CN106481290A - 一种油田修井作业自动化设备 - Google Patents

一种油田修井作业自动化设备 Download PDF

Info

Publication number
CN106481290A
CN106481290A CN201510556854.2A CN201510556854A CN106481290A CN 106481290 A CN106481290 A CN 106481290A CN 201510556854 A CN201510556854 A CN 201510556854A CN 106481290 A CN106481290 A CN 106481290A
Authority
CN
China
Prior art keywords
derrick
unmanned
oil
platform
vehicle
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.)
Pending
Application number
CN201510556854.2A
Other languages
English (en)
Inventor
孙庆宝
李志高
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Goodtec Service Co Ltd
Original Assignee
Goodtec Service Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Goodtec Service Co Ltd filed Critical Goodtec Service Co Ltd
Priority to CN201510556854.2A priority Critical patent/CN106481290A/zh
Publication of CN106481290A publication Critical patent/CN106481290A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

本发明涉及一种油田井口修井作业的自动化设备,是一种井口无人化的修井机,由车载总成、井架总成、无人化井口作业平台、管杆自动运输机组成。车载总成安装有滑轨,无人化井口作业平台收放在滑轨上,使用时可在滑轨上推出,无人化井口作业平台包括油水防溅罩、液压动力钳、升降机构、液动卡盘。井架总成安装有复合吊卡、滑车、导轨,复合吊卡固定在滑车上,滑车通过推送机构与导轨柔性连接,导轨固定在升降井架上。管杆自动运输机为车载式,能够实现油管的自动上下料。本发明解决了油田油水井小修作业在钻磨铣过程中产生的反扭矩问题,实现了井口的无人化操作,降低了工人的劳动强度,提高了油田小修作业的安全性。

