机进行反加压工作时， 将绳缆经 固定于液压式不压井修井机 的机架上的变向轮 Ⅱ 收稿 日期 2 0 1 1 0 81 1 基金项 目 2 0 1 0年科技部科技型中小企业创 新基金 资助项 目 1 O C 2 6 2 1 3 2 0 1 0 3 1 作者简介 王磊 1 9 7 5 一 ， 男 ， 江苏盐城人 ， 盐城 市农机技术推广中心工程师 ， 主要从事农技推广培训与机械设计工作。 2 0 1 1 年 l 1 月 中国制造业信息化第 4 0 卷第 2 1 期 和固定于液压式不压井修井机 的井 口密封 固定装 置上的变向轮 I后 ， 其末端的加压吊卡安装于液压 不压井修井机的游动滑车上， 反加压油缸通过管路 与液压不压井修井机的液压系统相通连 ， 两者共用 一 套操作系统和液压源。 当不压井修井机进行提升油管柱作业并且油管 柱受到的举升力比较大时， 或者在进行下压油管柱作 业时， 开启反加压油缸和主油缸， 由于反加压油缸和 主油缸的行程经增距滑轮组放大和缩小 ， 并在液压式 不压井修井机中所包含的新型井 口密封固定装置和 固定加压吊卡的配合下， 能够有效地控制油管柱的上 行／ 下放速度， 可使较长的油管柱一次起出或压人， 也 可使较长的油管柱在任意长度分段加压。 3 结束语 本文中反加压装置的研究与应用， 攻克了修井 机反加压装置的关键技术 ， 并已产业化。实践证 明 该装置具有结构合理 、 操作方便 、 安全性强、 工效高 等优点 ， 对不压井修井机结构优化升级有强大的促 进作用 ， 广泛推广后 ， 具有显著的经济效益和社会 效益。 参考文献 [ 1 ] 杜丙 国， 邵宝华带压修井装置在胜坨油 田的应用 [ J ] ．石油 机械 ， 2 0 1 1 ， 3 9 3 5 7 5 8 ． [ 2 ] 姚金钊 ， 罗敏 ， 岳欠林 ， 等 应用 [ J ] ．石油矿场机械 ， 2 0 1 不 压井作业管柱 下压力分 析及 1 ， 4 0 3 7 7 8 1 ． Re s e a r c h a n d App l i c a t i o n o f t h e W o r ko v e r r i g Re v e r s e Pr e s s u r i z e d De v i c e W ANG Le i ， GUO Fe n g 2 ，KONG Qi n gt a n 2 ， WANG Hu a 2 1 ． Y a n c h e n g P o p u l a r i z a t i o n C e n t e r o f F a r mi n g Me c h a n i z a t i o n ， J i a n g s u Ya n c h e n g ，2 2 4 0 0 2 ，C h i n a 2 ． J i a n g s u J i n f e n g P e t r o l e u m Ma c h i n e r y Ma n f a c t u r e C O ．L t d ． ， J i a n g s u Ya n c h e n g，2 2 4 0 4 3，Ch i n a Ab s t r a c t Ai mi n g a t t h e p o o r e f f i c i e n c y a n d s a f e t y o f t h e c r a f t o f t h e wo r k o v e r r i g，i t p r e s e n t s t h e i mp r o v e me n t p r o j e c t o f wo r k o v e r r r i g r e v e r s e p r e s s u r i z e d d e v i c e ， s h o ws t h e d e t a i l a b o u t r e v e r s e p r e s s u r i z e d h y d r o c y l i n d e r ，d e r r i c k c r o wn，f o r c i n g h o o k a n d p u l l e y b l o c k wi t h s t r o k e i n c r e me n t ．Th e a p p l i c a t i o n s h o ws t h a t t h e i mp r o v e me n t c a n e f f e c t i v e l y c o n t r o l t h e mo v e me n t o f t h e t u b i n g s t r i n g ，i n c r e a s e t h e s t r o k e o f r o u n t r i p，a d v a n c e t h e wo r k e f f i c i e n c y，s a f e a n d r e l i a b l e ． Ke y wo r d s S n u b b i n g；W o r k o v e r r i g ；Re v e r s e P r e s s u r i z e d De v i c e 上接第 6 8页 [ 2 ] Wi s s b r u n K F F o r c e r e q u i r e me n t s i n f o r g i n g o f c r y s t a l l i n e p o l y me r s E J ] ．P o l y me r E n g i n e e r i n g a n dSci e n c e ， 1 9 7 1 ， 1 1 1 2 8 3 4． [ 3 ] K u l k a r n i K M． Re v i e w O f f o r g i n g ，s t a mp in g ，a n d o t h e r ．