專利名稱：一種連續(xù)管注入頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及石油鉆井、修井或測井技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及鉆井、修井或測井施工 中連續(xù)管作業(yè)的地面裝備，是一種連續(xù)管作業(yè)注入頭。
背景技術(shù)：
目前，近年來，隨著石油連續(xù)管作業(yè)技術(shù)在國內(nèi)的迅速發(fā)展，各油田越來越重視連 續(xù)管作業(yè)機械裝備的改進。連續(xù)管注入頭是連續(xù)管裝備的動力核心設(shè)備。它主要有以下三個功能一是為連 續(xù)管和井下工具的下井和起出，提供注入力和上提力，克服重力、井內(nèi)壓力和井筒摩擦力； 二是控制連續(xù)管下入和上提速度，達(dá)到不同作業(yè)工況下的速度要求；三是承受整個懸掛連 續(xù)管和井下工具的重量。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種連續(xù)管注入頭，通過兩個液壓馬達(dá)、兩個主動鏈輪、 兩個從動鏈輪、鏈條、夾緊機構(gòu)、張緊機構(gòu)和測力裝置結(jié)構(gòu)，使連續(xù)管注入頭性能可靠，安裝 維護方便，提高連續(xù)管注入和上提能力強。本實用新型采用的技術(shù)方案是連續(xù)管注入頭，主要由兩個液壓馬達(dá)、兩個主動鏈 輪、兩個從動鏈輪、鏈條、夾緊機構(gòu)、張緊機構(gòu)、測力裝置、箱體、框架和底座組成。箱體由上 箱體和下箱體用螺栓連接而成。其特征是兩臺液壓馬達(dá)都能正反轉(zhuǎn)雙向驅(qū)動。兩臺液壓馬達(dá)的輸出軸通過花鍵或平鍵與 兩個主動鏈輪軸相連，兩個相同的主動鏈輪和同步齒輪通過鍵分別連接在兩個主動鏈輪軸 上，且兩個鏈輪位置對中，兩個同步齒輪嚙合，達(dá)到機械同步。在主動鏈輪軸兩端通過小軸 承座和大軸承座將主動鏈輪總成固定在上箱體兩側(cè)板上，主動鏈輪和同步齒輪位于上箱體 內(nèi)。兩臺液壓馬達(dá)分別安裝在上箱體的兩側(cè)。與上述的兩個主動鏈輪相對應(yīng)的兩個從動鏈輪位于下箱體的下方，從動鏈輪通過 軸承安裝在從動鏈輪軸上，在從動鏈輪的兩側(cè)設(shè)有左右兩對調(diào)節(jié)螺母和背母，通過調(diào)節(jié)螺 母和背母固定從動鏈輪，實現(xiàn)從動鏈輪的對中調(diào)節(jié)和固定。張緊機構(gòu)由張緊液缸和手動調(diào)節(jié)螺桿組成。張緊機構(gòu)位于從動鏈輪軸的兩端，張 緊液缸的缸體下端設(shè)有一個與從動鏈輪軸配合的半圓塊，通過半圓塊與從動鏈輪軸配合接 觸，張緊液缸的活塞桿通過連接塊固定在下箱體上。手動調(diào)節(jié)螺桿穿過下箱體側(cè)板和從動 鏈輪軸與張緊液缸的半圓塊螺紋連接，調(diào)節(jié)螺桿的下端安裝一個固定螺母。通過張緊液缸 或者通過手動調(diào)節(jié)螺桿可以調(diào)節(jié)從動鏈輪與主動鏈輪之間的相對位置，使鏈條張緊。主動鏈輪通過鏈條驅(qū)動從動鏈輪。鏈條由鏈板、滾子和銷軸組成的左右兩排滾子 鏈和背部中間位置帶有滾輪的夾持塊組成。