操作和控制连续油管作业的设备

摘要

本发明公开了一种操作和控制连续油管作业的设备，它是由连续油管四闸板防喷器连续油管动密封防喷器悬挂于注入器支架之下，安装于注入井口之上，连续油管驱动机构和连续油管夹持机构通过称重传感器连接在注入器支架上连续油管被缠绕在连续油管滚筒上，经过注入器鹅颈，穿过注入器和防喷器下入井内；有益效果是：实现远程集中遥控操作流体注入连续油管的起下作业，为多扣流体注入井的多套连续油管设备的集中监控，减少管理难度，降低运行成本，优化资源配置提供条件。

权利要求

1.一种操作和控制连续油管作业的设备，其特征是：操作方法包括以下几个步骤：

A）可遥控起下的连续油管装置在井场完成安装后，检测各部分工作情况正常后，给井口控制箱（21）通电，并接通中央控制室的控制电缆，首次下入全井连续油管时，采用井口控制箱（21）现场直接手动操作的方式，将连续油管下到设计深度，同时测试调整连续油管驱动机构（5）与滚筒驱动装置（17）控制软件的参数，使各传感器信号协同指挥该设备能协调运行，达到自动起下连续油管的状态；

B）远程遥控可遥控起下的连续油管装置上提井内连续油管实验：从中央控制室操作台上将上提连续油管的控制信号发送给井口控制箱（21），井口控制箱（21）内的中央处理器（19）将按照上提连续油管的工作程序先使连续油管夹持机构（7）工作，夹住连续油管并承担井内连续油管的重量；再检测并保证连续油管四闸板防喷器（2）的半封和卡管器处于打开状态，中央处理器（19）接到各动力装置和各检测点反馈的检测信号，确认系统处于上提连续油管的正常状态后，启动连续油管驱动机构（5）和滚筒驱动装置（17）工作，上提连续油管一定长度，完成遥控上提连续油管的操作实验；遥控下入连续油管到设计深度，从中央控制室的操作台上将下放连续油管的控制信号发送给井口控制箱（21），井口控制箱（21）内的中央处理器（19）将按照下放连续油管的工作程序，巡检确认各检测点反馈的检测信号，确认系统处于下放连续油管的正常工作状态后，启动连续油管驱动机构（5）和滚筒驱动装置（17）工作，下放连续油管长度与上提连续油管长度一致，完成遥控下放连续油管的操作；

C）可遥控起下的连续油管装置上的多通道连续油管向井下注入流体时，中央控制室和井口控制箱（21）内的设备始终处于待命工作状态，中央控制室内的值班人员可通过操控台显示屏切换监视现场每口流体注入井上的连续油管装置的工作状态，当某一口流体注入井井下温度、压力变化，需要上提井内连续油管时，中央控制室内对应的操控台显示屏上，以声音和图像的形式，提示值班人员向井口控制箱（21）发送上提井内连续油管的指令，该注入井的遥控连续油管起下装置被激活，开始按照设定好的上提连续油管程序工作，直到完成上提高度，装置重新回到待命状态。

说明书

操作和控制连续油管作业的设备

技术领域

[0001] 本发明涉及一种操作和控制连续油管作业的设备，特别涉及一种可遥控起下的连续油管装置及操作方法。

背景技术

[0002] 当今全世界在用的连续油管作业设备的操作和控制都是操作人员在施工现场就地操作控制连续油管的起下作业。即一套连续油管起下装置（注入器、连续油管盘管器）配一套液压动力源、一套电动或液压控制室、一套井口防喷装置（四闸板防喷器、动密封器），操作人员在井口对1口井实地操作完成连续油管的起下作业。而随着连续油管应用领域的不断扩大，连续油管设备在油田的注气（汽）驱油、煤矿的气化采煤流体注入领域的应用越来越多。由于该领域工艺技术的特殊性，流体注入一般是多口井同时注入，每口注入井需要一套连续油管起下设备在井口待命，当注入流体的过程中井下的温度、压力等参数变化到需要提（放）井内的连续油管时，地面技术人员就要以较短的时间操作井口连续油管设备运行，实施井内连续油管的起下作业。传统的人在本地操作的连续油管设备，每口注入井的每套连续油管设备都要有人轮流值班，监视和控制连续油管设备运行，设备投入成本高，操作人员值班人员多，管理难度大，设备运行费用大经济效益差。

发明内容

[0003] 本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种可遥控起下的连续油管装置及操作方法，提供一种能够遥控操作的连续油管起下设备，操作人员远离连续油管设备，就能远程集中遥控操作流体注入连续油管的起下作业，为多扣流体注入井的多套连续油管设备的集中监控，减少管理难度，降低运行成本，优化资源配置提供条件。

