液压传感式油管接箍起下通过器的研究和应用.pdf

2 0 1 2年 1 1 月 中国制造业信息化第 4 l卷第 2 1期 液压传 感式油管接箍起下通过器 的研 究和应 用 王磊。 ， 郭峰 ， 郭 芹 ， 许丽 ， 王华 1 ． 盐城市农机技术推广中心 ， 江苏 盐城2 2 4 0 0 2 2 ． 江苏省金峰石油机械制造有限公司， 江苏 盐城2 2 4 0 4 3 摘要 油管起下作业时， 若油管接箍直径不大于管径 ， 强行通过会造成环形防喷器 中密封胶芯过 早损坏。液压传感式油管接箍起 下通过器可准确快速打开环形防喷 器， 保证油管接箍顺利通过 。 详细介绍了液压传感器油管接箍起下通过 器的技术方案和具体 实施方式。 关键词 带压作业 ； 液压传感 ； 油管接箍 ； 通过器 中图分类号 T E 9 3 5 文献标识码 A 文章编号 1 6 7 21 6 1 6 2 0 1 2 2 1- 0 0 9 0- 0 2 带压作业是指高压油水井在不压井 、 不放喷情 况下 ， 对油管进行起 、 下的一种特殊作业方式。采 用带压作业 ， 既可保护油气层免受污染 ， 提高采收 率 ， 又能避免放喷对地面的污染 ， 符合 H S E要求。 带压作业的主要装置是环形防喷器或闸板防喷器 ， 它在液压力的控制下发生变形 ， 从而抱紧井内的油 管， 实现对井 口的密封。由于油管的接箍直径大于 管径 ， 强行通过防喷器时 ， 会对环形胶芯造成摩擦 撕扯 ， 使胶芯使用寿命缩短 ， 增加生产成本 ， 降低工 作效率 。油管接箍探测装置的作用在于， 当油管接 箍接近防喷器时 ， 发 出报警或控制信号， 使防喷器 快速 、 适 时打开 ， 以保证油管接箍的顺利通过。 目前使用的油管接箍探测装置通常为电磁感应 式 ， 由于受外部工频电源的瞬时不稳定性以及工 作现场的油污和金属材质等因素的影响， 因而探测 误差较大， 可靠性较低， 并且此类电磁感应式油管接 箍探测装置在使用 中还需十分注意防爆 的安全问 题。机械式带压作业管柱接箍探测装置由壳体 、 探 测部件和接近位移传感器组成； 在壳体的左右两侧 对称地各设置一组由探测部件壳体 、 探测滚轮 、 滚轮 心轴、 限位环 、 探测柱塞 、 压缩弹簧 、 调节活塞、 丝堵 组合构成的探测部件 ， 壳体外设有与之相连接的位 移传递杆 、 位移传递导向块、 传感器导向座 、 传感器 支架和接近位移传感器， 传感器部分外侧设有保护 罩 ， 探测部件通过螺栓、 螺母与壳体连接 固定为一 体， 传感器导向座和支架用螺钉与探测部件壳体相 连接； 探测部件壳休、 探测柱塞、 调节活塞上分别设 有密封圈。工作时， 油管接箍的上下运动驱动探测 滚轮带动探测柱塞轴向移动 ， 通过位移传递杆 、 位移 传递导向块和接近位移传感器输出探测信号 ， 实现 声光报警 ， 从而为防喷器在压力平衡控制下打开密 封副让油管接箍顺利通过提供一个控制信号 。但其 最终仍然是通过接近位移传感器发出一个控制信号 而实现的， 并且左右对称式结构， 对于油管偏离井 口 中心时， 仍然存在探测误差 。 1 技术方案 为克服现有技术的不足之处 ， 需研发一种结构 合理 、 探测结果准确、 操作方便 、 工作效率高的液压 传感式油管接箍通过器。解决其技术问题所采用 的技术方案为运用上下两端均带有法兰 的圆筒形 的本体和由 3个探测部件构成的探测机构组成液 压传感式通过器 ， 实现 了防喷器 的 自动控制， 保证 油管接箍的顺利通过。 上述探测机构中的 3个探测部件沿本体的周 向均匀分布 ， 探测部件包含探测滚轮 、 节流轴 、 节流 轴复位弹簧、 顶杆、 顶杆复位弹簧、 缸体和换向阀； 探测滚轮活动地装于水平设置的节流轴 内端， 节流 轴的外端置于缸体内， 并且在节流轴的外端与缸体 的底部之间设有节流轴复位弹簧 ， 节流轴的中心沿 其轴向开设有节流孔 ； 顶杆的内端置于缸体内， 顶 杆的外端与换向阀相连接 ， 在缸体底部两侧的顶杆 上设有内限位凸台和外限位 凸台， 在内限位凸台与 缸体底部之间设 有顶杆复位弹簧。节 流轴复位弹 簧套置在顶杆复位弹簧外。液压传感式油管接箍 起下通过器结构图如图 1所示。 收稿 日期 2 0 1 20 5一 O 8 基金项 目 2 0 1 0年科技部科技型中小企业创新基金资助项 目 1 0 C 2 6 2 1 3 2 0 1 0 3 1 作者 介绍 王磊 1 9 7 5一 ， 男 ， 江苏盐城人 ， 盐城市农 机技术推广 中心工程帅 ， 主要从事农机推广培训与机械设计 工作 。 应用研究 王磊郭峰郭芹 等液压传感式油管接箍起下通过器的研⋯⋯ 9 1 1 一 固定法兰； 2 一节 流 孔 ； 3 一节 流 轴 ； 4 一轮 轴 ； 5 一探 测 滚 轮 ； 6 一缸体 ； 7 一节流轴复位弹簧 ； 8 一顶杆 ； 9 一换向阀 ； l O 一 外限位 凸台； 1 1 一顶杆复位弹簧 ； l 2 一内限位凸台 ； 1 3 一 油管 ； 1 4 一本 体 ； 1 5 一 内限位 台阶 ； l 6 一外限位 台阶 图 1 液压传感式油管接箍起 下通过 器结构示意 图 2 实施方式 工作时， 首先将液压传感式油管接箍起下通过 器通过其上法兰、 下法兰安装于井装置的上 、 下环 形防喷器之间 ， 井内带压力的液体通过节流轴上 的 节流孔流到缸体 内， 缸体 内的节流轴复位弹簧和节 流轴 、 顶杆复位弹簧和顶杆都处于平衡状态 ， 探测 滚轮与油管外表 面相接触 ； 然后将上 、 下 2组探测 机构中的换 向阀按组并联 ， 再分别与上 、 下环形 防 喷器的液压系统相通联。