1.本发明涉及一种可以支撑注入头移动并且可以更换工具的多功能塔架及其使用方法,属于油田装备技术领域。
背景技术:2.目前,油田需要注入头工作时,注入头都是通过吊装设备将注入头吊起,用吊车和绷绳进行注入头的固定,这就种固定方式存在着安全隐患。 当工作状态中需要更换连接注入头的长工具时,需要用吊装设备吊着注入头进行更换,十分危险,并且不方便更换长工具。当注入头出现故障需要维修时,需要用吊装设备将注入头放回地面进行检修。
技术实现要素:3.本发明的目的是提供一种可以支撑注入头移动并且可以更换工具的多功能塔架及其使用方法,它具有伸缩功能,高度自由调节,在支撑注入头的同时,可以让注入头前后左右四个方向移动;顶层伸缩塔架设置工具悬挂总成和防喷管固定总成可以固定工具和防喷管,用于工具更换;同时配备检修平台,在注入头出现故障时可以进行维修,解决背景技术存在的上述问题。
4.本发明的技术方案是:一种可以支撑注入头移动并且可以更换工具的多功能塔架,包含从上至下依次设置的多层伸缩塔架,各层伸缩塔架之间的高度可调节;顶层伸缩塔架内焊接支撑架,支撑架为由多个方管和带孔方管焊接而成的矩形框架结构,多根方管焊接成两个对称设置的侧架,带孔方管为四根,两根为一组,两组带孔方管分别上下平行设置在两个侧架之间,位于上方的两根带孔方管之间设有工具悬挂总成,工具悬挂总成包含滑动支架一、工具支撑座、分体轴承和分体抱紧装置,滑动支架一的数量为两个,两个滑动支架一分别平行设置在位于上方的两根带孔方管之间,滑动支架一包含套管一和连接管一,套管一数量为两个,两个套管一对称设置在连接管一的两端,两个套管一分别套设在相应的带孔方管上,套管一上设有调节孔一,套管一和带孔方管之间销接,工具支撑座的一端设置在连接管一上,另一端设有分体轴承,分体轴承内装配分体抱紧装置,两个滑动支架一的分体抱紧装置匹配连接构成抱紧机构,用于抱紧工具;位于下方的两个带孔方管之间设有防喷管固定总成,防喷管固定总成包含滑动支架二和防喷管固定座 ,滑动支架二的数量为两个,两个滑动支架二分别平行设置在位于下方的两个带孔方管之间,滑动支架二包含套管二和连接管二,套管二数量为两个,两个套管二对称设置在连接管二的两端,两个套管二分别套设在相应的带孔方管上,套管二上设有调节孔二,套管二和带孔方管之间销接,防喷管固定座一端设置在连接管二上,另一端设有半圆形管孔,两个滑动支架二上的防喷管固定座销接,两个半圆形管孔形成圆形的防喷管固定孔,用于固定防喷管。
5.所述顶层伸缩塔架顶端设有注入头移动滑台,伸缩塔架为矩形框架结构,伸缩塔
架顶部的两个平行设置的横梁上设有滑台,滑台的端部设有油缸耳板一,注入头移动滑台包含注入头滑台、连接方管、滑轨和油缸固定方管,油缸固定方管为两个,两个油缸固定方管的底部设有滑轨,两个油缸固定方管分别通过两个滑轨滑动设置在伸缩塔架顶部的两个滑台上,油缸固定方管的端部设有与油缸耳板一相匹配的开口;两个油缸固定方管之间通过两根平行设置的连接方管连接,整体形成矩形结构,两根连接方管顶部均设有注入头滑台,注入头滑动设置在注入头滑台上。
6.所述注入头移动滑台带有油缸,油缸与滑台上的油缸耳板一匹配,油缸动作带动注入头移动滑台前后移动,注入头底部设有注入头油缸,注入头油缸与注入头滑台上的油缸耳板二匹配,注入头油缸动作带动注入头沿注入头滑台左右移动,完成注入头的前后左右四个方位的移动。
7.所述伸缩塔架的尺寸从上到下依次增大。上下相邻两层伸缩塔架之间,位于上方的伸缩塔架可以向下移动到位于下方的伸缩塔架内,进而调整多功能塔架的高度。
8.位于最底部的伸缩塔架为底座伸缩塔架,底座伸缩塔架为矩形框架结构,底座伸缩塔架底端四个角的外侧设有地脚固定架,用于固定多功能塔架。
9.多层所述伸缩塔架上均设有梯子,多个梯子从上至下相互匹配,形成一个检修通道,检修人员可以通过该检修通道进入到顶层伸缩塔架内,对注入头进行检修。
10.所述伸缩塔架外侧设有维修踏板护栏,维修踏板护栏位于梯子两侧,便于工作人员维修。
