CN111520088A - 车载式小修井口作业装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车载式小修井口作业装置及方法。其技术方案是：升降轨道包括轨道主体和轨道横梁，轨道主体与轨道横梁通过销轴连接，轨道主体安装在井架主体；变幅支架为剪刀架结构，前端连接上下滑动支架，后端与轨道主体固定，变幅油缸驱动变幅支架前后伸缩，所述上下滑动支架沿着变幅支架进行上下调整；扶管臂基座与井口平移滑道有三个连接位置，适应各种不同情况的井口，对扣装置安装在井口平移滑道的前端，用于匡扶油管；有益效果是：本发明可以实现多样化的井口适应性，可以适应无游梁的抽油机井口，也可适用于其他各种复杂环境的井口；平台可以大幅降低作业人员的劳动强度，较少作业人员的人数，提高作业的效率。

Description

车载式小修井口作业装置及方法

技术领域

本发明涉及石油修井设备技术领域，特别涉及一种车载式小修井口作业装置及方法。

背景技术

油田修井作业是油田生产过程的非常重要组成部分，油田生产过程中为了保证产能的持续保证，修井作业的效率及稳定性也需要保证。修井作业根据复杂程度和作业设备又分为大修作业和小修作业。小修作业的主要工作内容是日常维护性作业，包括检泵、解卡、冲砂洗井、简易打捞等，工作周期短，搬家频繁，井口环境存在复杂多样性，普通小修平台使用存在局限性。

近几年随着国家对环境保护、人员安全防护要求的提高，市场急需经济实用的全自动小修作业平台，希望实现井口附近无人操作。但由于大型油服公司和石油装备公司把更多的优势资源运用于海洋钻井平台及勘探、钻井及大修设备的技术研发上，导致小修作业设备的自动化研发一直处于停滞状态。到目前为止，全国乃至在全球范围内还没有出现成熟可靠经济实用的被市场广泛认可的车载式小修井口作业装置。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种车载式小修井口作业装置及方法，大幅提高小修作业的效率，大幅减少常规的作业人员，实现机械化、高效化、无人化等优点，并且实现了小修作业不同场地环境的需要，能够简单便捷的改变设备的布局方式，具有良好的实用性。

本发明提到的一种车载式小修井口作业装置，其技术方案是：包括升降轨道（100）、动力钳总成（200）、井口平移滑道（300）、扶管臂总成（400）、对扣装置（500），所述升降轨道（100）包括轨道主体（110）和轨道横梁（120），轨道主体（110）与轨道横梁（120）通过销轴连接，轨道主体（110）安装在Y型支架上或直接焊接在修井机Y型后支架上；所述动力钳总成（200）包括上下滑动支架（210）、变幅支架（220）、液压油管钳（230）、变幅油缸（240），变幅支架（220）为剪刀架结构，前端连接上下滑动支架（210），后端与轨道主体（110）固定，且在轨道主体（110）与变幅支架（220）之间安装变幅油缸（240），变幅油缸（240）驱动变幅支架（220）前后伸缩，所述上下滑动支架（210）沿着变幅支架（220）进行上下调整；

所述井口平移滑道（300）包括连接横梁（310）、前端滑道（320）、中部滑道（330）、后部滑道（340），三段滑道由相应滚轮连接，可轻松实现拉伸功能，同变幅支架（220）一起在移运时推至井架方向；所述对扣装置（500）安装在井口平移滑道（300）的前端，用于匡扶油管；

扶管臂总成（400）包括臂架（410）、扶管臂基座（420）、抓手总成（430），所述扶管臂基座（420）的上方通过多根臂架（410）分别连接多个抓手总成（430），扶管臂基座（420）与井口平移滑道（300）有三个连接位置，可根据实际工况来选择安装位置，从而适应各种不同情况的井口。

优选的，上述升降轨道（100）的轨道主体（110）通过安装座与耳板连接固定在Y型支架上或直接焊接在修井机Y型后支架上。

优选的，上述扶管臂基座（420）的上方通过回转减速器（440）连接三根臂架（410），每根臂架（410）的上端分别连接抓手总成（430）。

优选的，所述对扣装置（500）包括摆动座（510）、摆动臂（520）、锥形筒（530）、对扣气缸（540），锥形筒（530）通过摆动臂（520）与摆动座（510）连接，且摆动臂（520）安装固定对扣气缸（540），通过对扣气缸（540）驱动摆动臂（520）移动实现匡扶油管的作用。