Description

一种油田修井作业自动化设备
技术领域
[0001] 本发明涉及一种油田油水井修井作业的机械设备。
背景技术
[0002]目前油田的小修作业设备还是主要以传统的履带式修井机和车载修井机为主,二者在作业时井口需要操作工人进行操作,劳动强度大,存在安全隐患,小修作业的井口无人化操作是一个必然的趋势,另外,在进行冲砂和钻磨铣作业时存在反扭矩问题,还存在抽油杆起下不方便的问题。这就需要一种能够实现井口无人化操作并且可以解决反扭矩问题的油田修井作业自动化设备。对于这一设备的研究,目前有几家公司在进行,比如新松的修井机,虽然实现了井口的无人化操作,但是设备本身比较复杂,井口作业的节点多,井口占用空间大,在井口发生意外的时候不利于抢喷,而且该设备只能作业水井,解决不了抽油杆起下的问题。济南同日数控公司也有相关的专利,其导轨只是在井架下体旁边,没能解决导轨的整体性安装问题,对于措施井不能够承受冲砂、钻磨铣作业产生的反扭矩。石油大学也研究了一种新型管柱立式侧放全自动液压智能修井机,这种修井机实现了油管的双根立式排放和抽油杆的单根立式排放。但这也恰恰是其问题所在,目前国内的油井并不适用这种形式的修井机,现场的作业空间有限,而且不利于油管的检修。通化石油化工机械制造有限责任公司的专利介绍了一种带小型动力水龙头煤层气钻修机,该专利是针对煤层气井,涉及领域不同,而且对于井口的无人化操作并未涉及。总的来说,目前的自动化修井设备还处于试验阶段,没有哪一家公司能够真正解决上述问题。
发明内容
[0003] 本发明目的在于提供一种油田油水井修井作业自动化修井机,实现井口作业的无人化操作,自动完成油管的起下以及旋转冲砂和钻磨铣等作业,解决了旋转冲砂和钻磨铣过程中产生的反扭矩问题。
[0004] 本发明的技术方案如下:此种修井机主要由四大部分组成,分别是车载总成、井架总成、无人化井口作业平台和管杆自动运输机。
[0005] 车载总成由驾驶室、液压系统、电控系统、应急系统、动力电机和变速箱、绞车,作业操作室、底盘、滑轨组成。驾驶室位于远离井口的一侧,依次为液压系统、电控系统、应急系统、动力电机、变速箱和绞车,作业操作室位于底盘后部靠近井口的位置,滑轨固定在底盘上,位于车载总成的后端。
[0006] 井架总成包括基座井架、升降井架、天车、导轨、井架起洛油缸、井架升降油缸、游车大钩、复合吊卡、滑车组成,游车大钩通过花穿式钢丝绳与天车连接。井架总成通过铰接形式固定在底盘上,并通过底部铰接于底盘,顶部铰接于基座井架下端的驱动油缸实现起落。正常起落油管时,基座井架由井架起落油缸驱动,摆正到位后,升降井架在基座井架中由井架升降油缸推送上升,上升到位后固定于基座井架上,此时导轨也随升降井架升降到位,导轨上端连接在升降井架的横梁上,下端通过推送机构与基座井架形成柔性连接,游车大钩挂有复合吊卡,复合吊卡通过滑车连接在导轨上,随游车大钩的起落沿导轨滑动,进行冲砂作业时,可直接将水管连接在复合吊卡的水龙头上,可进行旋转冲砂作业。
[0007] 无人化井口作业平台无人化井口作业平台由油水防溅罩、扶管摆臂、液压动力钳、升降机构、液动卡盘、平台主体、扶管摆臂油缸组成,整个无人化井口作业平台座在车载总成的滑轨上,可在滑轨上由推送机构推送至井口位。油水防溅罩通过销轴固定在型钢框架上,罩体为两部分,通过油缸的伸缩带动罩体的开合,并且可以在平台主体上滑动,扶管摆臂位于油水防溅罩的一侧通过销轴与平台主体连接,扶管摆臂上铰接固定有扶管摆臂油缸,通过扶管摆臂油缸的伸缩实现扶管摆臂的转动,完成推扶油管的动作。液压动力钳座在升降机构上,升降机构可在平台主体上滑动。平台主体焊接在液动卡盘上,整个无人化井口作业平台通过液动卡盘实现与井口的连接。
[0008] 管杆自动运输机位于井架一侧的排管位,主要由车载机架、翻料架、抬升油缸、推送滑道和翻料槽组成。作业时,翻料槽应与复合吊卡的开口方向对正放置。根据井口的高度,调节推送滑道的高度,推送滑道的前部铰接有抬升油缸,抬升油缸底部与车载机架通过销轴铰接,通过抬升油缸的伸缩实现推送滑道的起落。高度调整好之后,等待油管从井口位下放。扶管摆臂将油管摆至翻料槽,游车大钩继续下降,此时油管会完全落至翻料槽,当复合吊卡打开后,推送滑道向后退,到限位后进行翻料,油管滚落至排管位。
附图说明
[0009] 图1为本发明修井作业状态的总体结构示意图。
[0010] 图2为图1的右视图
[0011] 图3为车载总成示意图
[0012] 图4为井架总成不意图
[0013] 图5为无人化井口作业平台总成示意图
[0014] 图6为管杆自动运输机示意图
[0015] 图中1-车载总成,2_井架总成,3_无人化井口作业平台,4_管杆自动运输机,其中1-车载总成包括101-驾驶室,102-液压系统,103-电控系统,104-应急系统,105-动力电机和变速箱,106-绞车,107-作业操作室,108-滑轨,109-底盘。2-井架总成包括201-基座井架,202-升降井架,203-天车,204-导轨,205-井架起落油缸,,206-井架升降油缸,
