CN112554814B - 一种连续抽油杆作业车及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种连续抽油杆作业车及方法,属于石油机械技术领域。技术方案是:包含动力系统、控制系统、副框架梁、侧后防护、管线护罩、抽油杆滚筒、滑动平台、连续抽油杆注入头总成、杆牵引总成、配套附件总成和连续抽油杆。本发明采用作业车型式,越野型底盘车通过性较好,可适应各种恶劣路况和井场,移运方便;采用底盘车发动机动力驱动系统作业,经济性、稳定性较好;作业车结构紧凑,功能齐全,可独立作业;抽油杆滚筒具有减速机刹车和液压释放型刹车两种安全防护手段,避免液压失效时造成事故;注入头具有更大提拔力和下注力,可以解决更复杂的井下状况;可一次性作业两口井,提高效率,带来经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种连续抽油杆作业车及方法,属于石油机械技术领域。
背景技术
连续抽油杆是一种新型复合材料油田设备,主要应用于油田有杆泵井,具有柔性好可盘绕、重量轻、节能、耐腐蚀、抗疲劳、耐高温、高强度等优异特点,因此获得广泛应用。连续抽油杆使用时需配套专用作业设备,连续抽油杆作业车是一种能够向油井注入或起出连续抽油杆的专用设备。作业车搭载动力系统、控制台、抽油杆滚筒、导向装置、技术装置等设备,实现作业功能。连续抽油杆因其优异的性能特点得到了我国大力的发展,故对其专用作业设备需求量日益增多。
现阶段国内各大油田及油服公司使用的连续抽油杆专用作业设备功能及作业工艺相对较于简单,存在以下几点缺陷:1)作业时操作复杂必须人工辅助,劳动强度大;2)需要起吊装置辅助作业,租用设备提高作业成本;3)连续抽油杆排管装置需人工调节,且人员在转动部件范围内长期活动存在安全隐患;4)多采用电驱,对井场供电要求较高,稳定性较差;5)因电驱和电控设备较多且紧挨井口,安全管理要求设备达到防爆,提高设备采购成本;6)常规作业时连续抽油杆依靠配重杆和滚筒搭配入井和出井。配重杆重量和滚筒力矩有限,连续抽油杆遇卡时无法将连续抽油杆拉出井口,悬停连续抽油杆存在滑落风险;7)配套使用碳纤维连续抽油杆时,设备易损伤连续抽油杆;8)设备零散、运输作业不便。
随着连续抽油杆作业应用广泛,其对专用作业设备提出了更高的要求,并满足油气田作业发展要求的安全、环保、节能、高效等新标准。
发明内容
本发明的目的是提供一种连续抽油杆作业车及方法,结构布局合理、效率更高,作业能力更强,对作业环境适应性更好,解决背景技术存在的上述问题。
本发明的技术方案是:
一种连续抽油杆作业车,包含动力系统、控制系统、副框架梁、侧后防护、管线护罩、抽油杆滚筒、滑动平台、连续抽油杆注入头总成、杆牵引总成、配套附件总成和连续抽油杆;
所述动力系统包含作为运输和动力来源的底盘车、与底盘车取力器连接的传动轴、C型结构的传动轴护罩、门型横杆结构的护罩支架、分动箱和液压泵;副框架梁设置在底盘车的主梁上,传动轴、分动箱和液压泵串联,传动轴护罩通过护罩支架固定在副框架梁上,罩在传动轴上;分动箱两侧通过螺栓分别与两个对称布置的托架连接,托架焊接在副框架梁前端;
所述控制系统由液压系统和电控系统组成;所述控制系统操作元器件均布置在控制面板上;所述控制面板集成全部操作元件、显示仪表和指示灯灯,并安装在操作控制台上,操作控制台设置在副框架梁后端;
