CN107448159B - 一种石油修井排管方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石油修井排管方法。其采用排管装置进行排管，排管装置包括具有油管排放空间的主底盘，主底盘上两侧设有导轨，导轨上设有龙门框架，龙门框架上设有可沿其横向移动的滑车，滑车上设有升降机构，升降机构下部连接用于抓取油管的电永磁铁，在主底盘内设有油管滑道，排管装置设置在相邻的几个待修油井附近，且待修油井的井口均对应位于主底盘的宽度范围内，起/下油管时，油管滑道对应于待修油井的井口设置，龙门框架固定在导轨上，滑车在油管滑道和主底盘内的油管排放空间之间移动运送油管；修完一口油井之后，通过将油管滑道移动至下一口待修油井的对应位置即可进行下一口油井的修井作业。本发明作业方便，能够提高修井作业效率。

Description

一种石油修井排管方法

技术领域

本发明涉及一种石油修井排管方法，属于石油修井技术领域。

背景技术

现有技术中，在石油修井的过程中，当起油管时，通常是通过井架吊装装置吊起油管一端，使油管由竖直状态逐渐达到水平状态，放置在油管滑道上，由人工将油管搬离滑道并整理摆放在油管摆放区的管架上，为便于人工操作，通常油管在管架上采用单根逐一摆放；当下油管时，通过人工将油管排放区的油管放置在滑道上，然后通过井架吊装装置吊起油管的一端，使油管由水平状态逐渐达到竖直状态，然后进行接管作业。因此，在起油管或下油管时，工人的劳动强度较大，且油管摆放时占地面积大，而作业现场往往缺乏足够的摆放油管的场地。目前，也出现了一些自动化和半自动化的排管设备，但是现有的排管设备在修井作业中均存在一台排管设备只能用于修一口油井的缺陷，修完一口油井之后，需要将排管设备拆卸转移至下一口油井，才能进行下一口油井的修井作业，设备转场麻烦，费时费力，大大降低了修井作业的效率。此外，由于在起油管和下油管的过程中，均需要对所有的油管进行长度测量，现有技术中在测量油管长度时，通常是使用卷尺，每端一个人，另外需要有人去记录测量的数值，占用人工多，并且最后要手工计算，测量误差较大，3000米深的油井测量误差最大可到3米，此误差对于修井作业增加了许多不稳定的因素。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供了一种作业方便、能够减少油管堆放面积、减轻工人的劳动强度、提高修井作业效率的石油修井排管方法。

本发明是通过如下技术方案来实现的：一种石油修井排管方法，其特征是：采用排管装置进行排管，所述排管装置包括具有油管排放空间的主底盘，所述主底盘上两侧设有导轨，所述导轨上设有可沿其移动的龙门框架，所述龙门框架上设有可沿其横向移动的纵向设置的滑车，所述滑车上设有可沿其上下移动的升降机构，所述升降机构下部连接用于抓取油管的电永磁铁，在所述主底盘内设有沿其纵向设置的油管滑道，所述油管滑道的侧方为所述的油管排放空间，所述排管装置设置在相邻的几个待修油井附近，且所述待修油井的井口均对应位于所述排管装置的主底盘的宽度范围内，起/下油管时，所述油管滑道可移动地对应于待修油井的井口设置，所述龙门框架沿导轨移动至适当位置并固定，所述滑车在油管滑道和主底盘内的油管排放空间之间移动从而将自油井内起出的油管由油管滑道运送并摆放在主底盘内的油管排放空间内，或将待下入油井内的油管自主底盘内的油管排放空间运送到油管滑道上；修完一口油井之后，通过将所述油管滑道移动至下一口待修油井的对应位置即可进行下一口油井的修井作业。

进一步的，为便于对油管长度进行测量，在所述油管滑道的后端对应于所述油管滑道设有油管长度测量装置，在所述油管滑道的前端设有油管定位装置，起/下油管时通过油管定位装置对油管进行定位并通过油管长度测量装置对油管长度进行测量并记录。

