《連續(xù)油管注入頭》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。

1、第二章注入頭部件2.1注入頭概述?連續(xù)油管注入器是連續(xù)油管作業(yè)裝備的關(guān)鍵設(shè)備，注入器主要功能是夾持油管并克服井下壓力對油管柱的上頂力和摩擦力,把連續(xù)油管下入井內(nèi)或夾持不動或從井內(nèi)起出，控制油管注入和起出的速度。2.2結(jié)構(gòu)形式的擬定通過對油田連續(xù)油管注入頭的現(xiàn)場調(diào)研，查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻，多種方案對比，確定注入頭設(shè)計方案，結(jié)構(gòu)如圖2-1、圖2-2所示。由兩臺同步的可正反轉(zhuǎn)動的液壓馬達提供動力，鏈條驅(qū)動，帶動夾持塊夾持連續(xù)油管上下移動。液壓馬達為低速徑向柱塞馬達，帶有內(nèi)部實效保護。兩個液壓馬達通過液壓系統(tǒng)達到基本同步，由同步齒輪傳動實現(xiàn)鏈輪的機械同步；由兩組脹緊液壓缸推動浮動夾塊達到

2、鏈條脹緊的目的；由夾緊液壓缸推動夾緊浮動夾塊，夾緊裝在鏈條上的油管夾塊夾緊油管，通過鏈條帶動夾塊實現(xiàn)油管起下動作。鏈條上由帶有特殊表面形狀和處理工藝的夾持塊通過鏈條銷軸固定在一起，以適應(yīng)連續(xù)油管的外徑，并達到良好的夾持注入的性能，同時達到最小連續(xù)油管的夾持變形和最低的附加應(yīng)力；由壓力傳感器通過杠桿機構(gòu)測量連續(xù)油管注入和上提力的大小。?注入頭的主要設(shè)計參數(shù)如下：?1、驅(qū)動方式：液壓馬達；?2、注入最大下入速度：60m/min（1m/s）；?3、注入方式：夾持夾塊摩擦驅(qū)動，鏈條帶動夾塊傳動；?4、鏈條張緊液缸數(shù)：2*2個?5、?鏈條夾緊液缸數(shù)：3*2個；?6、最大下井深度：4000

3、m；?7、測力系統(tǒng)：壓力傳感器；?8、液壓馬達型號：CA50；?9、適應(yīng)連續(xù)油管：Ф31.75mm，Ф38.1mm；?2.3結(jié)構(gòu)形式設(shè)計說明1、連續(xù)油管起下方式?作業(yè)要求連續(xù)油管不斷的向油井內(nèi)注入或起出。利用夾塊夾持油管產(chǎn)生足夠的摩擦力，再利用鏈條輸送夾塊完成油管的注入或起出。為了使夾塊對油管的夾持應(yīng)力不超限，必須采用多個夾塊夾持。?2、夾塊夾持方式?因多夾塊必須同時夾持，采用三級浮動的多滾子夾頭。為了保證每個夾塊都有一個浮動夾頭的滾子夾持，油管承受的夾持力足夠能產(chǎn)生下入和提升4000m油管的使用要求。為減小油管所受壓強，采用三組具有24個滾子的浮動夾頭。?3、鏈條與夾塊的連接

4、方式用兩條32A鏈條，每節(jié)連接1個夾塊，成為雙排鏈條，夾塊與鏈條同時連續(xù)運動，這樣受力好，提升力大。4、鏈條傳動方式?鏈條采用徑向低速大扭矩柱塞液壓馬達傳動，省去價格昂貴的減速器，又縮小了軸向尺寸，鏈條帶有脹緊裝置。?19?對鍵的表面進行氮化處理后，硬度提高2～3倍。這時P][s＝300MPa～450MPa?Ps132*16*11013424040*4==231MPa≤P][s????????==132*28*11013424040*2t66MPa][t￡?鍵符合使用要求。??圖2-12??平鍵連接的受力分析??2.10.2下軸平鍵的選擇與校核?（1）下軸安裝平鍵處軸徑為d＝8

5、0mm，查手冊選擇A型平鍵。確定鍵的寬度為b＝22mm、高度h＝14mm軸上及輪轂上槽深t＝9mm，t1＝5.4mm，?（2）按軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計確定鍵長L＝200mm。?（3）強度校核，鍵的主要失效形式為壓潰、剪切。?由于下軸幾乎不受扭矩作用，可以忽略不計，所以鍵所受的力非常小，強度一定合格。??2.11連續(xù)油管屈服強度校核?連續(xù)油管的所受壓強：????????SFPj=1?????????????????????????????????（2-22）?式中????S－一套夾緊機構(gòu)與連續(xù)油管接觸的面積在夾緊力垂直方向的投影（mm2）。?夾塊與連續(xù)油管接觸如圖2-13所示。?截面寬度?

6、????????????????mmrb27.31875.15*985.0*2*80sin*2==°=?式中????????????r－連續(xù)油管半徑（mm）；?軸向長度由于兩邊導(dǎo)r＝2mm圓角???????所以軸向長度????????????????l＝47－4＝43mm???20??????圖2-13??夾塊結(jié)構(gòu)????21??單個橫截面積?????????????????s＝l×b?＝43×31.27?＝1344.6mm2????一套夾緊機構(gòu)中，同時有8個夾塊作用連續(xù)油管?連續(xù)油管所受壓強?MPaSFPj1.98*6.1344980001===?外徑為31.75mm的油管屈

7、服壓力[б]=64.1MPa，P1≤[б]。?連續(xù)油管可以正常工作。??2.12上下軸軸承設(shè)計?由于注入頭傳遞載荷大、工作可靠性要求高，加之為盡量減小支撐結(jié)構(gòu)的空間和質(zhì)量，我們選用圓柱滾子軸承，這種軸承具有承載大、運動平穩(wěn)、便于裝拆、易于檢修保養(yǎng)等優(yōu)點。?根據(jù)軸的強度估算，上軸傳動端軸承部位的軸徑為120mm、90mm，下軸傳動端軸承部位的軸徑為75mm，所以上軸選用軸承NF224、NF218，下軸選用NF215軸承。???2.12.1??NF224軸承壽命計算?額定壽命就算?e)(6010