連續油管牽引器的實驗裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于連續軟管油田井下作業應用領域,涉及一種連續油管牽引器的實驗裝置。
【背景技術】
[0002]連續油管鉆井技術是指以CT作為鉆井管柱,滑動推進底部鉆具組合進行鉆進的一種新鉆井技術,在提高老油田,頁巖氣、煤層氣及致密氣非常規氣藏,“低壓、低滲、低產”三低油氣藏,以及其它難動用油氣藏的開發效益,降低成本,減少油層污染,保護環境等方面優勢突出,在中國有著廣泛的應用前景。但因CT強度低、在井眼中不旋轉,滑動鉆進時遇阻嚴重,管柱送進困難,鉆壓無法施加,甚至發生卡鉆,使鉆進無法進行,嚴重影響井眼CT滑動鉆井技術的應用與推廣。CT鉆井牽引器能有效克服井下CT滑動阻力,牽引井下CT管柱下入或取出,并為鉆頭提供有效鉆壓,使CT滑動鉆井順利進行,因此研究設計CT鉆井液壓驅動牽引器,對推動我國連續管鉆井技術發展有重要意義。
[0003]井下牽引器即井下爬行器,也叫井下爬行機構、井下拖拉機、井下牽引機器人、井下水力加壓器、井下鉆頭推進器等,是一種能在井底提供牽引力的一種井下工具。井下牽引器按其運動原理可分為滾輪爬行式、履帶爬行式(鏈軌式)和抓靠臂伸縮滑動式(步進式)三種,其中輪式出現最早,伸縮式次之,履帶式最晚。牽引爬行器按其能量來源可分為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,高壓液體驅動牽引爬行器內部渦輪機構,為整個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。混合式牽引器則既可通過地面栗入高壓液體提供能量驅動,又可以通過電纜輸送電能驅動。
[0004]20世紀90年代后期,國外許多公司相繼開發了能夠在井下獨立作業的水平井電纜牽引器。經過多年的發展,到目前為止,有代表性的牽引器產品主要包括:英國Sondex有限公司的Sondex輪式牽引器,丹麥Welltec公司Well 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Schlumberger公司的MaxTRAC伸縮式牽引器、英國ExproGroup公司的SmarTract 伸縮式牽引器、美國 Western Well Tool 公司的 Microhole Drilling Tractor伸縮式牽引器。其中美國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動的、可用于小井眼的牽引器,工作時可保持有效地鉆井液循環;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,電驅動,牽引力較小,工作時不能進行有效的鉆井液循環,一般限于測井行業的應用。
[0005]但無論是哪種牽引器,對國內而言,國外都采取了嚴格的技術保密措施,致使國內對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合作的方式,采用井下牽引器技術進行了水平井產業剖面測井的探索,取得了一定的效果。此后,中國石油大學、哈爾濱工業大學、西南石油學院、大慶石油學院、西安石油大學等國內的少數科研院所也相繼開展了井下牽引器的研究,但主要是針對在大直徑井眼中牽引測井電纜或輸送井下工具用的電驅動輪式牽引器,針對液壓驅動井下CT牽引器的研究很少,也沒有成熟的產品投放市場。
[0006]針對這種情況設計了一種連續油管連續油管牽引器(高德利,侯學軍,等.一種電控液壓驅動連續油管井下牽引器.CN201210290228.X),該牽引器需要在高壓鉆井液循環條件下,模擬利用高壓大排量循環液驅動牽引器牽引連續油管實現井下牽引作業,當前國內沒有合適的滾筒連續油管牽引實驗裝置,常規的實驗室的模擬高壓井筒循環壓力也只有l-3MPa,不能滿足牽引器驅動壓力要求,壓力較高的井筒模擬實驗又不能實現連續油管的連續牽引實驗,同時高壓循環密封問題難以解決,缺少牽引器各種性能測試的儀器設備。因此既能模擬滾筒連續油管牽引方式,又能實現鉆井液高壓(10-20MPa)循環,高排量,同時又具備牽引器各項性能測量的各種儀器設備的模擬實驗平臺,目前還沒有。