[0004] 本发明提到的可遥控起下的连续油管装置，其技术方案是：包括注入井口、连续油管四闸板防喷器、连续油管密封器、称重传感器、连续油管驱动机构、注入器液压源及动力分配装置、连续油管夹持机构、注入器支架、位移传感器、弹力伸缩器及测力传感器、注入器鹅颈、连续油管、承力支架、排管器、测长仪、连续油管滚筒、滚筒驱动装置、信号箱、中央处理器、操控台显示屏、井口控制箱、控制及动力线缆和连续油管盘管器，注入井口上固定连续油管四闸板防喷器，连续油管四闸板防喷器的上部安装连续油管密封器，注入井口上部固定注入器支架，注入器支架内部设有连续油管驱动机构，连续油管驱动机构上固定连续油管夹持机构，称重传感器安装在连续油管驱动机构和连续油管夹持机构的下部，连续油管驱动机构连接注入器液压源及动力分配装置，注入器鹅颈铰支在注入器支架的上部，位移传感器和弹力伸缩器及测力传感器安装在注入器鹅颈与注入器支架之间，承力支架的一端固定在注入器支架上，承力支架的另一端连接固定连续油管盘管器，连续油管盘管器通过转轴连接在连续油管滚筒的内部，连续油管滚筒连接滚筒驱动装置，滚筒驱动装置安装在连续油管盘管器上，连续油管滚筒上设有排管器，所述的排管器上安装测长仪，连续油管穿过测长仪的内腔，连续油管穿过排管器缠绕在连续油管滚筒上，所述的连续油管盘管器的侧面固定井口控制箱，井口控制箱内部设有信号箱、中央处理器和操控台显示屏，井口控制箱通过中央处理器控制连续油管驱动机构、测力传感器和注入器液压源及动力分配装置，完成对连续油管的起下作业。

[0005] 上述的盘管器与承力支架之间通过测力传感器相连。

[0006] 本发明提到的一种可遥控起下的连续油管装置的操作方法，包括以下几个步骤：

[0007] A）连续油管起下装置在井场完成安装后，检测各部分工作情况正常后，给井口控制箱通电，并接通中央控制室的控制电缆，首次下入全井连续油管时，采用井口控制箱现场直接手动操作的方式，将连续油管下到设计深度，同时测试调整连续油管驱动机构与滚筒驱动装置控制软件的参数，使各传感器信号协同指挥该设备能协调运行，达到自动起下连续油管的状态；

[0008] B）远程遥控操作连续油管起下装置上提井内连续油管实验：从中心控制室操作台上将上提连续油管的控制信号发送给井口控制箱，井口控制箱内的中央处理器将按照上提连续油管的工作程序先使连续油管夹持机构工作，夹住连续油管并承担井内连续油管的重量；再检测并保证连续油管四闸板防喷器的半封和卡管器处于打开状态，中央处理器接到各动力装置和各检测点反馈的检测信号，确认系统处于上提连续油管的正常状态后，启动连续油管驱动机构和滚筒驱动装置工作，上提连续油管一定长度，完成遥控上提连续油管的操作实验；遥控下入连续油管到设计深度，从中央控制室的操作台上将下放连续油管的控制信号发送给井口控制箱，井口控制箱内的中央处理器将按照下放连续油管的工作程序，巡检确认各检测点反馈的检测信号，确认系统处于下放连续油管的正常工作状态后，启动连续油管驱动机构和滚筒驱动装置工作，下放连续油管长度与上提连续油管长度一致，完成遥控下放连续油管的操作；

[0009] C）可遥控起下的连续油管装置上的多通道连续油管向井下注入流体时，中央控制室和井口控制箱内的设备始终处于待命工作状态，中央控制室内的值班人员可通过显示屏切换监视现场每口流体注入井上的连续油管装置的工作状态，当某一口流体注入井井下温度、压力变化，需要上提井内连续油管时，中央控制室内对应的显示屏上，以声音和图像的形式，提示值班人员向井口控制箱发送上提井内连续油管的指令，该注入井的遥控连续油管起下装置被激活，开始按照设定好的上提连续油管程序工作，直到完成上提高度，装置重新回到待命状态。

[0010] 本发明的有益效果是：实现远程集中遥控操作流体注入连续油管的起下作业，为多扣流体注入井的多套连续油管设备的集中监控，减少管理难度，降低运行成本，优化资源配置提供条件。

附图说明

[0011] 附图1是本发明的结构示意图；

[0012] 上图中：注入井口1、连续油管四闸板防喷器2、连续油管密封器3、称重传感器4、连续油管驱动机构5、注入器液压源及动力分配装置6、连续油管夹持机构7、注入器支架8、位移传感器9、弹力伸缩器10、注入器鹅颈11、连续油管12、承力支架13、排管器14、测长仪15、连续油管滚筒16、滚筒驱动装置17、信号箱18、中央处理器19、操控台显示屏20、井口控制箱21、控制及动力线缆22、连续油管盘管器23和测力传感器24。