进一步的，所述油管长度测量装置包括可移动的测量杆、设置在所述测量杆前端的油管抓取装置、驱动测量杆移动的驱动机构，起/下油管时，由油管长度测量装置伸出测量杆推动油管至油管定位装置并同时测量记录油管长度。

当需要往油井中下新油管时，首先将龙门框架移动至主底盘远离油井的一端，通过抓管机将新油管放至主底盘内的油管排放空间内，然后再将龙门框架移动至适当位置并固定，重复下油管作业。

进一步的，为便于油管在主底盘内的油管排放空间有序摆放，所述主底盘内设置有多个油管支撑，所述油管支撑包括橫架和多个间隔布置在所述橫架下部并与橫架固定连接的三角支架，所述橫架上部沿其长度方向设有若干个支架。

本发明的有益效果是：本发明通过油管排放装置可以将油管有序紧密摆放在主底盘内的油管排放空间内，能够大大减少油管堆放面积，且本发明自动化程度高，能够大大减轻工人的劳动强度。本发明通过将主底盘设置在几口待修油井附近，并将油管滑道设置在主底盘内，根据井口位置通过调整油管滑道的位置即可实现对相隔一定范围内的油井进行修井作业，而无需将排管装置进行转场，大大降低了劳动强度，减少了设备转场的时间，提高了修井作业的效率。此外，本发明通过设置设置油管长度测量装置，能够在起/下油管的过程中对油管长度进行测量记录，可大大提高测量精度，并可大大减少人工数量及降低劳动强度。

附图说明

图1是本发明中的排管装置的主视示意图；

图2是图1的俯视图(龙门框架及滑车未示出)；

图3是图1的左视图；

图4是图1中A部分的放大示意图；

图5是图1中的滑车部分的主视图；；

图6是图3中B部分的放大示意图；

图7是图3中C部分的放大示意图；

图8是本发明中的油管滑道的结构示意图；

图9是本发明中的主底盘折叠后的示意图；

图10是本发明中的油管测量装置主视图；

图11是图10的俯视图；

图12是本发明中的油管支撑的主视图；

图13是图12的俯视图；

图14是图12的左视图；

图15是本发明中的设置有抽油杆横担的油管支撑的结构示意图；

图中，1、滑车，2、移动杆，3、电永磁铁，4、龙门框架，5、油管长度测量装置，6、导轨，7、油管滑道，8、主底盘，9、枕木，10、油管支撑，11、油管，12、油管定位装置，13、井口，14、油管仓，15、龙门框架的横梁，16、齿条，17、升降机构，18、龙门框架固定机构，19、导向轴，20、齿条，21、伺服电机，22、传动轴，23、升降齿轮，24、齿轮，25、螺杆，26、套筒，27、油管抓取装置，28、齿条，29、齿轮，30、测量杆，31、齿轮，32、齿轮，33、电机，34、三角支架，35、横架，36、支架，37、抽油杆横担。

具体实施方式

下面通过非限定性的实施例并结合附图对本发明作进一步的说明：

一种石油修井排管方法，其采用排管装置进行排管。如附图所示，所述排管装置包括具有油管排放空间的主底盘8，主底盘8为型钢制作，所述主底盘8上部两侧设有两根导轨6，所述导轨6上设有可沿其移动的龙门框架4，龙门框架4下部带有行走轮，可沿导轨6走行。所述龙门框架4上设有可沿其横向移动的纵向设置的滑车1，所述滑车1上设有可沿其上下移动的升降机构17，所述升降机构17下部连接有可随其上下移动的移动杆2，所述移动杆2下端连接有可抓取油管的电永磁铁3，电永磁铁具有断电吸料、通电落料的功能，可防止突然断电时油管掉落砸坏装置。在所述主底盘8内设有沿其纵向设置的油管滑道7，所述油管滑道7的侧方为油管仓，为油管排放空间。

