CN104047553A - 修井作业井口综合操作装置 - Google Patents

Abstract

本发明包括井口气动卡瓦、液压钳气动油门、活门吊卡，折叠式井口操作平台、油管床液压升降油管液压输送装置或油管床液压升降装置和磁性护丝六，折叠式井口操作平台的开口向着修井架的方向安装在井口防喷器上，在折叠式井口操作平台上设有液压钳气动油门，在井口设有井口气动卡瓦，在起或下的油管上设有专用活门吊卡，在井口的前侧或左侧设有油管床液压升降油管输送装置或油管床液压升降装置；在油管液压升降器上的油管的上端或下端设有磁性护丝，在井口的右侧或左侧设有作业修井车；井口气动卡瓦和液压钳气动油门进口与作业修井车的气源相连，油管液压升降器和油管液压输送装置与作业修井车的液压源相连。

Description

修井作业井口综合操作装置

技术领域

本发明涉及一种油田修井作业井口综合操作装置，把人工复杂的高强度的操作程序变为自动的操作程序。 

背景技术

目前在常规油田修井作业过程中，井口操作往往需要两人配合来完成起下钻、接卸油管等作业程序，施工中时常会遇到如地面环境恶劣、人员配合不当、拆卸吊卡和上卸护丝繁琐等问题，不仅工人劳动强度大而且也增加了施工风险，不利于安全生产。本装置的研发目的在于解决以上难题，通过单人操作高度自动化装置来完成一系列作业，在确保安全生产的前提下大大提高了施工效率。

发明内容

本发明的目的提供一种修井作业井口综合操作装置，克服上述已有技术存在的缺陷。

本发明的技术方案是通过以下方式实现的：

本发明包括井口气动卡瓦、液压钳气动油门、活门吊卡，折叠式井口操作平台、油管床液压升降油管液压输送装置或油管床液压升降装置和磁性护丝，其特征在于：折叠式井口操作平台的开口向着修井架的方向安装在井口防喷器上，在折叠式井口操作平台上设有液压钳气动油门，在井口设有井口气动卡瓦，在起或下的油管上设有活门吊卡，在井口的前侧或左侧设有油管床液压升降油管液压输送装置或油管床液压升降装置；在油管床液压升降装置上的油管的上端或下端设有磁性护丝，在井口的右侧或左侧设有作业修井车；井口气动卡瓦和液压钳气动油门进口与作业修井车的气源相连，油管床液压升降装置和油管液压输送装置与作业修井车的液压源相连；

井口气动卡瓦：

井口气动卡瓦由安装在修井机操控室内的气源手拨开关和控制井口气动卡瓦上的活门控制井口气动卡瓦卡开合，实现油管在起下过程中装卸的固定，卡油管高度自行调节。

液压钳气动油门：

液压钳气动油门出口与安装在油门拉杆上的单作用气缸相连，通过脚踏液压钳气动油门控制气缸的伸缩，实现通井机油门的加大或减小，控制油管上卸扣速度。

油管床液压升降装置：

包括底座、设在底座上的下滑道、与下滑道配合的下滑轮、前后对称交叉链接式升降架、链接板、液压缸，前后对称交叉链接式升降架的各自下部链接板一块与底座用销轴连接，另一块与下滑轮轴连接，与下滑轮轴连接的链接板的上端通过支撑板与液压活塞杆上端链接，下端通过支撑板与液压缸的下端链接；前后对称交叉链接式升降架的各自上部链接板一块与油管床底座链接，另一块与油管床底座下部上滑道上的上滑轮轴连接，在前后油管床底座上设有矩形油管床架，在底座上设有与液压缸进出口连接的带接收执行器电动双向阀。

油管床液压升降油管液压输送装置：

包括所述油管床液压升降装置和油管液压输送装置，油管输送装置包括支架、滚轮架、滚轮、平移架和液压缸，支架设为L型，设在油管床的左侧或右侧的油管床架的前后两侧，在支架的水平段上设有输送滚轮机构，输送滚轮机构包括对称的滚轮架，滚轮架上设有的对称且相对的两个滚轮，在滚轮之间设有长于油管床架的工字钢式平移架；平移架与滚轮之间摩擦动配合，在平移架上顶面中部设有油管扶正架，在平移架后中部底面与相对的支架之间设有一个液压缸，平移架通过支撑板与液压缸的活塞杆链接，液压缸底面通过支撑板与支架链接，在支架上设有与液压缸进出口连接的带接收执行器的电动双向阀。