夾持塊的表面形狀為半圓形、帶溝槽的半圓形 或帶溝槽的“V”形。夾持塊上帶有一定的表面形狀，是根據(jù)連續(xù)管直徑和壁厚設(shè)計的，兩個 夾持塊相對能卡緊連續(xù)管外壁，普通技術(shù)人員能完成夾持塊的表面形狀設(shè)計。[0010]夾緊機構(gòu)主要由夾緊梁、夾緊液缸和夾緊軸組成。浮動的夾緊梁通過軸套安裝在 夾緊軸上，夾緊液缸位于夾緊軸的兩端。夾緊時，夾緊液缸驅(qū)動夾緊軸，帶動夾緊軸上的浮 動加載梁，使左右加載梁與夾持塊背部的滾輪接觸，推動夾持塊夾緊連續(xù)管。測力機構(gòu)由上稱重傳感器、下稱重傳感器、橫梁、下箱體和底座組成。下箱體、測力 機構(gòu)、底座和連續(xù)管構(gòu)成一個測力杠桿，由上稱重傳感器和下稱重傳感器分別測量連續(xù)管 的注入力和上提力。上稱重傳感器和下稱重傳感器位于注入頭的下后方。液壓馬達(dá)正反轉(zhuǎn)動，驅(qū)動主動鏈輪正反轉(zhuǎn)動，主動鏈輪驅(qū)動鏈條和鏈條上的夾持 塊上下運動，帶動夾緊狀態(tài)的連續(xù)管上下運動，從而達(dá)到注入和提升連續(xù)管的目的。由上稱 重傳感器和下稱重傳感器通過杠桿機構(gòu)測量連續(xù)管注入和上提力的大小。連續(xù)管注入頭工作原理注入連續(xù)管時，啟動兩個液壓馬達(dá)1同時向內(nèi)轉(zhuǎn)動，驅(qū)動主動鏈輪軸22帶動兩個 主動鏈輪2向內(nèi)轉(zhuǎn)動，并通過安裝在主動鏈輪軸22上的同步齒輪21保持兩個主動鏈輪2 同步；通過鏈條4，主動鏈輪2帶動下部的兩個從動鏈 輪3轉(zhuǎn)動；通過張緊機構(gòu)6中的調(diào)節(jié) 張緊液缸15或手動調(diào)節(jié)螺桿16，使鏈條4達(dá)到合適的張緊力；通過調(diào)節(jié)夾緊液缸14，使夾 緊梁13推動鏈條4上的夾持塊23夾緊連續(xù)管，根據(jù)不同的井深和連續(xù)管直徑，可通過調(diào) 節(jié)夾緊液缸14的液壓力達(dá)到合適的夾緊力，以達(dá)到較好的夾持效果，并減小對連續(xù)管的損 傷；同步向內(nèi)轉(zhuǎn)動的主動鏈輪2帶動鏈條4向下運動，鏈條4上的夾持塊23夾緊連續(xù)管并 帶動連續(xù)管一同向下運動，實現(xiàn)連續(xù)管的注入；測力裝置7上的上稱重傳感器11通過下箱 體29、橫梁34和底座10組成的杠桿機構(gòu)準(zhǔn)確測量出注入力的大小。上提連續(xù)管時，啟動液壓馬達(dá)1驅(qū)動兩個主動鏈輪軸22帶動主動鏈輪2同時向外 轉(zhuǎn)動，通過安裝在主動鏈輪軸22上的同步齒輪21保持兩個主動鏈輪2同步；從動鏈輪3， 張緊機構(gòu)6、夾緊機構(gòu)5的工作原理與注入時相同；同步向外轉(zhuǎn)動的主動鏈輪2帶動鏈條4 向上運動，鏈條4上的夾持塊23夾緊連續(xù)管并帶動連續(xù)管一同向上運動，實現(xiàn)連續(xù)管的上 提；測力裝置7上的下稱重傳感器12通過下箱體29、橫梁34和底座10組成的杠桿機構(gòu)準(zhǔn) 確測量出上提力的大小。張緊機構(gòu)6調(diào)節(jié)時，可以由張緊液缸15通過液壓系統(tǒng)進行從動鏈輪3與主動鏈輪 2之間的相對位置，也可以通過手動，轉(zhuǎn)動手動調(diào)節(jié)螺桿16進行調(diào)節(jié)，從而達(dá)到張緊鏈條的 目的。