具有负荷检测管引导件的缠绕管注入机的利记博彩app
【专利说明】
【背景技术】
[0001]缠绕管指的是连续缠绕在大卷筒上用于运输和操作的连续的钢管线。缠绕管被广泛用在油田服务和操作领域。相对于直的、接合管可以高速地进出井孔中，并且不同于管线，可以被推入井孔中。具有从0.75英寸至大于4英寸的直径，缠绕管可以具有从50，000镑力每平方英寸(PSI)至大于120，000PSI的屈服抗拉强度，并且已经可以制造为具有大于30，000英尺的长度。已经被用于钻井、测井、洗井、压裂、固井、勾取物品、完井和生产的相关操作。
[0002]缠绕管注入机是用于使缠绕管以及某些情况下甚至是接合管进出井孔的机器。术语“缠绕管注入机(colied tubing injector)”来源于在已有的井孔中，管道可能需要通过滑动密封件被强迫或“注入”到井中来克服井中流体的压力，直到井中管道的重量超过由作用在管道的横截面上的压力产生的力。然而，一旦管道的重量克服了压力，则其必须被注入机支撑。
[0003]存在不同类型和结构的能够操作油田操作中所使用的缠绕管的缠绕管注入机。当前使用的典型的缠绕管注入机的头部包括两个连续的链条，每个链条安装在隔开的链轮上，从而在链轮之间存在延长长度的链条。至少一个链条被连接到一个或多个链轮上的马达驱动-典型的是液压马达，尽管其他类型的马达也可以被使用。链条被布置为使得进入注入机的缠绕管被安装至每个链条的夹持器保持在链条之间。夹持器压向管道的外直径，从而产生与管道的轴平行的摩擦力。该摩擦力与夹持器施加的法向力直接相关。
[0004]缠绕管的卷筒、缠绕管注入机、控制舱和用于操作注入机的其他设备被安装在拖车上并被运输到作为“缠绕管单元”的地点。当缠绕管从卷筒上被退绕下来或绕回卷筒上时，其被拱形管引导件引导与缠绕管注入机的链条对准。当缠绕管注入机在井场地被部署时，拱形管引导件被连接至缠绕管注入机的框架，从而其在注入机被操作时与缠绕管注入机具有固定关系。通常，拱形管引导件被布置或定向为使得缠绕管能够在注入机的链条之间被旋入注入机头的顶部。可选地，管道也可以首先被送入安装至框架的在注入机头上的矫直器中。矫直器在管道进入注入器头之前去除管道的弯曲。(如在该说明书中所使用的，“缠绕管注入机”表示单独的注入机头或与框架和/或矫直器的结合，其中，头部置于框架中，除非上下文另有说明。)
[0005]卷筒必须保持缠绕管上的张力以将管道缠绕在卷筒上，并在管道被退绕或缠绕时将其缠在卷筒上。拱形管道引导件防止缠绕管扭结或被卷筒施加至管道的张力损坏。
[0006]拱形管引导件通常以允许其以不同位置或方向被附着或连接的方式连接至缠绕管注入机的框架。例如，最佳位置或方向可以依赖于正被使用的管道的直径，或者管道是否正低于或被推入或拉出井孔。当管道离开卷筒时，相对于其被拉出井孔时具有相对更大的弧度，这可能影响到拱形管引导件如何被固定至注入机。因此，尽管拱形管引导件在操作过程中具有与缠绕管注入机头的固定关系，但是这不代表拱形管引导件与注入机的连接不允许被调节。