磁性护丝：

磁性护丝包括护丝体、磁块和护丝底座，护丝体设为圆柱形，下部设有公螺纹与护丝底座螺纹连接，在护丝体下部内周设有磁块，磁块镶嵌在护丝体内。 在修井作业起下油管过程中，保护油管丝扣在滑道内滑动不受任何损伤，插拔即可，无须上卸扣，快捷轻便。

活门吊卡：

活门吊卡包括吊卡体、掉耳环、固定螺栓、封口板、闭锁销旋转孔、闭锁销、闭锁开口环、闭锁销固定螺丝、闭锁销套和螺旋弹簧，其特征在于：吊卡体设为圆柱形，中部设有扣油管的开口，中心孔上部直径大、下部直径小，在开口对面的缩径台面上从上向下设有一个半环形槽，槽内设有一个闭锁开口环，在半环形槽的外侧面中部水平设有一个闭锁销运行孔，在闭锁销运行孔上设有一个与闭锁开口环相连的闭锁销机构；在闭锁销运行孔的下部设有一个弓形提手；在吊卡体的对应两侧设有两个对称的向外开口的吊耳环，在掉耳环开口处设有通过固定螺栓固定的封口板。

闭锁销机构包括闭锁销、闭锁销套、螺旋弹簧和闭锁销固定螺钉，闭锁销套下端内径与闭锁销外径想吻，上端内径与闭锁销帽外径相吻，在闭锁销套与闭锁销之间设有螺旋弹簧，闭锁销下端设有一个圆孔，圆孔套在竖向设在闭锁开口环上的闭锁销固定螺钉上，闭锁销固定螺钉孔设在闭锁开口环端内侧。

折叠式井口操作台：

    由于井口在作业时加装了封井器，使作业面提高，在不抬高工作台面的情况下很难操作。而原落地式工作台因地面不平时常发生侧翻危险。新型的折叠式操作平台直接固定在封井器的侧面，井口高低不受限制、安全可靠。

   本发明与已有技术相比具有以下优点：

1、该装置用于井口作业时，不受井口大四通及封井器高度的限制，可以随意调节。另一端有远程遥控液压油管床升降装置，遥控调节油管高度，这样在任何高度的井场可确保操作人员处于最佳操作位置，操作方便，减轻工人的劳动强度。

2、操作平台直接挂在封井器上，不受井场及井口管线的限制。具有防滑功能，在雨雪天气及喷提施工时，可有效地防止油泥造成地面湿滑给施工人员带来的安全隐患。封井器两侧设有可折叠式活动平台，不影响操作封井器闸板及大四通两侧阀门的开关。

3、液压钳气动油门可解决原来司机与井口操作人员配合不好，而影响生产进度和安全操作的问题。

4、油管液压升降装置的应用，解决了原来都是人工在井口往油管枕头抬上抬下油管的繁重劳动，  油管通过遥控就可自动举升或降落到所需位置，劳动强度大为降低。

5、专用活门吊卡可解决起下￠73油管、 ￠89油管等不同规格油管时更换吊卡问题，安全可靠。

6、 油管液压油管输送装置，解决井口与油管枕头距离远问题，无需人工再推拉油管，自动化程度高，使作业现场更能轻松自如。

7、磁性护丝替代了原用的油管小滑车，即可保护丝扣不受损伤，又可实现操作快捷高效。

8、本装置的配套使用，不仅最大限度地减少了工人的劳动强度，还由原来井口最少需要二人操作，现变为一人操作即可轻松完成。即现场操作由原来最少四人减少为三人（司钻1人，井口操作工1 人，场地工1人），效益极为显著。

