連續(xù)油管牽引器的實(shí)驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于連續(xù)軟管油田井下作業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，涉及一種連續(xù)油管牽引器的實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]連續(xù)油管鉆井技術(shù)是指以CT作為鉆井管柱，滑動(dòng)推進(jìn)底部鉆具組合進(jìn)行鉆進(jìn)的一種新鉆井技術(shù)，在提高老油田，頁(yè)巖氣、煤層氣及致密氣非常規(guī)氣藏，“低壓、低滲、低產(chǎn)”三低油氣藏，以及其它難動(dòng)用油氣藏的開發(fā)效益，降低成本，減少油層污染，保護(hù)環(huán)境等方面優(yōu)勢(shì)突出，在中國(guó)有著廣泛的應(yīng)用前景。但因CT強(qiáng)度低、在井眼中不旋轉(zhuǎn)，滑動(dòng)鉆進(jìn)時(shí)遇阻嚴(yán)重，管柱送進(jìn)困難，鉆壓無(wú)法施加，甚至發(fā)生卡鉆，使鉆進(jìn)無(wú)法進(jìn)行，嚴(yán)重影響井眼CT滑動(dòng)鉆井技術(shù)的應(yīng)用與推廣。CT鉆井牽引器能有效克服井下CT滑動(dòng)阻力，牽引井下CT管柱下入或取出，并為鉆頭提供有效鉆壓，使CT滑動(dòng)鉆井順利進(jìn)行，因此研究設(shè)計(jì)CT鉆井液壓驅(qū)動(dòng)牽引器，對(duì)推動(dòng)我國(guó)連續(xù)管鉆井技術(shù)發(fā)展有重要意義。
[0003]井下牽引器即井下爬行器，也叫井下爬行機(jī)構(gòu)、井下拖拉機(jī)、井下牽引機(jī)器人、井下水力加壓器、井下鉆頭推進(jìn)器等，是一種能在井底提供牽引力的一種井下工具。井下牽引器按其運(yùn)動(dòng)原理可分為滾輪爬行式、履帶爬行式(鏈軌式)和抓靠臂伸縮滑動(dòng)式(步進(jìn)式)三種，其中輪式出現(xiàn)最早，伸縮式次之，履帶式最晚。牽引爬行器按其能量來(lái)源可分為CT式、電纜式和混合式三種。其中CT式牽引器在其尾部連接有CT，地面通過CT栗入高壓液體，高壓液體驅(qū)動(dòng)牽引爬行器內(nèi)部渦輪機(jī)構(gòu)，為整個(gè)牽引爬行裝置提供能量。電纜式牽引器則是通過連接在其尾部電纜從地面獲得能量?；旌鲜綘恳鲃t既可通過地面栗入高壓液體提供能量驅(qū)動(dòng)，又可以通過電纜輸送電能驅(qū)動(dòng)。
[0004]20世紀(jì)90年代后期，國(guó)外許多公司相繼開發(fā)了能夠在井下獨(dú)立作業(yè)的水平井電纜牽引器。經(jīng)過多年的發(fā)展，到目前為止，有代表性的牽引器產(chǎn)品主要包括:英國(guó)Sondex有限公司的Sondex輪式牽引器，丹麥Welltec公司W(wǎng)ell Tractor輪式牽引器，挪威MaritimeWell Service (MWS)公司的 PowerTrac Advance 輪式牽引器、PowerTrac INVADER 履帶式牽引器，法國(guó)Schlumberger公司的MaxTRAC伸縮式牽引器、英國(guó)ExproGroup公司的SmarTract 伸縮式牽引器、美國(guó) Western Well Tool 公司的 Microhole Drilling Tractor伸縮式牽引器。其中美國(guó)Western Well Tool公司的Microhole Drilling Tractor伸縮式牽引器是CT式的靠地面高壓鉆井液驅(qū)動(dòng)的、可用于小井眼的牽引器，工作時(shí)可保持有效地鉆井液循環(huán)；其余的牽引器大都是輪式或履帶式，外圍尺寸較大，只適用于大直徑井眼，用電纜或鋼絲繩連接，電驅(qū)動(dòng)，牽引力較小，工作時(shí)不能進(jìn)行有效的鉆井液循環(huán)，一般限于測(cè)井行業(yè)的應(yīng)用。