[0007]在被使用时，具有拱形管引导件的缠绕管注入机被定位在井口上方，高度足以容纳一个或多个防井喷器、隔水管(riser)以及可能连接至井口的其他设备，缠绕管在进入井孔之前必须经过这些设备。隔水管有一个或多个直管部分构成，从附着至井口的防井喷器延伸，并被用于容纳细长的刚性工具，这些工具在缠绕管被降低至井孔中之前被连接至缠绕管的端部。缠绕管注入机连接至具有剥离器(stripper)的隔水管，通过其缠绕管被推入或拉出。因为没有井架或平台，移动式起重机被驱动至现场并被用于定位和将注入机保持在原位。可替换地，临时结构被架设在井口的上方，在其上放置缠绕管注入机。在任一情况下，操作缠绕管注入机和缠绕管卷筒的人员远离缠绕管注入机定位，通常在用于将卷筒和缠绕注入机运输至井场的拖车上的舱中。隔水管、起重机、井口、卷筒和缠绕管单元的示例在美国公开专利申请第20130175048号中示出，其为了所有目的通过引用结合于此。
[0008]在卷筒通过被持续地向后驱动来在卷筒和注入机之间的管道中提供张力时，注入机控制管道的动作。施加至管道的张力的数量由卷筒驱动产生的力矩量和打包的管道至旋转的卷筒轴之间的径向距离决定。卷筒和注入机之间需要几千镑的张力来维持管道受控地缠绕至卷筒和从卷筒退绕。对于更大和更强的缠绕管，需要更多的张力来有序地控制管道在卷筒上的缠绕并在所有管道处理设备上施加更大的负荷。
[0009]特定情形下的正确的卷筒力矩量是由操作者控制的。操作者的经验、直觉和对管道的缠绕的视觉观察都仅是对于操作的指导。这种主观的方法可能导致张力上升太快并导致设备故障，最经常发生的是拱形管道引导件的崩溃倒塌。导致张力上升至危险水平的情况例如:I)注入机随着卷筒制动装置的移动;2)当管道不被缠绕时，没有降低卷筒的力矩输出(持续的卷筒力矩导致与顶部缠绕相比，底部缠绕具有更大的张力)；以及3)在注入机跑出洞孔时，快速地减速(在卷筒降低速度至与注入机的速度匹配之前，卷筒的动能可能导致张力增加)。
[0010]因此，管道处理部件已经被设计为确保管引导件的安全，否则如果其被使用，则把持管引导件的支撑件具有最低安全系数，意味着在管道张力增加时，支撑件是第一个故障部件。其故障是弯折。尽管不期望故障，但是这样的故障有时候是优选的，因为支撑件的弯折为操作者提供了已经发生过载的视觉反馈，并且与其他故障模式相比，不太可能导致灾难性的故障。
[0011]概述
[0012]本发明涉及用于监视由缠绕管上的张力产生的缠绕管注入机的拱形管引导件上的负荷的方法和装置。负荷由负荷传感器检测，例如，产生反馈信号的测压仪或负荷销。负荷被操作者或控制者监测，施加至周围缠绕有管道的卷筒的力矩被调节以避免拱形管引导件上过负荷或响应于该过负荷而被调节。监视拱形管引导件上的负荷也使得操作者能够控制卷筒来避免或减少对井口或缠绕管设备的压力和导致的损坏。由于缠绕管单元在井上操作，所以管卷筒和管注入机之间的管应力可以在井口上施加相当大的弯曲负荷。弯曲负荷与管张力成正比。
[0013]附图简述
[0014]图1是用于在井口操作使用的具有拱形管引导件的缠绕管注入机的侧视图；
[0015]图2是图1的缠绕管注入机的支撑件的仰视图。
[0016]图3是图1的支撑件的可选实施例的仰视图。
[0017]图4是图的支撑件的另一可选实施例的仰视图。
[0018]图5是图1的缠绕管注入机的侧视图，具有可选实施例的拱形管引导件。
[0019]图6是图5的拱形管引导件的支撑件的仰视图。
[0020]图7是图1的缠绕管注入机的侧视图，具有可选实施例的拱形管引导件。
[0021]图8是表示用于检测缠绕管注入机的拱形管引导件上的负荷并响应于过载状态的过程和信号流的示意图。
[0022]图9是表示显示在缠绕管注入机的拱形管引导件上的负荷状态的仪表。
[0023]【具体实施方式】详述
[0024]在下面的说明中，相同附图标记表示相同部件。