CN102146774A - 油、水井作业移动式油管箱 - Google Patents

油、水井作业移动式油管箱 Download PDF

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亓和平
刘超
牟绍平
李鹏
马伟德
于奥成
宋玉全
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Abstract

一种油、水井作业移动式油管箱，包括拖车底盘、油管箱、油管支架、蓄污池、油管摆移机构、油管升降机构、油管抓放机构、油管接送装置、油管长度测量仪和PLC可编程控制系统，其特征在于油管箱设为矩形，由左右两部分组成，在左部分的中下部设有油管支架，下部设有蓄污池，在右部分的下部设有能伸进伸出的油管接送装置，在油管伸进的开口处或油管接送装置的后端上部设有油管长度计量仪，在油管箱顶中部设有油管横移机构，在油管横移机构上设有油管升降机构，在油管升降机构的下端设有油管抓放机构；油管箱设置拖车底盘上；油管接送装置、油管横移机构，油管升降机构和油管抓放机构都由PLC可编程控制系统控制。

Description

油、水井作业移动式油管箱
技术领域
本发明涉及一种油、水井作业储放油管装置，具体地说是一种能实现自动接送油管、测量油管长度及排列油管功能的油、水井作业移动式油管箱。
背景技术
目前，油田作业中，油管一般采用就近摆放在井场地面上，占用空间大，油管搬过困难，工人劳动强度高，存在安全隐患，而且存在油、水井返至地面的废液、管杆携带的污油污水流入井场，不仅严重影响操作人员的身心健康，而且也影响矿区环境质量。在向油水井里下油管过程中，为准确下到管柱设计深度，修井工人要一根一根的测量油管长度，工作量大，测量误差大，造成修井成功率低。
发明内容
本发明的目的是解决现有油、水井作业背景下的缺点而提供的一种作业移动式油管箱，可实现油、水井作业过程中油管从井口至油管箱的转移、油管在箱内的自动分层排列及油管自动取出送至井口和测量油管长度的功能。
本发明的技术方案是通过以下方式实现的：
本发明包括拖车底盘、油管箱、油管支架、蓄污池、油管横移机构、油管升降机构、油管抓放机构、油管接送装置、油管长度测量仪和PLC可编程控制系统，其特征在于油管箱设为矩形，由左右两部分组成，在左部分的中下部设有油管支架，下部设有蓄污池，在右部分的下部设有能伸进伸出的油管接送装置，在油管伸进的入口处或油管接送装置的后端上部设有油管长度计量仪，在油管箱顶中部设有油管横移机构，在油管横移机构上设有油管升降机构，在油管升降机构的下端设有油管抓放机构；油管箱设置在拖车底盘上；油管接送装置、油管横移机构，油管升降机构和油管抓放机构都由PLC可编程控制系统控制。
油管接送装置包括移动台、升降液压缸、移动台从动轮、移动台齿轮、移动台电动机、底板和齿条，移动台设为矩形，底部或两侧设有从动轮，在后部的内部横向上设有电动机，电动机轴上设有齿轮，底板设在移动台的下边，底板的下底设有升降液压缸，底板外顶面纵向上设有齿条，齿条与电动机轴上的齿轮啮合，带动移动台的从动轮在底板内顶面滚动，使移动台带动油管进或出油管箱。
油管横移机构包括横移齿条、横移齿轮、横移电动机、主动齿轮和从动齿轮，横移齿条设有两条，对称安装在油管箱上面的横向中部，横移齿轮设有两个，安装在穿过矩形支撑架的同一根轴的两端，与横移齿条啮合，在轴的中部一侧安装一个从动齿轮，与设在支撑架上面的电动机轴上的主动齿轮啮合，电动机带动支撑架横向移动。
油管升降机构包括升降蜗轮，升降电动机、升降蜗杆和导向杆，升降蜗杆垂直穿过支撑架中心，上部与设在升降电动机轴上的升降蜗轮啮合，带动升降蜗杆上下运动，在支撑架中心一侧设有一根导向杆，导向杆与升降蜗杆平行。
油管抓放机构包括横梁和抓捕器，横梁的中心部与升降蜗杆下端螺纹连接或焊接，横梁与导向杆下端的对应处螺纹连接或焊接，抓捕器设在横梁两端下部，抓捕器采用电磁式磁铁或机械式抓捕器。