优选的，上述井口平移滑道（300）包括连接横梁（310）、前端滑道（320）、中部滑道（330）、后部滑道（340），前端滑道（320）、中部滑道（330）和后部滑道（340）分别由设有滚轮，可实现拉伸功能，在前端滑道（320）的最外端设有连接横梁（310）。

动力钳总成（200）中的变幅支架（220）由变幅油缸（240）驱动至缩回状态；井口平移滑道（300）推动连接横梁（310）将前端滑道（320）和中部滑道（330）推至后部滑道（340）的底部，实现三段滑道达到缩回状态，为移运节约空间，节省搬家资源。

本发明提到的一种车载式小修井口作业装置的使用方法，包括以下过程：

一、修井作业上油管作业流程：液压吊卡（c）下放至低位，然后翻转到90°，输送机将油管（g）举升并输送到井口位置，液压吊卡（c）上提，闭合接住油管（g），液压吊卡（c）继续上提，扶管臂（400）抓住油管下部，将油管摆放到井口中心线上，输送机回落取下一根油管，对扣装置（500）闭合，对油管导向，辅助油管实现对扣，对扣装置（500）打开，扶管臂总成（400）中抓手（430）打开，动力钳（200）前伸，完成上扣作业，然后动力钳（200）后缩，卡瓦打开，液压吊卡（c）将油管下放至井下，气动卡瓦（e）关闭，然后动力钳（200）翻转到90°，继续上油管作业；

二、修井作业甩油管作业流程：输送机高位待机，液压吊卡（c）低位，侧摆抓取油管（g），气动卡瓦（e）打开，油管上提出井口，气动卡瓦（e）关闭，动力钳（200）前伸，完成卸扣作业，扶管臂总成（400）中抓手（430）打开抓取油管下部，将油管摆放到输送机上，然后扶管臂总成（400）中抓手（430）打开，液压吊卡（c）下放，将油管完全放在输送机上，液压吊卡（c）打卡，输送机下放至低位甩钻具后，继续高位待机，液压吊卡继续低位抓取一下根油管。

本发明的有益效果是：本发明提到的升降轨道的轨道主体上有多个位置，可根据实际工况调整轨道横梁与轨道主体的位置，可利用修井机绞车或油缸进行高度调节；动力钳总成实现三段滑道达到缩回状态，为移运节约空间，节省搬家资源；扶管臂基座与井口平移滑道有三个连接位置，可根据实际工况来选择安装位置，从而适应各种不同情况的井口；对扣装置可以实现匡扶油管的功能；总之，本发明可以实现多样化的井口适应性，可以适应无游梁的抽油机井口，也可适用于其他各种复杂环境的井口；平台可以大幅降低作业人员的劳动强度，较少作业人员的人数，提高作业的效率，并且实现了小修作业不同场地环境的需要，能够简单便捷的改变设备的布局方式，具有良好的实用性。

附图说明

附图1是本发明的工作状态示意图；

附图2是动力钳总成的工作状态示意图；

附图3是动力钳总成收缩时的状态示意图；

附图4是对扣装置的一侧的结构示意图；

附图5是对扣装置的使用时的结构示意图；

附图6是本发明的扶管臂总成的位置示意图；

附图7是本发明的移运时收缩的状态示意图；

上图中：升降轨道100、动力钳总成200、井口平移滑道300、扶管臂总成400、对扣装置500，轨道主体110、轨道横梁120，上下滑动支架210、变幅支架220、液压油管钳230、变幅油缸240，连接横梁310、前端滑道320、中部滑道330、后部滑道340，臂架410、扶管臂基座420、抓手总成430，摆动座510、摆动臂520、锥形筒530、对扣气缸540；

