CN105625957B - 起下油管方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种起下油管方法及系统,属于石油机械领域,包括:电控液压站、支撑座、机械臂、推拉机械手、油管吊卡、吊环、油管钳、油管钳就位装置、油管钳远程控制装置和油管卡盘。本发明解决了起下油管时,安全性较低的问题,实现了提高操作安全性的效果。本发明用于在油、水井的井口起下油管。
Description
技术领域
本发明涉及石油机械领域,特别涉及一种起下油管方法及系统。
背景技术
修井作业是油田开发过程中保持油、水井正常生产的重要手段。在日常修井作业中,需要经常将油管起出或者下入,起下油管的工作量很大。
现有技术中,在修井作业现场起下油管时,至少需要4名操作人员组成作业班,其中,1名操作人员作为修井机司机,站在修井机上通过操控修井机完成大钩上下移动、协调工作进度及监视工作等;1名操作人员站在井场拉送油管,在起油管时把卸下的油管拉到油管桥架上,在下油管时将油管一端移动到油管枕上,以便于修井机大钩将油管进行上提;另外2名操作人员站在井口,负责推拉吊环、开关吊卡、操控油管钳完成油管的上卸扣、下管时抬管上枕等工作,4名操作人员进行配合,完成油、水井的井口起下油管作业。
在井口进行起下油管作业时,需要2名操作人员站在井口进行推拉吊环、开关吊卡、操控油管钳完成油管的上卸扣、下管时抬管上枕等工作,如果操作人员稍有疏忽,或者配合稍有失误,比较容易导致操作人员的磕、碰、伤、残问题发生。所以,在起下油管时,采用现有的起下油管系统,操作安全性较低。
发明内容
为了解决起下油管时操作安全性较低的问题,本发明提供了一种起下油管方法及系统。所述技术方案如下:
第一方面,提供了一种起下油管系统,包括:
电控液压站、支撑座、机械臂、推拉机械手、油管吊卡、吊环、油管钳、油管钳就位装置、油管钳远程控制装置和油管卡盘,
所述电控液压站分别与所述油管吊卡、所述油管钳就位装置和所述油管举升机连接,用于为所述油管吊卡、所述油管钳就位装置和所述油管举升机提供压力能;
所述支撑座支撑所述机械臂,所述机械臂的纵向轴线、井内油管的轴线和油管滑道中间线处于同一个纵平面上;
所述推拉机械手安装在所述机械臂的前端,所述推拉机械手能够在所述机械臂的控制下沿所述机械臂的长度方向往复移动,并能够在所述机械臂移动至预设位置时抓住或放开油管;
所述油管吊卡悬挂于所述吊环上,能够在所述吊环的带动下移动,所述油管吊卡能够抓住并锁紧油管;
所述油管钳就位装置的一端固定安装,另一端设置有所述油管钳,所述油管钳远程控制装置用于控制所述油管钳就位装置的就位与回位,还用于远程控制所述油管钳对所述油管的卸扣与上扣;
油管卡盘安装在井口四通及防喷器的上方,用于卡紧或松开所述油管。
可选的,所述起下油管系统还包括:操作盘、变档杆和控制箱,所述操作盘分别与所述油管钳远程控制装置、所述油管吊卡和所述机械臂连接,所述操作盘包括:
用于控制所述油管钳远程控制装置的十字主令开关,用于控制所述油管吊卡的开关和用于控制所述机械臂的位置的定位开关盒;
所述变档杆分别与所述油管钳和所述油管卡盘连接,用于控制所述油管钳的档位变换,以及控制所述油管卡盘的打开和关闭;
所述控制箱安装于所述电控液压站上,用于控制所述机械臂的运动。
可选的,所述起下油管系统还包括:可调式油管枕和油管举升机,
所述可调式油管枕用于支撑所述油管滑道,并调整所述油管滑道的高度;
所述油管举升机用于举升所述油管。
可选的,所述起下油管系统的总体积小于1立方米,总质量小于1000千克。
可选的,所述起下油管系统还包括:防喷工具,
所述防喷工具由第一油管短节、旋塞阀和第二油管短节构成,所述第一油管短节的长度小于所述第二油管短节。
可选的,所述第一油管短节的长度为1.5米,所述第二油管短节的长度为4.0米。
第二方面,提供了一种起油管方法,包括:
控制吊环将油管吊卡下放至待起出油管的接箍位置,所述油管吊卡锁紧所述油管的接箍位置以下的部分,打开油管卡盘,上提所述待起出油管至邻接油管的接箍位置达到所述油管钳背钳的预设高度,关闭所述油管卡盘,使所述油管卡盘卡住所述邻接油管,下放所述油管吊卡,使所述油管吊卡的上平面脱离所述待起出油管的接箍的下平面,所述邻接油管的接箍与所述待起出油管的公扣连接;
通过油管钳远程控制装置控制所述油管钳移动并套入所述待起出油管,通过所述油管钳远程控制装置控制所述油管钳对所述待起出油管和所述邻接油管进行卸扣,通过所述油管钳远程控制装置控制所述油管钳的钳头总成开口对齐所述油管钳的壳体缺口,控制所述油管钳回退至待命位;
通过机械臂控制推拉机械手从所述机械臂内伸出,所述推拉机械手抓住所述待起出油管,上提所述待起出油管使所述待起出油管的尾部的公扣脱离所述邻接油管的接箍位置,下放所述待起出油管,控制所述推拉机械手伸出并推动所述待起出油管,将所述待起出油管下放至所述待起出油管的尾部接触油管滑道上的滑车后,收回所述推拉机械手,通过油管拉排工具将所述待起出油管后拉,在所述待起出油管的接箍位置下放至所述邻接油管接箍位置上方时,控制所述推拉机械手伸出推动所述吊环臂,使所述待起出油管下放至头部接触所述可调式油管枕,控制所述油管吊卡释放所述待起出油管,随所述吊环上行,控制所述推拉机械手收回。
可选的,所述方法还包括:
控制所述油管吊卡提起防喷工具,使所述防喷工具的底部短节公扣进入所述邻接油管的接箍位置内,所述油管钳定向为上扣,控制所述油管钳前行就位,上扣至扭矩达到预设值,所述油管钳的钳头总成开口对齐所述油管钳的壳体缺口,控制所述油管钳回位;
上提所述邻接油管第一预设距离,打开所述油管卡盘,下放所述防喷工具至所述防喷工具底部的油管短节在所述油管卡盘上平面外露第二预设距离,控制所述油管卡盘关闭,下放所述邻接油管,关闭防喷器的闸板,关闭所述防喷工具的旋塞阀。
第三方面,提供了一种下油管方法,包括:
通过机械臂控制推拉机械手伸出至吊环控制块控制吊环后,推拉机械手前推所述吊环的同时下放油管吊卡,油管吊卡在待下入油管的接箍位置以下的部分打开闭锁环,在所述油管吊卡的中心孔套入所述待下入油管时关闭闭锁环,上提所述待下入油管同时回收推拉机械手至所述机械臂内,所述油管吊卡上提至超过所述推拉机械手水平面的位置后,控制所述推拉机械手伸出,抓住所述待下入油管后回收,上提所述待下入油管至所述待下入油管的尾部超过邻接油管的接箍位置的高度时停止上提,在所述待下入油管的公扣对正所述邻接油管接箍时,机械臂停止回收所述推拉机械手,下放所述待下入油管使所述待下入油管的公扣进入所述邻接油管的接箍位置,控制推拉机械手回收至所述机械臂内,所述邻接油管的接箍与所述待下入油管的公扣连接;
