[发明专利]一种重力能再利用式修井装置及其使用方法

说明书

本发明属于石油机械领域，具体涉及一种重力能再利用式修井装置及其使用方法。重力能再利用式修井装置包括吊绳、吊卡、液压缸、动滑轮、蓄能机构、动力机构、补油机构，吊绳尾端安装吊卡，液压缸的活塞杆固定在地面上，缸体可带动动滑轮向上运动，也可在动滑轮压力下向下运动；液压缸的有杆腔与补油机构通过支路BB'连接，液压缸的无杆腔与蓄能机构、动力机构通过支路AA'连接，无杆腔与蓄能机构、动力机构之间有三位四通阀；下行时，动力机构、液压缸可向蓄能机构充油；上行时，蓄能机构可补充动力机构能量。本发明稳定可靠，将重力势能转化为压力能，节省能源，避免了传统方式刹车磨损、发热失效的状况。

技术领域

本发明属于石油机械领域，具体涉及一种重力能再利用式修井装置及其使用方法。

背景技术

目前在石油领域带压修井过程中，目前的油井动辄两、三千米以上，采用接箍将10米左右的一段油管或抽油杆连接在一起。在修井时，需要将油管或抽油杆利用吊卡一段段取出，检修完毕后，再一段段送入油井。目前行业内，如公开号为CN102704868B的中国发明授权专利“分体式远程控制带压作业修井机”所披露的，采用绞车提升和送入油井，绞车包括滚筒和制动机构，制动机构采用刹车盘。

通过总结修井过程，可以发现，起下管的过程，就是一个往复式机械运动，起管时，修井机克服重力势能做正功；下管时，修井机的传动离合器分离，让油管或抽油杆在自重的作用下下行。为了防止油管、抽油杆急速坠落导致安全事故，通常采用刹车盘，使得下降过程平缓。而刹车盘只能将下降过程中的重力势能变成了摩擦损耗，同时，发热造成失效的问题困扰业界。因此为了获取石油能源而进行的修井过程，能量损耗惊人。如何实现节能而又可靠地方式修井，成为石油行业亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术所存在的上述不足，本发明要解决的技术问题是提供一种重力能再利用式修井装置，将油管或抽油杆下行时的重力势能转化为液体的压力能，并通过蓄能机构存储起来；在油管或抽油杆上行时，蓄能机构所存储的压力能再释放出来，增加修井机的动力。

本发明采用如下技术方案：一种重力能再利用式修井装置，包括钢丝绳、吊卡、液压缸、动滑轮、蓄能机构、动力机构、补油机构，

钢丝绳死绳头固接于修井装置的底盘上，活绳头穿过动滑轮连接吊卡，吊卡放置于井口上方，并可在井口中轴线上下移动；

动滑轮有多个，动滑轮通过连接盘与液压缸铰接；

连接盘固定在液压缸的缸体上表面，液压缸的活塞杆固定在固定在修井装置的底盘上，缸体可带动动滑轮向上运动，也可在动滑轮压力下向下运动；

液压缸的有杆腔与补油机构通过支路BB'连接，液压缸的无杆腔与蓄能机构、动力机构通过支路AA'连接，无杆腔与蓄能机构、动力机构之间有控制机构，上行时无杆腔与动力机构连接，下行时无杆腔与蓄能机构连接，蓄能机构与动力机构双向连通。

进一步地，钢丝绳采用绳芯为合成纤维，表面有磷化涂层的不锈钢。

进一步地，动力机构包括油泵、第一油箱，蓄能机构包括外壳、气囊，下行充油时液压油挤压气囊，气囊内压力增加，上行时气囊内压力推动液压油，为动力机构的油泵增加压力，为了防止突发情况致使充油过多，蓄能机构还包括过载油箱。

进一步地，为了防止液压油回流造成漏失，动力机构与蓄能机构管路交点X和动力机构之间安装有一个单向阀，单向阀流向为从动力机构至交点X。

进一步地，无杆腔与蓄能机构、动力机构之间的控制机构可选用三位四通换向阀，第一工位，无杆腔与蓄能机构连通，动力机构、无杆腔向蓄能机构充油，补油机构向有杆腔补油包括；第二工位，无杆腔与蓄能机构、动力机构切断，动力机构向蓄能机构充油；第三工位，动力机构与无杆腔连通，动力机构、蓄能机构向无杆腔充油，液压缸通过动滑轮带动吊卡上行，有杆腔向补油机构输油。

进一步地，吊卡与井口的油管可拆卸地连接。