CN108104741A - 油田自动管具井口扶正方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了油田自动管具井口扶正方法及设备,扶正臂一端铰接在安装基座上,扶正臂另一端安装有抓手,液压缸缸筒铰接在安装基座上,液压缸活塞杆铰接在扶正臂上,指座包括顺次连接的第一指座、第二指座和第三指座,第二指座固定在扶正臂上,第一卡指一端通过第一销轴枢接在第一指座远离第二指座一端,第二卡指一端通过第二销轴枢接在第三指座远离第二指座一端,弹簧两端分别连接第一卡指和第二卡指,扶正机构工作时油管夹紧在第一卡指和第二卡指之间;本发明所提出的油田自动管具井口扶正方法及设备,在修井作业时,实现在接油管操作时,油管从猫道机到井口的机械化扶正,极大得提高了油管的扶正接管效率,同时降低工人潜在工作危险性大大降低。
Description
技术领域
本发明涉及油田修井机械装置技术领域,尤其涉及油田自动管具井口扶正方法及设备。
背景技术
修井作业是是油田运营过程中非常常规的作业项目,作业规程中作业频次最高的就是油管的起下井操作,在油管下井过程中,油管从猫道机运送至井口工作平台,修井机吊卡上提油管,当油管下端在离开猫道机时,需要扶正油管下端,然后将油管运送到井口进行接油管操作,传统的操作是通过人力扶正的方式将油管运送到井口位置,但在扶正油管过程中工人体力消耗大,工作条件差,工作可持续性差,效率低。
发明内容
为解决背景技术中存在的技术问题,本发明提出油田自动管具井口扶正设备。
本发明提出的油田自动管具井口扶正设备,包括安装基座、液压缸、扶正臂和抓手;
扶正臂一端铰接在安装基座上,扶正臂另一端安装有抓手,液压缸缸筒铰接在安装基座上,液压缸活塞杆铰接在扶正臂上,液压缸驱动扶正臂沿纵向面摆动;
抓手包括指座、卡指和弹簧,指座包括顺次连接的第一指座、第二指座和第三指座,第二指座固定在扶正臂上,第一指座和第三指座相对设置且位于第二指座同侧,第一指座、第二指座和第三指座所构成的平面与扶正臂纵向摆动面垂直;卡指包括用于夹紧油管的第一卡指和第二卡指,第一卡指和第二卡指安装在指座同侧并相对设置,第一卡指一端通过第一销轴枢接在第一指座远离第二指座一端,第二卡指一端通过第二销轴枢接在第三指座远离第二指座一端,弹簧一端与第一卡指远离第一销轴一端连接,弹簧另一端与第二卡指远离第二销轴一端连接,第一卡指、第二卡指和弹簧围成油管卡槽。
优选地,第一卡指上开设有用于限制第一卡指转动角度的第一限位槽,第三销轴穿过第一限位槽固定在第一指座上。
优选地,第二卡指上开设有用于限制第二卡指转动角度的第二限位槽,第四销轴穿过第二限位槽固定在第二指座上。
优选地,第一卡指转动角度范围与第二卡指转动角度范围相等。
优选地,第一卡指靠近第二卡指一侧向外延伸有第一凸块,第一凸块与第二卡指之间供油管进出油管卡槽。
优选地,第二卡指靠近第一卡指一侧向外延伸有第二凸块,第二凸块与第一卡指之间供油管进出油管卡槽。
优选地,第一凸块和第二凸块相对设置。
优选地,抓手还包括滚轮,滚轮安装在第一指座远离卡指一侧,滚轮轴向与第一指座长度方向平行。
优选地,还包括传感器,传感器包括传感器感应板和传感器本体,传感器感应板安装在扶正臂上,传感器本体安装在安装基座上。
本发明中,所提出的油田自动管具井口扶正设备,液压缸驱动扶正臂在纵向面上绕扶正臂底部摆动,扶正臂带动抓手摆动,当油管需要进行扶正时,液压缸通过扶正臂带动抓手向油管靠近,油管首先是抵靠在第一凸块和第二凸块上,当相抵靠的力足够大时,油管穿过第一凸块和第二凸块之间的间隙,进入油管卡槽中,第一卡指和第二卡指在弹簧弹力的作用下将油管卡紧,当油管需要脱离抓手时,液压缸带动扶正臂反向摆动,抓手在扶正臂的带动下移动并脱离油管,第一卡指和第二卡指在弹簧作用下恢复至原位置;本发明所提出的油田自动管具井口扶正设备,在修井作业时,实现在接油管操作时,油管从猫道机到井口的机械化扶正,极大得提高了油管的扶正接管效率,同时降低工人潜在工作危险性,安全性大大提高。
本发明还提出一种应用上述油田自动管具井口扶正设备的扶正方法,当油管需要进行扶正时,液压缸通过扶正臂带动抓手向油管靠近,油管首先是抵靠在第一凸块和第二凸块上,当相抵靠的力足够大时,油管穿过第一凸块和第二凸块之间的间隙,进入油管卡槽中,第一卡指和第二卡指在弹簧弹力的作用下将油管卡紧,当油管需要脱离抓手时,液压缸带动扶正臂反向摆动,抓手在扶正臂的带动下移动并脱离油管,第一卡指和第二卡指在弹簧作用下恢复至原位置。