通过油管钳远程控制装置操控油管钳套入所述待下入油管,通过所述油管钳远程控制装置控制所述油管钳对所述邻接油管和所述待下入油管进行上扣,通过所述油管钳远程控制装置控制所述油管钳的钳头总成开口对齐所述油管钳的壳体缺口,控制所述油管钳回退至待命位;
上提上扣后的油管第一预设距离,打开所述油管卡盘,下放所述上扣后的油管至所述上扣后的油管的接箍位置达到所述油管钳背钳的预设高度,控制所述油管吊卡在所述上扣后的油管的接箍位置以下的部分打开闭锁环。
可选的,所述方法还包括:
控制所述油管吊卡提起防喷工具,使所述防喷工具的底部短节公扣进入所述待下入油管的接箍内,所述油管钳定向为上扣,控制所述油管钳前行就位,上扣至扭矩达到预设值,钳头总成开口对齐所述油管钳的壳体缺口,所述油管钳回位;
上提所述待下入油管第二预设距离,打开所述油管卡盘,下放所述防喷工具至所述防喷工具底部的油管短节在所述油管卡盘上平面外露第三预设距离,关闭所述油管卡盘,下放所述待下入油管,关闭防喷器的闸板,关闭所述防喷工具的旋塞阀。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是:
本发明提供了一种起下油管方法及系统,由于该起下油管系统中,设置了支撑座、油管吊卡、油管钳就位装置、油管卡盘、可调式油管枕和油管举升机,配合进行推拉吊环、开关吊卡、操控油管钳完成油管的上卸扣、下油管时抬管上枕的起下油管作业。通过该起下油管系统能够实现油管钳、吊环、吊卡的操控,在保证效率的情况下,提高了操作安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种起下油管系统的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的另一种起下油管系统的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的一种操作盘的结构示意图;
图4是本发明实施例提供的一种防喷工具的结构示意图;
图5是本发明实施例提供的一种起油管方法的方法流程图;
图6是本发明实施例提供的一种下油管方法的方法流程图;
图7是本发明实施例提供的另一种起油管方法的方法流程图;
图8是本发明实施例提供的另一种下油管方法的方法流程图;
图9是本发明实施例提供的一种机械臂的结构示意图;
图10是本发明实施例提供的一种支撑座的主视图;
图11是本发明实施例提供的一种油管钳远程控制装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明实施例提供了一种起下油管系统,如图1所示,该起下油管系统包括:电控液压站001,支撑座002,机械臂003,推拉机械手004,油管吊卡005,吊环006,油管钳007,油管钳就位装置008,油管钳远程控制装置009和油管卡盘010,
其中,该电控液压站001分别与油管吊卡005、油管钳就位装置008和油管举升机10连接,用于为油管吊卡005、油管钳就位装置008和油管举升机10提供压力能。具体的,该电控液压站001是一种液压装置,能够将通电后的电机的机械能转化为液压油的压力能。示例的,支撑座002用于支撑机械臂003,将该机械臂003进行支撑固定,具体的,该机械臂003的纵向轴线、井内油管20的轴线和油管滑道40中间线处于同一个纵平面上。其中,该机械臂003的纵向轴线为该机械臂003在该机械臂003长度方向y上的轴线,该油管滑道40可以由两根油管并接组成,该油管滑道40的中间线可以为组成该油管滑道40的两根并接油管的中间线,该纵平面为与竖直方向即图1中x方向相平行的平面。需要说明的是,该推拉机械手004安装在机械臂003的靠近井口的一端,具体的,该推拉机械手004可以通过固定螺栓固定安装在该机械臂003的前端。示例的,该机械臂003的前端为该机械臂003靠近井口的一端,该推拉机械手004能够在机械臂003的控制下沿机械臂003的长度方向y往复移动,并能够在机械臂003移动至预设位置时有效地抓住或释放油管20,进行相关的起下油管20操作。
需要说明的是,该油管吊卡005悬挂于吊环006上,示例的,该吊环006可以为两个单臂吊环或者双臂吊环,该油管吊卡005能够在吊环006的带动下移动,且油管吊卡005能够锁紧油管20,将油管20上提与下放。油管钳就位装置008的一端可以固定安装在修井机架50上,且该油管钳就位装置008的另一端设置有油管钳007,该油管钳007能够完成对油管20的上扣与卸扣。其中,该油管钳远程控制装置009用于控制油管钳007的就位与回位,还用于远程控制油管钳007对油管20进行上扣与卸扣。示例的,该油管卡盘010可以安装在井口四通(图1中未示出)及防喷器30的上方,用于卡紧或松开油管20,需要说明的是,该防喷器30是一种防止井喷的安全密封井口装置,它能够在修井等作业过程中关闭井口,防止井喷事故发生。
综上所述,由于本发明实施例提供的起下油管系统中,设置了支撑座、油管吊卡、油管钳就位装置、油管卡盘、可调式油管枕和油管举升机,配合进行推拉吊环、开关吊卡、操控油管钳完成油管的上卸扣、下油管时抬管上枕起下油管作业。通过该起下油管系统能够实现油管钳、吊环、吊卡的操控,在保证效率的情况下,提高了操作安全性。
需要说明的是,如图2所示,本发明实施例提供了另一种起下油管系统,包括:电控液压站001,支撑座002,机械臂003,推拉机械手004,油管吊卡005,吊环006,油管钳007,油管钳就位装置008,油管钳远程控制装置009、油管卡盘010,操作盘011,变档杆012、控制箱013、可调式油管枕014、油管举升机015和防喷工具(图2中未示出)。需要说明的是,图2中的油管举升机015可以为图1中的油管举升机10。
其中,油管吊卡005的具体结构请参考名称为“起下油管液控吊卡”的专利(申请号:201220024757.0),推拉机械手004的具体结构请参考名称为“井口无人操作系统起下油管的推拉机械手”的专利(申请号:201120558063.0),油管钳就位装置008的具体结构请参考名称为“起下油管井口无人操作系统的油管钳液控就位装置”的专利(申请号:201120557947.4),油管钳007的具体结构请参考名称为“一种液压动力钳的自动对位控制器”的专利(申请号:201320704196.3)。