207-游车大钩,208-复合吊卡,209-滑车,210-导轨推送机构、211-吊卡摆臂、212-吊卡。3-无人化井口作业平台包括301-油水防溅罩,302-扶管摆臂,303液压动力钳,304-升降机构,305-液动卡盘,306-平台主体,307-扶管摆臂油缸、308-主钳、309-背钳。4-管杆自动运输机包括401-推送油缸,402-翻料槽,403-推送滑道,404-抬升油缸,405-车载机架
具体实施方式
[0016] 以下结合附图以及要完成的上提管柱和下放管柱两个过程对本方案做进一步详细的描述。
[0017] 如图1和图2所示,整个修井作业自动化设备由四大部分1-车载总成、2-井架总成、3-无人化井口作业平台、4-管杆自动运输机组成。其中,1-车载总成、2-井架总成和3-无人化井口作业平台为一辆车,4-管杆自动运输机在另一辆车上。作业时,修井工人将修井自动化设备就位,其中4-管杆自动运输机要保证与1-车载总成在垂直方向,并且与
208-复合吊卡的开口在同侧。司机操作工将201-基座井架通过205-井架起落油缸驱动立起,此时202-升降井架位于201-基座井架内,操作工驱动206-井架升降油缸,将202-升降井架慢慢从201-基座井架中升起,202-升降井架升起到位之后,其底部的插销装置会锁死,立井架完成。当起下抽油杆作业完成之后,准备起下油管作业。这时油缸将3-井口作业装置从108-滑轨上推出,操作者将305-液动卡盘与井口连接,用螺栓固定。
[0018] 上提管柱时本发明作业流程:起油管准备,司机操作工将207-游车大钩下降至合适位置,208-复合吊卡悬挂在207-游车大钩上,通过螺栓固定在204-导轨上滑动的
209-滑车上。207-游车大钩继续下放,211-吊卡摆臂先偏转倾斜,使得212-吊卡顺利下放至油管接箍的下端,调正211-吊卡摆臂,此时212-吊卡卡在油管上,打开305-液动卡盘,207-游车大钩开始上提,上提过程中,208-复合吊卡和209-滑车固定,一起沿着204-导轨向上运动。此时司机操作工观察下一根油管接箍的位置,当油管接箍高于303-液压动力钳的309-背钳位置时,207-游车大钩停止上提管柱。此时将305-液动卡盘关闭,防止管柱坠落。303-液压动力钳运动至油管位。若油管接箍正好位于309-背钳内,而308-主钳正好能卡在油管上,308-主钳和309-背钳的动作互不干涉时,则可直接进行卸扣动作。若油管接箍位于309-背钳之上,或与308-主钳动作有干涉时,则须将304-升降机构抬升,到达合适位置后停止抬升,此时可以进行卸扣动作。卸扣完成后,303-液压动回归至原始位置,此时301-油水防溅罩油缸运动至油管位,将油管接箍和螺纹罩住,此时上提207-游车大钩带动油管上升,则油水污物喷溅在301-油水防溅罩内,油水污物通过301-油水防溅罩收集在回收装置内。然后301-油水防溅罩回到原始位置。此时302-扶管摆臂处于工作位,SP能够扶到油管,207-游车大钩继续上提管柱,307-扶管摆臂油缸驱动302-扶管摆臂扶着油管进行圆弧运动,将油管扶至4-管杆自动运输机的402-翻料槽中。在此之前,404-抬升油缸驱动403-推送滑道抬升至合适位置,通过401-推送油缸驱动403-推送滑道向前运动至等待位。当油管进入402-翻料槽中时,307-扶管摆臂油缸驱动302-扶管摆臂回到工作位。207-游车大钩下放油管,当油管全部进入402-翻料槽中时,212-吊卡打开,靠自重脱离油管。此时401-推送油缸驱动403-推送滑道向后运动,将油管抽出,同时控制404-抬升油缸驱动403-推送滑道下降至原始位置,此时翻料油缸驱动402-翻料槽倾斜,油管被输送至排管位。与此同时,212-吊卡继续卡井口位的油管,然后重复上述动作进行下一根油管的提升。
[0019] 下放管柱时本发明作业流程:4_管杆自动运输机通过翻料架将油管从排管位翻至402-翻料槽中,此时排管操作工通过404-抬升油缸驱动403-推送滑道抬升至合适位置,同时控制401-推送油缸驱动403-推送滑道向前运动。这时207-游车大钩处于下端,保证403-推送滑道上的油管能够向前运动进入211-吊卡摆臂内侧,这时207-游车大钩上提,212-吊卡卡在油管接箍的下端,然后向上提升207-游车大钩,在此过程中,307-扶管摆臂油缸驱动302-扶管摆臂至接管位,207-游车大钩继续上提,油管会滑向接管位,继续上提207-游车大钩,302-扶管摆臂将油管扶至井口位,401-推送油缸驱动403-推送滑道后退至原始位置,404-抬升油缸驱动403-推送滑道下降至原始位置,排管位的下一根油管再翻至402-翻料槽中,等待下放。下放207-游车大钩,油管由302-扶管摆臂对正井口接箍,303-液压动力钳运动至油管位,308-主钳卡在油管上,309-背钳卡在接箍上,进行上扣。同时307-扶管摆臂油缸驱动302-扶管摆臂至接管位。上扣完毕,207-游车大钩上提,同时打开305-液动卡盘,207-游车大钩下放,至合适位置,方便303-液压动力钳进行下一次上扣。此时关闭305-液动卡盘。212-吊卡打开,211-吊卡摆臂摆动一个倾角,上提207-游车大钩,此时下一根油管由401-推送油缸驱动403-推送滑道前进至接管位,同时油管能够进入211-吊卡摆臂内侧,此时,再重复以上流程完成下一根油管的下放。