井架主体a、Y型支架b、液压吊卡c、吊环d、气动卡瓦e、防喷器f、油管g、第一位置h1、第二位置h2、第三位置h3。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1，参照附图1-7，本发明提到的一种车载式小修井口作业装置，包括升降轨道100、动力钳总成200、井口平移滑道300、扶管臂总成400、对扣装置500，所述升降轨道100包括轨道主体110和轨道横梁120，轨道主体110与轨道横梁120通过销轴连接，轨道主体110安装在井架主体a上；所述动力钳总成200包括上下滑动支架210、变幅支架220、液压油管钳230、变幅油缸240，变幅支架220为剪刀架结构，前端连接上下滑动支架210，后端与轨道主体110固定，且在轨道主体110与变幅支架220之间安装变幅油缸240，变幅油缸240驱动变幅支架220前后伸缩，所述上下滑动支架210沿着变幅支架220进行上下调整，根据实际工况来调节液压油管钳230的工作高度；变幅油缸240驱动变幅支架，可自由伸缩，工作时伸出，移运时可缩回节约移运空间；

其中，井口平移滑道300包括连接横梁310、前端滑道320、中部滑道330、后部滑道340，三段滑道由相应滚轮连接，可轻松实现拉伸功能，同变幅支架220一起在移运时推至井架方向；所述对扣装置500安装在井口平移滑道300的前端，用于匡扶油管；

扶管臂总成400包括臂架410、扶管臂基座420、抓手总成430，所述扶管臂基座420的上方通过多根臂架410分别连接多个抓手总成430，扶管臂基座420与井口平移滑道300有三个连接位置，参照附图第一位置h1，第二位置h2，第三位置h3，可根据实际工况来选择安装位置，从而适应各种不同情况的井口。

优选的，上述升降轨道100的轨道主体110通过安装座与耳板连接固定在Y型支架b上或直接焊接在修井机Y型后支架上。

参照附图6，上述扶管臂基座420的上方通过回转减速器440连接三根臂架410，每根臂架410的上端分别连接抓手总成430。

参照附图4和5，对扣装置500包括摆动座510、摆动臂520、锥形筒530、对扣气缸540，锥形筒530由两部分组成，每部分分别连接摆动臂520，其中，组合起来的结构为：上部为喇叭口结构，下部为套筒结构，且喇叭口结构与套筒之间设有多个加强筋，通过喇叭口结构起到导向作用，锥形筒530的外壁通过两个摆动臂520分别连接到两个摆动座510，且摆动臂520安装固定对扣气缸540，通过对扣气缸540驱动摆动臂520移动实现匡扶油管的作用。

参照附图6，上述井口平移滑道300包括连接横梁310、前端滑道320、中部滑道330、后部滑道340，前端滑道320、中部滑道330和后部滑道340分别由设有滚轮，可实现拉伸功能，在前端滑道320的最外端设有连接横梁310。

本发明提到的一种车载式小修井口作业装置的使用方法，包括以下过程：

一、修井作业上油管作业流程：液压吊卡c下放至低位，然后翻转到90°，输送机将油管g举升并输送到井口位置，液压吊卡c上提，闭合接住油管g，液压吊卡c继续上提，扶管臂400抓住油管下部，将油管摆放到井口中心线上，输送机回落取下一根油管，对扣装置500闭合，对油管导向，辅助油管实现对扣，对扣装置500打开，扶管臂总成400中抓手430打开，动力钳200前伸，完成上扣作业，然后动力钳200后缩，卡瓦打开，液压吊卡c将油管下放至井下，气动卡瓦e关闭，然后动力钳200翻转到90°，继续上油管作业；

