CN107288581B - 海上自走式抢装井口作业器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海上自走式抢装井口作业器，其特征在于：它包括滑移系统、井口对中机构和冷却系统；所述滑移系统包括X向滑移系统和Y向滑移系统，所述X向滑移系统包括平台滑轨，通过滑移机构分别滑动连接于井口两侧的所述平台滑轨上的两滑移支腿；所述Y向滑移系统包括搭接在两所述滑移支腿上的支座，沿所述支座长度方向滑动连接于其上方的底座；所述井口对中机构包括底部升降装置、顶部调整装置、新井口、对中喇叭口和引火筒；所述冷却系统包括水箱、球阀、水泵、冷却水管路和喷嘴。
Description
技术领域
本发明涉及一种海上自走式抢装井口作业器，属于海上油气井井喷失控着火抢险带火安装新井口的设备制造技术领域。
背景技术
在海洋石油天然气的钻探过程中，一旦发生油气井井喷着火，特别是高含硫化氢的气井着火时，原有的井口控制装置将遭到严重破坏，为了保护生态环境，减少环境污染，降低生命及财产损失，必须在带火环境下拆除旧井口，安装新井口，再实施关井灭火，如果先灭火，就会导致井下喷出的原油或者带硫化氢的天然气对环境造成严重的污染，为此，研制了海上自走式抢装井口作业器。现有的技术问题是：目前的带火抢装井口作业器在安装新井口时，需要工作人员在燃烧的井口处近距离操作，由于燃烧的井口温度高，特别是含硫化氢的天然气井，井口温度高，火势凶猛，热辐射强，对抢装作业器各部件机械性能影响较大；对抢装作业器本体结构性能、高温防护等要求极高，存在不安全隐患；不能确保抢险人员的安全。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够遥控控制的用于失控油气井带火抢装新井口的作业器，能够实现寻找井口、自动对中井口、安装新井口的功能。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种海上自走式抢装井口作业器，其特征在于：它包括滑移系统、井口对中机构和冷却系统；
所述滑移系统包括X向滑移系统和Y向滑移系统，所述X向滑移系统包括平台滑轨，通过滑移机构分别滑动连接于井口两侧的所述平台滑轨上的两滑移支腿；所述Y向滑移系统包括搭接在两所述滑移支腿上的支座，沿所述支座长度方向滑动连接于其上方的底座；
所述井口对中机构包括底部升降装置、顶部调整装置、新井口、对中喇叭口和引火筒；所述底部升降装置包括支板、液压马达、加压丝杠和承载盘，所述支板通过四个立柱支撑设置在靠近井口一侧的所述底座上，所述承载盘穿过四个所述立柱设置在所述支板的底部，在位于井口两侧的所述支板上分别设置一所述液压马达，所述液压马达的输出端与所述加压丝杠的一端连接，所述加压丝杠的另一端穿过所述支板和承载盘与所述底盘连接；所述顶部调整装置包括支架，在位于井口两侧的支架顶面分别水平设置第一双向油缸，在每一所述第一双向油缸的外侧设置第一滑杆，在两所述第一双向油缸的缸体之间搭接横板，且所述横板滑动连接在两所述第一滑杆上，所述第一双向油缸驱动所述横板沿所述第一滑杆双向移动；在所述横板中部水平设置第二双向油缸，在所述横板上平行设置于所述第二双向油缸两侧的两第二滑杆，在第二双向油缸的缸体上搭接扶正块，且所述扶正块滑动设置于两所述第二滑杆上，所述第二双向油缸驱动所述扶正块沿所述第二滑杆双向移动；所述新井口的下端穿过所述承载盘且通过所述承载盘箍紧，所述新井口的底部与所述对中喇叭口连通，所述新井口的顶部与所述引火筒相连通，所述引火筒穿过所述扶正块且通过所述扶正块箍紧；
所述冷却系统包括水箱、球阀、水泵、冷却水管路和喷嘴，所述水箱设置在所述底座的远离井口的一侧上，所述冷却水管路的一端与所述水箱相连通，所述冷却水管路的另一端分成多个支路固定设置在所述新井口下端的两侧，且多个所述支路的末端均水平设有所述喷嘴，在所述冷却水管路上设置球阀和水泵。
在位于井口两侧的所述支座上分别设置一牵引绞盘，每一所述牵引绞盘通过钢丝绳与所述底座的对应侧连接，所述牵引绞盘牵引所述底座沿所述支座的长度方向往复滑动。
所述引火筒为圆筒结构，所述引火筒上配有伞状防护罩。
在位于井口两侧的所述滑移支腿上分别间隔设置两组锁紧装置，所述锁紧装置用于锁紧所述滑移支腿和平台滑轨。
所述支板、承载盘和支架均为凹字形设置，所述扶正块为两个子块对接而成，两个所述子块均滑动连接在两所述第二滑杆上，其中一个所述子块固定连接在所述第二双向油缸的缸体上，两所述子块之间设置驱动其分离和对接的丝杠机构，每一所述子块的对接侧设置半圆形缺口；在位于井口两侧的所述承载盘上分别滑动设置一滑块，每一所述滑块的对接侧设置半圆形缺口。