11.所述顶层伸缩塔架底部设有维修踏板,维修踏板中部开口,维修踏板的外围焊接接在伸缩塔架底部横梁上,支撑架焊接在维修踏板上,位于中部开口上方。
12.所述伸缩塔架的四个立柱下端外侧均设有套管,套管上设有多个从上至下依次设置的销孔一,伸缩塔架的四个立柱旁设有调节立柱,调节立柱上设有多个从上至下依次设置的销孔二,上下相邻的两个伸缩塔架之间,位于上部的伸缩塔架的套管套设在位于下部的伸缩塔架的调节立柱上,并通过定位销连接。需要调节多功能塔架的高度时,将位于上方的伸缩塔架上下移动至合适位置,对准套管上的销孔一和调节立柱上的销孔二,插入定位销进行定位,完成高度调节。
13.所述分体轴承通过螺栓连接固定在工具支撑座上,分体抱紧装置通过螺栓连接固定在分体轴承上,两个分体抱紧装置将工具抱紧后,通过螺栓固定在一起,通过螺栓固定在一起,可通过分体轴承进行旋转。
14.所述顶层伸缩塔架的四个立柱上端外侧均设有绷绳耳板,用于绷绳的安装。
15.一种可以支撑注入头移动并且可以更换工具的多功能塔架的使用方法,步骤如下:
①
安装工具:连续油管与工具是通过螺纹连接的,工具与连续油管是通过防喷管进入井口的,作业状态下,先将各层伸缩塔架安装好,将注入头放置在注入头移动滑台上,注入头通过油缸先移动到顶层伸缩塔架边缘,用吊装设备先将防喷管放到塔架中间,通过防喷管固定总成将防喷管固定,然后用吊装设备把工具吊装到旁喷管中间位置,通过工具悬挂总成将工具抱紧,通过油缸将注入头从顶层伸缩塔架边缘位置移动到中间位置,让连续油管从注入头进入,伸到工具的上端的时候,转动工具悬挂总成,让连续油管与工具连接,待连接以后
将工具悬挂总成和防喷管固定总成分开,就可以作业;
②
更换工具在需要更换工具的时候,先用防喷管固定总成固定防喷管,将工具头部提出防喷管,用工具悬挂总成夹紧工具头部,通过旋转工具悬挂总成把工具与连续油管分离,然后将注入头移动到塔架边缘,用吊装设备将工具吊走,更换新工具,更换新工具的步骤和步骤
①
一致。
16.本发明的积极效果:塔架承重好,注入头放置在上面作业比较稳定,减少了吊装作业风险;伸缩塔架的高度可以调节,适合各种环境;顶层伸缩塔架设置工具悬挂总成和防喷管固定总成可以固定工具和防喷管,用于工具更换,避免了反复起吊注入头,节约了作业时间和成本。
附图说明
17.图1为本发明实施例结构示意图;图2为本发明实施例顶层伸缩塔架结构示意图;图3为本发明实施例注入头移动滑台示意图;图4为本发明实施例工具悬挂总成示意图;图5为本发明实施例防喷管固定总成示意图;图6为本发明实施例支撑架示意图;图中:伸缩塔架1、立柱101、调节立柱102、销孔二103、维修踏板护栏2、地脚固定架3、底座伸缩塔架4、支撑架5、油缸耳板一6、套管7、销孔一701、滑台8、梯子9、绷绳耳板10、维修踏板11、注入头滑台12、滑轨13、油缸固定方管14、滑动支架15、套管一151、连接管一152、调节孔一153、工具支撑座16、分体轴承17、分体抱紧装置18、防喷管固定座 19、防喷管固定孔191、带孔方管20、方管21、滑动支架二22、套管二221、连接管二222、调节孔二223、连接方管23、油缸耳板二24。
具体实施方式
18.下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明:一种可以支撑注入头移动并且可以更换工具的多功能塔架,包含从上至下依次设置的多层伸缩塔架1,各层伸缩塔架1之间的高度可调节;顶层伸缩塔架1内焊接支撑架5,支撑架5为由多个方管21和带孔方管20焊接而成的矩形框架结构,多根方管21焊接成两个对称设置的侧架,带孔方管20为四根,两根为一组,两组带孔方管20分别上下平行设置在两个侧架之间,位于上方的两根带孔方管之间设有工具悬挂总成,工具悬挂总成包含滑动支架一15、工具支撑座16、分体轴承17和抱紧装置18,滑动支架一15的数量为两个,两个滑动支架一15分别平行设置在位于上方的两根带孔方管之间,滑动支架一15包含套管一151和连接管一152,套管一151数量为两个,两个套管一151对称设置在连接管一152的两端,两个套管一151分别套设在相应的带孔方管20上,套管一151上设有调节孔一153,套管一151和带孔方管20之间销接,工具支撑座16的一端设置在连接管一152上,另一端设有分体轴承17,分体轴承17内装配分体抱紧装置18,两个滑动支架一15的分体抱紧装置18匹配连接构成抱紧机构,用于抱紧工具;位于下方的两个带孔方管之间设有防喷管固定总成,防喷管固定总