示例的,操作盘011分别与油管钳远程控制装置009、油管吊卡005和机械臂003连接,该操作盘011能够控制该油管钳远程控制装置009、油管吊卡005和机械臂003。具体的,如图3所示,该操作盘011可以包括:用于控制油管钳远程控制装置009的十字主令开关a,用于控制油管吊卡005的开关b和用于控制机械臂003的位置的定位开关盒c,且该定位开关盒c包括定位开关c1和控制开关c2。其中,通过操控该十字主令a控制该油管钳远程控制装置009能够控制该油管钳007对井口油管20进行上扣或卸扣,以及通过控制该油管钳就位装置008控制油管钳007在待命的位置到井口的位置来回往复的运动,使得该油管钳007能够到达井口或者远离井口。用于控制油管吊卡005的开关b具有开b1、中位b2、关b3三相,当该开关b的操作柄扳动至b2时,该油管吊卡005通电;当该开关b的操作柄扳动至b1时,该油管吊卡005沿第一通电方向通电,使得该油管吊卡005的闭锁环打开;当该开关b的操作柄扳动至b3时,该油管吊卡005沿第二通电方向通电,使得该油管吊卡005的闭锁环关闭。即通过操控该开关b,能够控制该油管吊卡005对油管20进行夹持与放开。通过控制该定位开关盒c,能够控制该机械臂003沿该机械臂003所在位置到井口所在的位置来回往复的运动,并且使得该机械臂003在井口的位置停止运动。示例的,该操作盘011可以安装在修井机的井架上便于操作人员操作的位置,本发明实施例对此不做限定。
变档杆012分别与油管钳007和油管卡盘010连接,用于控制油管钳007的档位变换,以及控制油管卡盘010的打开和关闭。需要说明的是,该油管卡盘010安装于井口,能够打开和关闭,当该油管卡盘010关闭时能够将图1中的油管20卡住;当该油管卡盘010打开时,能够松开井口的油管20。该油管钳007具有两种档位,分别是高档和低档,当该油管钳007处于高档时,该油管钳007的对位止动盘的转速较快,当该油管钳007处于低档时,该油管钳007的对位止动盘的转速较慢。需要说明的是,该变档杆012可以安装在该操作盘011附近,便于操作人员操作。
具体的,该变档杆012可扳动至上位、中位和下位三种不同的位置,分别对应不同的控制功能。示例的,当该变档杆012由中位扳动至上位时,能够控制油管卡盘010的打开;当该变档杆012由中位扳动至下位时,能够控制油管钳007由高档变为低档;当该变档杆012由上位扳动至中位时,能够控制油管卡盘010关闭,当该变档杆012由下位扳动至中位时,能够控制油管钳007由低档变为高档,即当该变档杆012位于中位时该油管卡盘010处于关闭状态,该油管钳的007的档位为高档。
示例的,如图2所示,该控制箱013安装于电控液压站001上,控制箱013中安装有控制器,该控制器能够判断机械臂003当前位置与预设位置是否相同,在当前位置与预设位置相同时,控制机械臂003在预设位置停止运动。该控制箱013用于通过控制器控制机械臂003的运动。需要说明的是,该可调式油管枕014用于支撑图1中的油管滑道40,并调整油管滑道40的高度,能够将油管20进行支撑至所需的高度。油管举升机015用于在下油管时举升油管20,将该油管20举升至该可调式油管枕014上,以便于该油管吊卡005将油管20进行上提。
如图4所示,该防喷工具由第一油管短节0161、旋塞阀0162和第二油管短节0163构成,且该第一油管短节0161的长度小于第二油管短节0163。具体的,该第一油管短节0161的长度可以为1.5米,第二油管短节0163的长度可以为4.0米。需要说明的是,该防喷工具用于在起下油管时,当该井内油管起出至井口时防止该井内油管内的液体喷出,且该防喷工具通常置于井口附近待用。
需要说明的是,本发明实施例提供的起下油管系统中,支撑座002、机械臂003和油管钳就位装置008都能够伸缩,且该支撑座002与油管钳就位装置008都可以安装在修井机架50上,该起下油管系统的总体积小于1立方米,且总质量小于1000千克,所以该起下油管系统体积较小,重量较轻,便于在作业中进行搬运。
具体的,该起下油管系统可以井口无人直接操作完成油管的起出与下入。使得操作人员无需在井口直接操控油管钳、吊环和油管吊卡,减轻了操作人员的劳动强度。
一方面,当需要起出油管时,首先需要配备并试用防喷工具正常,具体的,可以控制油管吊卡提起防喷工具,使防喷工具的底部短节公扣进入邻接油管的接箍内,油管钳定向为上扣,控制油管钳前行就位,上扣至扭矩达到预设值,油管钳的钳头总成开口对齐油管钳的壳体缺口,控制油管钳回位;上提邻接油管第一预设距离,打开油管卡盘,下放防喷工具至防喷工具底部的油管短节在油管卡盘上平面外露第二预设距离,关闭油管卡盘,下放油管卡盘外油管,关闭防喷器的闸板,关闭防喷工具的旋塞阀,示例的,该第一预设距离可以为0.1米,该第二预设距离可以为0.5米。
示例的,待起出油管位于井内,且该待起出油管的头部接箍位于井口,需要说明的是,每个油管的头部设置有接箍,油管的尾部设置有公扣,油管之间可以通过头部接箍和尾部公扣相连接的方式进行连接。
在配备好防喷工具后,操作人员可以控制吊环将油管吊卡下放至待起出油管的接箍位置,油管吊卡锁紧该待起出油管的接箍位置以下的部分,打开油管卡盘,使得该油管卡盘松开该待起出油管。然后控制吊环上提该待起出油管至邻接油管的接箍位置达到油管钳背钳的预设高度,关闭油管卡盘,使油管卡盘卡住邻接油管,下放油管吊卡,使油管吊卡的上平面脱离待起出油管的接箍的下平面。然后,通过油管钳远程控制装置控制油管钳移动并套入该待起出油管,通过油管钳远程控制装置控制油管钳对该待起出油管与该邻接油管进行卸扣使井内的油管分为井内油管和井外油管,此时,该待起出油管位于井口外,该邻接油管部分位于井内。需要说明的是,在油管钳进行卸扣该待起出油管与该邻接油管的过程中若油管钳置于高档时不能卸开油管,可以控制气动变档杆使得该油管钳的档位由高档变为低档,然后旋转油管钳进行卸扣,当将油管钳置于低档后卸开油管后,需要再次控制气动变档杆使得该油管钳的档位由低档变为高档,继续旋转油管钳至该待起出油管与该邻接油管完全卸开。
