CN100491691C - 一种井口无人操作的钻台式修井机 - Google Patents
一种井口无人操作的钻台式修井机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100491691C CN100491691C CNB2006100478254A CN200610047825A CN100491691C CN 100491691 C CN100491691 C CN 100491691C CN B2006100478254 A CNB2006100478254 A CN B2006100478254A CN 200610047825 A CN200610047825 A CN 200610047825A CN 100491691 C CN100491691 C CN 100491691C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hydraulic
- bearing post
- rig floor
- lifting appliance
- thick
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Manipulator (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
本发明涉及一种用于油田井下作业的井口无人操作的钻台式修井机,由驾驶控制室(1)、粗支承柱(2)、排管装置(3)、提升装置(4)、变幅液压缸(5)、支承柱支座(6)、井口液压防喷器(7)、钻台液压支座(8)、固定式液压卡盘(9)、后轮胎及后驱动桥(10)、带伸缩滑道的液压钳(11)、液压变速箱(12)、高压齿轮泵(13)、液力变矩器(14)、前轮胎及前驱动桥(15)、发动机(16)、车架及钻台(17)组成。车架(17)上方前部依次设置有驾驶控制室(1)、发动机(16)、液力变矩器(14)、液压变速箱(12)和高压齿轮泵(13),后部设有固定式液压卡盘(19)、支承柱支座(6)和液压钳(11);支承柱支座(6)上安装有粗支承柱(2),其上安装有排管装置(3)和提升装置(4)。本发明机动灵活,全液压传动,自动竖立排管,可实现起下立柱,提高修井作业效率。
Description
技术领域:
本发明涉及一种用于油田油水井井下修井作业的机械设备。
背景技术:
修井作业机(简称修井机)是油田井下作业队进行油水井井下修井作业的主要设备。目前,现场采用的各种修井机或通井机在整体结构上大同小异,都是采用发动机通过变速箱、角传动箱带动滚筒旋转;立于井口的井架上设有天车,天车与游动滑车通过钢丝绳系与滚筒连接;滚筒旋转,通过钢丝绳使游动滑车上、下往复运动,通过安装在游动滑车上的吊卡卡住油管提升或下放,实现提出或下放油管的目的。现有的修井机在修井作业过程中井口必须有人操作,井口一般需要五个人:二人拉、排油管,二人操作吊卡和液压钳为油管上、卸扣,一人操作修井机(通井机)。长期以来,此种钢丝绳系的游动系统及井架无法实现井口无人操作。由于井口有人操作,不仅劳动强度大,效率低,而且容易发生人身事故,不利于安全生产。
发明内容:
本发明目的在于提供一种井口无人操作可自动完成油管起下等作业任务的井口无人操作的钻台式修井机。
本发明的技术方案如下:此种修井机由驾驶控制室、粗支承柱、带机械手的自动排管装置、提升装置、变幅液压缸、支承柱支座、井口液压防喷器、钻台液压支座、固定式液压卡盘、后轮胎及后驱动桥、带伸缩滑道的液压钳、带5个输出的液压变速箱及传动轴、大流量高压齿轮泵、液力变矩器及传动轴、前轮胎及前驱动桥、发动机和车架及钻台组成。车架及钻台上方前部依次设置有驾驶控制室、发动机、液力变矩器及传动轴液压变速箱和高压齿轮泵,后部设有固定式液压卡盘、支承柱支座和带伸缩滑道的液压钳;支承柱支座上安装有粗支承柱,粗支承柱上安装有带机械手的自动排管装置和提升装置,下部设有变幅液压缸,液压缸下端固定在钻台上,粗支承柱上端和排管装置分别采用校正绳与车架前部绷紧固定;车架及钻台下方前后部分别设有前轮胎及前驱动桥和后轮胎及后驱动桥,二者分别与液压变速箱下部的传动轴相连接,尾部设有钻台液压支座和井口液压防喷器。此种修井机可自行行驶,整机驾驶到井口后,骑在井口上就变成了一个钻台。