为便于运输，本实施例中的主底盘8为可折叠结构，其一端设有折叠机构。通过折叠机构可将主底盘8的一端的两侧均向内侧折叠，使其体积减小，便于装车运输。

为便于实现对滑车移动的精确控制，保证滑车准确定位，本实施例中，在龙门框架4的横梁15上设有齿条16，在滑车1上设有可与所述齿条16啮合的齿轮24，所述滑车1通过所述齿轮24与齿条16啮合传动进行移动。

为便于实现对升降动作的精确控制，本实施例中，所述升降机构17包括两根设置在滑车1两端的竖向设置的导向轴19，两根导向轴19的下端分别与所述移动杆2连接，所述导向轴19上带有齿条20，在所述滑车1上设置有伺服电机21和传动轴22，传动轴22上设有可与导向轴19上的齿条20相啮合的升降齿轮23，传动轴22由伺服电机21驱动转动。所述移动杆2通过升降齿轮23与齿条20啮合传动进行升降。

为便于对起/下的油管进行长度测量，本实施例中，在所述油管滑道7的后端对应于所述油管滑道7设有油管长度测量装置5，在所述油管滑道7前端设有油管定位装置12。所述油管长度测量装置5包括可移动的测量杆30、设置在所述测量杆30前端的油管抓取装置27及驱动测量杆30移动的驱动机构。驱动测量杆30移动的驱动机构包括设置在测量杆30上的齿条28，三个依次排列并分别与所述齿条28相啮合的齿轮29、齿轮32、齿轮31及驱动齿轮转动的电机33。电机33驱动与其连接的齿轮转动，通过齿轮齿条传动，带动测量杆30水平移动并带动测量杆30前端的油管抓取装置27水平移动，便于对油管进行抓取。

为保证作业时龙门框架4与导轨6之间固定，本实施例中，在所述龙门框架4上设置有可将所述龙门框架4固定在导轨上的龙门框架固定机构18。

为使本排管装置能够方便在不同高度的井口使用，本实施例中，在所述油管滑道7下部设有与其连接的高度调节机构。该高度调节装置包括带有外螺纹的螺杆25和带有内螺纹的套筒26，所述螺杆25通过螺纹连接在所述套筒26上，螺杆25的顶端连接油管滑道7的下部。

为便于油管的排放，本实施例中，在所述主底盘8内设置有多个油管支撑10。所述油管支撑10包括橫架35和多个间隔布置在所述橫架35下部并与橫架35固定连接的三角支架34，所述橫架35上部沿其长度方向设有若干个支架36。

进行修井时，所述排管装置设置在相邻的几个待修油井附近，且所述待修油井的井口均对应位于所述排管装置的主底盘8的宽度范围内。龙门框架4沿导轨6移动至适当位置并通过龙门框架固定机构固定在导轨上，油管滑道7对应于待修油井的井口设置。在起油管时，起出的油管在井架吊装装置的作用下放置于油管滑道7上，油管长度测量装置5伸出测量杆30推动油管至前端的油管定位装置12，同时记录油管长度，测量杆30前端的油管抓取装置27抓住油管，向后移动油管至油管一端摆放定位处，油管抓取装置27松开，测量杆30继续后移至初始位置；龙门框架4上的滑车1带动升降机构17沿龙门框架4横向移动至靠近油管滑道7上方，使电永磁铁3位于油管滑道7的上方，通过控制升降机构17下降，使移动杆2及电永磁铁3向下移动至油管位置，并通过控制电永磁铁3充磁将油管吸附，然后升降机构17向上移动，滑车1沿龙门框架4横向移动并带动油管向放置油管的油管仓内的油管排放空间移动，到达油管放置位置后，升降机构下降，电永磁铁3消磁后将油管放下，最后将油管有序排放在油管仓内，即完成了一根油管的运送，滑车1带动升降机构17移动到油管滑道7附近等待下一个循环动作；下油管时，滑车1带动升降机构17移动至油管仓内油管的上方，升降机构17带动移动杆2下移，电永磁铁3充磁后将油管吸附，然后滑车1沿龙门框架4移动至靠近油管滑道7上方，油管移动至油管滑道7上方后，电永磁铁3消磁后将油管放置于油管滑道7上，油管长度测量装置5伸出测量杆30推动油管至前端的油管定位装置12，同时记录油管长度，在井架吊装装置的作用下将油管下入油井内，滑车1带动升降机构17移动到油管滑道7附近等待下一个循环动作；如此循环完成所有油管的起/下作业，油管在油管仓内实现有序摆放。修完一口油井之后，通过将所述油管滑道7移动至下一口待修油井的对应位置，即可重复进行下一口油井的修井作业。

