连续油管的注入头装置及连续油管设备的制作方法

1.本发明涉及油管注入设备技术领域，尤其涉及一种连续油管的注入头装置及连续油管的注入系统。


背景技术：

2.连续油管设备包括油管滚筒和注入头装置，在作业情况下由油管滚筒不断输送油管进入注入头装置，并且通过注入头装置实现下注与起升油管，进而完成连续油管相关作业。在连续油管设备作业期间，井下遇卡是井场遇到问题之一，传统方式通过注入头装置反复起升下降与外部的解卡设备相结合实现连续油管解卡。
3.然而，现有技术中的解卡装置为注入头装置之外的独立设备，单独设置解卡装置增加了设备移运、现场拆装及成本。


技术实现要素：

4.本发明提供一种连续油管的注入头装置及连续油管设备，有效降低了解卡装置移运和拆装成本。
5.本发明的第一方面提供一种连续油管的注入头装置，包括：
6.注入头本体，包括框架、油管输送装置以及注入头夹紧机构，所述油管输送装置和所述注入头夹紧机构都设置在所述框架内，所述油管输送装置用于输送油管，所述注入头夹紧机构能够卡紧和松开所述油管；
7.解卡装置，能够卡紧和松开所述油管；
8.第一直线驱动机构，设置于所述框架上，并且与所述解卡装置相连接，所述第一直线驱动机构能够驱动所述解卡装置往复位移。
9.根据本发明提供的连续油管的注入头装置，所述解卡装置包括：
10.基座，所述第一直线驱动机构与所述基座相连接，所述基座设置有供油管穿过的第一通孔；
11.卡瓦，至少设置为两个，所述卡瓦设置于基座内，所述卡瓦环绕所述第一通孔设置，并且所述卡瓦能够沿相互靠拢或远离的方向滑动；
12.第二直线驱动机构，用于驱动各个所述卡瓦滑动。
13.根据本发明提供的连续油管的注入头装置，所述第一直线驱动机构为多个，并且各个所述第一直线驱动机构均与所述基座相连接。
14.根据本发明提供的连续油管的注入头装置，还包括：支撑架，所述支撑架与所述框架相连接，所述第一直线驱动机构和所述解卡装置设置于所述支撑架上。
15.根据本发明提供的连续油管的注入头装置，所述支撑架包括：一对横梁，一对所述横梁间隔设置，一对所述横梁之间形成供油管穿过的空间，所述第一直线驱动机构与所述横梁相连接。
16.根据本发明提供的连续油管的注入头装置，所述第一直线驱动机构包括油缸，所
述油缸的活塞杆与所述基座相连接。
17.根据本发明提供的连续油管的注入头装置，所述第二直线驱动机构设置为多个，每个所述第二直线驱动机构包括一个油缸，并且所述油缸与所述卡瓦一一对应，所述油缸的缸座与所述基座固定连接，所述油缸的活塞杆与所述卡瓦相连接。
18.根据本发明提供的连续油管的注入头装置，还包括：导向装置，用于油管导向，所述导向装置设置于所述框架顶部，所述导向装置的出口与所述解卡装置的入口相对应。
19.根据本发明提供的连续油管的注入头装置，所述导向装置包括弧形导向架，所述油管沿所述弧形导向架延伸。
20.本发明的第二方面提供一种连续油管设备，包括如上任一项所述的连续油管的注入头装置。
21.有益效果：
22.一、本发明提供的一种连续油管的注入头装置，包括注入头本体、解卡装置及第一直线驱动机构，其中，注入头本体的结构与现有技术中的注入头结构相同，注入头本体包括框架、油管输送装置以及注入头夹紧机构，油管输送装置和注入头夹紧机构都设置在框架内，油管输送装置用于向井下注入油管提供注入动力，当需要停止输送油管时，注入头夹紧机构能够卡住油管，实现油管的固定。
23.本发明中将解卡装置和第一直线驱动机构集成在了注入头本体上，其中，解卡装置能够卡紧和松开所述油管，第一直线驱动机构设置于框架上，并且第一直线驱动机构与解卡装置相连接，第一直线驱动机构能够驱动解卡装置往复位移。
24.当油管注入井下过程中遇卡时，本发明提供的注入头装置的解卡过程包括步骤：
25.s10，控制解卡装置将油管卡紧；
26.s12，控制注入头本体的注入头夹紧机构松开油管；
27.s13，控制第一直线驱动机构提升解卡装置，进而实现解卡装置的高负载提升，即，实现油管与解卡装置同时提升；
28.s14，控制注入头本体的注入头夹紧机构卡紧油管；
29.s15，控制解卡装置松开油管，并且通过注入头本体驱动注入头夹紧机构提升，进而实现注入头夹紧机构的高负载提升，即，实现油管与注入头夹紧机构同时提升；
30.s16，重复上述步骤s10至s15。