油管长度测量仪采用激光或超声波测量仪或长度传感器，也可用机械测量仪。
油管接送装置、油管横移机构、油管升降机构、油管抓放机构和油管长度测量仪的工作进行都由PLC可编程序控制系统运行程序控制。
本发明与已有技术相比具有以下优点：
目前，油田作业中，油管一般采用就近在井场上摆放，占用空间大，工人劳动强度高，存在安全隐患，而且存在原井返至地面的废液、管杆携带的污油污水等污染。作业移动式油管箱采用PLC(可编程控制器)系统控制，既减轻了现场工人的劳动强度，又避免了工人摆放油管的安全隐患以及摆放油管所产生的噪声污染，箱体集中整齐摆放结构占地面积小，取放简易，油管箱底部对污油污水有存储功能，避免污油污水对环境的污染，将大大地改善了现场工作人员的劳动环境，彻底摆脱了铺放隔油布放置油管架等传统落后工艺。改进了测量过程，降低了测量成本。
附图说明
图1是本发明结构示意图
图2是本发明电气控制框图
图1中1-油管箱  2-油管支架  3-拖车底盘  4-蓄污池  5-油管接送装置  5-1-移动台  5-2-升降液压缸  5-3-移动台从动轮  5-4-齿轮5-5-电动机  5-6-底板  5-7-齿条  6-油管横移机构  6-1-横移齿条  6-2-横移齿轮  6-3-横移电机  6-4-主动齿轮  6-5-从动齿轮  7-油管升降机构  7-1-升降涡轮  7-2-升降电机  7-3-升降蜗杆  7-4-导向杆  8-油管抓放机构  9-油管长度测量仪
具体实施方式
为进一步公开本发明的技术方案，下面结合说明书附图通过实施例作详细说明：
如图1、2所示，作业移动式油管箱是一种油、水井作业储放管装置，它包括油管箱1、油管支架2、拖车底盘3、蓄污池4、油管接送装置5、移动台5-1、升降液压缸5-2、移动台从动轮5-3、齿轮5-4、电动机5-5、底板5-6、齿条5-7、油管横移机构6、横移齿条6-1、横移齿轮6-2、横移电机6-3、主动齿轮6-4、-从动齿轮6-5、油管升降机构7、升降涡轮7-1、升降电机7-2、升降蜗杆7-3、导向杆7-4、油管抓放机构8、油管长度测量装置及PLC(可编程控制器)系统9。
油管箱设为矩形，由左右两部分组成，在左部分的中下部设有油管支架2，下部设有蓄污池4，在右部分的下部设有能伸进伸出的油管接送装置5，在油管伸进的入口处或油管接送装置5的后端上部设有油管长度计量仪9，在油管箱顶中部设有油管横移机构6，在油管横移机构上设有油管升降机构7，在油管升降机构的下端设有油管抓放机构8；油管箱1设置在拖车底盘3上；油管接送装置、油管横移机构，油管升降机构和油管抓放机构都由PLC可编程控制系统控制。
油(水)井需要作业时拖车底盘3移动至井口附近，调整高度使油管接送装置5靠近并与井口保持水平，油管从井口取出后滑入油管接送装置5，PLC(可编程控制器)系统控制油管接送装置5后移，使油管整个进入油管箱1内，在PLC(可编程控制器)系统控制下油管横移机构6移动至油管上方，油管升降机构7下行，使油管抓放机构8靠近并抓起油管，根据设定放置位置先油管升降机构7上行再使油管横移机构6横移，到达指定位置后油管抓放机构8松放油管到油管支架上，而后油管横移机构6横移返回，油管升降机构7下行，使油管抓放机构8回到初始位置，等待摆放下一根油管；当油管需要取出时，在PLC(可编程控制器)系统控制下油管横移机构6移动至油管支架2上最后放置的油管上方，油管升降机构7下行，使油管抓放机构8靠近并抓起油管，依次油管横移机构6横移、油管升降机构7下行，使油管抓放机构8和油管靠近油管接送装置5附近，并释放油管落在油管接送装置5上，PLC(可编程控制器)系统控制油管接送装置5前移，使油管送至井口。油管进出顺序将遵循先进后出、后进先出原则。同时，蓄污池可实现油管所携带污油、污水的储存，减少环境污染。油管长度测量装置9在油管刚好完全进入油管接送装置5时测量该油管首端与油管长度测量装置9之间的距离，经过模数转换将数据传送给PLC(可编程控制器)，由PLC(可编程控制器)计算该油管长度。