所述副框架梁为由型材焊接而成的框架结构,包含底架及从前到后依次设置在底架上的辅助框架、滚筒框架和轨道架,底架左右两侧的纵梁上焊接有一排辅梁固定架,底盘车左右两侧的主梁上通过螺栓固定有主梁固定架,辅梁固定架和主梁固定架相对设置,辅梁固定架与主梁固定架通过螺栓紧固;辅助框架架起液压油箱和液压油散;中间滚筒框架为矩形框架,中间镂空用于放置抽油杆滚筒,中间滚筒框架的四角焊接有圆柱销;轨道架内嵌液压管路和电控线路,纵向推出油缸的缸体设置在轨道架上,活塞杆与滑动平台连接;
所述侧后防护安装在底盘车前后桥之间和底盘车尾端主梁上;
所述管线护罩为由钢板折弯制成的U型槽,管线护罩为两个,分别焊接在副框架梁底架左右两侧纵梁的正下方;管线护罩内部设有液压管路和液压阀块;
所述抽油杆滚筒包含滚筒体、滚筒底座、吊架、托架、传动系统、滚筒刹车和摄像总;所述滚筒体为由内圈、外圈、主轴、轴承安装座、减速机安装座、减速机、马达、回转支撑组成圆柱形滚筒;内圈和外圈内外套设形成双层套筒结构,主轴设置在内圈内,并与内圈焊接固定,主轴一端加工成环形法兰盘,通过螺栓将主轴、减速机和减速机安装座串联固定,主轴另一端通过螺栓串联安装回转支撑和轴承安装座;外圈中部设有环形的分隔板一,两端分别设有环形分隔板二,位于外圈两端的分隔板二和位于中部的分隔板一组成两个环形的连续抽油杆槽,用于容纳连续抽油杆,两个分隔板二的外侧分别设有环形的分隔板三,分隔板三与分隔板二组成环形的钢丝绳槽,用于容纳缠绕钢丝绳,钢丝绳一端利用卸扣固定在钢丝绳槽内的单孔耳板上,另一端通过牵引套与抽油杆接头螺纹连接;所述滚筒底座为矩形框架,滚筒体安装在矩形框架内,矩形框架的左右两侧均设有平台,轴承安装座和减速机安装座分别安装在相应的平台上,滚筒底座的四个角上均开有通孔,通孔内部焊接圆管,圆管与副梁框架四角上焊接的圆柱销匹配,圆管套在圆柱销上,再通过螺栓和压板限位;所述吊架为门字型吊杆,由横杆和设置在横杆两端的连接杆组成,轴承安装座顶部和减速机安装座顶部均设有销轴孔,吊架的连接杆通过销轴与销轴孔相连;所述托架底端焊接在滚筒底座上,顶端通过螺栓与吊架连接;所述摄像总成包含摄像头和支撑杆组成,支撑杆下端夹持在托架的横杆上,支撑杆上端设有摄像头;所述传动系统安装在减速机一侧,由排管臂、链轮、链条、双向丝杠、排管小车、强排马达、导向器、计数器和强制排管组成,实现抽油杆滚筒自动排管和强制排管;所述滚筒刹车安装在滚筒底座上,滚筒刹车伸入滚筒体内,刹车钳无动力驱动时依靠自身弹簧片抱紧滚筒体上安装的刹车盘,提供液压动力时打开刹车钳释放滚筒体转动,液压失效时自动回弹进行刹车;
所述滑动平台为由型材焊接的倒梯形结构,滑动平台水平置于副梁框架上,纵向推出油缸控制滑动平台在轨道架上纵向水平移动;滑动平台的前端两侧均设有举升油缸,后端设有翻转机构,翻转机构包含底架和垂直设置在底架前端两侧的两个支臂,底架前端对称焊接两组单孔耳板,通过销轴与滑动平台上的耳板铰接,两个支臂分别与相应的举升油缸活塞杆通过销轴铰接;举升油缸伸出或缩回时,带动翻转机构绕底部焊接的两组单孔耳板所用销轴转动;滑动平台尾端两外侧焊接有立方管,内套装平台液压支腿,底盘车尾端主梁设有液压支腿;