31.如此设置，有效解决了油管注入井下过程中的遇卡解卡问题，而且，本发明提供的注入头装置，将解卡装置和第一直线驱动机构集成在了注入头本体上，便于运输，且解卡时不需拆装任何装置，有效提高了作业效率，降低了运输和拆装成本。
32.而且，需要说明的是，本发明提供的注入头装置，利用了注入头本体自身的注入头夹紧机构作为解卡时的卡瓦装置，有效提高了设备的利用率，简化了解卡装置的结构，降低了装置整体的成本。
33.二、本发明提供的进一步技术方案中，解卡装置包括基座、卡瓦和第二直线驱动机构，其中，第一直线驱动机构与基座相连接，第一直线驱动机构能够驱动基座往复位移，基座设置有供油管穿过的第一通孔，卡瓦至少设置为两个，卡瓦设置于基座内，卡瓦环绕第一通孔设置，并且卡瓦能够沿相互靠拢或远离的方向滑动；第二直线驱动机构，用于驱动各个所述卡瓦滑动。
34.如此设置，油管从基座的第一通孔中穿过，当第二直线驱动机构驱动卡瓦向相互靠拢的方向位移时，多个卡瓦能够将油管夹紧在多个卡瓦之间，当第二直线驱动机构驱动卡瓦向相互远离的方向位移时，油管能够被松开。
35.三、本发明提供的进一步技术方案中，第一直线驱动机构为多个，并且各个第一直线驱动机构均与基座相连接。如此设置，多个第一直线驱动机构能够同时驱动基座进行提升，有效提高了高负载提升时的稳定性。
36.四、本发明还提供了一种连续油管设备，连续油管设备用于将油管连续注入井下，本发明提供的连续油管设备包括如上任一项所述的连续油管的注入头装置。如此设置，本发明提供的连续油管设备，有效解决了油管注入井下过程中的遇卡解卡问题，而且本发明提供的连续油管设备便于运输，且解卡时不需拆装任何装置，大大提高了作业效率，降低了运输和拆装成本。该有益效果的推导过程与上述注入头装置所带来的有益效果的推导过程大体类似，此处不再赘述。
附图说明
37.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
38.图1是本发明实施例中注入头装置结构示意图；
39.图2是本发明实施例中解卡装置结构示意图；
40.图3是图2中a-a截面示意图；
41.图4是本发明实施例中解卡装置俯视结构示意图；
42.11：框架；12：解卡装置；13：导向装置；
43.14：基座；15：第二直线驱动机构；16：底板；
44.17：第一直线驱动机构；18：支撑架；19：卡瓦；
45.20：第一通孔。
具体实施方式
46.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
47.下面结合图1-图4描述本发明实施例中的连续油管的注入头装置，本实施例提供的注入头装置包括注入头本体、解卡装置12和第一直线驱动机构17。
48.其中，注入头本体用于向井下下注油管，为油管提供注入力，使油管能够沿着井的延伸方向移动。注入头本体包括框架11、油管输送装置以及注入头夹紧机构。在一些实施例中，框架11通过型材焊接而成，整体轮廓可以呈长方体状。
49.油管输送装置用于提供油管注入井下的注入力，注入头夹紧机构能够卡紧和松开油管，当油管输送装置停止输送油管时，注入头夹紧机构能够卡紧油管，将油管固定，防止
油管继续注入井下或者由井下向外弹出。需要说明的是，注入头本体的具体结构可参照现有技术中的用于向井下连续注入油管的注入头装置，注入头本体的具体结构此处不再进行赘述。
50.本实施例提供的连续油管的注入头装置，在注入头本体上集成有解卡装置12和第一直线驱动机构17。具体地，第一直线驱动机构17设置在注入头本体的框架11上，并且第一直线驱动机构17与解卡装置12相连接，第一直线驱动机构17能够驱动解卡装置12往复直线位移。
51.解卡装置12能够卡紧和松开油管，第一直线驱动机构17能够驱动解卡装置12往复位移。
52.当油管注入井下过程中遇卡时，本实施例提供的注入头装置的解卡过程包括步骤：
53.s10，控制解卡装置12将油管卡紧；
54.s12，控制注入头本体的注入头夹紧机构松开油管；
55.s13，控制第一直线驱动机构17提升解卡装置12，进而实现解卡装置12的高负载提升，即，实现油管与解卡装置12同时提升；
56.s14，控制注入头本体的注入头夹紧机构卡紧油管；
57.s15，控制解卡装置12松开油管，并且通过注入头本体驱动注入头夹紧机构提升，进而实现注入头夹紧机构的高负载提升，即，实现油管与注入头夹紧机构同时提升；
58.s16，重复上述步骤s10至s15。