本发明所提出的扶正方法,极大得提高了油管的扶正接管效率,同时降低工人潜在工作危险性,安全性大大提高。
附图说明
图1为本发明提出的油田自动管具井口扶正设备工作状态示意图;
图2为本发明提出的油田自动管具井口扶正设备的结构示意图;
图3为本发明提出的油田自动管具井口扶正设备的抓手结构示意图。
具体实施方式
如图1-3所示,图1为本发明提出的油田自动管具井口扶正设备工作状态示意图,图2为本发明提出的油田自动管具井口扶正设备的结构示意图,图3为本发明提出的油田自动管具井口扶正设备的抓手结构示意图。
参照图1-3,本发明提出的油田自动管具井口扶正设备,包括安装基座1、液压缸2、扶正臂3和抓手4;
固定基座安装在井口平台上,扶正臂3一端铰接在安装基座1上,扶正臂3另一端安装有抓手4,液压缸2缸筒铰接在安装基座1上,液压缸2活塞杆铰接在扶正臂3中部,液压缸2驱动扶正臂3绕扶正臂3底部沿纵向面摆动;
抓手4包括指座、卡指和弹簧46,指座固定扶正臂3一端,指座包括顺次连接的第一指座41、第二指座42和第三指座43,第一指座41和第三指座43相对设置且位于第二指座42同侧,第一指座41、第二指座42和第三指座43所构成的平面与扶正臂3纵向摆动面垂直;卡指包括用于夹紧油管的第一卡指44和第二卡指45,第一卡指44和第二卡指45安装在指座同侧并相对设置,第一卡指44一端通过第一销轴51枢接在第一指座41远离第二指座42一端,第二卡指45一端通过第二销轴52枢接在第三指座43远离第二指座42一端,弹簧46一端与第一卡指44远离第一销轴51一端连接,弹簧46另一端与第二卡指45远离第二销轴52一端连接,弹簧46处于拉伸状态,第一卡指44、第二卡指45和弹簧46围成油管卡槽。
参照图2,本实施例中的扶正臂3有两个直杆和一个多边形杆构成,两个直杆一端都铰接在安装基座1上,另一端都与多边形杆固定连接,液压缸2活塞杆铰接在直杆与多边形杆连接处,抓手4固定在多边形杆上与活塞杆铰接处相对。
参照图3,抓手4的第二指座42固定在多边形杆上,第一指座41和第三指座43垂直于第二指座42并相对设置,第一指座41和第三指座43所构成的平面垂直于多边形杆所构成的平面,第一指座41、第二指座42和第三指座43构成U形槽,U形槽用于容纳油管,U形槽的开口方向平行于扶正臂3的纵向摆动面。
第一卡指44和第二卡指45分别位于U形槽两侧,第一卡指44可绕第一销轴51转动,第二卡指45可绕第二销轴52转动,弹簧46将第一卡指44远离第一销轴51一端和第二卡指45远离第二销轴52一端连接起来,第一卡指44、第二卡指45和弹簧46构成油管卡槽,当油管进入油管卡槽中,第一卡指44和第二卡指45的开合度增大,第一卡指44和第二卡指45将油管夹紧。
在卡指的设计方式上,第一卡指44中部开设有用于限制第一卡指44转动角度的第一限位槽441,第三销轴53穿过第一限位槽441固定在第一指座41上;第二卡指45中部开设有用于限制第二卡指45转动角度的第二限位槽451,第四销轴54穿过第二限位槽451固定在第二指座42上,第一限位槽441和第二限位槽451的形状为腰型槽,第一限位槽441的长度方向和第二限位槽451的长度方向在同一直线方向上,第一限位槽441的长度和第二限位槽451的长度相等,因此第一卡指44和第二卡指45的转动角度范围相等,第一卡指44和第二卡指45均有两个销轴定位,第一卡指44和第二卡指45不会沿销轴轴向发生偏移,并且第一卡指44在第三销轴53的限定下不会发生较大的转动,第二卡指45在第四销轴54的限定下不会发生较大的转动,有效保护弹簧46过度拉伸二损坏。
在第一卡指44靠近第二卡指45一侧向外延伸有第一凸块442,第二卡指45靠近第一卡指44一侧向外延伸有第二凸块452,第一凸块442和第二凸块452相对设置,第一凸块442与第二凸块452之间供油管进出油管卡槽,当油管进入油管卡槽中后,第一凸块442和第二凸块452可以防止油管从油管卡槽中挤出。
第二指座42远离卡指一侧安装有滚轮47,滚轮47轴向与第一指座41长度方向平行,滚轮47外周呈马鞍形,当油管进入油管卡槽中,油管抵靠在滚轮47上。
本实施例中的油田自动管具井口扶正设备还设置有传感器,传感器包括传感器感应板61和传感器本体62,传感器感应板61安装在扶正臂3上,传感器本体62安装在安装基座1上,传感器感应板61会在不同的位置触发传感器本体62上的传感器,产生位置信号。