然后通过控制油管钳远程控制装置使该油管钳钳头总成开口对齐油管钳的壳体缺口。需要说明的是,该钳头总成可以包括主钳的钳头总成和背钳的钳头总成,且该主钳的钳头总成和背钳的钳头总成均设置有开口,该钳头总成的外部设置有油管钳的壳体,该壳体上设置有缺口,且该主钳的钳头总成的开口、该背钳的钳头总成的开口与壳体缺口对位后,该主钳的钳头总成的开口所在平面、该背钳的钳头总成的开口所在平面与壳体缺口所在平面处于同一平面。因此油管钳的钳头总成开口对齐油管钳的壳体缺口,即主钳的钳头总成的开口、背钳的钳头总成开口与壳体缺口对位。
在该油管钳的钳头总成开口对齐油管钳的壳体缺口后,控制油管钳回退至待命位。需要说明的是,该油管钳固定于油管钳就位装置上,且该油管钳就位装置可以固定于该修井机架上,该油管钳的待命位可以为该井口旁,且该待命位所在的水平面距离该井口所在水平面的距离可以为1米。
通过控制机械臂的运动控制推拉机械手从机械臂内伸出,控制推拉机械手抓住待起出油管,此时,操控吊环上提该待起出油管使该待起出油管的尾部公扣脱离邻接油管的头部接箍位置。然后,下放该待起出油管,控制推拉机械手伸出并推动该待起出油管,将该待起出油管下放至该待起出油管的尾部接触油管滑道上的滑车后,收回推拉机械手。通过油管拉排工具将该待起出油管后拉,在该待起出油管的接箍位置下放至邻接油管的接箍位置上方时,控制推拉机械手伸出推动吊环臂,使该待起出油管下放至该待起出油管的头部接触油管枕,控制油管吊卡释放该待起出油管,随吊环上行,控制推拉机械手收回。
另一方面,当需要下入油管时,首先需要配备并试用防喷工具正常,具体的,可以控制油管吊卡提起防喷工具,使防喷工具的底部短节公扣进入待下入油管的接箍内,油管钳定向为上扣,控制油管钳前行就位,上扣至扭矩达到预设值,油管钳的钳头总成开口对齐油管钳的壳体缺口,油管钳回位;上提待下入油管第二预设距离,打开油管卡盘,下放防喷工具至防喷工具底部的油管短节在油管卡盘上平面外露第三预设距离,关闭油管卡盘,下放油管卡盘外油管,关闭防喷器的闸板,关闭防喷工具的旋塞阀,示例的,该第一预设距离可以为0.1米,该第二预设距离可以为0.5米。然后,需将准备下入的待下入油管放置于可调式油管枕上,示例的,该待下入油管置放于井口前,油管滑道置放于可调式油管枕上。具体的,操作人员可以控制油管举升机将准备下入的待下入油管油管举升排摆到可调式油管枕的中部,将该准备下入的待下入油管的尾部的公扣放入油管滑道尾部的小滑车上。
在下入油管时,该待下入油管位于井外,部分该邻接油管位于井内且该邻接油管的头部位于井口。可以通过操控机械臂控制推拉机械手伸出至吊环控制块控制吊环后,推拉机械手前推吊环的同时下放油管吊卡,控制油管吊卡在待下入油管的接箍位置以下的部分打开闭锁环,在油管吊卡的中心孔套入待下入油管时关闭闭锁环,将油管抓住后上提。在上提待下入油管的同时回收推拉机械手至机械臂内,油管吊卡上提至超过推拉机械手水平面的位置后,控制推拉机械手伸出,抓住待下入油管后回收。上提待下入油管至待下入油管的尾部超过邻接油管的接箍位置的高度时停止上提,在待下入油管的公扣对正邻接油管接箍时,机械臂停止回收推拉机械手,下放待下入油管使待下入油管的公扣进入邻接油管的接箍位置,控制推拉机械手回收至机械臂内。需要说明的是,该邻接油管的接箍能够与该待下入油管的公扣连接。
示例的,可以通过操控油管钳远程控制装置控制油管钳就位并套入油管,通过油管钳远程控制装置控制油管钳对邻接油管和待下入油管进行上扣,在上扣的过程中,若油管钳处于高档时不能达标,控制气动变档杆将油管钳调整到低档,旋转油管钳至上扣达标再回归高档。此时邻接油管位于井内且头部接箍与该待下入油管的尾部公扣相连接。通过油管钳远程控制装置控制油管钳的钳头总成开口对齐油管钳的壳体缺口,控制油管钳回退至待命位。需要说明的是,该油管钳固定于油管钳就位装置上,且该油管钳就位装置可以固定于该修井机架上,该油管钳的待命位可以为该井口旁,且该待命位所在的水平面距离该井口所在水平面的距离可以为1米。上提上扣后的油管第一预设距离,该第一预设距离可以为0.1米,打开油管卡盘,下放该上扣后的油管至该待下入油管的接箍位置达到油管钳背钳的预设高度,控制油管吊卡在该待下入的接箍位置以下的部分打开闭锁环。
综上所述,由于本发明实施例提供的起下油管系统中,设置了支撑座、油管吊卡、油管钳就位装置、油管卡盘、可调式油管枕和油管举升机,配合进行推拉吊环、开关吊卡、操控油管钳完成油管的上卸扣、下油管时抬管上枕起下油管作业。通过该起下油管系统能够实现油管钳、吊环、吊卡的操控,在保证效率的情况下,提高了操作安全性。
本发明实施例提供了一种起油管方法,如图5所示,该方法包括:
步骤501、控制吊环将油管吊卡下放至待起出油管的接箍位置,油管吊卡锁紧油管的接箍位置以下的部分,打开油管卡盘,上提待起出油管至邻接油管的接箍位置达到油管钳背钳的预设高度,关闭油管卡盘,使油管卡盘卡住邻接油管,下放油管吊卡,使油管吊卡的上平面脱离待起出油管的接箍的下平面,邻接油管的接箍与待起出油管的公扣连接。
步骤502、通过油管钳远程控制装置控制油管钳移动并套入待起出油管,通过油管钳远程控制装置控制油管钳对待起出油管和邻接油管进行卸扣,通过油管钳远程控制装置控制油管钳的钳头总成开口对齐油管钳的壳体缺口,控制油管钳回退至待命位。
步骤503、通过机械臂控制推拉机械手从机械臂内伸出,推拉机械手抓住待起出油管,上提待起出油管使待起出油管的尾部的公扣脱离邻接油管的接箍位置,下放待起出油管,控制推拉机械手伸出并推动待起出油管,将待起出油管下放至待起出油管的尾部接触油管滑道上的滑车后,收回推拉机械手,通过油管拉排工具将待起出油管后拉,在待起出油管的接箍位置下放至邻接油管接箍位置上方时,控制推拉机械手伸出推动吊环臂,使待起出油管下放至头部接触可调式油管枕,控制油管吊卡释放待起出油管,随吊环上行,控制推拉机械手收回。
综上所述,由于本发明实施例提供的起油管的方法中,通过支撑座、油管吊卡、油管钳就位装置、油管卡盘和可调式油管枕的配合,完成了推拉吊环、开关吊卡、操控油管钳完成油管的卸扣的起油管作业。通过该起下油管系统能够实现油管钳、吊环、吊卡的操控,在保证效率的情况下,提高了操作安全性。进一步的,在步骤501之前,该起油管的方法还包括:
控制油管吊卡提起防喷工具,使防喷工具的底部短节公扣进入邻接油管的接箍位置内,油管钳定向为上扣,控制油管钳前行就位,上扣至扭矩达到预设值,油管钳的钳头总成开口对齐油管钳的壳体缺口,控制油管钳回位;上提邻接油管第一预设距离,打开油管卡盘,下放防喷工具至防喷工具底部的油管短节在油管卡盘上平面外露第二预设距离,控制油管卡盘关闭,下放邻接油管,关闭防喷器的闸板,关闭防喷工具的旋塞阀。