附图说明

图1-本发明的安装结构示意图

图2 -油管床液压升降装置的结构示意图

图3-油管床液压升降油管液压输送装置的结构示意图

图4-油管床液压升降油管液压输送装置的侧视图

图5-油管液压输送装置的前视放大图

图6-磁性护丝的结构示意图

图7-活门吊卡的结构示意图。

图8-图7的俯视图

图9-图8中A向的截面示意图

图10-井口气动卡瓦的结构示意图

图11-井口气动卡瓦的结构俯视图

图12-折叠式井口操作平台结构示意图

图1中 1- 井口气动卡瓦  2- 液压钳气动油门  3- 专用活门吊卡  4- 折叠式井口操作平台  5- 油管液压升降装置   6- 磁性护丝  7- 油管输送装置。

图2中 5-1下滑道  5-2 底座  5-3 下滑轮  5-4链接板  5-5下支撑板

5-6液压缸  5-7带接受执行期的电动双向阀  5-8上支撑板  5-9油管床底座  5-10油管床面  5-11上滑道  5-12上滑轮 。 

      图3中  7-1油管液压升降装置  7-2台架  7-3支架  7-4平移架  7-5输送滚轮机构  7-6液压缸。

图6中  6-1护丝体  6-2磁块 6-3护丝底座。

图7、8、9中图中 3- 1-吊卡体、 3- 2-吊耳环、 3- 3-固定螺栓、 3- 4-封口板、 3- 5-闭锁销运行孔、 3- 6-提手、 3- 7-闭锁销、  3-8-闭锁开口环、  3-9-闭锁销套 、 3-10-螺旋弹簧、  3-11-闭锁销固定螺钉。

图10、11中  1-1上盘1-2卡盘主体1-3下盘1-4鄂板1-5活门1-6支架1-7气缸1-8连杆。

   图12中 4-1平台底座  4-2平台连接轴 4-3悬挂架 4-4固定板 4-5油门挂槽 4-6可调支腿。

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做详细说明：

本发明包括井口气动卡瓦1、液压钳气动油门2、专用活门吊卡3，折叠式井口操作平台4、油管床液压升降油管液压输送装置7或油管床液压升降装置5和磁性护丝（图1所示），其特征在于：折叠式井口操作平台的开口向着修井架的方向安装在井口防喷器上，在折叠式井口操作平台上设有液压钳气动油门，在井口设有井口气动卡瓦，在起或下的油管上设有专用活门吊卡，在井口的前侧或左侧设有油管床液压升降油管液压输送装置或油管床液压升降装置；在油管液压升降装置上的油管的上端或下端设有磁性护丝，在井口的右侧或左侧设有作业修井车；井口气动卡瓦和液压钳气动油门进口与作业修井车的气源相连，油管液压升降装置和油管液压输送装置与作业修井车的液压源相连；

油管床液压升降装置：

包括底座5-2、设在底座上的下滑道5-1、与下滑道配合的下滑轮5-3、前后对称交叉链接式升降架、链接板5-4和液压缸5-6（图2所示），前后对称交叉链接式升降架的各自下部链接板一块与底座用销轴连接，另一块与下滑轮轴连接，与下滑轮轴连接的链接板的上端通过上支撑板5-8与液压活塞杆上端链接，下端通过下支撑板5-5与液压缸的下端链接；前后对称交叉链接式升降架的各自上部链接板一块与油管床底座5-9链接，另一块与油管床底座下部上滑道5-11上的上滑轮5-12轴连接，在前后油管床底座上设有矩形油管床架5-10，在底座上设有与液压缸进出口连接的带接收执行器的电动双向阀。