成包含滑动支架二22和防喷管固定座 19,滑动支架二22的数量为两个,两个滑动支架二22分别平行设置在位于下方的两个带孔方管之间,滑动支架二22包含套管二221和连接管二222,套管二221数量为两个,两个套管二221对称设置在连接管二222的两端,两个套管二221分别套设在相应的带孔方管20上,套管二221上设有调节孔二223,套管二221和带孔方管20之间销接,防喷管固定座19一端设置在连接管二222上,另一端设有半圆形管孔,两个滑动支架二22上的防喷管固定座 19销接,两个半圆形管孔形成圆形的防喷管固定孔191,用于固定防喷管。
19.所述顶层伸缩塔架1顶端设有注入头移动滑台,伸缩塔架1为矩形框架结构,伸缩塔架1顶部的两个平行设置的横梁上设有滑台8,滑台8的端部设有油缸耳板一6,注入头移动滑台包含注入头滑台12、连接方管23、滑轨13和油缸固定方管14,油缸固定方管14为两个,两个油缸固定方管14的底部设有滑轨13,两个油缸固定方管14分别通过两个滑轨13滑动设置在伸缩塔架1顶部的两个滑台8上,油缸固定方管14的端部设有与油缸耳板一6相匹配的开口,油缸固定在油缸固定方管内,油缸的活塞杆与滑台端部的油缸耳板一连接,油缸动作带动注入头移动滑台在滑台8上滑动;两个油缸固定方管14之间通过两根平行设置的连接方管23连接,整体形成矩形结构,两根连接方管23顶部均设有注入头滑台12,注入头滑台12的端部设有注入头油缸耳板一,注入头油缸的活塞杆与注入头油缸耳板一连接,注入头油缸动作带动注入头在注入头滑台12上滑动。
20.所述伸缩塔架1的尺寸从上到下依次增大。相邻两层伸缩塔架1之间,位于上方的伸缩塔架1可以向下移动到位于下方的伸缩塔架1内,进而调节多功能塔架的高度。
21.位于最底部的伸缩塔架为底座伸缩塔架4,底座伸缩塔架4为矩形框架结构,底座伸缩塔架4底端四个角的外侧设有地脚固定架3,用于固定多功能塔架。
22.多层所述伸缩塔架1上均设有梯子9,多个梯子9从上至下相互匹配,形成一个检修通道,检修人员可以通过该检修通道进入到顶层伸缩塔架内,对注入头进行检修。
23.所述伸缩塔架1外侧设有维修踏板护栏2,维修踏板护栏2位于梯子9两侧,便于工作人员维修。
24.所述顶层伸缩塔架1底部设有维修踏板11,检测人员可站立在维修踏板11上进行操作,维修踏板11中部开口,维修踏板11的外围焊接接在伸缩塔架4底部横梁上,支撑架5焊接在维修踏板11上,位于中部开口上方,工具、防喷管和油管等部件自中部开口向下延伸至塔架内部。
25.所述伸缩塔架1的四个立柱101下端外侧均设有套管7,套管7上设有多个从上至下依次设置的销孔一701,伸缩塔架1的四个立柱101旁设有调节立柱102,调节立柱102上设有多个从上至下依次设置的销孔二103,上下相邻的两个伸缩塔架1之间,位于上部的伸缩塔架1的套管7套设在位于下部的伸缩塔架1的调节立柱102上,并通过定位销连接。需要调节多功能塔架的高度时,将位于上方的伸缩塔架1上下移动至合适位置,对准套管7上的销孔一701和调节立柱102上的销孔二103,插入定位销进行定位,完成高度调节。
26.所述分体轴承17通过螺栓连接固定在工具支撑座16上,分体抱紧装置18通过螺栓连接固定在分体轴承上,两个分体抱紧装置18将工具抱紧后,通过螺栓固定在一起,此时抱紧后的工具位于抱紧机构(两个分体抱紧装置组成抱紧机构)内,两个分体轴承通过螺栓组成完整的轴承,工具及抱紧机构可通过分体轴承进行旋转。