s o l i d p h a s e f o r mi n g p r o c e s ,s e s E J ] ．P o l y me r E n g in e e r i n g a n d S c i e n c e 1 9 7 9 ， 1 9 7 4 7 4 4 8 1 [ 4 ] 何曼君 ， 张红东 ， 陈维孝 ， 等高分子物理 [ M] ． 3版 ． 上海 复 旦大学 出版社 ， 2 0 0 6 1 9 9 ． [ 5 ] S wi f t H W．P la s t i c i n s t a b i li t y u n d e r p la n e s t r e s E J ] ．J o u rna l o f t h eMe c h a n ic s a n d P h y s i c s o f S o l i d s ， 1 9 5 2 1 1 1 8 ． [ 6 ] 韩榜， 曹宏深， 陈金周， 等． P MM A的冷压变形行为[ J ]锻 压技术 ， 2 0 1 0 ， 3 5 5 1 3 21 3 6 [ 7 ] 钱人元 ， 于燕生．高聚物从高弹态到流体态的转变 [ J ] ．化 学 通报 ， 2 0 0 8 3 l 6 41 7 1 ． S t u d y o n De f o r ma t i o n Be h a v i o r 0 f PP u n d e r Co l d Co m p r e s s i o n C AO Ho n gs h e n ， C HEN J i nz h o u ， HA N Ba n g ， C HENG P e i y u a n 2 1 ． Z h e n g z h o u Un i v e r s i t y ，He n a n Z h e n g z h o u ， 4 5 0 0 5 2 ， C h i n a 2 ． W u h a n Un i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ， Hu b e i Wu h a n ， 4 3 0 0 7 0 ， C h i n a Ab s t r a c t Ba s e d o n c o l d c o mp r e s s i o n e x p e r i me n t s f o r c r y s t a l l i n e P P wi t h u p s e t t i n g d e f o r ma t i o n u s i n g t h r e e k i n d s o f d e f o r ma t i o n r a t e s a n d f o u r k i n d s o f d e f o rm a t i o n d e g r e e ，i t a n a l y z e s t h e g e o me t r i c d e f o r ma t o n ma n n e r ，p r o p o s e s d i f f e r e n t l i mi t e l o n g a t i o n r a t i o o f u p s e t t i n g wi t h t e n s i l e t e s t ．Th e r e s u l t i s s i mi l a r wi t h y i e l d i n g b e h a v i o r o f ma n y ma t e r i a l s ．An d t h e l a r g e d u c t i l e d e f o r ma t i o n o f P P i s o f” p l a s t i c i t yl i k e b e h a v i o r ” ，wh o s e c h a r a c t e r a n d v a l u e a r e r e l a t e d t o d e f o r ma t i o n r e c o v e r y ，p o l y me r a n d i t s s t r u c t u r e ．Al t h o u g h t h e d e f o rm a t i o n r e c o v e r y o f P P i s v e r y l a r g e a f t e r c o l d c o mp r e s s i i n g，b u t i t b e c o me s s ma l l e r wi t h i n c r e a s e o f d e f o rm a t i o n r a t e ． Th e r e s u l t i n d i c a t e s t h a t i t i s n e c e s s a r y t o i n c r e s e d e f o rm a t i o n r a t e ， o r a p p l y h o t c o mp r e s s i o n，a n d o r c h a n g e o p e n f o r g i n g t o c l o s e f o r g i n g ． Ke y wo r d s PP；C o l d Co mp r e s s i o n；Up s e t t i n g ；De f o rm a t i o n Re c o v e r y ；P l a s t i c i t y l i k e Be h a v i o r