本发明实施例提供了一种下油管方法,如图6所示,该下油管的方法包括:
步骤601、通过机械臂控制推拉机械手伸出至吊环控制块控制吊环后,推拉机械手前推吊环的同时下放油管吊卡,油管吊卡在待下入油管的接箍位置以下的部分打开闭锁环,在油管吊卡的中心孔套入待下入油管时关闭闭锁环,上提待下入油管同时回收推拉机械手至机械臂内,油管吊卡上提至超过推拉机械手水平面的位置后,控制推拉机械手伸出,抓住待下入油管后回收,上提待下入油管至待下入油管的尾部超过邻接油管的接箍位置的高度时停止上提,在待下入油管的公扣对正邻接油管接箍时,机械臂停止回收推拉机械手,下放待下入油管使待下入油管的公扣进入邻接油管的接箍位置,控制推拉机械手回收至机械臂内,邻接油管的接箍与待下入油管的公扣连接。
步骤602、通过油管钳远程控制装置操控油管钳套入待下入油管,通过油管钳远程控制装置控制油管钳对邻接油管和待下入油管进行上扣,通过油管钳远程控制装置控制油管钳的钳头总成开口对齐油管钳的壳体缺口,控制油管钳回退至待命位。
步骤603、上提上扣后的油管第一预设距离,打开油管卡盘,下放上扣后的油管至上扣后的油管的接箍位置达到油管钳背钳的预设高度,控制油管吊卡在上扣后的油管的接箍位置以下的部分打开闭锁环。
综上所述,由于本发明实施例提供的下油管的方法中,通过支撑座、油管吊卡、油管钳就位装置、油管卡盘、可调式油管枕和油管举升机的配合,完成了推拉吊环、开关吊卡、操控油管钳完成油管的上扣、下油管时抬管上枕的下油管作业。通过该起下油管系统能够实现油管钳、吊环、吊卡的操控,在保证效率的情况下,提高了操作安全性。
进一步的,在步骤601之前,该下油管的方法还包括:
控制油管吊卡提起防喷工具,使防喷工具的底部短节公扣进入待下入油管的接箍内,油管钳定向为上扣,控制油管钳前行就位,上扣至扭矩达到预设值,钳头总成开口对齐油管钳的壳体缺口,油管钳回位;上提待下入油管第二预设距离,打开油管卡盘,下放防喷工具至防喷工具底部的油管短节在油管卡盘上平面外露第三预设距离,关闭油管卡盘,下放待下入油管,关闭防喷器的闸板,关闭防喷工具的旋塞阀。
示例的,在需要起油管之前,部分待起出油管位于井内,且该待起出油管的头部接箍位于井口,需要说明的是,各油管的头部设置有接箍,尾部设置有公扣,待起出油管通过尾部的公扣与该邻接油管头部的接箍连接。相应的,本发明实施例提供了另一种起油管方法,如图7所示,包括:
步骤701、配备防喷工具。
具体的,在进行起油管之前需要配备防喷工具并试用该防喷工具工作正常,防止井内液体在起油管时喷出。示例的,操控人员可以操控油管吊卡提起防喷工具,使防喷工具的底部短节公扣进入邻接油管的接箍位置内,油管钳定向为上扣,控制油管钳前行就位,上扣至扭矩达到预设值,油管钳的钳口对齐油管钳的缺口,控制油管钳回位。上提邻接油管第一预设距离,通过控制变档杆打开油管卡盘,下放防喷工具至防喷工具底部的油管短节在油管卡盘上平面外露第二预设距离,控制油管卡盘关闭,下放邻接油管,控制防喷器的闸板关闭,控制防喷工具的旋塞阀关闭。示例的,该第一预设距离可以为0.1米,该第二预设距离可以为0.5米。
步骤702、操控吊环下放油管吊卡至待起出油管的接箍位置。
示例的,可以将油管吊卡通过吊环将油管吊卡下放至该待起出油管的接箍位置,可以通过操控修井机使得吊环带动油管吊卡上下移动,需要说明的是,该油管吊卡可以为电控液动油管吊卡,该吊环可以为两个单臂吊环或双臂吊环。此时,该待起出油管位于井内,且该待起出油管的头部位于井口。
步骤703、油管吊卡锁紧待起出油管的接箍位置以下的部分。
示例的,该油管吊卡可以为电控液动油管吊卡,该电控液动油管吊卡上设置有闭锁环,可以通过控制该闭锁环的打开将该待起出油管的接箍位置以下的部分放开,通过控制该闭锁环的关闭将该待起出油管的接箍位置以下的部分锁紧。
步骤704、操控吊环上提待起出油管使得邻接油管的接箍位置对准油管钳背钳。
具体的,该邻接油管位于井内,且该邻接油管的接箍与该待起出油管的公扣相连接。首先操作人员可以操控变档杆处于上位将油管卡盘打开,然后可以操控吊环进行上提油管,至该待起出油管相连接的油管的接箍位置达到油管钳背钳的预设高度,需要说明的是,该油管钳背钳的预设高度可以为1.5米。其次,操作人员可以将该变档杆由上位扳动至中位,使得该油管卡盘由打开变为关闭,并卡住待起出油管。最后,操控吊环下放油管吊卡,使油管吊卡的上平面脱离该待起出油管的接箍的下平面,油管吊卡与该待起出油管不接触,这样可以在卸扣该待起出油管时,防止该待起出油管带动该油管吊卡转动。
步骤705、操控油管钳对待起出油管和邻接油管进行卸扣。
示例的,操控人员可以操控该油管钳远程控制装置,将该油管钳从待命位移动至该邻接油管的接箍位置并套入油管,完成该油管钳的就位。需要说明的是,该油管钳固定于油管钳就位装置上,且该油管钳就位装置可以固定于该修井机架上,该油管钳的待命位可以为该井口旁,且该待命位所在的水平面距离该井口所在水平面的距离可以为1米。然后,操控该油管钳远程控制装置转动该油管钳对该待起出油管和该邻接油管进行卸扣,使井内的油管分为井内油管和井外油管,此时,该待起出油管的全部位于井外,即该待起出油管为井外油管;该邻接油管的部分位于井内,即该邻接油管为井内油管。需要说明的是,若油管钳进行卸扣时油管钳处于高档不能将该待起出油管与该邻接油管卸扣,则可以控制变档杆使得该油管钳处于低档,旋转油管钳至将油管卸扣后,再控制变档杆使得油管钳处于高档。最后,需要操控该油管钳远程控制装置使得该油管钳的开口对齐油管钳的缺口,即使该主钳与该背钳钳头开口对位,操控该油管钳远程控制装置收回该油管钳,完成该油管钳的回位,使得该油管钳回到待命位。
步骤706、分离待起出油管与邻接油管。
需要说明的是,在该待起出油管与邻接油管完成卸扣之后,可以通过操控机械臂的前进与后退,使得推拉机械手从机械臂内伸出。在该推拉机械手到达该待起出油管时,推拉机械手抓住该待起出油管,此时,操控吊环上提该待起出油管使得该待起出油管的尾部的公扣脱离该邻接油管的接箍位置,将该邻接油管与该待起出油管分离。
步骤707、下放待起出油管。