在电脑的控制下,自动操作五输出液压离合器,断开前、后桥的功率输出,接合四个大流量高压齿轮泵,整个系统产生高压液压动力;自动操作钻台液压支座支起整机,使轮胎离地,并校正到钻台水平;自动操作变幅液压缸,立起支承柱座在支座上,并绷紧绷绳。支承柱内的提升液压、提升装置上的液压吊卡、带机械手的自动排管装置、固定式液压卡盘、带伸缩滑道的液压钳、井口液压防喷器均由安装于驾驶控制室内的电脑控制。不起下油管时,固定式液压卡盘卡住油管本体,且与油管接箍间留有提升装置上的液压吊卡进入的空间。提升油管时,提升装置自动下落到最低位置,液压吊卡进入油管接箍下方,锁紧后,固定式液压卡盘松开,井内管柱在液压吊卡的夹持下,随着沿支承柱上升的提升装置提升;提出一根油管的长度后,固定式液压卡盘卡住第二根油管的本体,并在第二根油管接箍下,留有液压吊卡的夹持位置。此时,液压吊卡松开,提升装置向下移动,液压吊卡移动到第二根油管的接箍下方时,卡住第二根油管的接箍,然后,固定式液压卡盘松开,提升装置上行,提出第二根油管;当第三根油管的接箍高出固定式液压卡盘并在接箍下留有液压吊卡的夹持位置后,固定式液压卡盘卡住第三根油管的本体,液压钳工作,卸扣,然后带机械手的自动排管装置上的机械手抓住油管,排放到排管装置上。这时,排放在排管装置上的是两根油管连在一起的管柱,这样可以提高工作效率。下油管时,提升装置上行到最高位置,机械手从排管装置上取出油管管柱,这段油管一般为两根油管连在一起的管柱,也可是单根油管。管柱与接箍对正后,机械手松开,油管管柱扶正装置扶持管柱,然后液压钳工作,为油管上扣。上紧后,提升装置上的液压吊卡卡住油管接箍,然后固定式液压卡盘松开,油管管柱在液压吊卡的夹持下,随提升装置下行,下行到最低位置后,固定式液压卡盘卡住油管本体,液压吊卡松开,提升装置再次上行到最高位置,然后液压吊卡卡住油管接箍,固定式液压卡盘松开,油管在液压吊卡的夹持下,随提升装置下行,下行到最低位置后,固定式液压卡盘卡住油管本体,液压吊卡松开,提升装置上行到最高位置。此时机械手工作,再次取出下一个管柱,进行上述的连续下油管作业。上述工作过程在电脑的自动控制下,可以起、下两根连在一起的管柱,也可起、下单根油管。
整车的动力是从发动机传递到五输出液压变速箱。上部四个输出带动四个大液压齿轮泵,下面一个输出传动到底盘(钻台)上的车桥上,实现行驶的功能。也可采用四轮液压马达驱动,实现灵活转向。液压传动机构由大排量高压齿轮油泵、液压油箱、管路系统、液压缸、大扭矩马达、控制阀等组成,液压传动机构将发动机的功率传递到变幅液压缸、排管装置、机械手、提升液压缸或马达等,在电脑的控制下,实现修井作业井口无人操作等自动化作业。
本发明应用现代机器人等高科技和液压传动技术,机动灵活,全液压传动,自动竖立排管,可实现起下立柱,提高修井作业效率,利用本发明可以实现井口无人操作,大大减轻作业工劳动强度并可避免人身事故,保证安全生产,获得良好效益。
附图说明:图1、图2分别为本发明行驶状态和修井作业状态的总体结构示意图。图3、图4分别为该修井机起下作业部分正视和侧视结构示意图。图中,标号“18”、“27”分别为自动排管装置3上排放着的油管柱和该装置上的机械手。标号“28”为油水井井口套管法兰。
具体实施方式:以下结合附图加以说明。
如图所示:本发明由驾驶控制室1、粗支承柱2、带机械手的自动排管装置3、提升装置4、变幅液压缸5、支承柱支座6、井口液压防喷器7、钻台液压支座8、固定式液压卡盘9、后轮胎及后驱动桥10、带伸缩滑道的液压钳11、带5个输出的液压变速箱及传动轴12、大流量高压齿轮泵13、液力变矩器及传动轴14、前轮胎及前驱动桥15、发动机16和车架及钻台17组成。其结构、组装关系如下:车架及钻台17上方前部依次设置有驾驶控制室1、发动机16、液力变矩器及传动轴14、液压变速箱12和高压齿轮泵13,后部设有固定式液压卡盘9、支承柱支座6和带伸缩滑道的液压钳11;支承柱支座6上安装有粗支承柱2,粗支承柱2上安装有带机械手的自动排管装置3和提升装置4,下部设有变幅液压缸5,液压缸5下端固定在钻台上17,粗支承柱2上端和排管装置3分别采用校正绷绳19、20与车架前部绷紧固定;车架及钻台17下方前后部分别设有前轮胎及前驱动桥15和后轮胎及后驱动桥10,二者分别与液压变速箱及传动轴12相连接,尾部设有钻台液压支座8和井口液压防喷器7。