油管床液压升降油管输送装置：

包括所述油管床液压升降装置7-1、设在油管床液压升降装置底部的台架7-2油管输送装置，油管输送装置包括支架、滚轮架、滚轮、平移架和液压缸7-6（图3、图4所示），支架7-3设为L型，设在油管床的左侧或右侧的油管床面的前后两侧，在支架的水平端上输送滚轮机构7-5，输送滚轮机构包括各自设有对称的滚轮架，在滚轮架上设有的对称且相对的两个滚轮，在滚轮之间设有长于油管床面的工字钢式平移架7-4，平移架与滚轮之间摩擦动配合，在平移架上顶面中部设有油管扶正架，在平移架后中部底面与相对的支架之间设有一个液压缸7-6，平移架通过支撑板与液压缸的活塞杆链接，液压缸底面通过支撑板与支架链接。在支架上设有带接收执行器的电动双向阀。原来起下油管作业过程中，都是由人工将油管抬上或抬下井口 的油管支架（油管枕头），费时费力，劳动强度大，安全性差。用该装置替代原油管支架后，可实现摇控升降，并根据作业面需求高度自动调节，无需人工再抬上抬下油管，省时省力，安全可靠。由原来井口最少需要二人操作，现变为一人操作即可轻松完成。即现场操作由原来最少四人减少为三人（司钻1人，井口操作工1 人，场地工1人），效益极为显著。该装置采用液压传动，24V电磁换向，远距离无线摇控，液压锁锁紧，升降灵活，操作方便，性能可靠。

折叠式井口操作台：

由于井口在作业时加装了封井器，使作业面提高，在不抬高工作台面的情况下很难操作。而原落地式工作台因地面不平时常发生侧翻危险。新型的折叠式操作平台4-1通过悬挂架4-3和固定板4-4直接固定在封井器的侧面，两侧平台通过连接轴4-2与前侧平台连接，在前侧平台中部下面设有可调支腿4-6，在两侧平台的侧边设有油门挂槽4-5（图10所示），井口高低不受限制、安全可靠。

活门吊卡：

活门吊卡工作程序如下：通井机通过钢丝绳和大吊与本活门吊卡的吊耳环3-2连，安装上封口板3-4，用固定过栓3-3固定，手提提手3-6，而后手提闭锁销套3-9，释放闭锁销套对闭锁开口环3-8的压紧力，手拨闭锁销3-7，沿闭锁销运行孔3-5转动 120度角，使闭锁开口环3-8和吊卡体3-1的开口位置相一致，开口打开，扣住油管，再拨锁紧销转120度，把吊卡体开口合上，松开闭锁环销套，闭锁销套在螺旋弹簧3-10的作用下自动固定住闭锁开口环，此时把油管扣在闭锁开口环3-8与吊卡体3-1形成的环形空间内，此时用大吊和活门吊卡把油管吊起或放下进行油井修井作业，由卡吊油管两个人减少到一个人，卡、吊放自如，减少了两个人配合不当所发生的人事故，提高了修井作业速度。该活门吊卡结构简单，使用方便，卡油管可靠灵敏，深受用户欢迎。

井口气动卡瓦：

包括1-1上盘、1-2卡盘主体、1-3下盘、1-4鄂板、1-5活门、1-6支架、1-7气缸1-8连杆（图8、9所示），采用井口气动卡瓦后显著提高了油管装卸速度和修井速度，操作简单，灵敏度高，工作可靠

磁性护丝：

包括6-1护丝体 、 6-2磁块和 6-3护丝底座，磁性护丝替代了原用的油管小滑车，即可保护丝扣不受损伤，又可实现操作快捷高效。护丝底座是主要磨损部件，可随时更换，不用更换整个磁性护丝，节约成本。

液压钳气动油门：

液压钳气动油门出口与安装在油门拉杆上的单作用气缸相连，通过脚踏液压钳气动油门控制气缸的伸缩，实现通井机油门的加大或减小，控制油管上卸扣速度。

综上所述，本发明结构简单实用方便，自动化程度高，不仅最大限度地减少了工人的劳动强度，还由原来井口最少需要二人操作，现变为一人操作即可轻松完成。即现场操作由原来最少四人减少为三人（司钻1人，井口操作工1 人，场地工1人），效益极为显著。

Claims (8)

1.一种修井作业井口综合操作装置，包括井口气动卡瓦、液压钳气动油门、活门吊卡，折叠式井口操作平台、油管床液压升降油管液压输送装置或油管床液压升降装置和磁性护丝，其特征在于：折叠式井口操作平台的开口向着修井架的方向安装在井口防喷器上，在折叠式井口操作平台上设有液压钳气动油门，在井口设有井口气动卡瓦，在起或下的油管上设有活门吊卡，在井口的前侧或左侧设有油管床液压升降油管液压输送装置或油管床液压升降装置；在油管床液压升降装置上的油管的上端或下端设有磁性护丝，在井口的右侧或左侧设有作业修井车；井口气动卡瓦和液压钳气动油门进口与作业修井车的气源相连，油管液压升降器和油管液压输送装置与作业修井车的液压源相连；