所述注入头总成包含鹅颈、注入头和横向滑轨,鹅颈为弧形槽状结构,入口为喇叭口形状,入口处设有圆柱滚轮,出口处带凹槽的圆柱滚轮,出口根部与注入头顶部中间部位连接,注入头包含箱体、外框架、齿轮组、链条、夹紧油缸、张紧油缸、液压马达、夹持块和减速机;箱体内设有夹紧油缸、张紧油缸、液压马达、减速机和夹持块,液压马达通过减速机与齿轮组连接,两组链条在齿轮组的齿轮间随动,带动链条上安装的夹持块向上/向下移动,通过夹紧油缸驱动对装在链条上的夹持块开合动作,抱紧或松开连续抽油杆;作业时张紧油缸驱动伸出,绷紧两侧链条,防止因链条晃动夹持失效或损伤抽油杆;夹持块上设有与连续抽油杆杆径匹配的半圆形的夹持块杆槽,夹持块上最大可并排开出3条不同杆径的半圆凹槽,连续抽油杆经鹅颈进入注入头的夹持块杆槽内,鹅颈弧形槽状结构上方设有液压驱动的压盖,压盖将连续抽油杆扣在鹅颈的弧形槽状结构内,保证连续抽油杆不会跳动;为适应不同杆径的连续抽油杆,滚轮和夹持块可拆卸更换;举升油缸完全伸出时,注入头垂直地面,处于作业状态,完全缩回时,注入头倾倒降低高度;所述翻转机构上端面焊接两排攻丝板,通过螺栓与注入头连接,注入头与翻转机构之间设有横向滑轨,注入头与翻转机构间固定有横移推出油缸,推动注入头左右横移;
所述杆牵引总成安装在底盘车的尾梁上,包含液压绞车、辅助滚轮和绞车固定架,绞车固定架为折弯板加两侧堵板焊接制成,通过螺栓安装在尾梁底部,液压绞车通过绞车固定架倒悬在尾梁底部;辅助滚轮为长条形滚子,两端有挡板并安装带带座轴承,安装在滑动平台内,作业状态时滑动平台伸出辅助滚轮位于液压绞车和注入头之间;
所述副框架梁上设有配套附件总成,配套附件总成包含工具箱、挡泥板、梯子、灭火器和蓄能器。
所述液压油箱和液压油散左右并排布置在辅助框架上。
所述滑动平台设置在一个横向设置的导轨架二和两个纵向设置的导轨架一所围成的U型结构内,滑动平台可伸出U型结构外,滑动平台左右两侧均设有滑动轨,两个纵向设置的导轨架一上均设有与滑动轨匹配的C型滑轨爪。
所述滑动平台上方铺有可拆卸的防滑踏板。
所述控制系统控制举升油缸、纵向推出油缸和横向推出油缸进行翻转、纵向平移和横向平移。
所述控制系统的主体呈箱式结构,外侧面上端缺角所成斜面放置控制面板,控制面板外罩有金属护罩。
一种连续抽油杆作业方法,采用上述连续抽油杆作业车,作业过程可分为向井内注入和起出连续抽油杆两种工况,也可根据实际作业需求单独进行其中一种作业;
作业前需做准备工作,将连续抽油杆缠绕在抽油杆滚筒的钢丝绳槽上,首先,滚筒体转动,将预缠在抽油杆滚筒钢丝绳槽内的钢丝绳放出,利用钢丝绳上的牵引套将抽油杆接头连接,反向转动抽油杆滚筒,将钢丝绳缠绕回钢丝绳槽内,当抽油杆接头经过导向器后,暂停缠绕,将连续抽油杆固定在导向器内部安装的带V型凹槽的上下两组压杆滚轮之间,放下圆形计数器滚轮压紧连续抽油杆,抽油杆滚筒圆周面加工有花纹,增加与连续抽油杆摩擦系数,连续抽油杆移动时带动计数器滚轮转动带动电子编码器转动,记录缠绕连续抽油杆移动长度,当连续抽油杆开始缠绕在钢丝绳槽内后继续缠绕,直至预留的钢丝绳由钢丝绳槽斜入至连续抽油杆槽的导斜板处,顺导斜板将连续抽油杆带入连续抽油杆槽内;持续缠绕连续抽油杆,双向丝杠转动,双向丝杠上加工的凹槽在回转过程中推动排管小车左右移动,导向器下圆管长杆套装在排管小车圆形套管内,带动其左右滑动,滚筒体转动一圈,导向器横向移动一个连续抽油杆直径的距离,随滚筒体转动整齐排放连续抽油杆,注意排管情况误差情况,随时可利用强排马达驱动双向丝杠脱离扭矩限制器接合,双向丝杠单独转动调整导向器位置,排齐连续抽油杆;时刻注意排管情况直至全部连续抽油杆缠绕完成,只剩连续抽油杆另一端抽油杆接头悬在导向器入口处,完成连续抽油杆倒杆工作;所述抽油杆滚筒的两个连续抽油杆槽可同时容纳两盘连续抽油杆,若此时还需倒另一盘连续抽油杆,则将倒杆完成的连续抽油杆末段抽油杆接头固定在滚筒体上,避免损伤;第二盘连续抽油杆依照上述步骤重复操作,直至全部连续抽油杆缠绕在另一侧连续抽油杆槽内,完成全部倒杆工作;
