張延忠

（渤海裝備遼河重工有限公司 遼寧盤錦）

一、引言

連續(xù)油管起源于二次大戰(zhàn)時(shí)期，自20世紀(jì)60年代開(kāi)始服務(wù)于石油工業(yè)。在國(guó)外，連續(xù)油管設(shè)備早已廣泛應(yīng)用于鉆井、完井、修井、試油等多個(gè)領(lǐng)域。近些年國(guó)內(nèi)也逐漸開(kāi)始應(yīng)用連續(xù)油管作業(yè)機(jī)進(jìn)行氣舉，酸化等修井作業(yè)，因?yàn)檫B續(xù)油管設(shè)備具備很多的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用和需求也會(huì)越來(lái)越廣泛。連續(xù)油管作業(yè)機(jī)的主要部件包括注入頭，滾筒，液壓動(dòng)力單元，控制室等，其中核心的關(guān)鍵控制技術(shù)就是注入頭與滾筒的同步控制.國(guó)內(nèi)的連續(xù)管作業(yè)機(jī)液壓控制系統(tǒng)仍然存在著一些技術(shù)問(wèn)題，注入頭與滾筒的同步運(yùn)動(dòng)控制主要采用獨(dú)立控制，同時(shí)操縱注入頭與滾筒，通過(guò)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)其速度，來(lái)保證彼此之間的同步，這樣操作不僅非常繁瑣，對(duì)操作人員要求很高，而且也容易出現(xiàn)不同步，一旦不同步，就會(huì)出現(xiàn)亂管，注入頭或滾筒被拽倒等現(xiàn)象，造成安全事故。為此，本公司研制了一套新的液壓控制系統(tǒng)，有效地提高了注入頭和滾筒的同步性。

二、液壓控制系統(tǒng)方案

（1）選擇閉式大排量泵驅(qū)動(dòng)注入頭低速大扭矩馬達(dá)，通過(guò)控制手柄改變泵的排量，實(shí)現(xiàn)對(duì)注入頭的無(wú)級(jí)調(diào)速控制；選擇負(fù)載敏感變量泵驅(qū)動(dòng)滾筒馬達(dá)，通過(guò)比例換向閥對(duì)滾筒無(wú)級(jí)調(diào)速控制。

（2）在向井內(nèi)下連續(xù)管時(shí)，滾筒一直處于被動(dòng)狀態(tài)，注入頭處于主動(dòng)狀態(tài)。對(duì)滾筒的控制始終處于收管狀態(tài)，此時(shí)滾筒馬達(dá)有一個(gè)相反的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)（收管方向），通過(guò)溢流閥調(diào)定壓力，建立不同規(guī)格連續(xù)管的張力。此時(shí)通過(guò)單獨(dú)對(duì)注入頭控制手柄控制，注入頭即帶動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn)，同時(shí)連續(xù)管保持近似恒定的張力，同步控制精度很高。同時(shí)在注入頭停的時(shí)候，滾筒始終保持反向的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，使連續(xù)管一直處于繃直狀態(tài)，滾筒不會(huì)由于慣性而使管子松動(dòng)。

（3）在將連續(xù)管收回時(shí)，滾筒處于主動(dòng)狀態(tài)，注入頭處于被動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)連續(xù)管繃直，調(diào)整溢流閥調(diào)節(jié)管的張力，然后單獨(dú)操作注入頭控制手柄來(lái)實(shí)現(xiàn)注入頭與滾筒的同步收管運(yùn)動(dòng)，當(dāng)注入頭突然停止，滾筒的連續(xù)管也會(huì)繃直，不會(huì)因慣性而松動(dòng)。

三、液壓控制系統(tǒng)原理說(shuō)明（圖1）

（1）在向井內(nèi)下連續(xù)管時(shí)，將比例換向閥打到左位工作狀態(tài)，控制球閥打開(kāi)，此時(shí)滾筒馬達(dá)有一個(gè)相反的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)（收管方向），通過(guò)放管溢流閥調(diào)定壓力，建立連續(xù)管的張力。此時(shí)通過(guò)單獨(dú)對(duì)注入頭控制手柄控制，注入頭馬達(dá)即帶動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn)，同時(shí)連續(xù)管保持近似恒定的張力，同步控制精度很高。在整個(gè)下管過(guò)程中，放管溢流閥溢流的油液經(jīng)過(guò)散熱器和單向閥又補(bǔ)回到滾筒馬達(dá)吸入口，避免馬達(dá)吸油不充分。

圖1 液壓控制系統(tǒng)原理簡(jiǎn)圖

（2）在將連續(xù)管收回時(shí)，將比例換向閥打到左位工作狀態(tài)，控制球閥關(guān)閉，此時(shí)連續(xù)管繃直，油液通過(guò)收管溢流閥溢流，調(diào)整收管溢流閥可調(diào)節(jié)管的張力，然后操作注入頭控制手柄來(lái)實(shí)現(xiàn)注入頭與滾筒的同步收管運(yùn)動(dòng)。

四、應(yīng)用效果與結(jié)論

公司生產(chǎn)的連續(xù)油管作業(yè)機(jī)經(jīng)過(guò)數(shù)十口井作業(yè)的實(shí)踐驗(yàn)證，注入頭與滾筒的同步性很好，且操作簡(jiǎn)便靈活，得到了廣大用戶的肯定。

通過(guò)采用單一控制手柄控制注入頭速度，繼而控制與滾筒同步的方式，使得操作更簡(jiǎn)單靈活。作業(yè)時(shí)連續(xù)管始終保持一定的張力，保證了注入頭與滾筒的同步控制。連續(xù)管的張力可以根據(jù)管徑大小或具體作業(yè)要求方便調(diào)整，避免了由于管的張力過(guò)大將注入頭或滾筒拽倒，提高了作業(yè)安全性。