27.所述顶层伸缩塔架1的四个立柱上端外侧均设有绷绳耳板10,用于绷绳的安装。
28.一种可以支撑注入头移动并且可以更换工具的多功能塔架的使用方法,步骤如下:
①
安装工具:连续油管与工具是通过螺纹连接的,工具与连续油管是通过防喷管进入井口的,作业状态下,先将各层伸缩塔架安装好,将注入头放置在注入头移动滑台上,注入头通过油缸先移动到顶层伸缩塔架边缘,用吊装设备先将防喷管放到塔架中间,通过防喷管固定总成将防喷管固定,然后用吊装设备把工具吊装到旁喷管中间位置,通过工具悬挂总成将工具抱紧,通过油缸将注入头从顶层伸缩塔架边缘位置移动到中间位置,让连续油管从注入头进入,伸到工具的上端的时候,转动工具悬挂总成,让连续油管与工具连接,待连接以后将工具悬挂总成和防喷管固定总成分开,就可以作业;
②
更换工具在需要更换工具的时候,先用防喷管固定总成固定防喷管,将工具头部提出防喷管,用工具悬挂总成夹紧工具头部,通过旋转工具悬挂总成把工具与连续油管分离,然后将注入头移动到塔架边缘,用吊装设备将工具吊走,更换新工具,更换新工具的步骤和步骤
①
一致。
29.工作时,工具悬挂总成和防喷管固定总成是处于分体状态的,两个滑动支架一15及其上面的工具支撑座16、分体轴承17和分体抱紧装置18分别位于支撑架的左右两侧,同理两个滑动支架二22及其上面的防喷管固定座19也别位于支撑架的左右两侧。
30.因为更换工具的时候要稳定防喷管不能晃动,先移动两个滑动支架二22,将两个滑动支架二22上的防喷管固定座19抱紧防喷管后并用过螺栓或销等部件连接固定,防止防喷管晃动,同时通过插销将滑动支架二22的套管二221和下层带孔方管固定连接。旋转工具悬挂总成把工具与连续油管分离,然后移动两个滑动支架一15,两个滑动支架一15上的分体抱紧装置18将工具抱紧后通过螺栓或销等部件连接固定,同时通过插销将滑动支架一15的套管一151和上层带孔方管固定连接。
31.待工具悬挂总成和防喷管固定总成将工具和防喷管固定好后,移动注入头到顶层伸缩塔架的边缘位置,吊装设备的钩挂连接到需要更换的工具上,用吊装设备将需要更换的防喷管内的工具吊出,再通过吊装设备将新的工具吊入到防喷管内,移动两个滑动支架一15,两个滑动支架一15上的分体抱紧装置18将新的工具抱紧后通过螺栓或销等部件连接固定,旋转工具悬挂总成把工具与连续油管连接,完成工具更新,最后分别将两个分体抱紧装置18和两个防喷管固定座19分离,再将两个滑动支架一15和分体抱紧装置18以及两个滑动支架二22和防喷管固定座19移动至支撑架的左右两侧即可。
32.结合附图1,本实施例中上层伸缩塔架1与底座伸缩塔架4通过固定销连接,维修踏板护栏2与上层伸缩塔架1、底座伸缩塔架4通过销连接,地脚固定架3与底座伸缩塔架4通过销连接,工作时将塔架升起,通过套管7与调节立柱102上不同的销孔一和销孔二进行配合,来实现不同的高度调节。
33.结合附图2,本实施例中顶层伸缩塔架中支撑架5、油缸耳板一6、套管7、滑台8、梯子9、绷绳耳板10、维修踏板11均焊接在伸缩塔架1上。
34.结合附图3,本实施例中注入头滑台12、滑轨13、油缸固定方管14均焊接在一起,滑
轨13与滑台8通过滑动连接。
35.结合附图4,本实施例中滑动支架15的套管一套在支撑架5的上层带孔方管20上,工具支撑座16的一端套在滑动支架15的连接管一上,另一端相对设置并设有分体轴承17,分体轴承17与工具支撑座16通过螺栓连接,分体抱紧装置18与分体轴承17通过螺栓连接。两个滑动支架15上的分体轴承1对接后形成完整的轴承,分体抱紧装置18对接后构成抱紧机构。
36.结合附图5,本实施例中滑动支架二22的套管二套在支撑架5的下层带孔方管20上,防喷管固定座 19套在滑动支架二22的连接管二222上,两个防喷管固定座 19对接后,中部形成防喷管固定孔191。
37.结合附图6,本实施例中带孔方管20和普通方管21通过焊接组成支撑架5。