CN109723394B - 一种带压作业管柱上下平台远程控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带压作业管柱上下平台远程控制方法，其步骤如下：1）将管柱滚入地面滑道内；2）控制液压机械臂辅臂伸长，使辅臂前端伸出操作平台护栏之外；3）控制辅臂前端缆绳下放，将管柱抓取装置下放到地面；4）打开管柱抓取装置，将管柱抓取装置与管柱接箍连接并将手爪关闭；5）控制辅臂前端缆绳上提，管柱沿地面滑道滑移至竖直状态；6）控制缆绳继续上提，将管柱提升至与下入井内的上一根管柱齐平的位置；7）控制桅杆辅臂缩短，使辅臂前端缩短到井口上方位置；8）操作液压油管钳完成管柱上扣后，控制手爪打开，完成管柱上提工作。本方法能够远程控制管柱上下平台，不但提高了作业效率，还极大地降低了作业风险。
Description
技术领域
本发明涉及石油钻井行业中的带压作业管柱上下平台远程控制方法。
背景技术
带压作业是指利用特殊作业设备，在油、气、水井井口带压的情况下，实施起下管柱、井筒修理及增产措施的井下作业技术。通过防喷器组控制油套环空压力，堵塞器控制油管内部压力，然后通过对管柱施加外力克服井内上顶力，从而完成带压起下管柱。相对于油井来说，带压作业较传统井下作业，没有外来流体入侵，油气层就没有外来固相，液相的伤害，不会产生新的层间矛盾，地层压力系统不会受到破坏，不需要重新建立平衡，有利于油井修复后稳产、高产。
公开号为 201087717Y，公开日为 2008年7月16日的中国专利文献公开了一种整体式高压油水井带压作业装置,应用于油田油水井带压修井作业。特征是:动力部分为橇装结构,有动力系统、蓄能器系统、液压站和远程控制台。井口作业部分包括管柱密封系统、平衡泄压系统、卡瓦系统、工作平台、升降液缸、连接盘和司钻控制台。管柱密封系统包括三闸板防喷器、平衡四通、下平台连接法兰、快换闸板式单闸板防喷器和环形防喷器自下而上依次连接。卡瓦系统包括固定防顶卡瓦、固定承重卡瓦、游动防顶卡瓦、游动承重卡瓦。工作平台分为上平台和下平台。司钻控制台安装在上平台上面。效果是:本实用新型能完成油水井带压作业施工。在带压作业过程中密封性能好、工作安全可靠、提高施工作业效率。
管柱上下平台作业是带压作业施工作业程序的关键环节，由平台上甲、乙两名操作人员配合操作完成。以管柱上平台为例，其基本程序为：操作人员甲下放携带吊卡的绞车至地面，地面人员打开吊卡，用吊卡卡住管柱接箍，操作人员甲上提绞车至管柱被完全提上平台，操作人员乙用手扶管柱并移至井口，操作人员甲下放绞车使管柱与原井内管柱对齐，使用油管钳将管柱与原井内管柱连接，操作人员甲下放绞车使吊卡至平台，操作人员乙打开吊卡并将其推出平台外，操作人员甲继续下放绞车使吊卡到达地面。这种作业方法具有两方面不足：一是操作人员始终在高处平台上作业，一旦井内压力发生泄漏，将面临极大的安全风险；二是作业过程中多处需要人工操作，人员要求极高，作业效率较低。
发明内容
本发明旨在针对上述现有技术所存在的缺陷和不足，提供一种带压作业管柱上下平台远程控制方法，本方法能够远程控制管柱上下平台，不但提高了作业效率，还极大地降低了作业风险。
本发明是通过采用下述技术方案实现的：
一种带压作业管柱上下平台远程控制方法，其特征在于步骤如下：
1）将管柱滚入地面滑道内；
2）控制液压机械臂辅臂伸长，使辅臂前端伸出操作平台护栏之外；
3）控制辅臂前端缆绳下放，将管柱抓取装置下放到地面；
4）打开管柱抓取装置，将管柱抓取装置与管柱接箍连接并将手爪关闭；
5）控制辅臂前端缆绳上提，管柱沿地面滑道滑移至竖直状态，带压作业机上的引导防撞装置对管柱提供支撑；
6）控制缆绳继续上提，将管柱提升至与下入井内的上一根管柱齐平的位置；
7）控制桅杆辅臂缩短，使辅臂前端缩短到井口上方位置，依靠扶正装置实现管柱对扣；
8）操作液压油管钳完成管柱上扣后，控制手爪打开，完成管柱上提工作。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果如下：