其中,驾驶控制室1内设有控制电脑。粗支承柱2由左右两根缸套式粗支承柱构成龙门结构,支承杆内侧外表面设有供提升装置4上下往复运动的滑道25,两缸套内各装有一个可产生60吨力的液压缸,支承柱的立起与平放靠变幅液压缸5的伸缩。带有机械手的自动排管装置3行走时收于支承柱上,修井过程中支承柱立起时该装置可伸出,由液压系统驱动实现收、排、送油管的功能。提升装置4由五轮动滑轮组21、提升液压缸活塞杆22、提升钢丝绳23、液压吊卡24和液压油管扶持装置26组成,其上、下往复运动靠安装在粗支承柱2内的提升液压缸活塞杆22的伸缩来完成,每个活塞杆22顶部设有一个含有5个动滑轮的滑轮组21,共10根钢丝绳23承重,钢丝绳23一端固定在粗支承柱2上,另一端固定在提升装置4上,提升装置4沿粗支承柱2内侧的滑道25上下往复运动,从而保证油管对正和提升、下放时管柱的垂直度,提升时,支承柱内的提升液压缸活塞杆22可伸出5.5m,即可使提升装置上升11m,完全可以满足起下油管的需要。
Claims (3)
1、一种井口无人操作的钻台式修井机,由驾驶控制室(1)、粗支承柱(2)、带机械手的自动排管装置(3)、提升装置(4)、变幅液压缸(5)、支承柱支座(6)、井口液压防喷器(7)、钻台液压支座(8)、固定式液压卡盘(9)、后轮胎及后驱动桥(10)、带伸缩滑道的液压钳(11)、带5个输出的液压变速箱及传动轴(12)、大流量高压齿轮泵(13)、液力变矩器及传动轴(14)、前轮胎及前驱动桥(15)、发动机(16)和车架及钻台(17)组成,其特征在于:车架及钻台(17)上方前部依次设置有驾驶控制室(1)、发动机(16)、液力变矩器及传动轴(14)、液压变速箱及传动轴(12)和高压齿轮泵(13),后部设有固定式液压卡盘(9)、支承柱支座(6)和带伸缩滑道的液压钳(11);支承柱支座(6)上安装有粗支承柱(2),粗支承柱(2)上安装有带机械手的自动排管装置(3)和提升装置(4),下部设有变幅液压缸(5),液压缸(5)下端固定在钻台(17)上,粗支承柱(2)上端和排管装置(3)分别采用校正绷绳与车架(17)前部绷紧固定;车架及钻台(17)下方前后部分别设有前轮胎及前驱动桥(15)和后轮胎及后驱动桥(10),二者分别与液压变速箱及传动轴(12)相连接,尾部设有钻台液压支座(8)和井口液压防喷器(7)。
2、根据权利要求1所述的井口无人操作的钻台式修井机,其特征在于:粗支承柱(2)由左右两根缸套式粗支承柱构成龙门结构,支承杆内侧外表面设有供提升装置(4)上下往复运动的滑道(25),两缸套内各装有一个可产生60吨力的液压缸。
3、根据权利要求1所述的井口无人操作的钻台式修井机,其特征在于:提升装置(4)由五轮动滑轮组(21)、提升液压缸活塞杆(22)、提升钢丝绳(23)、液压吊卡(24)和液压油管扶持装置(26)组成,其上、下往复运动靠安装在粗支承柱(2)内的提升液压缸活塞杆(22)的伸缩来完成,每个活塞杆(22)顶部设有一个含有5个动滑轮的滑轮组(21),共10根钢丝绳(23)承重,钢丝绳(23)一端固定在粗支承柱(2)上,另一端固定在提升装置(4)上,提升装置(4)沿粗支承柱(2)内侧的滑道(25)上下往复运动,从而保证油管对正和提升、下放时管柱的垂直度,提升时,支承柱内的提升液压缸活塞杆(22)可伸出5.5m,即可使提升装置上升11m。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB2006100478254A CN100491691C (zh) | 2006-09-17 | 2006-09-17 | 一种井口无人操作的钻台式修井机 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB2006100478254A CN100491691C (zh) | 2006-09-17 | 2006-09-17 | 一种井口无人操作的钻台式修井机 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1920239A CN1920239A (zh) | 2007-02-28 |
CN100491691C true CN100491691C (zh) | 2009-05-27 |
Family
ID=37778063