具体的,可以在该待起出油管与邻接油管分离后,操控机械臂使得推拉机械手伸出并推动该待起出油管,并操控吊环下放该待起出油管。需要说明的是,在将该待起出油管下放至该待起出油管的尾部接触油管滑道上的滑车后,操作人员即可操控机械臂收回推拉机械手,然后操作人员可以通过油管拉排工具将待起出油管在油管滑道上沿远离井口的方向拉动。示例的,在该待起出油管头部下放至邻接油管接箍位置上方时,操控机械臂使得该推拉机械手伸出并推动吊环臂,使待起出油管下放至该待起出油管的头部接触可调式油管枕,然后操控油管吊卡打开油管吊卡的闭锁环,释放该待起出油管。最后,操作人员可以操控上提吊环,使得该油管吊卡随吊环上行,收回推拉机械手,完成了该待起出油管的起出。
综上所述,由于本发明实施例提供的起油管的方法中,通过支撑座、油管吊卡、油管钳就位装置、油管卡盘和可调式油管枕的配合,完成了推拉吊环、开关吊卡、操控油管钳完成油管的卸扣的起油管作业。通过该起下油管系统能够实现油管钳、吊环、吊卡的操控,在保证效率的情况下,提高了操作安全性。
具体的,在需要下油管之前,待下入油管位于井外,部分该邻接油管位于井内且该邻接油管头部的接箍位于井口。需要说明的是,各油管的头部设置有接箍,尾部设置有公扣,该待下入油管能够通过尾部的公扣与该邻接油管头部的接箍连接。相应的,本发明实施例提供了另一种下油管方法,如图8所示,该下油管的方法包括:
步骤801、配备防喷工具。
具体的,在进行下油管之前需要配备并试用防喷工具正常,防止井内液体在下油管时喷出。示例的,操控人员可以操控油管吊卡提起防喷工具,使防喷工具的底部短节公扣进入待下入油管的接箍内,油管钳定向为上扣,控制油管钳前行就位,上扣至扭矩达到预设值,钳口对齐缺口,油管钳回位;上提待下入油管第二预设距离,打开油管卡盘,下放防喷工具至防喷工具底部的油管短节在油管卡盘上平面外露第三预设距离,关闭油管卡盘,下放待下入油管,关闭防喷器的闸板,关闭防喷工具的旋塞阀。示例的,该第二预设距离可以为0.1米,该第三预设距离可以为0.5米。
步骤802、举升待下入油管。
示例的,操作人员可以将待下入油管放置于可调式油管枕上。示例的,该可调式油管枕置放于井口前,油管滑道置放于可调式油管枕上,具体的,操作人员可以控制油管举升机将准备下入的油管举升到可调式油管枕的中部,并将油管尾部的公扣放入油管滑道尾部的小滑车上,以便于进行后续下油管的操作。
步骤803、下放吊环和油管吊卡。
需要说明的是,该吊环上安装有油管吊卡,操作人员可以操控该吊环的吊环臂进行吊环的上下位置的变化,从而带动该油管吊卡的位置进行变化。具体的,该吊环可以安装在修井机上。
步骤804、推拉机械手前推吊环和油管吊卡,使得油管吊卡抓住待下入油管。
示例的,在下放吊环至该吊环的吊环臂处于该机械手所在水平面后,可以通过控制机械臂的运动带动推拉机械手运动,使得该推拉机械手伸出至吊环控制块控制吊环后,推动该吊环和该油管吊卡向可调式油管枕位置移动,具体的,该可调式油管枕的具体位置请参考图1。此时,由于操作人员已将该待下入油管置于可调式油管枕和油管滑道上,所以当该油管吊卡移动至可调式油管枕时,该油管吊卡能够接触到该待下入油管。具体的,油管吊卡可以在该待下入油管的接箍位置以下的部分打开闭锁环,然后操控机械臂使得推拉机械手前推吊环,同时操控吊环下放油管吊卡,在油管吊卡的中心孔套入该待下入油管时关闭闭锁环,从而完成了油管吊卡抓住该待下入油管的动作。
步骤805、上提待下入油管使待下入油管公扣进入邻接油管接箍位置。
需要说明的是,操作人员可以操控该吊环上提油管吊卡与待下入油管,在上提待下入油管的同时需要操控机械臂带动推拉机械手回收至机械臂内。当油管吊卡上提至超过推拉机械手水平面的位置后,可以操控机械臂使得推拉机械手伸出至抓住待下入油管,然后操控机械臂使得推拉机械手与该待下入油管回收,同时需操控吊环上提油管至油管尾部超过邻接油管的接箍位置的高度时停止上提。需要说明的是,部分该邻接油管位于井内,该邻接油管的接箍位于井口,且该油管的接箍能够与该待下入油管的公扣连接。在待下入油管的油管公扣在竖直方向上对正邻接油管的接箍时,机械臂停止运动即停止该待下入油管在水平方向上的运动,然后操控吊环下放该待下入油管使得该待下入油管的公扣进入邻接油管的接箍位置,需要说明的是,在待下入油管的公扣进入邻接油管的接箍位置后,需要控制机械臂使得推拉机械手释放待下入油管并回收至机械臂内。
步骤806、操控油管钳对待下入油管与邻接油管进行上扣。
示例的,操控人员可以操控该油管钳远程控制装置,将该油管钳从待命位移动至油管接箍位置并套入该待下入油管,完成该油管钳的就位。需要说明的是,该油管钳固定于油管钳就位装置上,且该油管钳就位装置可以固定于该修井机架上,该油管钳的待命位可以为该井口旁,且该待命位所在的水平面距离该井口所在水平面的距离可以为1米。然后,操控该油管钳远程控制装置转动该油管钳对该待下入油管和该邻接油管进行上扣,使该邻接油管和待下入油管相连接。示例的,若油管钳进行上扣时油管钳处于高档不能将油管上扣达标,则可以控制变档杆使得该油管钳处于低档,旋转油管钳至将油管上扣后,再控制变档杆使得油管钳处于高档。此时,部分该邻接油管位于井内且位于井口的该邻接油管的头部接箍与该待下入油管的尾部公扣相连接。最后,需要操控该油管钳远程控制装置使得该油管钳的开口对齐油管钳的缺口,即使该主钳与该背钳钳头开口对位,并操控该油管钳远程控制装置收回该油管钳,完成该油管钳的回位,使得该油管钳回到待命位。需要说明的是,在实际应用中,在操控油管钳对该待下入油管和该邻接油管进行上扣的同时,操作人员可以执行步骤802,为下一次的下油管操作做准备。
步骤807、下放待下入油管与邻接油管。
具体的,在该待下入油管与邻接油管上扣连接完毕后,操作人员可以操控吊环上提该上扣后的油管第一预设距离,控制该变档杆由中位扳动至上位,将该油管卡盘打开,该第一预设距离可以为0.1米。下放该上扣后的油管至该待下入油管的接箍位置达到油管钳背钳的预设高度时,控制油管吊卡在油管的接箍位置以下的部分打开闭锁环,放开油管,完成该待下入油管的下入。
综上所述,由于本发明实施例提供的下油管的方法中,通过支撑座、油管吊卡、油管钳就位装置、油管卡盘、可调式油管枕和油管举升机的配合,完成了推拉吊环、开关吊卡、操控油管钳完成油管的上扣、下油管时抬管上枕的下油管作业。通过该起下油管系统能够实现油管钳、吊环、吊卡的操控,在保证效率的情况下,提高了操作安全性。
示例的,为了进一步的对该起下油管系统进行描述,本发明实施例提供了一种机械臂60,一种支撑座70和一种油管钳远程控制装置80。需要说明的是,图1中的支撑座002的结构可以参考图10中该支撑座70的结构,图1中的机械臂003的结构可以参考图9中的机械臂60的描述,图1中的油管钳远程控制装置009的结构可以参考图11中的油管钳远程控制装置80的描述。