二、修井作业甩油管作业流程：输送机高位待机，液压吊卡c低位，侧摆抓取油管g，气动卡瓦e打开，油管上提出井口，气动卡瓦e关闭，动力钳200前伸，完成卸扣作业，扶管臂总成400中抓手430打开抓取油管下部，将油管摆放到输送机上，然后扶管臂总成400中抓手430打开，液压吊卡c下放，将油管完全放在输送机上，液压吊卡c打卡，输送机下放至低位甩钻具后，继续高位待机，液压吊卡继续低位抓取一下根油管。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本发明加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本发明要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种车载式小修井口作业装置，其特征是：包括升降轨道（100）、动力钳总成（200）、井口平移滑道（300）、扶管臂总成（400）、对扣装置（500），所述升降轨道（100）包括轨道主体（110）和轨道横梁（120），轨道主体（110）与轨道横梁（120）通过销轴连接，轨道主体（110）安装在Y型支架上或直接焊接在修井机Y型后支架上；所述动力钳总成（200）包括上下滑动支架（210）、变幅支架（220）、液压油管钳（230）、变幅油缸（240），变幅支架（220）为剪刀架结构，前端连接上下滑动支架（210），后端与轨道主体（110）固定，且在轨道主体（110）与变幅支架（220）之间安装变幅油缸（240），变幅油缸（240）驱动变幅支架（220）前后伸缩，所述上下滑动支架（210）沿着变幅支架（220）进行上下调整；

所述井口平移滑道（300）包括连接横梁（310）、前端滑道（320）、中部滑道（330）、后部滑道（340），三段滑道活动连接，同变幅支架（220）一起在移运时推至井架方向；所述对扣装置（500）安装在井口平移滑道（300）的前端，用于匡扶油管；

扶管臂总成（400）包括臂架（410）、扶管臂基座（420）、抓手总成（430），所述扶管臂基座（420）的上方通过多根臂架（410）分别连接多个抓手总成（430），扶管臂基座（420）与井口平移滑道（300）有三个连接位置，可根据实际工况来选择安装位置，从而适应各种不同情况的井口。

2.根据权利要求1所述的车载式小修井口作业装置，其特征是：所述升降轨道（100）的轨道主体（110）通过安装座与耳板连接固定在Y型支架上或直接焊接在修井机Y型后支架上。

3.根据权利要求1所述的车载式小修井口作业装置，其特征是：所述扶管臂基座（420）的上方通过回转减速器（440）连接三根臂架（410），每根臂架（410）的上端分别连接抓手总成（430）。

4.根据权利要求1所述的车载式小修井口作业装置，其特征是：所述对扣装置（500）包括摆动座（510）、摆动臂（520）、锥形筒（530）、对扣气缸（540），锥形筒（530）通过摆动臂（520）与摆动座（510）连接，且摆动臂（520）安装固定对扣气缸（540），通过对扣气缸（540）驱动摆动臂（520）移动实现匡扶油管的作用。

5.根据权利要求1所述的车载式小修井口作业装置，其特征是：所述井口平移滑道（300）包括连接横梁（310）、前端滑道（320）、中部滑道（330）、后部滑道（340），前端滑道（320）、中部滑道（330）和后部滑道（340）分别由设有滚轮，可实现拉伸功能，在前端滑道（320）的最外端设有连接横梁（310）。

6.一种如权利要求1-5中任一项所述的车载式小修井口作业装置的使用方法，其特征是包括以下过程：

一、修井作业上油管作业流程：液压吊卡（c）下放至低位，然后翻转到90°，输送机将油管（g）举升并输送到井口位置，液压吊卡（c）上提，闭合接住油管（g），液压吊卡（c）继续上提，扶管臂（400）抓住油管下部，将油管摆放到井口中心线上，输送机回落取下一根油管，对扣装置（500）闭合，对油管导向，辅助油管实现对扣，对扣装置（500）打开，扶管臂总成（400）中抓手（430）打开，动力钳（200）前伸，完成上扣作业，然后动力钳（200）后缩，卡瓦打开，液压吊卡（c）将油管下放至井下，气动卡瓦（e）关闭，然后动力钳（200）翻转到90°，继续上油管作业；

二、修井作业甩油管作业流程：输送机高位待机，液压吊卡（c）低位，侧摆抓取油管（g），气动卡瓦（e）打开，油管上提出井口，气动卡瓦（e）关闭，动力钳（200）前伸，完成卸扣作业，扶管臂总成（400）中抓手（430）打开抓取油管下部，将油管摆放到输送机上，然后扶管臂总成（400）中抓手（430）打开，液压吊卡（c）下放，将油管完全放在输送机上，液压吊卡（c）打卡，输送机下放至低位甩钻具后，继续高位待机，液压吊卡继续低位抓取一下根油管。

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