59.如此设置，有效解决了油管注入井下过程中的遇卡解卡问题，而且，本发明提供的注入头装置，将解卡装置12和第一直线驱动机构17集成在了注入头本体上，便于运输，且解卡时不需拆装任何装置，有效提高了作业效率，降低了运输和拆装成本。
60.而且，需要说明的是，本实施例提供的注入头装置，利用了注入头本体自身的注入头夹紧机构作为解卡时的卡瓦装置，有效提高了设备的利用率，简化了解卡装置的结构，降低了装置整体的成本。
61.在进一步的实施例中，如图2-图4所示，解卡装置12包括基座14、卡瓦19和第二直线驱动机构15，其中，在一些实施例中，基座14可设置为具有内腔的壳体结构，如图3所示，基座14设置有将其上下两端贯穿的第一通孔20，以便油管由第一通孔20穿过基座14。
62.卡瓦19至少设置为两个，卡瓦19设置于基座14的内腔中。在一些实施例中，卡瓦19可设置为三个，并且三个卡瓦19设置为扇形的环状结构，当三个卡瓦19相互靠拢在一起时，能够形成一个整环状结构，并且该整环结构的内径小于油管的外径。
63.各个卡瓦19都可位移地设置在基座14的内腔之中，并且油管从三个卡瓦19围成的空间内穿过。第二直线驱动机构15用于驱动各个卡瓦19滑动。
64.当解卡装置12需要卡紧油管时，第二直线驱动机构15驱动各个卡瓦19相互靠近，并将油管夹紧。当解卡装置12需要松开油管时，第二直线驱动机构15驱动各个卡瓦19相互远离，进而能够松开油管。
65.在进一步的实施例中，第一直线驱动机构17为多个，并且各个第一直线驱动机构17均与基座14相连接。在一些实施例中，第一直线驱动机构17可以设置为四个，四个第一直线驱动机构17都连接在注入头本体的框架11上，并且各个第一直线驱动机构17的驱动端与
基座14的不同位置相连接。比如，当基座14设置为长方形结构时，四个第一直线驱动机构17的驱动端可分别连接在基座14的四个角部位置。
66.为了方便连接，在一些实施例中，基座14的底部可设置有底板16，底板16的外周位置可均匀分布有连接孔，第一直线驱动机构17的驱动端对应设置有连接孔，通过插装于底板16和驱动端的连接孔的螺栓、销钉等连接件可实现二者的连接。
67.多个第一直线驱动机构17能够同步驱动解卡装置12上下位移，进而能够提供足够的驱动力，使解卡装置12提升油管。
68.为了方便设置第一直线驱动机构17，本实施例提供的注入头装置还包括支撑架18，支撑架18与框架11相连接，第一直线驱动机构17和解卡装置12设置于支撑架18上。
69.在一些实施例中，支撑架18连接在框架11的上部位置，油管依次穿过解卡装置12和注入头本体的油管输送装置后注入井下。支撑架18设置有供油管穿过的空间，由解卡装置12穿过的油管穿过支撑架18后进入到注入头本体内。第一直线驱动机构17可通过螺栓、销钉等连接件连接在支撑架18上，或者，第一直线驱动机构17也可通过焊接的方式与支撑架18相连接。
70.在一些实施例中，支撑架18包括一对横梁，横梁具体可设置为空心型材结构，横梁的两端分别通过螺栓、销钉等连接件或通过焊接方式与注入头本体的框架11相连接。一对横梁间隔设置，一对横梁之间形成供油管穿过的空间，第一直线驱动机构17与横梁相连接。
71.上述第一直线驱动机构17可以具体设置为油缸，油缸的缸座连接在横梁上，油缸的活塞杆与基座14的底板16相连接。当然，在其它实施例中，上述第一直线驱动机构17也可为其它类型，比如，可设置为气缸、电机等方式。在一些实施例中，油缸设置为四个，每根横梁上设置有两个油缸，四个油缸分别与基座14的底板16的四个角部相连接。
72.在进一步的实施例中，解卡装置12的第二直线驱动机构15也可设置为油缸，在一些实施例中，解卡装置12设置有三个油缸，每个油缸的缸座与基座14固定连接，并且油缸的活塞杆伸入至基座14的内腔中，基座14内腔中设置有三个卡瓦19，并且三个卡瓦19与油缸一一对应的相连接，三个油缸同步驱动三个卡瓦19相互靠拢或相互远离，以实现对油管的夹紧或松开。
73.在进一步的实施例中，注入头装置还包括导向装置13，用于将油管导入至解卡装置12的第一通孔20内。导向装置13设置于注入头本体的框架11顶部，导向装置13的出口与解卡装置12的入口相对应。
74.油管经过导向装置13的导向作用能够与解卡装置12的第一通孔20对正，进而即使油管的刚度较大，也能顺利进入到解卡装置12内。
