CN104453741B - 一种机械化修井作业吊卡转运方法 - Google Patents

一种机械化修井作业吊卡转运方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种机械化修井作业吊卡转运方法，吊卡转运机构位于井口轴线的一侧，两个转运手按井口轴线对称分布，转运手的作用是勾住智能吊卡的摘挂环，带动智能吊卡跟随转运架一同旋转运动，从而实现吊卡转运。在转运过程中，转运手始终能够勾住吊卡，杜绝了吊卡坠落事故的发生。本机械化修井作业吊卡转运机构由液压马达、旋转心轴、转运架、铰接轴、转运手本体组成，其中铰接轴、转运手本体合称转运手，用于转运一种智能吊卡。此方法可实现修井作业时吊卡的机械化转运，同时转运过程不占用井口轴线的空间，提高修井作业的机械化程度，降低工人劳动强度的同时不影响修井作业效率。

Description

一种机械化修井作业吊卡转运方法
技术领域
本发明涉及石油工业修井作业技术，具体地说是一种机械化修井作业吊卡转运方法。
背景技术
传统修井作业中，吊卡转运是耗费工人体力最大的环节，吊卡倒换时依靠工人搬运，劳动强度高，作业环境恶劣。
专利ZL201320137833.3机械化修井作业吊卡转运装置在转运吊卡过程中，由左右两个臂交替承接吊卡，虽实现了机械化操作，但左右两臂交替倒换吊卡的过程一直占据了井口轴线，过程复杂，同时大钩在转运吊卡时处于等待状态，降低了修井作业效率。
鉴于以上情况，有必要发明一种机械化修井作业吊卡转运方法，以达到降低工人劳动强度同时不影响作业效率的目的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机械化修井作业吊卡转运方法，可实现修井作业时吊卡的机械化转运，同时转运过程不占用井口轴线的空间，提高修井作业的机械化程度，降低工人劳动强度的同时不影响修井作业效率。
为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，一种机械化修井作业吊卡转运方法，其步骤包括：
将吊卡转运机构位于井口轴线的一侧，两个转运手按井口轴线对称分布；
把吊卡勾在转运手上，转运手跟随转运架在液压马达的驱动下进行旋转运动，从而实现吊卡转运。
转运手的圆周运动轨迹与井口轴线有两个交点，两个转运手之间的宽度能保证转运手运动到与井口轴线交点位置时不碰撞井口轴线方向的油管；为了不碰撞平台，取放吊卡在圆周运动轨迹与井口轴线两个交点的上部交点处进行。
所述吊卡转运时，分为两个步骤，分别为起油管步骤和下油管步骤。
起油管时，转运手在上部交点承接吊卡后，带动吊卡进行圆周转运至井口附近等待卡住下级油管的接箍；下油管时，转运手将坐在井口上的吊卡逆转运至上部交点处等待大钩取走吊卡。
所述吊卡转运机构由液压马达、旋转心轴、转运架、转运手组成，液压马达的输出端连接旋转心轴，转运架上端连接在旋转心轴上，下端内侧设置转运手，转运手本体通过铰接轴连接在转运架下端内侧；铰接轴、转运手本体合称转运手。
当转运手带吊卡进行转运时，转运手本体钩住吊卡摘挂环；转运手的铰接轴位于转运手本体重心以上。
转运的吊卡包括吊卡本体、U形吊环、摘挂环、挡块，所述吊卡本体左右两侧设置吊卡吊耳，所述U形吊环顶部为U形端部，U形吊环中部设置有两个摘挂环，与转运手连接进行吊卡的转运，底部为两个吊环环部，两个吊环环部套在吊卡吊耳上；所述吊卡吊耳上还设置有挡块，防止U形吊环滑脱。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：
1、实现了吊卡转运无人化，极大减轻工人劳动强度；起油管时，转运手在上部交点承接吊卡后，带动吊卡进行圆周转运至井口附近等待卡住下级油管的接箍；下油管时，转运手将坐在井口上的吊卡逆转运至上部交点处等待大钩取走吊卡。
2、吊卡转运由三维空间运动变为二维平面运动，简化运动路径，作业效率大幅提升；转运手的圆周运动轨迹与井口轴线有两个交点，两个转运手之间的宽度能保证转运手运动到与井口轴线交点位置时不碰撞井口轴线方向的油管。为了不碰撞平台，取放吊卡在圆周运动轨迹与井口轴线两个交点的上部交点处进行。
3、杜绝了转运过程中吊卡坠落事故的发生；该吊卡转运机构位于井口轴线的一侧，两个转运手按井口轴线对称分布，转运手的作用是勾住智能吊卡的摘挂环，带动智能吊卡跟随转运架一同旋转运动，从而实现吊卡转运。在转运过程中，转运手始终能够勾住吊卡，杜绝了吊卡坠落事故的发生。
附图说明
图1为机械化作业吊卡转运机构的示意图；
图2为转运手示意图；
图3为图2的A-A剖面图；
图4为机械化作业吊卡转运机构位置关系示意图；
图5为一种智能吊卡结构示意图。
图中：1.液压马达，2.转运心轴，3.转运架，4.转运手，5.转运手圆周运动范围，6.作业台平面，7.转运手本体，8.铰接轴，9.摘挂环，10.井口轴线。
具体实施方式
有关本发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
如图1-4所示，机械化修井作业吊卡转运机构由液压马达1、旋转心轴2、转运架3、铰接轴8、转运手本体7组成，其中铰接轴、转运手本体合称转运手4，用于转运一种智能吊卡。
吊卡转运机构位置关系如图4所示，10为井口轴线，5为吊卡转运装置圆周运动范围，即转运手圆周运动范围，6为作业台平面。
吊卡转运机构的液压马达1的输出轴与旋转心轴2之间静连接，旋转心轴2与转运架3之间静连接，转运手4与转运架3铰接，因此转运手本体7在跟随转运架3进行圆周旋转的同时还能绕铰接轴8旋转。
一种机械化修井作业吊卡转运方法，其步骤为：
吊卡转运机构位于井口轴线10的一侧，两个转运手4按井口轴线10对称分布；把吊卡勾在转运手4上，转运手4跟随转运架3在液压马达1的驱动下进行旋转运动，从而实现吊卡转运。转运手4的圆周运动轨迹与井口轴线10有两个交点，两个转运手4之间的宽度能保证转运手4运动到与井口轴线10交点位置时不碰撞井口轴线方向的油管；为了不碰撞平台，取放吊卡在圆周运动轨迹与井口轴线10两个交点的上部交点处进行。所述吊卡转运时，分为两个步骤，分别为起油管步骤和下油管步骤。起油管时，转运手4在上部交点承接吊卡后，带动吊卡进行圆周转运至井口附近等待卡住下级油管的接箍；下油管时，转运手4将坐在井口上的吊卡逆转运至上部交点处等待大钩取走吊卡。
如图5所示，所述转运的吊卡为智能吊卡，包括吊卡本体、U形吊环、摘挂环、挡块，所述吊卡本体左右两侧设置吊卡吊耳，所述U形吊环顶部为U形端部，U形吊环中部设置有两个摘挂环9，与转运手4连接进行吊卡的转运，底部为两个吊环环部，两个吊环环部套在吊卡吊耳上；所述吊卡本体底部设置有底座，所述吊卡吊耳上还设置有挡块。
当转运手4带智能吊卡进行转运时，转运手本体7钩住智能吊卡摘挂环9。转运手4的铰接轴8位于转运手本体7重心以上，因此不论转运架3带动转运手4如何旋转，转运手本体7的凹面的朝向始终与重力方向相反，既吊卡转运手4与吊卡接合面始终朝上，杜绝吊卡坠落事故发生。
不论是起油管还是下油管，转运手4进行转运的吊卡始终是不承受油管重量的空吊卡。
下油管过程：初始状态：一个吊卡座于井口，承载井下油管重量，作业大钩勾着另一吊卡(吊卡悬挂单根油管)在井口正上方，转运机构的转运手4位于靠近作业台平面6处待命。当大钩悬挂油管与井口油管接箍上扣完成后，大钩上提，吊卡安装机构将吊卡推离井口，转运手4钩住井口吊卡并将其圆周转运至圆周轨迹5与井口轴线10上部交点处，待命，与此同时，大钩带动油管柱下放至井口后，勾取上部交点处的空吊卡，转运手4回到作业台平面6处等待下一个作业循环。
起油管过程：初始状态：一个吊卡座于井口承载井下油管重量；作业大钩悬于井口上方待命；转运手4钩住另一吊卡在作业台平面6附近待命。作业大钩钩住井口吊卡后，上提油管柱直至露出下一级油管接箍，转运手4将吊卡放置在作业台平面6，吊卡安装机构将吊卡推至井口卡住油管，卸完油管扣，大钩上提将单根油管转运至地面后，转运手4旋转至圆周轨迹5与井口轴线10的上交点处，承接倒换出的空吊卡并转运至作业台平面6。不断重复以上动作直至完成起油管过程。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的专利范围，其他运用本发明的专利精神的等效变化，均应俱属本发明的专利范围。