[0005]但無(wú)論是哪種牽引器，對(duì)國(guó)內(nèi)而言，國(guó)外都采取了嚴(yán)格的技術(shù)保密措施，致使國(guó)內(nèi)對(duì)井下牽引器的研究還處于剛起步的階段:自2002年8月，塔里木油田通過技術(shù)合作的方式，采用井下牽引器技術(shù)進(jìn)行了水平井產(chǎn)業(yè)剖面測(cè)井的探索，取得了一定的效果。此后，中國(guó)石油大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、西南石油學(xué)院、大慶石油學(xué)院、西安石油大學(xué)等國(guó)內(nèi)的少數(shù)科研院所也相繼開展了井下牽引器的研究，但主要是針對(duì)在大直徑井眼中牽引測(cè)井電纜或輸送井下工具用的電驅(qū)動(dòng)輪式牽引器，針對(duì)液壓驅(qū)動(dòng)井下CT牽引器的研究很少，也沒有成熟的產(chǎn)品投放市場(chǎng)。
[0006]針對(duì)這種情況設(shè)計(jì)了一種連續(xù)油管連續(xù)油管牽引器(高德利，侯學(xué)軍，等.一種電控液壓驅(qū)動(dòng)連續(xù)油管井下牽引器.CN201210290228.X)，該牽引器需要在高壓鉆井液循環(huán)條件下，模擬利用高壓大排量循環(huán)液驅(qū)動(dòng)牽引器牽引連續(xù)油管實(shí)現(xiàn)井下牽引作業(yè)，當(dāng)前國(guó)內(nèi)沒有合適的滾筒連續(xù)油管牽引實(shí)驗(yàn)裝置，常規(guī)的實(shí)驗(yàn)室的模擬高壓井筒循環(huán)壓力也只有l(wèi)-3MPa，不能滿足牽引器驅(qū)動(dòng)壓力要求，壓力較高的井筒模擬實(shí)驗(yàn)又不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)油管的連續(xù)牽引實(shí)驗(yàn)，同時(shí)高壓循環(huán)密封問題難以解決，缺少牽引器各種性能測(cè)試的儀器設(shè)備。因此既能模擬滾筒連續(xù)油管牽引方式，又能實(shí)現(xiàn)鉆井液高壓(10-20MPa)循環(huán)，高排量，同時(shí)又具備牽引器各項(xiàng)性能測(cè)量的各種儀器設(shè)備的模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，目前還沒有。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種連續(xù)油管牽引器的實(shí)驗(yàn)裝置，它不僅能模擬連續(xù)軟管的起鉆、下鉆作業(yè)，還能提供循環(huán)液高壓循環(huán)，解決了連續(xù)油管牽引器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)不能綜合模擬牽引滾筒連續(xù)軟管在高壓環(huán)境下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的牽引器綜合性能參數(shù)實(shí)驗(yàn)等技術(shù)難題，模擬出更接近現(xiàn)實(shí)井筒的工況，有助于連續(xù)油管牽引器等井下工具的研究和開發(fā)。
[0008]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0009]一種連續(xù)油管牽引器的實(shí)驗(yàn)裝置，包括呈圓管狀的密封罐殼體，所述密封罐殼體軸向的兩端通過第一密封端蓋、第二密封端蓋封口，密封罐殼體內(nèi)設(shè)有滾筒、驅(qū)動(dòng)軸，所述滾筒周向固定在驅(qū)動(dòng)軸上，所述驅(qū)動(dòng)軸與密封罐殼體同軸，驅(qū)動(dòng)軸的兩端可轉(zhuǎn)動(dòng)支撐于第一密封端蓋、第二密封端蓋，滾筒上纏繞有連續(xù)軟管，所述驅(qū)動(dòng)軸支撐于第二密封端蓋的一端設(shè)有循環(huán)液通道，所述循環(huán)液通道的一端沿驅(qū)動(dòng)軸的軸向穿出驅(qū)動(dòng)軸，形成進(jìn)液口，循環(huán)液通道的另一端沿驅(qū)動(dòng)軸的徑向穿出驅(qū)動(dòng)軸，形成出液口，所述連續(xù)軟管的輸入端與循環(huán)液通道的出液口連通，所述密封罐殼體上設(shè)有連續(xù)油軟牽引出口，所述連續(xù)軟管的牽引端延伸出連續(xù)油軟牽引出口，密封罐殼體的下端設(shè)有排泄口。