【發明內容】
[0007]本發明的目的在于克服現有技術的不足,提供一種連續油管牽引器的實驗裝置,它不僅能模擬連續軟管的起鉆、下鉆作業,還能提供循環液高壓循環,解決了連續油管牽引器實驗平臺不能綜合模擬牽引滾筒連續軟管在高壓環境下進行實驗的牽引器綜合性能參數實驗等技術難題,模擬出更接近現實井筒的工況,有助于連續油管牽引器等井下工具的研究和開發。
[0008]本發明的目的是這樣實現的:
[0009]一種連續油管牽引器的實驗裝置,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,密封罐殼體內設有滾筒、驅動軸,所述滾筒周向固定在驅動軸上,所述驅動軸與密封罐殼體同軸,驅動軸的兩端可轉動支撐于第一密封端蓋、第二密封端蓋,滾筒上纏繞有連續軟管,所述驅動軸支撐于第二密封端蓋的一端設有循環液通道,所述循環液通道的一端沿驅動軸的軸向穿出驅動軸,形成進液口,循環液通道的另一端沿驅動軸的徑向穿出驅動軸,形成出液口,所述連續軟管的輸入端與循環液通道的出液口連通,所述密封罐殼體上設有連續油軟牽引出口,所述連續軟管的牽引端延伸出連續油軟牽引出口,密封罐殼體的下端設有排泄口。
[0010]為了對驅動軸提供動力,優選地,還包括驅動電機,所述驅動電機與驅動軸支撐于第一密封端蓋的一端動力連接。
[0011]為了將外部循環液經循環液通道輸入連續軟管內,優選地,還包括輸入軸,所述輸入軸可轉動支撐于第二密封端蓋,所述驅動軸與輸入軸對接在一起形成一整軸,輸入軸上沿軸向設有循環液孔,該循環液孔與驅動軸上的出液口連通。
[0012]為了控制循環液的壓力大小,優選地,所述輸入軸上設有調節閥。
[0013]為了便于檢修密封罐殼體內部的零部件,優選地,所述密封罐殼體的上部設有檢修窗口,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,使本實驗裝置工作穩定,優選地,所述密封罐殼體的下方設有底座支架,用于支撐密封罐殼體。
[0015]為了連接外部的高壓軟管,優選地,所述連續油軟牽引出口呈四棱錐形,連續油軟牽引出口的頂端設有連接法蘭。
[0016]為了利于排除密封罐殼體內的物質,優選地,所述密封罐殼體的下端設有漏斗,所述漏斗的內腔與密封罐殼體的內腔連通,所述排泄口設置在漏斗的下端。
[0017]為完成連續軟管鉆井、攜砂、除垢、井筒多相流等試驗,優選地,還包括攪拌電機、攪拌軸、攪拌葉輪,所述攪拌軸沿豎向可轉動支撐于漏斗,攪拌軸的上端伸入漏斗的內腔中,攪拌軸的下端位于漏斗的下方,所述攪拌葉輪設于攪拌軸的上端,所述攪拌電機與攪拌軸的下端動力連接。
[0018]由于采用了上述技術方案,本發明具有如下有益效果:
[0019]1、直接用電機驅動滾筒實現滾筒上連續軟管的預拉緊,減小了用真實滾筒進行牽引實驗的成本,避免了牽引器實驗過程中軟管伸縮以及與井壁的摩阻等因素對實驗測試結果的影響,使實驗結果更真實。
[0020]2、直接模擬真實連續軟管作業機的工作液循環方式進行循環,為用高壓循環液驅動牽引器進行牽引實驗提供了必要條件,彌補當前牽引器實驗無高壓循環液驅動的不足。
[0021]3、直接用高壓密封罐殼體將整個模擬牽引滾筒和連續軟管進行高壓密封,為連續油管牽引器在高壓井筒環境下進行牽引實驗提供了必要條件,彌補當前牽引器高壓循環驅動牽引實驗平臺的不足。
[0022]4、該實驗裝置的連續軟管裝置可以模擬連續軟管作業機滾筒循環流阻實驗,彌補連續軟管鉆井循環流阻研究的不足。
[0023]5、該實驗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,拓展了該實驗裝置的功能,彌補現有