本实施例的油田自动管具井口扶正设备的具体工作过程中,当油管需要进行扶正时,液压缸2通过扶正臂3带动抓手4向油管靠近,油管首先是抵靠在第一凸块442和第二凸块452上,当相抵靠的力足够大时,油管穿过第一凸块442和第二凸块452之间的间隙,进入油管卡槽中,第一卡指44和第二卡指45在弹簧46弹力的作用下将油管卡紧,当油管需要脱离抓手4时,液压缸2带动扶正臂3反向摆动,抓手4在扶正臂3的带动下移动并脱离油管,第一卡指44和第二卡指45在弹簧46作用下恢复至原位置;本发明所提出的油田自动管具井口扶正设备,在修井作业时,实现在接油管操作时,油管从猫道机到井口的机械化扶正,极大得提高了油管的扶正接管效率,同时降低工人潜在工作危险性,安全性大大提高。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.油田自动管具井口扶正设备,其特征在于,包括安装基座(1)、液压缸(2)、扶正臂(3)和抓手(4);
扶正臂(3)一端铰接在安装基座(1)上,扶正臂(3)另一端安装有抓手(4),液压缸(2)缸筒铰接在安装基座(1)上,液压缸(2)活塞杆铰接在扶正臂(3)上,液压缸(2)驱动扶正臂(3)沿纵向面摆动;
抓手(4)包括指座、卡指和弹簧(46),指座包括顺次连接的第一指座(41)、第二指座(42)和第三指座(43),第二指座(42)固定在扶正臂(3)上,第一指座(41)和第三指座(43)相对设置且位于第二指座(42)同侧,第一指座(41)、第二指座(42)和第三指座(43)所构成的平面与扶正臂(3)纵向摆动面垂直;卡指包括用于夹紧油管的第一卡指(44)和第二卡指(45),第一卡指(44)和第二卡指(45)安装在指座同侧并相对设置,第一卡指(44)一端通过第一销轴(51)枢接在第一指座(41)远离第二指座(42)一端,第二卡指(45)一端通过第二销轴(52)枢接在第三指座(43)远离第二指座(42)一端,弹簧(46)一端与第一卡指(44)远离第一销轴(51)一端连接,弹簧(46)另一端与第二卡指(45)远离第二销轴(52)一端连接,第一卡指(44)、第二卡指(45)和弹簧(46)围成油管卡槽。
2.根据权利要求1所述的油田自动管具井口扶正设备,其特征在于,第一卡指(44)上开设有用于限制第一卡指(44)转动角度的第一限位槽(441),第三销轴(53)穿过第一限位槽(441)固定在第一指座(41)上。
3.根据权利要求1所述的油田自动管具井口扶正设备,其特征在于,第二卡指(45)上开设有用于限制第二卡指(45)转动角度的第二限位槽(451),第四销轴(54)穿过第二限位槽(451)固定在第二指座(42)上。
4.根据权利要求2-3所述的油田自动管具井口扶正设备,其特征在于,第一卡指(44)转动角度范围与第二卡指(45)转动角度范围相等。
5.根据权利要求1所述的油田自动管具井口扶正设备,其特征在于,第一卡指(44)靠近第二卡指(45)一侧向外延伸有第一凸块(442),第一凸块(442)与第二卡指(45)之间供油管进出油管卡槽。
6.根据权利要求5所述的油田自动管具井口扶正设备,其特征在于,第二卡指(45)靠近第一卡指(44)一侧向外延伸有第二凸块(452),第二凸块(452)与第一卡指(44)之间供油管进出油管卡槽。
7.根据权利要求6中任一项所述的油田自动管具井口扶正设备,其特征在于,第一凸块(442)和第二凸块(452)相对设置。
8.根据权利要求1所述的油田自动管具井口扶正设备,其特征在于,抓手(4)还包括滚轮(47),滚轮(47)安装在第一指座(41)远离卡指一侧,滚轮(47)轴向与第一指座(41)长度方向平行。
9.根据权利要求1所述的油田自动管具井口扶正设备,其特征在于,还包括传感器,传感器包括传感器感应板(61)和传感器本体(62),传感器感应板(61)安装在扶正臂(3)上,传感器本体(62)安装在安装基座(1)上。
10.应用权利要求1-9中任一项所述的油田自动管具井口扶正设备的扶正方法,其特征在于,当油管需要进行扶正时,液压缸(2)通过扶正臂(3)带动抓手(4)向油管靠近,油管首先是抵靠在第一凸块(442)和第二凸块(452)上,当相抵靠的力足够大时,油管穿过第一凸块(442)和第二凸块(452)之间的间隙,进入油管卡槽中,第一卡指(44)和第二卡指(45)在弹簧(46)弹力的作用下将油管卡紧,当油管需要脱离抓手(4)时,液压缸(2)带动扶正臂(3)反向摆动,抓手(4)在扶正臂(3)的带动下移动并脱离油管,第一卡指(44)和第二卡指(45)在弹簧(46)作用下恢复至原位置。
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