以油管在本体中向上运 动为例， 当油管接箍触碰到下一组探测机构的探测 滚轮时， 探测滚轮克服节流轴复位弹簧的弹力而带 动节流轴向外侧运动， 致使节流轴在缸体内的体积 变大 ， 同时由于节流轴上的节流孔 的节流作用 ， 缸 体内的压力会暂时升高， 打破顶杆复位弹簧和顶杆 的平衡 ， 顶杆 向外运动作用于换 向阀， 换 向阀则驱 动下环形防喷器打开， 使油管接箍顺利通过 ； 当油 管接箍通过下一组探测机构的探测滚轮后 ， 换 向阀 在顶杆复位弹簧及节流轴复位弹簧的作用下而复 位 ， 则下环形防喷器复位关闭； 当油管继续上行 ， 油 管接箍触碰到上一组探测机构的探测滚轮时， 则是 一 组探测机构重复下一组探测机构的动作。同理 ， 当油管在本体 中下行时 ， 则 上一组探测机构先 动 作 ， 而下一组探测机构后动作。 3 结束语 本文通过对液压传感式油管接箍起下通过器 的研究与应用 ， 解决了其他同类产品存在的防爆安 全和环形防喷器密封胶芯过早损坏 、 寿命短 、 生产 成本大 、 工作效率低等缺点 ， 结构简单， 操作方便 ， 油管接箍起下通过准确 ， 便于实现井 口装置中防喷 器的自动控制， 提高了带压作业的工作效率。 参考文献 [ 1 ] 常玉连， 张旭， 高胜．国内外油套管接箍探测的发展概 况[ J ] ． 石油仪器， 2 0 1 0 1 1 3 ． [ 2 ] 贾光政 ， 李静 ， 何平．新 型带 压作业 管柱接箍 探测装 置 的研制 [ J ] ． 石油机 械 ， 2 0 1 0 8 3 7 3 9 ． Re s e ar c h a n d Appl i c a t i o n o f Hy d r a ul i c Se n s o r Pi p e l i n e De v i c e WA N G L e i ， G U O F e n g ，G U O Q i n ，x u L i ， WA N G H u a 1 ． Y a n c h e n g F a r m F a c h i n e r y T e c h n o l o g y P r o m o t i o n C e n t e r ， J i a n g s u Y a n c h e n g ， 2 2 4 0 0 2 ，C h i n a 2 ．J i a n g s u J i n f e n g P e t r o l e u m Ma c h i n e r y Ma n u f a c t u r i n g C o ． ，L t d ． ， J i a n g s u Y a n c h e n g ， 2 2 4 0 4 3 ， C h i n a Ab s t r ac t I t i s e a s y t o c a u s e e a r l y f a i l u r e o f the s e a l a n t a t d r a wi ng t he t u bi n g ． I t d e s i g ns t h e h y d r a ul i c s e n s o r p i p e l i n e d e v i c e t o t h e t u b i n g s e a l a n t a t d r a wi n g p r o c e s s ，a n d e n s u r e s t h e t u b i n g c o n n e c t o r p a s s ．I t s h o w s d e t a i l a b o u t t he h y d r a u l i c s e n s o r t u bi n g d e v i c e a n d t u b i n g c o nn e c t o r s t r u c t u r e ． Ke y wo r d s P r o c e s s i n g a t P r e s s u r e ；Hy d r a u l i c S e n s o r ；T u b i n g C o n n e c t o r ；P i p e l i n e 【 上接第 8 9页 Su mma r y o n t he Ha v e y Lo a d Chu c k De v e l o pme nt f o r M a c hi ne ry M a nu f a c t ur e CHENG Zh o n gwe n ，SONG Yu 1 ． N a n j i n g Z h o n gna n l a s e r E q u i p m e n t C o ．L t d ． ， J i a n g s u N a n j i n g ， 2 1 0 0 1 2 ，C h i n a 2 ．Wu x i J i a n h u a Ma c h i n e T o o l A c c e s s o r i e s G r o u p C o ．L t d ． ， J i a n g s u Wu x i ， 2 1 4 0 4 4 ，C h i n a Abs t r a c tI t d e s c r i b e s t h e r e s e a r c h s i t u a t i o n o f t h e h a v e yl o a d c h u c k，p r e s e n t s t h e d e v e l o p me n t a n d ma n u f a c - t u r e o f h a v e yl o a d c h u c k，a n a l y z e s t h e s ho a g e i n t h e h o me ma d e h e a v e yl o a d c h u c k，g i v e s s o me c o n c l u s i o n s a n d p ros p e c t s ． Ke y wo r d s He a v y L o a d；C h u c k ；R e s e a r c h；I mp r o v e me n t