所述丝杠机构包括L形板、丝杠和第二液压马达；两所述L形板对称设置在两所述子块上，所述丝杠螺纹连接在两所述L形板的立板上，所述第二液压马达设置在与所述第二双向油缸的缸体固定连接的所述子块上，所述第二液压马达的输出端与所述丝杆连接。
本发明采用以上技术方案，其具有如下优点：1、本发明通过滑移系统将新井口移至抢装井口附近，利用井口对中机构实现新井口与抢装井口的对中安装，安装过程中利用冷却系统对井口区域关键部件进行隔热防护及喷淋冷却，可有效降低井口区温度，降低结构件及设备的表面温度，提高设备整体性能，保证设备作业安全，同时，引火筒可将井口火焰引至高处，能够有效降低井口区的热辐射，实现远距离控制抢装井口作业，确保操作人员安全。2、本发明通过滑移系统将新井口移至抢装井口上方，实现新井口与抢装井口的粗略定位，井口对中机构的顶部调整装置实现新井口的微调对中，井口对中机构的底部升降装置带动新井口上下运动实现新井口与抢装井口对接安装，大大提高整个作业器的机械化程度，实现新井口快速对接安装。3、本发明的扶正块为两个子块对接而成，两子块之间设置驱动其分离和对接的丝杠机构，在位于井口两侧的承载盘上分别滑动设置一滑块，既能实现新井口对接安装时的有效箍紧，又能方便新井口对接安装后作业器其余部件的整体撤离。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的俯视结构示意图；
图3是本发明的左视结构示意图；
图4是本发明的冷却系统的结构示意图；
图5是本发明顶部调整装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1～4所示，本发明提供了一种海上自走式抢装井口作业器，它包括滑移系统、井口对中机构和冷却系统；
滑移系统包括X向滑移系统1和Y向滑移系统2，X向滑移系统1包括平台滑轨11、滑移支腿12和滑移机构13，在位于井口两侧的平台滑轨11上分别设置滑移支腿12，滑移支腿12通过滑移机构13滑动连接于平台滑轨11上；Y向滑移系统2包括支座21和底座22，支座21搭接在两滑移支腿12上，底座22沿支座21的长度方向滑动，连接在其上方；
井口对中机构包括底部升降装置3、顶部调整装置4、新井口5、对中喇叭口6和引火筒7；底部升降装置3包括支板31、液压马达32、加压丝杠33和承载盘34，支板31通过四个立柱35支撑设置在靠近井口一侧的底座22上，承载盘34穿过四个立柱35设置在支板31的底部，在位于井口两侧的支板31顶部分别设置一液压马达32，液压马达32的输出端与加压丝杠33的一端连接，加压丝杠33的另一端穿过支板31和承载盘34与底盘22连接；顶部调整装置4包括支架41、第一双向油缸42、第一滑杆43、第二双向油缸44和第二滑杆45，支架41固定设置在支板31的顶面上，在位于井口两侧的支架41顶面分别水平设置一第一双向油缸42，在每一第一双向油缸42的外侧设置一第一滑杆43，在两第一双向油缸42的缸体之间搭接一横板46，且横板46滑动连接在两第一滑杆43上，第一双向油缸42能驱动横板46沿第一滑杆43双向移动；在横板46上中部水平设置一第二双向油缸44，在第二双向油缸44的缸体上搭接一扶正块47，在第二双向油缸44的两侧分别设置一第二滑杆45，扶正块47滑动设置在两第二滑杆45上，第二双向油缸44能驱动扶正块47沿第二滑杆45双向移动；新井口5的下端穿过承载盘34且通过承载盘34箍紧，新井口5的底部与对中喇叭口6相连通，新井口5的顶部与引火筒7相连通，引火筒7穿过扶正块47且通过扶正块47箍紧；
冷却系统包括水箱8、球阀9、水泵10、冷却水管路14和喷嘴15，水箱8设置在底座22的远离井口的一侧上，冷却水管路14的一端与水箱8相连通，冷却水管路14的另一端分成多个支路固定设置在新井口3的下端的两侧，且多个支路的末端均水平设有喷嘴15，在冷却水管路14上设置球阀9和水泵10。
进一步地，在位于井口两侧的支座21上分别设置一牵引绞盘16，每一牵引绞盘16通过钢丝绳与底座22的对应侧连接，通过牵引绞盘16牵引底座22沿支座21的长度方向往复滑动。
进一步地，引火筒7为圆筒结构，引火筒7上配有伞状防护罩17。
进一步地，在位于井口两侧的滑移支腿12上分别间隔设置两组锁紧装置18，锁紧装置18用于自适应不同尺寸的平台滑轨11，同时，锁紧滑移支腿12和平台滑轨11，以保证X向滑移系统1的运行稳定性。