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB2006100478254A Expired - Fee Related CN100491691C (zh) | 2006-09-17 | 2006-09-17 | 一种井口无人操作的钻台式修井机 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN100491691C (zh) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101629477A (zh) * | 2008-07-17 | 2010-01-20 | 姜汝诚 | 一种节能减排石油修井机 |
CN102409996B (zh) * | 2011-12-07 | 2013-12-11 | 辽宁石油机械制造有限公司 | 油田修井机自动防喷系统 |
CN103362462A (zh) * | 2012-03-31 | 2013-10-23 | 中国石油集团渤海石油装备制造有限公司 | 集成式车载带压作业修井机 |
US9657538B2 (en) | 2012-11-19 | 2017-05-23 | Key Energy Services, Llc | Methods of mechanized and automated tripping of rods and tubulars |
CN103821464B (zh) * | 2013-11-12 | 2017-02-01 | 山东科瑞石油装备有限公司 | 一种油管柱立放车载全自动智能液压修井机 |
CN104389532B (zh) * | 2014-01-13 | 2016-03-02 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种替代井口人工操作的机械化修井作业系统 |
CN103939013A (zh) * | 2014-04-28 | 2014-07-23 | 沈阳工业大学 | 集成式高温不压井修井装置 |
CN103953297B (zh) * | 2014-05-14 | 2016-06-22 | 烟台大学 | 转矩耦合式节能石油修井机 |
CN104314483B (zh) * | 2014-10-27 | 2017-02-15 | 济南同日工业机器人科技有限公司 | 自动修井辅机 |
CN105625957B (zh) * | 2014-10-31 | 2018-07-24 | 中国石油天然气股份有限公司 | 起下油管方法及系统 |
CN105569584B (zh) | 2015-03-27 | 2017-02-08 | 中国石油化工股份有限公司 | 油管自动化排放装置及方法 |
CN107035324B (zh) * | 2015-05-22 | 2018-09-25 | 魏宇骞 | 一种钻井修井作业设备 |
CN105507843B (zh) * | 2015-12-07 | 2017-09-12 | 沈阳工业大学 | 一种快速井口对接装置及使用方法 |
CN106285513B (zh) * | 2016-10-10 | 2018-05-25 | 杨颖辉 | 带压修井机智能起下管系统 |
CN107654196A (zh) * | 2017-09-26 | 2018-02-02 | 烟台杰瑞石油装备技术有限公司 | 一种井架移动快速定位装置 |
CN110318692B (zh) * | 2018-03-30 | 2020-08-25 | 杨志英 | 修井作业中井口无人起下油管的装置 |
RU2736589C1 (ru) * | 2019-12-13 | 2020-11-18 | Публичное акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" (ПАО "НК "Роснефть") | Робототехнический комплекс для текущего и капитального ремонта скважин |