当需要往油井中下新油管时，首先将龙门框架4移动至主底盘8的远离油井的一端，通过抓管机将新油管放至主底盘8内的油管排放空间内，然后再将龙门框架4移动至原来的位置并固定，然后即可进行下油管作业。

或者，本发明中的排管装置的油管滑道的两侧均可以摆放油管，使用时从油井起上来的油管可以摆放在油管滑道的一侧，另外一侧用来摆放替换原先油管用的新油管，可根据修井现场修井过程调整油管仓的使用。

本发明中的排管装置不仅可以摆放油管，也可以摆放抽油杆。摆放抽油杆时，在油管支撑上可放置抽油杆横担，这样油管仓内就可以放置抽油杆，使抽油杆可以有序摆放，不易损坏

本实施例中的其他部分均为现有技术，在此不再赘述。

Claims (5)

1.一种石油修井排管方法，其特征是：采用排管装置进行排管，所述排管装置包括具有油管排放空间的主底盘，所述主底盘上两侧设有导轨，所述导轨上设有可沿其移动的龙门框架，所述龙门框架上设有可沿其横向移动的纵向设置的滑车，所述滑车上设有可沿其上下移动的升降机构，所述升降机构下部连接用于抓取油管的电永磁铁，在所述主底盘内设有沿其纵向设置的油管滑道，所述油管滑道的侧方为所述的油管排放空间，所述排管装置设置在相邻的几个待修油井附近，且所述待修油井的井口均对应位于所述排管装置的主底盘的宽度范围内，起/下油管时，所述油管滑道可移动地对应于待修油井的井口设置，所述龙门框架沿导轨移动至适当位置并固定，所述滑车在油管滑道和主底盘内的油管排放空间之间移动从而将自油井内起出的油管由油管滑道运送并摆放在主底盘内的油管排放空间内，或所述滑车在油管滑道和主底盘内的油管排放空间之间移动从而将待下入油井内的油管自主底盘内的油管排放空间运送到油管滑道上；修完一口油井之后，通过将所述油管滑道移动至下一口待修油井的对应位置即可进行下一口油井的修井作业。

2.根据权利要求1所述的石油修井排管方法，其特征是：在所述油管滑道的后端对应于所述油管滑道设有油管长度测量装置，在所述油管滑道的前端设有油管定位装置，起/下油管时通过油管定位装置对油管进行定位并通过油管长度测量装置对油管长度进行测量并记录。

3.根据权利要求2所述的石油修井排管方法，其特征是：所述油管长度测量装置包括可移动的测量杆、设置在所述测量杆前端的油管抓取装置、驱动测量杆移动的驱动机构，起/下油管时，由油管长度测量装置伸出测量杆推动油管至油管定位装置并同时测量记录油管长度。

4.根据权利要求1所述的石油修井排管方法，其特征是：当需要往油井中下新油管时，首先将龙门框架移动至主底盘远离油井的一端，通过抓管机将新油管放至主底盘内的油管排放空间内，然后再将龙门框架移动至适当位置并固定，重复下油管作业。

5.根据权利要求1所述的石油修井排管方法，其特征是：所述主底盘内设置有多个油管支撑，所述油管支撑包括橫架和多个间隔布置在所述橫架下部并与橫架固定连接的三角支架，所述橫架上部沿其长度方向设有若干个支架。