75.上述导向装置13包括弧形导向架，弧形导向架对油管具有约束作用，使油管的延伸轨迹与弧形导向架的延伸轨迹相同，弧形导向架的开口位置与解卡装置12的顶端开口相对正，进而在弧形导向架的作用下能够引导油管进入解卡装置12内。
76.本发明的实施例还提供了一种连续油管设备，包括如上任一实施例所述的连续油管的注入头装置。
77.如此设置，本实施例提供的连续油管设备，有效解决了油管注入井下过程中的遇卡解卡问题，而且本发明提供的连续油管设备便于运输，且解卡时不需拆装任何装置，大大提高了作业效率，降低了运输和拆装成本。该有益效果的推导过程与上述注入头装置所带
来的有益效果的推导过程大体类似，此处不再赘述。
78.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种连续油管的注入头装置，其特征在于，包括：注入头本体，包括框架(11)、油管输送装置以及注入头夹紧机构，所述油管输送装置和所述注入头夹紧机构都设置在所述框架(11)内，所述油管输送装置用于输送油管，所述注入头夹紧机构能够卡紧和松开所述油管；解卡装置(12)，能够卡紧和松开所述油管；第一直线驱动机构(17)，设置于所述框架(11)上，并且与所述解卡装置(12)相连接，所述第一直线驱动机构(17)能够驱动所述解卡装置(12)往复位移。2.根据权利要求1所述的连续油管的注入头装置，其特征在于，所述解卡装置(12)包括：基座(14)，所述第一直线驱动机构(17)与所述基座(14)相连接，所述基座(14)设置有供油管穿过的第一通孔(20)；卡瓦(19)，至少设置为两个，所述卡瓦(19)设置于基座(14)内，所述卡瓦(19)环绕所述第一通孔(20)设置，并且所述卡瓦(19)能够沿相互靠拢或远离的方向滑动；第二直线驱动机构(15)，用于驱动各个所述卡瓦(19)滑动。3.根据权利要求2所述的连续油管的注入头装置，其特征在于，所述第一直线驱动机构(17)为多个，并且各个所述第一直线驱动机构(17)均与所述基座(14)相连接。4.根据权利要求3所述的连续油管的注入头装置，其特征在于，还包括：支撑架(18)，所述支撑架(18)与所述框架(11)相连接，所述第一直线驱动机构(17)和所述解卡装置(12)设置于所述支撑架(18)上。5.根据权利要求4所述的连续油管的注入头装置，其特征在于，所述支撑架(18)包括：一对横梁，一对所述横梁间隔设置，一对所述横梁之间形成供油管穿过的空间，所述第一直线驱动机构(17)与所述横梁相连接。6.根据权利要求2所述的连续油管的注入头装置，其特征在于，所述第一直线驱动机构(17)包括油缸，所述油缸的活塞杆与所述基座(14)相连接。7.根据权利要求2所述的连续油管的注入头装置，其特征在于，所述第二直线驱动机构(15)设置为多个，每个所述第二直线驱动机构(15)包括一个油缸，并且所述油缸与所述卡瓦(19)一一对应，所述油缸的缸座与所述基座(14)固定连接，所述油缸的活塞杆与所述卡瓦(19)相连接。8.根据权利要求1-7任一项所述的连续油管的注入头装置，其特征在于，还包括：导向装置(13)，用于油管导向，所述导向装置(13)设置于所述框架(11)顶部，所述导向装置(13)的出口与所述解卡装置(12)的入口相对应。9.根据权利要求8所述的连续油管的注入头装置，其特征在于，所述导向装置(13)包括弧形导向架，所述油管沿所述弧形导向架延伸。10.一种连续油管设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的连续油管的注入头装置。

技术总结
本发明提供一种连续油管的注入头装置及连续油管设备，注入头装置包括：注入头本体，包括框架、油管输送装置以及注入头夹紧机构，所述油管输送装置和所述注入头夹紧机构都设置在所述框架内，所述油管输送装置用于输送油管，所述注入头夹紧机构能够卡紧和松开所述油管；解卡装置，能够卡紧和松开所述油管；第一直线驱动机构，设置于所述框架上，并且与所述解卡装置相连接，所述第一直线驱动机构能够驱动所述解卡装置往复位移。本发明提供的连续油管的注入头装置及连续油管设备，有效降低了解卡装置移运和拆装成本。装置移运和拆装成本。装置移运和拆装成本。


技术研发人员：王永强 林显清 程龙 栾富钰
受保护的技术使用者：三一石油智能装备有限公司
技术研发日：2022.02.11
技术公布日：2022/5/25