Claims (7)

1.一种油、水井作业移动式油管箱，包括拖车底盘、油管箱、油管支架、蓄污池、油管横移机构、油管升降机构、油管抓放机构、油管接送装置、油管长度测量仪和PLC可编程控制系统，其特征在于油管箱设为矩形，由左右两部分组成，在左部分的中下部设有油管支架，下部设有蓄污池，在右部分的下部设有能伸进伸出的油管接送装置，在油管伸进的入口处或油管接送装置的后端上部设有油管长度计量仪，在油管箱顶中部设有油管横移机构，在油管横移机构上设有油管升降机构，在油管升降机构的下端设有油管抓放机构；油管箱设置在拖车底盘上；油管接送装置、油管横移机构，油管升降机构和油管抓放机构都由PLC可编程控制系统控制。
2.根据权利要求书1所述的油、水井作业移动式油管箱，其特征在于油管接送装置包括移动台、升降液压缸、移动台从动轮、移动台齿轮、移动台电动机、底板和齿条，移动台设为矩形，底部或两侧设有从动轮，在后部的内部横向上设有电动机，电动机轴上设有齿轮，底板设在移动台的下边，底板的下底设有升降液压缸，底板外顶面纵向上设有齿条，齿条与电动机轴上的齿轮啮合，带动移动台的从动轮在底板内顶面滚动，使移动台带动油管进或出油管箱。
3.根据权利要求书1所述的油、水井作业移动式油管箱，其特征在于油管横移机构包括横移齿条、横移齿轮、横移电动机、主动齿轮和从动齿轮，横移齿条设有两条，对称安装在油管箱上面的横向中部，横移齿轮设有两个，安装在穿过矩形支撑架的同一根轴的两端，与横移齿条啮合，在轴的中部一侧安装一个从动齿轮，与设在支撑架上面的电动机轴上的主动齿轮啮合，电动机带动支撑架横向移动。
4.根据权利要求书1所述的油、水井作业移动式油管箱，其特征在于油管升降机构包括升降蜗轮，升降电动机、升降蜗杆和导向杆，升降蜗杆垂直穿过支撑架中心，上部与设在升降电动机轴上的升降蜗轮啮合，带动升降蜗杆上下运动，在支撑架中心一侧设有一根导向杆，导向杆与升降蜗杆平行。
5.根据权利要求书1所述的油、水井作业移动式油管箱，其特征在于油管抓放机构包括横梁和抓捕器，横梁的中心部与升降蜗杆下端螺纹连接或焊接，横梁与导向杆下端的对应处螺纹连接或焊接，抓捕器设在横梁两端下部，抓捕器采用电磁式磁铁或机械式抓捕器。
6.根据权利要求书1所述的油、水井作业移动式油管箱，其特征在于油管长度测量仪采用激光或超声波测量仪或长度传感器，也可用机械测量仪。
7.根据权利要求书1所述的油、水井作业移动式油管箱，其特征在于油管接送装置、油管横移机构、油管升降机构、油管抓放机构和油管长度测量仪的工作运行都由PLC可编程序控制系统进行程序控制。
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