本发明能够远程控制管柱上下平台，不但提高了作业效率，还极大地降低了作业风险。能改变现有带压作业管柱上下平台施工方法，减少平台操作人员两名，降低了作业成本，提高了作业效率，，具有十分广阔的应用前景。
附图说明
下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，其中：
图1为远程控制系统结构示意图。
图中标记：
1、远程控制房，2、液压机械臂，3、游动卡瓦，4、管柱引导装置，5、参数监测装置，6、管柱防撞装置，7、管柱抓取装置，8、地面滑道。
具体实施方式
作为本发明的最佳实施方式，其步骤如下：
1）将管柱滚入地面滑道内；
2）控制液压机械臂辅臂伸长，使辅臂前端伸出操作平台护栏之外；
3）控制辅臂前端缆绳下放，将管柱抓取装置下放到地面；
4）打开管柱抓取装置，将管柱抓取装置与管柱接箍连接并将手爪关闭；
5）控制辅臂前端缆绳上提，管柱沿地面滑道滑移至竖直状态，带压作业机上的引导防撞装置对管柱提供支撑；
6）控制缆绳继续上提，将管柱提升至与下入井内的上一根管柱齐平的位置；
7）控制桅杆辅臂缩短，使辅臂前端缩短到井口上方位置，依靠扶正装置实现管柱对扣；
8）操作液压油管钳完成管柱上扣后，控制手爪打开，完成管柱上提工作。
远程控制系统包括远程控制房、液压机械臂、游动卡瓦、管柱引导装置、参数监测装置、管柱防撞装置、管柱抓取装置和地面滑道等。这些装置均为现有技术。
其中，地面滑道由液压升降台、导轨、滑动小车和液压绞车组成。用于将管柱从管排架上移动至机械手抓吊装的位置。
管柱抓取装置由卡箍、执行机构、到位开关、无线遥控继电器、锂电池及吊索组成。在工作时，通过地面操作台发送遥控指令，经控制电路处理后，使卡箍保持当前所需的打开或关闭位置，实现抓取或下放管柱的功能。
液压机械臂包括多自由度机械手、辅臂和主臂，主要由液压系统、测控系统、机械移动机构和固定支架组成。装置中液压系统用来驱动机械移动机构的水平移动、旋转运动和液压绞车的旋转，测控系统用来采集系统中各传感器的输出信号，并对压力及各结构件的位移量进行监测和控制。其中整个机械移动机构安装于固定支架上，固定支架通过支耳安装在钻井平台上，液压系统及电控系统中的操作部分集成在地面操作台上。
Claims (1)
1.一种带压作业管柱上下平台远程控制方法，其特征在于步骤如下：
1）将管柱滚入地面滑道内；
2）控制液压机械臂辅臂伸长，使辅臂前端伸出操作平台护栏之外；
3）控制辅臂前端缆绳下放，将管柱抓取装置下放到地面；
4）打开管柱抓取装置，将管柱抓取装置与管柱接箍连接并将手爪关闭；
5）控制辅臂前端缆绳上提，管柱沿地面滑道滑移至竖直状态，带压作业机上的引导防撞装置对管柱提供支撑；
6）控制缆绳继续上提，将管柱提升至与下入井内的上一根管柱齐平的位置；
7）控制桅杆辅臂缩短，使辅臂前端缩短到井口上方位置，依靠扶正装置实现管柱对扣；
8）操作液压油管钳完成管柱上扣后，控制手爪打开，完成管柱上提工作；
控制作业管柱上下平台的远程控制系统包括远程控制房、液压机械臂、游动卡瓦、管柱引导装置、参数监测装置、管柱防撞装置、管柱抓取装置和地面滑道；
其中，地面滑道由液压升降台、导轨、滑动小车和液压绞车组成，用于将管柱从管排架上移动至机械手抓吊装的位置；
管柱抓取装置由卡箍、执行机构、到位开关、无线遥控继电器、锂电池及吊索组成，通过地面操作台发送遥控指令，经控制电路处理后，使卡箍保持当前所需的打开或关闭位置，抓取或下放管柱；
液压机械臂包括多自由度机械手、辅臂和主臂，主要由液压系统、测控系统、机械移动机构和固定支架组成；液压系统用来驱动机械移动机构的水平移动、旋转运动和液压绞车的旋转，测控系统用来采集系统中各传感器的输出信号，并对压力及各结构件的位移量进行监测和控制；机械移动机构安装于固定支架上，固定支架通过支耳安装在钻井平台上，液压系统及电控系统中的操作部分集成在地面操作台上。
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