进一步地，支板31、承载盘34和支架41均为凹字形设置，扶正块47为两个子块48对接而成，两个子块48均滑动连接在两第二滑杆45上，其中一个子块48固定连接在第二双向油缸44的缸体上，两子块48之间设置驱动其分离和对接的丝杠机构49，每一子块48的对接侧设置半圆形缺口，两子块48对接能够抱住新井口5上部的引火筒7；在位于井口两侧的承载盘34上分别滑动设置一滑块36，每一滑块36的对接侧设置半圆形缺口，两滑块36的对接能够抱住新井口5的下部；当新井口5完成对接且固定好后，两子块48、两滑块36均反向运动，放开新井口5的上下部，再驱动X向滑移系统1和Y向滑移系统2运动使作业器其他部件作为整体一起撤离井口失火区域。
进一步地，如图4、图5所示，丝杠机构49包括L形板491、丝杠492和液压马达493；两L形板491对称设置在两子块48上，丝杠492螺纹连接在两L形板491的立板上，液压马达493设置在与第二双向油缸44的缸体固定连接的子块48上，液压马达493的输出端与丝杆492连接，液压马达493驱动丝杠492转动，丝杠492的转动驱动两子块48对接或分离。
本发明仅以上述实施例进行说明，各部件的结构、设置位置及其连接都是可以有所变化的。在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进或等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。
Claims (6)
1.一种海上自走式抢装井口作业器，其特征在于：它包括滑移系统、井口对中机构和冷却系统；
所述滑移系统包括X向滑移系统和Y向滑移系统，所述X向滑移系统包括平台滑轨，通过滑移机构分别滑动连接于井口两侧的所述平台滑轨上的两滑移支腿；所述Y向滑移系统包括搭接在两所述滑移支腿上的支座，沿所述支座长度方向滑动连接于其上方的底座；
所述井口对中机构包括底部升降装置、顶部调整装置、新井口、对中喇叭口和引火筒；所述底部升降装置包括支板、第一液压马达、加压丝杠和承载盘，所述支板通过四个立柱支撑设置在靠近井口一侧的所述底座上，所述承载盘穿过四个所述立柱设置在所述支板的底部，在位于井口两侧的所述支板上分别设置一所述第一液压马达，所述第一液压马达的输出端与所述加压丝杠的一端连接，所述加压丝杠的另一端穿过所述支板和承载盘与底盘连接；所述顶部调整装置包括支架，在位于井口两侧的支架顶面分别水平设置第一双向油缸，在每一所述第一双向油缸的外侧设置第一滑杆，在两所述第一双向油缸的缸体之间搭接横板，且所述横板滑动连接在两所述第一滑杆上，所述第一双向油缸驱动所述横板沿所述第一滑杆双向移动；在所述横板中部水平设置第二双向油缸，在所述横板上平行设置于所述第二双向油缸两侧的两第二滑杆，在第二双向油缸的缸体上搭接扶正块，且所述扶正块滑动设置于两所述第二滑杆上，所述第二双向油缸驱动所述扶正块沿所述第二滑杆双向移动；所述新井口的下端穿过所述承载盘且通过所述承载盘箍紧，所述新井口的底部与所述对中喇叭口连通，所述新井口的顶部与所述引火筒相连通，所述引火筒穿过所述扶正块且通过所述扶正块箍紧；
所述冷却系统包括水箱、球阀、水泵、冷却水管路和喷嘴，所述水箱设置在所述底座的远离井口的一侧上，所述冷却水管路的一端与所述水箱相连通，所述冷却水管路的另一端分成多个支路固定设置在所述新井口下端的两侧，且多个所述支路的末端均水平设有所述喷嘴，在所述冷却水管路上设置球阀和水泵。
2.如权利要求1所述的海上自走式抢装井口作业器，其特征在于：在位于井口两侧的所述支座上分别设置一牵引绞盘，每一所述牵引绞盘通过钢丝绳与所述底座的对应侧连接，所述牵引绞盘牵引所述底座沿所述支座的长度方向往复滑动。
3.如权利要求1或2所述的海上自走式抢装井口作业器，其特征在于：所述引火筒为圆筒结构，所述引火筒上配有伞状防护罩。
4.如权利要求3所述的海上自走式抢装井口作业器，其特征在于：在位于井口两侧的所述滑移支腿上分别间隔设置两组锁紧装置，所述锁紧装置用于锁紧所述滑移支腿和平台滑轨。
5.如权利要求1所述的海上自走式抢装井口作业器，其特征在于：所述支板、承载盘和支架均为凹字形设置，所述扶正块为两个子块对接而成，两个所述子块均滑动连接在两所述第二滑杆上，其中一个所述子块固定连接在所述第二双向油缸的缸体上，两所述子块之间设置驱动其分离和对接的丝杠机构，每一所述子块的对接侧设置半圆形缺口；在位于井口两侧的所述承载盘上分别滑动设置一滑块，每一所述滑块的对接侧设置半圆形缺口。
6.如权利要求5所述的海上自走式抢装井口作业器，其特征在于：所述丝杠机构包括L形板、丝杠和第二液压马达；两所述L形板对称设置在两所述子块上，所述丝杠螺纹连接在两所述L形板的立板上，所述第二液压马达设置在与所述第二双向油缸的缸体固定连接的所述子块上，所述第二液压马达的输出端与所述丝杠连接。
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