具体实施方式

[0013] 结合附图1，对本发明作进一步的描述：

[0014] 本发明提到的一种可遥控起下的连续油管装置包括注入井口1、连续油管四闸板防喷器2、连续油管密封器3、称重传感器4、连续油管驱动机构5、注入器液压源及动力分配装置6、连续油管夹持机构7、注入器支架8、位移传感器9、弹力伸缩器及测力传感器10、注入器鹅颈11、连续油管12、承力支架13、排管器14、测长仪15、连续油管滚筒16、滚筒驱动装置17、信号箱18、中央处理器19、操控台显示屏20、井口控制箱21、控制及动力线缆22和连续油管盘管器23，注入井口1上固定连续油管四闸板防喷器2，连续油管四闸板防喷器2的上部安装连续油管密封器3，注入井口1上部固定注入器支架8，注入器支架8内部设有连续油管驱动机构5，连续油管驱动机构5上固定连续油管夹持机构7，称重传感器4安装在连续油管驱动机构5和连续油管夹持机构7的下部，连续油管驱动机构5连接注入器液压源及动力分配装置6，注入器鹅颈11铰支在注入器支架8的上部，位移传感器9和弹力伸缩器10安装在注入器鹅颈11与注入器支架8之间，位移传感器9和弹力伸缩器及测力传感器10用于测量注入器鹅颈11的位移量和注入器鹅颈11的摆动力的大小，承力支架13的一端固定在注入器支架8上，承力支架13的另一端连接固定连续油管盘管器23，承力支架13安装在注入器支架8和连续油管盘管器23之间，用于抵消连续油管滚筒16对连续油管12的拉力所产生注入器支架8的翻到力，使连续油管12的拉力成为该设备的内力，增加连续油管起下装置的稳定性，减少支架8的固定难度，连续油管盘管器23通过转轴连接在连续油管滚筒16的内部，连续油管滚筒16连接滚筒驱动装置17，滚筒驱动装置17安装在连续油管盘管器23上，连续油管滚筒16上设有排管器14，所述的排管器14上安装测长仪15，连续油管12穿过测长仪15的内腔，连续油管12穿过排管器14缠绕在连续油管滚筒16上，所述的连续油管盘管器23的侧面固定井口控制箱21，井口控制箱21内部设有信号箱18、中央处理器19和操控台显示屏20，井口控制箱
21通过中央处理器19控制连续油管驱动机构5、测力传感器24和注入器液压源及动力分配装置6，完成对连续油管的起下作业。

[0015] 其中，盘管器23与承力支架13之间通过测力传感器24相连，用于测量连续油管12的拉力用于控制连续油管的起下装置运行，确保装置及注入井口1的安全。

[0016] 其中，井口控制箱21的操作方式有两种：一是手动操作控制注入器液压源及动力分配装置6驱动注入器和滚筒驱动装置17工作，手动干预注入器与盘管器协调工作；另一种是远程在中央控制室集中操作控制注入井上的连续油管起下装置按照设定好的程序自动起或下连续油管；远程遥控信号可以是有线电线、管线信号、液压信号，也可以是无线通讯信号，其遥控信号的接收并转换成对连续油管起下装置协调工作的指令由井口控制箱21来完成通过控制及动力线缆22输送给各执行机构工作。

[0017] 本发明提到的一种可遥控起下的连续油管装置的操作方法，包括以下几个步骤：

[0018] A）连续油管起下装置在井场完成安装后，检测各部分工作情况正常后，给井口控制箱21通电，并接通中央控制室的控制电缆，首次下入全井连续油管时，采用井口控制箱现场直接手动操作的方式，将连续油管下到设计深度，同时测试调整连续油管驱动机构5与滚筒驱动装置17控制软件的参数，使各传感器信号协同指挥该设备能协调运行，达到自动起下连续油管的状态；

[0019] B）远程遥控操作连续油管起下装置上提井内连续油管实验：从中心控制室操作台上将上提连续油管的控制信号发送给井口控制箱，井口控制箱内的中央处理器19将按照上提连续油管的工作程序先使连续油管夹持机构7工作，夹住连续油管12并承担井内连续油管的重量；再检测并保证连续油管四闸板防喷器2的半封和卡管器处于打开状态，中央处理器19接到各动力装置和各检测点反馈的检测信号，确认系统处于上提连续油管的正常状态后，启动连续油管驱动机构5和滚筒驱动装置17工作，上提连续油管一定长度，完成遥控上提连续油管的操作实验；遥控下入连续油管到设计深度，从中央控制室的操作台上将下放连续油管的控制信号发送给井口控制箱21，井口控制箱21内的中央处理器19将按照下放连续油管的工作程序，巡检确认各检测点反馈的检测信号，确认系统处于下放连续油管的正常工作状态后，启动连续油管驱动机构5和滚筒驱动装置17工作，下放连续油管长度与上提连续油管长度一致，完成遥控下放连续油管的操作；

[0020] C）可遥控起下的连续油管装置上的多通道连续油管向井下注入流体时，中央控制室和井口控制箱内的设备始终处于待命工作状态，中央控制室内的值班人员可通过显示屏切换监视现场每口流体注入井上的连续油管装置的工作状态，当某一口流体注入井井下温度、压力变化，需要上提井内连续油管时，中央控制室内对应的显示屏上，以声音和图像的形式，提示值班人员向井口控制箱21发送上提井内连续油管的指令，该注入井的遥控连续油管起下装置被激活，开始按照设定好的上提连续油管程序工作，直到完成上提高度，装置重新回到待命状态。

[0021] 以上所述，仅是本发明的部分较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本发明要求保护的范围。