[0010]為了對(duì)驅(qū)動(dòng)軸提供動(dòng)力，優(yōu)選地，還包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)與驅(qū)動(dòng)軸支撐于第一密封端蓋的一端動(dòng)力連接。
[0011]為了將外部循環(huán)液經(jīng)循環(huán)液通道輸入連續(xù)軟管內(nèi)，優(yōu)選地，還包括輸入軸，所述輸入軸可轉(zhuǎn)動(dòng)支撐于第二密封端蓋，所述驅(qū)動(dòng)軸與輸入軸對(duì)接在一起形成一整軸，輸入軸上沿軸向設(shè)有循環(huán)液孔，該循環(huán)液孔與驅(qū)動(dòng)軸上的出液口連通。
[0012]為了控制循環(huán)液的壓力大小，優(yōu)選地，所述輸入軸上設(shè)有調(diào)節(jié)閥。
[0013]為了便于檢修密封罐殼體內(nèi)部的零部件，優(yōu)選地，所述密封罐殼體的上部設(shè)有檢修窗口，該檢修窗口通過可拆卸的密封蓋密封。
[0014]為了支撐密封罐殼體，使本實(shí)驗(yàn)裝置工作穩(wěn)定，優(yōu)選地，所述密封罐殼體的下方設(shè)有底座支架，用于支撐密封罐殼體。
[0015]為了連接外部的高壓軟管，優(yōu)選地，所述連續(xù)油軟牽引出口呈四棱錐形，連續(xù)油軟牽引出口的頂端設(shè)有連接法蘭。
[0016]為了利于排除密封罐殼體內(nèi)的物質(zhì)，優(yōu)選地，所述密封罐殼體的下端設(shè)有漏斗，所述漏斗的內(nèi)腔與密封罐殼體的內(nèi)腔連通，所述排泄口設(shè)置在漏斗的下端。
[0017]為完成連續(xù)軟管鉆井、攜砂、除垢、井筒多相流等試驗(yàn)，優(yōu)選地，還包括攪拌電機(jī)、攪拌軸、攪拌葉輪，所述攪拌軸沿豎向可轉(zhuǎn)動(dòng)支撐于漏斗，攪拌軸的上端伸入漏斗的內(nèi)腔中，攪拌軸的下端位于漏斗的下方，所述攪拌葉輪設(shè)于攪拌軸的上端，所述攪拌電機(jī)與攪拌軸的下端動(dòng)力連接。
[0018]由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有如下有益效果:
[0019]1、直接用電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾筒實(shí)現(xiàn)滾筒上連續(xù)軟管的預(yù)拉緊，減小了用真實(shí)滾筒進(jìn)行牽引實(shí)驗(yàn)的成本，避免了牽引器實(shí)驗(yàn)過程中軟管伸縮以及與井壁的摩阻等因素對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果的影響，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更真實(shí)。
[0020]2、直接模擬真實(shí)連續(xù)軟管作業(yè)機(jī)的工作液循環(huán)方式進(jìn)行循環(huán)，為用高壓循環(huán)液驅(qū)動(dòng)牽引器進(jìn)行牽引實(shí)驗(yàn)提供了必要條件，彌補(bǔ)當(dāng)前牽引器實(shí)驗(yàn)無(wú)高壓循環(huán)液驅(qū)動(dòng)的不足。
[0021]3、直接用高壓密封罐殼體將整個(gè)模擬牽引滾筒和連續(xù)軟管進(jìn)行高壓密封，為連續(xù)油管牽引器在高壓井筒環(huán)境下進(jìn)行牽引實(shí)驗(yàn)提供了必要條件，彌補(bǔ)當(dāng)前牽引器高壓循環(huán)驅(qū)動(dòng)牽引實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的不足。
[0022]4、該實(shí)驗(yàn)裝置的連續(xù)軟管裝置可以模擬連續(xù)軟管作業(yè)機(jī)滾筒循環(huán)流阻實(shí)驗(yàn)，彌補(bǔ)連續(xù)軟管鉆井循環(huán)流阻研究的不足。
[0023]5、該實(shí)驗(yàn)裝置可以為任何需要高溫高壓高排量的井筒提供必要的高壓循環(huán)，拓展了該實(shí)驗(yàn)裝置的功能，彌