Claims (5)

1.一种油田修井自动化设备,包括井架总成、无人化井口作业平台、车载总成和管杆自动运输机,其特征在于:用导轨作为复合吊卡的导向装置,并承受小修作业在钻磨铣过程中产生的反扭矩,导轨上端连接在升降井架的横梁上,下端通过推送机构与基座井架形成柔性连接,复合吊卡悬挂于游车游车大钩上,通过滑车与导轨连接,所述无人化井口作业平台中的液压动力钳固定在升降机构上,可以上下移动检测油管接箍,完成上卸扣动作。
2.根据权利要求1所述的一种油田修井自动化设备,其特征在于:整个无人化井口作业平台座在车载总成的滑轨上,可在滑轨上由推送机构推送至井口位,无人化井口作业平台由油水防溅罩、扶管摆臂、液压动力钳、升降机构、液动卡盘、平台主体、扶管摆臂油缸组成,油水防溅罩通过销轴固定在型钢框架上,罩体为两部分,通过油缸的伸缩带动罩体的开合,并且可以在平台主体上滑动,扶管摆臂位于油水防溅罩的一侧通过销轴与平台主体连接,扶管摆臂上铰接固定有扶管摆臂油缸,通过扶管摆臂油缸的伸缩实现扶管摆臂的转动,完成推扶油管的动作。液压动力钳座在升降机构上,升降机构可在平台主体上滑动,平台主体焊接在液动卡盘上,整个无人化井口作业平台通过液动卡盘实现与井口的连接。
3.根据权利要求1所述的一种油田修井自动化设备,其特征在于:所述井架总成包括复合吊卡、滑车、导轨、井架起落油缸、井架升降油缸、基座井架、升降井架、天车、游车大钩,基座井架铰接在底盘上,升降井架可在基座井架内滑动,升降井架通过升降油缸实现升降动作。
4.根据权利要求1所述的一种油田修井自动化设备,其特征在于:车载总成由驾驶室、液压系统、电控系统、应急系统、动力电机和变速箱、绞车,作业操作室、底盘、滑轨组成,驾驶室位于远离井口的一侧,依次为液压系统、电控系统、应急系统、动力电机、变速箱和绞车,作业操作室位于底盘后部靠近井口的位置,滑轨固定在底盘上,位于车载总成的后端。
5.根据权利要求1所述的一种油田修井自动化设备,其特征在于:管杆自动运输机为车载式,包括推送油缸、翻料槽、推送滑道、抬升油缸、车载机架,推送油缸的一端铰接在推送滑道上,另一端固定在翻料槽上,翻料槽可在推送滑道内滑动,推送滑道一端铰接在车载机架上,另一端铰接有抬升油缸,抬升油缸的另一端铰接在车载机架上,车载机架座在地面上。
CN201510556854.2A 2015-09-02 2015-09-02 一种油田修井作业自动化设备 Pending CN106481290A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510556854.2A CN106481290A (zh) 2015-09-02 2015-09-02 一种油田修井作业自动化设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510556854.2A CN106481290A (zh) 2015-09-02 2015-09-02 一种油田修井作业自动化设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106481290A true CN106481290A (zh) 2017-03-08

Family

ID=58237954

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510556854.2A Pending CN106481290A (zh) 2015-09-02 2015-09-02 一种油田修井作业自动化设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106481290A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107386997A (zh) * 2017-07-26 2017-11-24 西南石油大学 一种换钻头更换装置
CN109138868A (zh) * 2017-06-28 2019-01-04 江苏如通石油机械股份有限公司 小修井口自动作业装置
CN112983315A (zh) * 2021-05-19 2021-06-18 胜利油田胜机石油装备有限公司 修井作业水龙头快速拆装方法及悬挂推扶机械手