在安裝時，通過轉(zhuǎn)動從動鏈輪軸20上的左右調(diào)節(jié)螺母17，調(diào)節(jié)從動鏈輪3的軸向位 置，使主動鏈輪2和從動鏈輪3之間用于夾持連續(xù)管的鏈條4保持上下垂直，以減小附加載 荷和對連續(xù)管的傷害，調(diào)整好后，用左右背母18固定，防止作業(yè)中發(fā)生變動。本實用新型的有益效果本實用新型連續(xù)管注入頭，能實現(xiàn)下連續(xù)管的三個功能 下井和起出連續(xù)管和井下工具；控制連續(xù)管下入和上提速度；承受懸掛連續(xù)管和井下工具 的重量。另外具有正反轉(zhuǎn)動的兩個液壓馬達(dá)通過液壓系統(tǒng)實現(xiàn)同步，利用固定在兩根平行主動鏈輪 軸上的同步齒輪嚙合實現(xiàn)機械同步。能通過液缸自動調(diào)節(jié)和手動調(diào)節(jié)螺桿手動調(diào)節(jié)張緊機構(gòu)。通過下箱體、橫梁、底座組成的杠桿機構(gòu)和上下兩個稱重傳感器，能準(zhǔn)確測量注入 力與上提力。能進行鏈條的對中調(diào)節(jié)。
圖Ia是本實用新型連續(xù)管注入頭裝配結(jié)構(gòu)示意圖。圖Ib是圖Ia的左視圖。圖2a注入頭內(nèi)的裝配示意圖；圖2b是圖2a的左視圖。圖3是從動鏈輪3總成和張緊機構(gòu)6的連接結(jié)構(gòu)示意圖。圖4a是鏈條4結(jié)構(gòu)示意圖；圖4b是圖4a的反面示意圖。圖5是主動鏈輪2總成結(jié)構(gòu)示意圖。其中，1.液壓馬達(dá)，2.主動鏈輪，3.從動鏈輪，4.鏈條，5.夾緊機構(gòu)，6.張緊機構(gòu)， 7.測力裝置，8.箱體，9.框架，10.底座，11.上稱重傳感器，12.下稱重傳感器，13.夾緊梁， 14.夾緊液缸，15.張緊液缸，16.手動調(diào)節(jié)螺桿，17.調(diào)節(jié)螺母，18.背母，19.軸承，20.從動 鏈輪軸，21.同步齒輪，22.主動鏈輪軸，23.夾持塊，24.鏈板，25.滾子，26.銷軸，27.滾輪， 28.上箱體，29.下箱體，30.小軸承座，31.大軸承座，32.連接塊，33.夾緊軸，34.橫梁。
具體實施方式
實施例1 以一個連續(xù)管注入頭為例，對實用新型作詳細(xì)說明。本實用新型連續(xù)管注入頭，主要由兩個液壓馬達(dá)1、兩個主動鏈輪2、兩個從動鏈 輪3、鏈條4、夾緊機構(gòu)5、張緊機構(gòu)6、測力裝置7、箱體8、框架9和底座10組成。箱體8由 上箱體28和下箱體29用螺栓連接而成。參閱圖5。兩臺液壓馬達(dá)1都能正反轉(zhuǎn)雙向驅(qū)動。兩臺液壓馬達(dá)1的輸出軸通過 花鍵或平鍵與兩個主動鏈輪軸22相連，兩個相同的主動鏈輪2和同步齒輪21通過鍵分別 連接在兩個主動鏈輪軸22上，且兩個鏈輪位置對中，兩個同步齒輪21嚙合，達(dá)到機械同步。 在主動鏈輪軸兩端通過小軸承座30和大軸承座31將主動鏈輪總成固定在上箱體28兩側(cè) 板上，主動鏈輪2和同步齒輪21位于上箱體28內(nèi)。兩臺液壓馬達(dá)1分別安裝在上箱體28 的兩側(cè)，參閱圖2a和圖2b。