连续油管钻井电控液压驱动牵引器控制系统调研

1、1连续油管钻井电控液压驱动牵引器连续油管钻井电控液压驱动牵引器控制系控制系统统初步初步调调研研学学 生生 : 学 号：汇报提纲汇报提纲 1 1 研究的目的和意义研究的目的和意义 3 3 技术路线技术路线 2 2 预期研究内容预期研究内容 4 4 研究成果研究成果 5 5 未来展望未来展望1 1 研究的目的和意义研究的目的和意义又称绕性油管，一卷连续油管长几千米，它的制作材料是低碳合金钢。相对于常规油管来说，连续油管作业设备具有具有带压作业、连续起下的特点，设备体积小，作业周期快，成本低。所以近年来，连续油管钻井技术发展迅猛。 连续油管连续油管1 1 研究的目的和意义研究的目的和意义1 连续油管

2、钻井技术具有无接头、无变径、弯曲大、能动态密封和强度大、承压高、体积小等特点。2 与常规工艺相比，在老井重钻（加深钻或侧钻）作业中，因连续油管管径小，可进行过油管作业，无须取出老井中现有的生产设备，从而边钻边采，显著降低钻井成本。 连续油管钻井连续油管钻井技术优点技术优点1 1 研究的目的和意义研究的目的和意义1 1 连续油管柱在入井和出井所受摩擦力大，所连续油管柱在入井和出井所受摩擦力大，所以管柱送进和祛除困难，严重影响连续油管井下作以管柱送进和祛除困难，严重影响连续油管井下作业技术的应用与推广。业技术的应用与推广。 2 2 连续油管强度低、且在井眼中不旋转。连续油管强度低、且在井眼中不旋转

3、。 连续油管钻井技术缺点连续油管钻井技术缺点1 1 研究的目的和意义研究的目的和意义连续油管牵引器能有效克服井下连续油管滑动连续油管牵引器能有效克服井下连续油管滑动阻力，牵引井下连续油管管柱下入或取出，使连续阻力，牵引井下连续油管管柱下入或取出，使连续油管井下作业顺利进行，因此研究设计连续油管井油管井下作业顺利进行，因此研究设计连续油管井下牵引器，对推动我国连续油管井下作业技术发展下牵引器，对推动我国连续油管井下作业技术发展有重要意义。有重要意义。 连续油管电控液压驱动牵引器连续油管电控液压驱动牵引器1.1 1.1 国内外现状分析国内外现状分析 20 20 世纪世纪9090年代后期，年代后期，

4、 国外许多公司相继开发国外许多公司相继开发了能够在井下独立作业的水平井电缆牵引器。经过了能够在井下独立作业的水平井电缆牵引器。经过多年的发展，到目前为止有代表性的牵引器产品主多年的发展，到目前为止有代表性的牵引器产品主要包括要包括: : 1.1.11.1.1国外现状分析国外现状分析 国外主要牵引器产品国外主要牵引器产品美国美国 Western WellTool 公司公司Microhole Drilling Tractor 伸缩式牵引器伸缩式牵引器英国 Sondex 有限公司Sondex 轮式牵引器英国 ExproGroup 公司marTract 伸缩式牵引器法国 Schlumberger 公司

5、MaxTR AC 伸缩式牵引器丹麦 Welltec 公司Well Tractor 轮式牵引器挪威挪威 Maritime Well Service(MWS) 公司公司PowerTrac Advance 轮式牵引器轮式牵引器PowerTrac IN-VADER 履带式牵引器1.1.1 1.1.1 国外现状分析国外现状分析 1 1 国外的大多牵引器动力性、安全保护能力国外的大多牵引器动力性、安全保护能力很好。很好。 2 2 环境适应性、紧凑性、轻巧性都可以。环境适应性、紧凑性、轻巧性都可以。 3 3 可维修性一般，越障碍能力、操纵性较差。可维修性一般，越障碍能力、操纵性较差。 总结总结1.1 1.1