如图9所示,该机械臂60可以包括:机械臂总成601、单油路控制阀602、双油路控制阀603和控制器604。
其中,机械臂总成601可以包括:伺服缸和位移传感器,伺服缸上设置有伺服缸前油路A和伺服缸后油路B,伺服缸与推拉机械手连接,伺服缸前油路A到井口的距离大于伺服缸后油路B到井口的距离。
需要说明的是,伺服缸前油路A与伺服缸后油路B分别连接液压油箱,单油路控制阀602设置于伺服缸后油路B上,用于控制伺服缸后油路B的导通和截止,双油路控制阀603设置于伺服缸前油路A与伺服缸后油路B上,用于通过分别控制伺服缸前油路A与伺服缸后油路B的导通和截止来调整油路方向,使机械臂的位置得到调整。
示例的,控制器604分别与位移传感器和单油路控制阀602连接,控制器604用于根据位移传感器检测的位置信息判断机械臂当前的位置与预设位置是否相同,在机械臂当前的位置与预设位置相同时,指示单油路控制阀602控制伺服缸后油路关断,使机械臂停止运动。
如图10所示,图2为该支撑座70的主视图,该支撑座70包括:外支撑筒701、内支撑筒702、锁紧缸703、扩张连杆704、锁紧钳体705、锁紧块706、支撑连接盘707、支撑液压缸708、燕尾槽滑动板709、燕尾导轨710、平面底座711、位移丝杠712、位移螺母板713、限位支撑架714、丝杠齿轮715和液压马达716。
具体的,外支撑筒701呈圆筒形,外支撑筒701的侧面的下端设置外筒开窗,外支撑筒701的侧面的上端设置有锁紧槽,锁紧槽的长度方向平行外支撑筒701的高度方向,锁紧槽两侧分别固定设置有锁紧块706,沿外支撑筒701的高度方向,在锁紧块706和锁紧槽的下方依次设置有锁紧钳体705、扩张块定位销和锁紧缸703支撑销。
需要说明的是,锁紧钳体705包括两个锁紧件,两个锁紧件静连接,形成开口向上的上卡槽和开口向下的下卡槽,两个锁紧件的连接处位于上卡槽和下卡槽之间,锁紧块706和锁紧槽位于上卡槽内。锁紧缸703支撑销与位于锁紧缸703支撑销斜上方的锁紧缸703静连接,锁紧缸703的活塞杆的顶部与扩张连杆704的一端静连接,扩张连杆704的另一端为变径连接件,变径连接件位于锁紧钳体705的下卡槽内,变径连接件与下卡槽的接触面垂直的支撑平面存在至少两个不同的直径,变径连接件通过扩张块定位销与外支撑筒701静连接,变径连接件能够以扩张块定位销为轴心转动。
示例的,圆柱形的内支撑筒702套接在外支撑筒701内部,外支撑筒701内腔与内支撑筒702的内腔下端连通,内支撑筒702位于外筒开窗的上方,内支撑筒702的内部设置有支撑液压缸708,内支撑筒702的上端设置有内筒开窗,内支撑筒702的顶端静连接支撑连接盘707的下端面,支撑连接盘707上端面与机械臂连接,支撑连接盘707的下端面连接支撑液压缸708的活塞杆的顶部,支撑液压缸708上设置有两条液压管线并从外筒开窗引出。
具体的,外支撑筒701的下端和支撑液压缸708底部分别与燕尾槽滑动板709的上端面静连接,燕尾槽滑动板709的下端面设置有梯形凹槽,梯形凹槽设置有位移螺母板713,梯形凹槽里设置有两根燕尾导轨710,两根燕尾导轨710平行,两根燕尾导轨710的前部设置有导轨定位板,两根燕尾导轨710和导轨定位板与平面底座711的上端面静连接,两根燕尾导轨710中间设置有位移丝杠712,位移丝杠712设置有限位凸阶,位移丝杠712依次通过限位螺母、限位支撑架714和位移螺母板713,位移丝杠712的尾部与丝杠齿轮715的轴心静连接,丝杠齿轮715与液压马达716的马达齿轮啮合连接,两根燕尾导轨710的前部为两根燕尾导轨710靠近井口的一端。
如图11所示,该油管钳远程控制装置80包括:十字主令开关801、第一单向常开802、第一常闭行程开关803、钳口撞块总成804、对位止动盘805、第二常闭行程开关806、第二单向常开807、三通电磁阀808、第一电液换向阀809、第一阀输油管810、第二阀输油管811和第二电液换向阀812。
示例的,十字主令开关801通过导线接受来自电源的供电后外输的4个端口中第一端口和第二端口对应设置,第三端口和第四端口对应设置,第一端口、第二端口分别连接第二电液换向阀812的两个输入端口,第三端口分别与第一电液换向阀809的一个输入端口、第一单向常开802连接,第一单向常开802与第一常闭行程开关803串联,第四端口分别与第一电液换向阀809的另一个输入端口、第二单向常开807连接,第二单向常开807与第二常闭行程开关806串联。
具体的,第一常闭行程开关803及第二常闭行程开关806安装在钳口撞块总成804上,钳口撞块总成804能够分别控制第一常闭行程开关803及第二常闭行程开关806的导通与分断,第一常闭行程开关803及第二常闭行程开关806分别与三通电磁阀808连接。三通电磁阀808与第一高压供油管连接,并分别与第一回油管及第一电液换向阀809连接。第一电液换向阀809设置有两根第一阀输油管810,第一阀输油管810与液压钳马达连接。
需要说明的是,第二电液换向阀812连接第二高压供油管和第二回油管,第二电液换向阀812设置有两根第二阀输油管811,第二阀输油管811与就位液压缸连接;对位止动盘805安装在油管钳的制动盘的上方,钳口撞块总成804安装在油管钳的液压马达与对位止动盘805之间,钳口撞块总成804用于在对位止动盘805沿预设方向转动时,使对位止动盘805通过,在对位止动盘805沿预设方向的反方向转动时,卡住对位止动盘805,并使第一常闭行程开关803分断。
以上仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种起下油管系统,其特征在于,包括:
电控液压站、支撑座、机械臂、推拉机械手、油管吊卡、吊环、油管钳、油管钳就位装置、油管钳远程控制装置和油管卡盘,
所述电控液压站分别与所述油管吊卡、所述油管钳就位装置和油管举升机连接,用于为所述油管吊卡、所述油管钳就位装置和所述油管举升机提供压力能;
所述支撑座支撑所述机械臂,所述机械臂的纵向轴线、井内油管的轴线和油管滑道中间线处于同一个纵平面上;
所述推拉机械手安装在所述机械臂的前端,所述推拉机械手能够在所述机械臂的控制下沿所述机械臂的长度方向往复移动,并能够在所述机械臂移动至预设位置时抓住或放开油管;