與上述的兩個主動鏈輪2相對應(yīng)的兩個從動鏈輪3位于下箱 體29的下方。參閱圖3。從動鏈輪3通過軸承19安裝在從動鏈輪軸20上，在從動鏈輪3 的兩側(cè)設(shè)有左右兩對調(diào)節(jié)螺母17和背母18，通過調(diào)節(jié)螺母17和背母18，實現(xiàn)從動鏈輪3 的對中調(diào)節(jié)和固定。張緊機構(gòu)6由張緊液缸15和手動調(diào)節(jié)螺桿16組成。張緊機構(gòu)6位于從動鏈輪軸 20的兩端，張緊液缸15的缸體下端設(shè)有一個與從動鏈輪軸20配合的半圓塊，通過半圓塊與 從動鏈輪軸20配合接觸，張緊液缸15的活塞桿通過連接塊32固定在下箱體29上。手動 調(diào)節(jié)螺桿16穿過下箱體29側(cè)板和從動鏈輪軸20與張緊液缸的半圓塊螺紋連接，調(diào)節(jié)螺桿 的下端安裝一個固定螺母。通過張緊液缸15或者通過手動調(diào)節(jié)螺桿16可以調(diào)節(jié)從動鏈輪 3與主動鏈輪2之間的相對位置，使鏈條4張緊。主動鏈輪2通過鏈條4驅(qū)動從動鏈輪3。參閱圖4a和圖4b。鏈條4由鏈板24，滾 子25，銷軸26組成的左右兩排滾子鏈和背部中間位置帶有滾輪27的夾持塊23組成。夾持 塊23的表面形狀為半圓形、帶溝槽的半圓形或帶溝槽的“V”形。夾持塊23上帶有一定的 表面形狀，是根據(jù)連續(xù)管直徑和壁厚設(shè)計的，兩個夾持塊23相對能卡緊連續(xù)管外壁，普通 技術(shù)人員能完成夾持塊23的表面形狀設(shè)計。[0034]參閱圖2a。夾緊機構(gòu)5主要由夾緊梁13、夾緊液缸14和夾緊軸33組成。浮動的夾緊梁13通過軸套安裝在夾緊軸33上，夾緊液缸14位于夾緊軸33的兩端。夾緊時，夾緊 液缸14驅(qū)動夾緊軸33，帶動夾緊軸33上的浮動加載梁13，使左右加載梁13與夾持塊23 背部的滾輪27接觸，推動夾持塊23夾緊連續(xù)管。參閱圖lb。測力機構(gòu)7由上稱重傳感器11、下稱重傳感器12，橫梁34，下箱體29 和底座10組成。下箱體29，測力機構(gòu)7，底座10和連續(xù)管構(gòu)成一個測力杠桿，由上稱重傳 感器11和下稱重傳感器12分別測量連續(xù)管的注入力和上提力。上稱重傳感器11和下稱 重傳感器12位于注入頭的下后方。該連續(xù)管注入頭的主要工作參數(shù)為夾持管子尺寸范圍11/4” 11/2”最大注入力60kN最大上提力120kN系統(tǒng)壓力2 IMPa液壓馬達(dá)1正反轉(zhuǎn)動，驅(qū)動主動鏈輪2正反轉(zhuǎn)動，主動鏈輪2驅(qū)動鏈條4和鏈條4 上的夾持塊23上下運動，帶動夾緊狀態(tài)的連續(xù)管上下運動，從而達(dá)到注入和提升連續(xù)管的 目的。由上稱重傳感器11和下稱重傳感器12通過杠桿機構(gòu)測量連續(xù)管注入和上提力的大 小。