RU2736591C1 (ru) * | 2019-12-13 | 2020-11-18 | Публичное акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" (ПАО "НК "Роснефть") | Робототехнический комплекс для текущего и капитального ремонта скважин на единой базе |
-
2006
- 2006-09-17 CN CNB2006100478254A patent/CN100491691C/zh not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (8)
Title |
---|
两人操作的新型修井机. 石冰等.国外石油机械,第8卷第1期. 1997 |
两人操作的新型修井机. 石冰等.国外石油机械,第8卷第1期. 1997 * |
修井起下作业中的油管机械化排放问题. 谭云等.石油机械,第25卷第3期. 1997 |
修井起下作业中的油管机械化排放问题. 谭云等.石油机械,第25卷第3期. 1997 * |
用新型液力机械传动装置取代Allison传动装置初探. 王开训等.石油机械,第23卷第8期. 1995 |
用新型液力机械传动装置取代Allison传动装置初探. 王开训等.石油机械,第23卷第8期. 1995 * |
美国HRS-150型修井机液压系统的设计特点. 唐一心.石油钻采机械,第3期. 1984 |
美国HRS-150型修井机液压系统的设计特点. 唐一心.石油钻采机械,第3期. 1984 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1920239A (zh) | 2007-02-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100491691C (zh) | 一种井口无人操作的钻台式修井机 | |
US8684336B1 (en) | Top drive and crown apparatus for drilling derrick | |
CN106761487B (zh) | 海洋钻井平台用管具处理系统及连接移运立根的方法 | |
CN104989296B (zh) | 一种抽油杆维护作业车 | |
CN100564793C (zh) | 抽油修井机 | |
CN105970960A (zh) | 一种步履打桩机 | |
CN106639874A (zh) | 掘进钻车伸缩推进梁 | |
EA029885B1 (ru) | Гидрофицированная мобильная буровая установка | |
CN106481290A (zh) | 一种油田修井作业自动化设备 | |
CN115613978A (zh) | 车载修井机立根盒式自动化小修作业集成设备和作业工艺 | |
CN115822478B (zh) | 一种液压修井洗井作业一体机及使用方法 | |
CN105672912A (zh) | 一种新式油管地排设备 | |
CN205206756U (zh) | 一种钻修机 | |
CN201202410Y (zh) | 井架伸缩机构 | |
CN105863706A (zh) | 单轨吊驱动的循环式移架装置 | |
CN202578567U (zh) | 石油钻井钻具接卸装置 | |
CN201738840U (zh) | 钢连续抽油杆作业车 | |
CN212337196U (zh) | 一种液压修井机 | |
CN211813313U (zh) | 一种煤矿用履带式升高车 | |
CN105019830B (zh) | 一种新型高效便捷钻机 | |
CN204804722U (zh) | 一种新型钻杆动力钳 | |
CN211201811U (zh) | 起下油管装置及系统 | |
CN201144640Y (zh) | 一种液压伸缩门架式钻机 | |
CN102913152A (zh) | 油管单根接送装置 | |
CN103352666B (zh) | 一种钻具运输系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090527 Termination date: 20120917 |