Claims (4)

1.一种机械化修井作业吊卡转运方法，其步骤包括：
将吊卡转运机构位于井口轴线的一侧，两个转运手按井口轴线对称分布；
把吊卡勾在转运手上，转运手跟随转运架在液压马达的驱动下进行旋转运动，从而实现吊卡转运；
转运手的圆周运动轨迹与井口轴线有两个交点，两个转运手之间的宽度能保证转运手运动到与井口轴线交点位置时不碰撞井口轴线方向的油管；
为了不碰撞平台，取放吊卡在圆周运动轨迹与井口轴线两个交点的上部交点处进行；
所述吊卡转运机构由液压马达、旋转心轴、转运架、转运手组成，液压马达的输出端连接旋转心轴，转运架上端连接在旋转心轴上，下端内侧设置转运手，转运手本体通过铰接轴连接在转运架下端内侧；铰接轴、转运手本体合称转运手。
2.根据权利要求1所述的一种机械化修井作业吊卡转运方法，其特征在于，起油管时，转运手在上部交点承接吊卡后，带动吊卡进行圆周转运至井口附近等待卡住下级油管的接箍；下油管时，转运手将坐在井口上的吊卡逆转运至上部交点处等待大钩取走吊卡。
3.根据权利要求2所述的一种机械化修井作业吊卡转运方法，其特征在于，当转运手带吊卡进行转运时，转运手本体钩住吊卡摘挂环；转运手的铰接轴位于转运手本体重心以上。
4.根据权利要求1所述的一种机械化修井作业吊卡转运方法，其特征在于，转运的吊卡包括吊卡本体、U形吊环、摘挂环、挡块，所述吊卡本体左右两侧设置吊卡吊耳，所述U形吊环顶部为U形端部，U形吊环中部设置有两个摘挂环，与转运手连接进行吊卡的转运，底部为两个吊环环部，两个吊环环部套在吊卡吊耳上；所述吊卡吊耳上还设置有挡块，防止U形吊环滑脱。
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