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102518396A (zh) * 2011-12-29 2012-06-27 中国石油集团长城钻探工程有限公司 一种自动钻机
CN102877802A (zh) * 2012-09-29 2013-01-16 济南光先数控机械有限公司 石油修井数控作业线
CN103437723A (zh) * 2013-08-29 2013-12-11 宝鸡石油机械有限责任公司 一种钻机立根排放装置及排放方法
CN104005723A (zh) * 2007-02-23 2014-08-27 阿特伍德海洋有限公司 同步管件装卸系统
CN205577894U (zh) * 2016-03-26 2016-09-14 山东胜利石油装备产业技术研究院 一种全自动智能液压修井机
CN207363620U (zh) * 2017-06-15 2018-05-15 宝鸡石油机械有限责任公司 三点扶持式小钻具四单根立柱的管柱自动化处理装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104005723A (zh) * 2007-02-23 2014-08-27 阿特伍德海洋有限公司 同步管件装卸系统
CN102518396A (zh) * 2011-12-29 2012-06-27 中国石油集团长城钻探工程有限公司 一种自动钻机
CN102877802A (zh) * 2012-09-29 2013-01-16 济南光先数控机械有限公司 石油修井数控作业线
CN103437723A (zh) * 2013-08-29 2013-12-11 宝鸡石油机械有限责任公司 一种钻机立根排放装置及排放方法
CN205577894U (zh) * 2016-03-26 2016-09-14 山东胜利石油装备产业技术研究院 一种全自动智能液压修井机
CN207363620U (zh) * 2017-06-15 2018-05-15 宝鸡石油机械有限责任公司 三点扶持式小钻具四单根立柱的管柱自动化处理装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109138868A (zh) * 2017-06-28 2019-01-04 江苏如通石油机械股份有限公司 小修井口自动作业装置
CN107386997A (zh) * 2017-07-26 2017-11-24 西南石油大学 一种换钻头更换装置
CN112983315A (zh) * 2021-05-19 2021-06-18 胜利油田胜机石油装备有限公司 修井作业水龙头快速拆装方法及悬挂推扶机械手

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105275415B (zh) 全自动连续钻井钻机
CN103061692B (zh) 一种油田修井管柱自动起下系统
CN102191923B (zh) 一种修井作业远程控制井口作业装置
CN106481290A (zh) 一种油田修井作业自动化设备
CN104989296A (zh) 一种抽油杆维护作业车
CN106677699B (zh) 一种煤矿用自动化液压钻机
CN101787860B (zh) 一种石油钻探用钻管上下钻台的输送机构及方法
CN101769131A (zh) 一种石油钻探用的输送机构
CN201627547U (zh) 一种石油钻探用的输送机构
CN104712270B (zh) 油田修井作业机器人
CN107905746A (zh) 一种石油钻修井起下及摆放管柱的井式机械手装置
CN110454100A (zh) 一种钻修井超级单根作业工业机器人装置和方法
CN110977930A (zh) 一种钻修井用沉降式钻台面机械手
CN101769130B (zh) 一种石油钻探用钻管上下钻台的输送方法
CN113073948A (zh) 一种网电驱动自动化修井机
CN203488122U (zh) 垂直排管系统
CN206625782U (zh) 一种煤矿用自动化液压钻机
CN202500508U (zh) 钻杆自动放置和取出装置
CN201598992U (zh) 一种石油钻探用钻管上下钻台的输送机构
CN111911097A (zh) 一种油田大修井作业自动化操作系统及操作方法
CN103410458A (zh) 垂直排管系统
CN203769680U (zh) 一种新型自动猫道装置
CN112031681A (zh) 一种液压修井机
EA029885B1 (ru) Гидрофицированная мобильная буровая установка
US9243461B1 (en) Catwalk mechanism and method for installing tubulars on a drill string

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: 100176 Beijing city Daxing District Yizhuang Sheng Road No. 5 Hospital of Beijing Zhuhai high spirit Deco Technology (Beijing) Co. Ltd.

Applicant after: GOODTEC SERVICE CO., LTD.

Address before: 100023 Beijing city Chaoyang District Shibalidian township of West River Xikou 1 brigade in the village

Applicant before: GOODTEC SERVICE CO., LTD.

SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170308