根据权利要求1所述的修井作业井口综合操作装置，其特征在于：油管床液压升降装置包括底座、设在底座上的下滑道、与下滑道配合的下滑轮、前后对称交叉链接式升降架、链接板、液压缸，前后对称交叉链接式升降架的各自下部链接板一块与底座用销轴连接，另一块与下滑轮轴连接，与下滑轮轴连接的链接板的上端通过支撑板与液压活塞杆上端链接，下端通过支撑板与液压缸的下端链接；前后对称交叉链接式升降架的各自上部链接板一块与油管床底座链接，另一块与油管床底座下部上滑道上的上滑轮轴连接，在前后油管床底座上设有矩形油管床面，在底座上设有与液压缸进出口连接的带接收器电动双向阀。

2.根据权利要求1所述的修井作业井口综合操作装置，其特征在于：油管床液压升降油管输送装置包括所述油管床液压升降装置和油管输送装置，油管床液压输送装置包括支架、滚轮架、滚轮、平移架和液压缸，支架设为L型，设在油管床的左侧或右侧的油管床面的前后两侧，在支架的水平段上设有输送滚轮机构，输送滚轮机构包括对称的滚轮架，滚轮架上设有的对称且相对的两个滚轮，在滚轮之间设有长于油管床面的工字钢式平移架；平移架与滚轮之间摩擦动配合，在平移架上顶面中部设有油管扶正架，在平移架后中部底面与相对的支架之间设有一个液压缸，平移架通过支撑板与液压缸的活塞杆链接，液压缸底面通过支撑板与支架链接。

3.在支架上设有与液压缸进出口连接的带接收器的电动双向阀。

4.根据权利要求1所述的修井作业井口综合操作装置，其特征在于：井口气动卡瓦由安装在修井机操控室内的气源手拨开关和控制井口气动卡瓦上的活门控制井口气动卡瓦卡开合，实现油管在起下过程中装卸的固定，卡油管高度自行调节。

5.根据权利要求1所述的修井作业井口综合操作装置，其特征在于：液压钳气动油门出口与安装在油门拉杆上的单作用气缸相连，通过脚踏液压钳气动油门控制气缸的伸缩，实现通井机油门的加大或减小，控制油管上卸扣速度。

6.根据权利要求1所述的修井作业井口综合操作装置，其特征在于： 磁性护丝包括护丝体 、 磁块和 护丝底座，护丝体设为圆柱形，下部设有公螺纹与护丝底座螺纹连接，在护丝体下部内周设有磁块，磁块镶嵌在护丝体内。

7.根据权利要求1所述的修井作业井口综合操作装置，其特征在于：活门吊卡包括吊卡体、掉耳环、固定螺栓、封口板、闭锁销旋转孔、闭锁销、闭锁开口环、闭锁销固定螺丝、闭锁销套和螺旋弹簧，其特征在于：吊卡体设为圆柱形，中部设有扣油管的开口，中心孔上部直径大、下部直径小，在开口对面的缩径台面上从上向下设有一个半环形槽，槽内设有一个闭锁开口环，在半环形槽的外侧面中部水平设有一个闭锁销运行孔，在闭锁销运行孔上设有一个与闭锁开口环相连的闭锁销机构；在闭锁销运行孔的下部设有一个弓形提手；在吊卡体的对应两侧设有两个对称的向外开口的吊耳环，在掉耳环开口处设有通过固定螺栓固定的封口板。

8.根据权利要求1或7所述的修井作业井口综合操作装置，其特征在于：闭锁销机构包括闭锁销、闭锁销套、螺旋弹簧和闭锁销固定螺钉，闭锁销套下端内径与闭锁销外径想吻，上端内径与闭锁销帽外径相吻，在闭锁销套与闭锁销之间设有螺旋弹簧，闭锁销下端设有一个圆孔，圆孔套在竖向设在闭锁开口环上的闭锁销固定螺钉上，闭锁销固定螺钉孔设在闭锁开口环端内侧。