6、 国内外现状分析国内外现状分析1 1 国内对井下牵引器的研究起步较晚，自国内对井下牵引器的研究起步较晚，自20022002年年后，国内的少数科研院所也相继开展了井下牵引器的后，国内的少数科研院所也相继开展了井下牵引器的研究。研究。2 2 国内的部分大学也相继开展了拖动器的研究与国内的部分大学也相继开展了拖动器的研究与设计设计, , 主要有中国石油大学、哈尔滨工业大学、大庆主要有中国石油大学、哈尔滨工业大学、大庆石油学院。石油学院。 1.1.2 1.1.2 国内现状分析国内现状分析1.1.2 1.1.2 国内现状分析国内现状分析3 3 这些科研单位对推动器的研究还处于起步阶段这些科研单位对推动器

7、的研究还处于起步阶段 , ,尚无产品推向市场。尚无产品推向市场。4 4 为了保持技术优势同时避免过高的售后服务费用为了保持技术优势同时避免过高的售后服务费用, ,国内仅有国内仅有 Sondex Sondex 轮式拖动器出售轮式拖动器出售, , 其余公司的拖其余公司的拖动器产品只提供测井服务动器产品只提供测井服务 , ,赚取高额测井费用。赚取高额测井费用。 5 5 以下是国内比较有代表性的牵引器。以下是国内比较有代表性的牵引器。1.1.2 1.1.2 国内现状分析国内现状分析1 1 最大牵引力最大牵引力5000N5000N，最高运动速度，最高运动速度72m72mh-1h-1，是双向牵引。是双向牵

8、引。2 2越障碍能力、安全保护能力、软地层适应性、越障碍能力、安全保护能力、软地层适应性、环境适应性较好。环境适应性较好。3 3但是其运动稳定性连续性、操纵性、可维修但是其运动稳定性连续性、操纵性、可维修性、紧凑性、轻巧性较差。性、紧凑性、轻巧性较差。 大庆石油学院研究的伸缩式牵引器大庆石油学院研究的伸缩式牵引器1.1.2 1.1.2 国内现状分析国内现状分析1 1 最大牵引力最大牵引力2000N2000N，最高运动速度，最高运动速度400m400mh-1h-1，是单向向牵引。是单向向牵引。2 2 环境适应性较好。环境适应性较好。3 3 运动稳定性连续性、越障碍能力、软地层适运动稳定性连续性、

9、越障碍能力、软地层适应性、操纵性、可维修性、紧凑性、轻巧性较差。应性、操纵性、可维修性、紧凑性、轻巧性较差。 哈尔滨工业大学伸缩式牵引器哈尔滨工业大学伸缩式牵引器1.1.2 1.1.2 国内现状分析国内现状分析1 1 最大牵引力最大牵引力2000N2000N，最高运动速度，最高运动速度540m540mh-h-1 1 ，是双向牵引。，是双向牵引。2 2 运动稳定性连续性、环境适应性较好。运动稳定性连续性、环境适应性较好。 3 3 但是其越障碍能力一般，软地层适应性、但是其越障碍能力一般，软地层适应性、安全保护能力、紧凑性、轻巧性较差。安全保护能力、紧凑性、轻巧性较差。 中国石油大学研究的轮式牵引

10、器中国石油大学研究的轮式牵引器1.1.2 1.1.2 国内现状分析国内现状分析1 1 国内牵引器动力性可以。国内牵引器动力性可以。2 2 安全保护能力一般。安全保护能力一般。3 3 越障碍能力、环境适应性、操纵性、可维越障碍能力、环境适应性、操纵性、可维修性、紧凑性、轻巧性较差。修性、紧凑性、轻巧性较差。 总结总结汇报提纲汇报提纲 1 1 研究的目的和意义研究的目的和意义 3 3 技术路线技术路线 2 2 预期研究内容预期研究内容 4 4 研究成果研究成果 5 5 未来展望未来展望2 2 预期研究内容预期研究内容1 1 初步研究大庆石油学院研究的伸缩式牵引器。初步研究大庆石油学院研究的伸缩式牵