權(quán)利要求一種連續(xù)管注入頭，主要由兩個液壓馬達(dá)(1)、兩個主動鏈輪(2)、兩個從動鏈輪(3)、鏈條(4)、夾緊機構(gòu)(5)、張緊機構(gòu)(6)、測力裝置(7)、箱體(8)、框架(9)和底座(10)組成，箱體(8)由上箱體(28)和下箱體(29)用螺栓連接而成，其特征是兩臺液壓馬達(dá)(1)的輸出軸通過花鍵或平鍵與兩個主動鏈輪軸(22)相連，兩個相同的主動鏈輪(2)和同步齒輪(21)通過鍵分別連接在兩個主動鏈輪軸(22)上，且兩個鏈輪位置對中，兩個同步齒輪(21)嚙合；在主動鏈輪軸兩端通過小軸承座(30)和大軸承座(31)將主動鏈輪總成固定在上箱體(28)兩側(cè)板上，主動鏈輪(2)和同步齒輪(21)位于上箱體(28)內(nèi)，兩臺液壓馬達(dá)(1)分別安裝在上箱體(28)的兩側(cè)；與上述的兩個主動鏈輪(2)相對應(yīng)的兩個從動鏈輪(3)位于下箱體(29)的下方，從動鏈輪(3)通過軸承(19)安裝在從動鏈輪軸(20)上，在從動鏈輪(3)的兩側(cè)設(shè)有左右兩對調(diào)節(jié)螺母(17)和背母(18)，通過調(diào)節(jié)螺母(17)和背母(18)固定從動鏈輪(3)；張緊機構(gòu)(6)由張緊液缸(15)和手動調(diào)節(jié)螺桿(16)組成，張緊機構(gòu)(6)位于從動鏈輪軸(20)的兩端，張緊液缸(15)的缸體下端設(shè)有一個與從動鏈輪軸(20)配合的半圓塊，通過半圓塊與從動鏈輪軸(20)配合接觸，張緊液缸(15)的活塞桿通過連接塊(32)固定在下箱體(29)上，手動調(diào)節(jié)螺桿(16)穿過下箱體(29)側(cè)板和從動鏈輪軸(20)與張緊液缸的半圓塊螺紋連接，調(diào)節(jié)螺桿的下端安裝一個固定螺母；鏈條(4)是由鏈板(24)、滾子(25)和銷軸(26)組成的左右兩排滾子鏈和背部中間位置帶有滾輪(27)的夾持塊(23)組成，夾持塊(23)的表面形狀為半圓形、帶溝槽的半圓形或帶溝槽的“V”形；夾緊機構(gòu)(5)主要由夾緊梁(13)、夾緊液缸(14)和夾緊軸(33)組成，浮動的夾緊梁(13)通過軸套安裝在夾緊軸(33)上，夾緊液缸(14)位于夾緊軸(33)的兩端；測力機構(gòu)(7)由上稱重傳感器(11)、下稱重傳感器(12)、橫梁(34)、下箱體(29)和底座(10)組成，下箱體(29)、測力機構(gòu)(7)、底座(10)和連續(xù)管構(gòu)成一個測力杠桿，上稱重傳感器(11)和下稱重傳感器(12)位于注入頭的下后方。
專利摘要連續(xù)管注入頭，應(yīng)用于石油鉆井、修井或測井使用連續(xù)管作業(yè)的施工中。兩臺液壓馬達(dá)的輸出軸通過花鍵或平鍵與兩個主動鏈輪軸相連，安裝在上箱體的兩側(cè)；兩個從動鏈輪位于下箱體的下方。張緊機構(gòu)由張緊液缸和手動調(diào)節(jié)螺桿組成。鏈條是由鏈板、滾子和銷軸組成的左右兩排滾子鏈和背部中間位置帶有滾輪的夾持塊組成。夾緊機構(gòu)主要由夾緊梁、夾緊液缸和夾緊軸組成。效果是能實現(xiàn)下連續(xù)管的三個功能下井和起出連續(xù)管和井下工具；控制連續(xù)管下入和上提速度；承受懸掛連續(xù)管和井下工具的重量。能進行鏈條的對中調(diào)節(jié)。
文檔編號E21B19/08GK201567978SQ200920277610
公開日2010年9月1日 申請日期2009年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月25日
發(fā)明者楊暉, 邵強, 郭慧娟, 馬青芳 申請人:中國石油天然氣集團公司;中國石油集團鉆井工程技術(shù)研究院