所述油管吊卡悬挂于所述吊环上,能够在所述吊环的带动下移动,所述油管吊卡能够抓住并锁紧油管;
所述油管钳就位装置的一端固定安装,另一端设置有所述油管钳,所述油管钳远程控制装置用于控制所述油管钳就位装置的就位与回位,还用于远程控制所述油管钳对所述油管的卸扣与上扣;
油管卡盘安装在井口四通及防喷器的上方,用于卡紧或松开所述油管。
2.根据权利要求1所述的起下油管系统,其特征在于,所述起下油管系统还包括:操作盘、变档杆和控制箱,所述操作盘分别与所述油管钳远程控制装置、所述油管吊卡和所述机械臂连接,所述操作盘包括:
用于控制所述油管钳远程控制装置的十字主令开关,用于控制所述油管吊卡的开关和用于控制所述机械臂的位置的定位开关盒;
所述变档杆分别与所述油管钳和所述油管卡盘连接,用于控制所述油管钳的档位变换,以及控制所述油管卡盘的打开和关闭;
所述控制箱安装于所述电控液压站上,用于控制所述机械臂的运动。
3.根据权利要求1所述的起下油管系统,其特征在于,所述起下油管系统还包括:可调式油管枕和油管举升机,
所述可调式油管枕用于支撑所述油管滑道,并调整所述油管滑道的高度;
所述油管举升机用于举升所述油管。
4.根据权利要求1至3任意一项权利要求所述的起下油管系统,其特征在于,
所述起下油管系统的总体积小于1立方米,总质量小于1000千克。
5.根据权利要求1所述的起下油管系统,其特征在于,所述起下油管系统还包括:防喷工具,
所述防喷工具由第一油管短节、旋塞阀和第二油管短节构成,所述第一油管短节的长度小于所述第二油管短节。
6.根据权利要求5所述的起下油管系统,其特征在于,
所述第一油管短节的长度为1.5米,所述第二油管短节的长度为4.0米。
7.一种起油管方法,其特征在于,包括:
控制吊环将油管吊卡下放至待起出油管的接箍位置,所述油管吊卡锁紧所述油管的接箍位置以下的部分,打开油管卡盘,上提所述待起出油管至邻接油管的接箍位置达到油管钳背钳的预设高度,关闭所述油管卡盘,使所述油管卡盘卡住所述邻接油管,下放所述油管吊卡,使所述油管吊卡的上平面脱离所述待起出油管的接箍的下平面,所述邻接油管的接箍与所述待起出油管的公扣连接;
通过油管钳远程控制装置控制所述油管钳移动并套入所述待起出油管,通过所述油管钳远程控制装置控制所述油管钳对所述待起出油管和所述邻接油管进行卸扣,通过所述油管钳远程控制装置控制所述油管钳的钳头总成开口对齐所述油管钳的壳体缺口,控制所述油管钳回退至待命位;
通过机械臂控制推拉机械手从所述机械臂内伸出,所述推拉机械手抓住所述待起出油管,上提所述待起出油管使所述待起出油管的尾部的公扣脱离所述邻接油管的接箍位置,下放所述待起出油管,控制所述推拉机械手伸出并推动所述待起出油管,将所述待起出油管下放至所述待起出油管的尾部接触油管滑道上的滑车后,收回所述推拉机械手,通过油管拉排工具将所述待起出油管后拉,在所述待起出油管的接箍位置下放至所述邻接油管接箍位置上方时,控制所述推拉机械手伸出推动吊环臂,使所述待起出油管下放至头部接触可调式油管枕,控制所述油管吊卡释放所述待起出油管,随所述吊环上行,控制所述推拉机械手收回。
8.根据权利要求7所述的起油管方法,其特征在于,所述方法还包括:
控制所述油管吊卡提起防喷工具,使所述防喷工具的底部短节公扣进入所述邻接油管的接箍位置内,所述油管钳定向为上扣,控制所述油管钳前行就位,上扣至扭矩达到预设值,所述油管钳的钳头总成开口对齐所述油管钳的壳体缺口,控制所述油管钳回位;
上提所述邻接油管第一预设距离,打开所述油管卡盘,下放所述防喷工具至所述防喷工具底部的油管短节在所述油管卡盘上平面外露第二预设距离,控制所述油管卡盘关闭,下放所述邻接油管,关闭防喷器的闸板,关闭所述防喷工具的旋塞阀。
9.一种下油管方法,其特征在于,包括:
通过机械臂控制推拉机械手伸出至吊环控制块控制吊环后,推拉机械手前推所述吊环的同时下放油管吊卡,油管吊卡在待下入油管的接箍位置以下的部分打开闭锁环,在所述油管吊卡的中心孔套入所述待下入油管时关闭闭锁环,上提所述待下入油管同时回收推拉机械手至所述机械臂内,所述油管吊卡上提至超过所述推拉机械手水平面的位置后,控制所述推拉机械手伸出,抓住所述待下入油管后回收,上提所述待下入油管至所述待下入油管的尾部超过邻接油管的接箍位置的高度时停止上提,在所述待下入油管的公扣对正所述邻接油管接箍时,机械臂停止回收所述推拉机械手,下放所述待下入油管使所述待下入油管的公扣进入所述邻接油管的接箍位置,控制推拉机械手回收至所述机械臂内,所述邻接油管的接箍与所述待下入油管的公扣连接;
通过油管钳远程控制装置操控油管钳套入所述待下入油管,通过所述油管钳远程控制装置控制所述油管钳对所述邻接油管和所述待下入油管进行上扣,通过所述油管钳远程控制装置控制所述油管钳的钳头总成开口对齐所述油管钳的壳体缺口,控制所述油管钳回退至待命位;
上提上扣后的油管第一预设距离,打开油管卡盘,下放所述上扣后的油管至所述上扣后的油管的接箍位置达到所述油管钳背钳的预设高度,控制所述油管吊卡在所述上扣后的油管的接箍位置以下的部分打开闭锁环。
10.根据权利要求9所述的下油管方法,其特征在于,所述方法还包括:
控制所述油管吊卡提起防喷工具,使所述防喷工具的底部短节公扣进入所述待下入油管的接箍内,所述油管钳定向为上扣,控制所述油管钳前行就位,上扣至扭矩达到预设值,钳头总成开口对齐所述油管钳的壳体缺口,所述油管钳回位;
上提所述待下入油管第二预设距离,打开所述油管卡盘,下放所述防喷工具至所述防喷工具底部的油管短节在所述油管卡盘上平面外露第三预设距离,关闭所述油管卡盘,下放所述待下入油管,关闭防喷器的闸板,关闭所述防喷工具的旋塞阀。
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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---|---|---|---|---|
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CN202380998U (zh) * | 2011-12-28 | 2012-08-15 | 中国石油天然气股份有限公司 | 井口无人操作系统起下油管的推拉机械手 |
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