11、引器。2 2 初步研究哈尔滨工业大学伸缩式牵引器。初步研究哈尔滨工业大学伸缩式牵引器。3 3 初步研究中国石油大学研究的轮式牵引器。初步研究中国石油大学研究的轮式牵引器。4 4 初步研究牵引器一般分类、结构及工作原理。初步研究牵引器一般分类、结构及工作原理。5 5 初步研究连续油管钻井电控液压驱动牵引器控制系初步研究连续油管钻井电控液压驱动牵引器控制系统结构、工作原理分析。统结构、工作原理分析。6 6 连续油管钻井电控液压驱动牵引器控制系统初步设连续油管钻井电控液压驱动牵引器控制系统初步设计研究。计研究。汇报提纲汇报提纲 1 1 研究的目的和意义研究的目的和意义 3 3 技术路线技术路线 2

12、2 预期研究内容预期研究内容 4 4 研究成果研究成果 5 5 未来展望未来展望3 3 技术路线技术路线1 1 查阅大量相关国内外有关牵引器控制系统的查阅大量相关国内外有关牵引器控制系统的文献资料。文献资料。2 2 了 解 牵 引 器 是 什 么 东 西 。 井 下 牵 引 器了 解 牵 引 器 是 什 么 东 西 。 井 下 牵 引 器（Downhole TractorDownhole Tractor）又称井下拖拉机，是一种能）又称井下拖拉机，是一种能在石油井下特殊环境中完成特定的工作任务，具有在石油井下特殊环境中完成特定的工作任务，具有一定自主操作能力的机电控一体装置。一定自主操作能力的机

13、电控一体装置。3 3 技术路线技术路线3 3 弄清楚牵引器在井中牵引什么东西。牵引器弄清楚牵引器在井中牵引什么东西。牵引器能不依靠地面提供的推力及重力，而靠自身所携带能不依靠地面提供的推力及重力，而靠自身所携带的动力装置，如电机、液压缸，或者直接通过高压的动力装置，如电机、液压缸，或者直接通过高压井液驱动等方式产生动力，推动自身和所需要送进井液驱动等方式产生动力，推动自身和所需要送进的测井或修井仪器在水平井中定向移动。的测井或修井仪器在水平井中定向移动。4 4 初步分析一些国内外电控液压驱动牵引器控初步分析一些国内外电控液压驱动牵引器控制系统结构。制系统结构。汇报提纲汇报提纲 1 1 研究的目

14、的和意义研究的目的和意义 3 3 技术路线技术路线 2 2 预期研究内容预期研究内容 4 4 研究成果研究成果 5 5 未来展望未来展望4 4 研究成果研究成果1 1 增加了增加了KemlonKemlon公司生产的公司生产的“湿刺湿刺”连接器。连接器。该该“湿刺湿刺”连接器能够在潮湿的井下环境中让牵引连接器能够在潮湿的井下环境中让牵引器的连接部件不会因为电动连接短路而无法工作。器的连接部件不会因为电动连接短路而无法工作。2 2 牵引器控制系统自身的灵活性方面较好。此牵引器控制系统自身的灵活性方面较好。此电控液压牵引器通过伺服步进电机对阀芯位置的准电控液压牵引器通过伺服步进电机对阀芯位置的准确控

15、制，从而准确调整进出口阀门的大小，且控制确控制，从而准确调整进出口阀门的大小，且控制流量的大小，从而灵活控制牵引器速度。流量的大小，从而灵活控制牵引器速度。4 4 研究成果研究成果3 3 此牵引器控制系统可用于井眼直径较小的井。此牵引器控制系统可用于井眼直径较小的井。此牵引器系统的支撑系统结构紧凑，使牵引器的直此牵引器系统的支撑系统结构紧凑，使牵引器的直径较小，所以此牵引器适合小井眼井的井下牵引工径较小，所以此牵引器适合小井眼井的井下牵引工作。作。4 4 此牵引器系统在遇到断电和没泵压时，有一此牵引器系统在遇到断电和没泵压时，有一定的自我保护能力。在断电或没有泵压的情况时，定的自我保护能力。在断电或没有泵压的情况时，弹簧依靠自身的作用力能自动收回卡瓦，从而减少弹簧依靠自身的作用力能自动收回卡瓦，从而减少井下卡钻等情况的发生。井下卡钻等情况的发生。汇报提纲汇报提纲1 1 研究的目的和意义研究的目的和意义 3 3 技术路线技术