当作业车到达作业井场后,需将作业车车尾靠近井口,车头朝外,底盘车停稳后挂全功率取力器,给液压系统提供动力,待系统运转稳定后,操作液压手柄使作业车液压支腿伸出,顶起作业车后桥;再操作液压手柄使纵向推出油缸活塞杆伸出推动滑动平台后移,滑动过程中液压管路和电气线路束缚在拖链内,随滑动平台移动而活动,保证管线排列有序并防止管线夹入活动部件损坏,待注入头悬停在井口上方时停止;推动举升油缸手柄,使注入头翻起至垂直地面,观察注入头垂直地面后中心轴是否对准井口,若偏移较大可操作相应手柄使滑动平台纵向移动或注入头横向移动,达到对正井口目的;
实施作业工况一,对准井口后可以开始正式作业,进行注入作业时,首先进行引杆工作,驱动注入头夹紧油缸分离对装的夹持块,让出注入头中间空间,然后放出液压绞车缠绕的钢丝绳,钢丝绳前端装有牵引套,将钢丝绳由注入头底部穿入上方穿出,钢丝绳顺鹅颈弧度弯向抽油杆滚筒,将牵引套与连续抽油杆首段的抽油杆接头螺纹紧固连接,该过程中需控制钢丝绳经过鹅颈上滚轮和注入头底部滚轮时,钢丝绳卡入与连续抽油杆杆径相匹配的凹槽内;驱动液压绞车回卷钢丝绳,同时抽油杆滚筒同步转动释放连续抽油杆,将连续抽油杆沿钢丝绳路径输送至注入头下方穿出;驱动注入头夹紧油缸夹紧连续抽油杆,此时应注意观察连续抽油杆对准相应杆径的夹持块槽内,夹紧连续抽油杆后,将牵引套和首端的抽油杆接头连接断开,驱动液压绞车回卷钢丝绳并固定妥当;将连续抽油杆与下井工具连接后,驱动注入头上的液压马达转动,安装在液压马达输出轴上的链轮带动安装油夹持块的双排链条同步转动,使夹持块向下移动,持续将连续抽油杆连续注入井口;注入连续抽油杆过程中,抽油杆滚筒反向驱动,给连续抽油杆施加一个和运动方向相反的力,保持适当背压拉直连续抽油杆;当输送到连续抽油杆末端时,末端的抽油杆接头和牵引套连接预置在钢丝绳槽内的钢丝绳,使钢丝绳继续拉拽连续抽油杆末端,保持连续抽油杆全部脱离抽油杆滚筒束缚后匀速可控的沿路线前进,当连续抽油杆末端抽油杆接头进入鹅颈处,逐渐降低注入头夹持压力,提高抽油杆滚筒反向力,克服连续抽油杆自重并稳定悬挂连续抽油杆的动力由注入头夹持块摩擦力逐渐转移为抽油杆滚筒的反向力,待完全松开夹持块后,使末端的抽油杆接头顺鹅颈由顶端进入注入头然后穿过注入头内部,由底部穿出至井口,用悬挂器将连续抽油杆固定后与牵引套断开,完成连续抽油杆注入作业;
实施作业工况二,当起出连续抽油杆作业时,首端抽油杆接头露出井口后,液压驱动将抽油杆滚筒转动释放钢丝绳槽内的钢丝绳,作业人员将钢丝绳经由导向器、鹅颈、注入头由上向下穿出,用牵引套将首端抽油杆接头连接,驱动滚筒体反向转动拉动钢丝绳拽起连续抽油杆,连续抽油杆沿钢丝绳移动路径提出井口,首端抽油杆接头由注入头由下向上移动至鹅颈处后,驱动夹紧油缸收回合拢夹持块,将连续抽油杆抱紧,注入头上液压马达转动带动链轮、链条和夹持块上提连续抽油杆,扣紧鹅颈上压盖和导向器,保持抽油杆滚筒稳定持续转动缠绕连续抽油杆,直至将连续抽油杆全部提出井口后暂停动作悬停连续抽油杆将井下工具与连续抽油杆脱离并固定;然后液压绞车释放钢丝绳利用牵引套与连续抽油杆末端抽油杆接头相连,保证连续抽油杆保持一定拉力,避免连续抽油杆失控,驱动夹紧油缸打开夹持块松开连续抽油杆,并打开注入头内部空间,使末端抽油杆接头可顺利穿过,连续抽油杆末端接头沿鹅颈直至将连续抽油杆全部缠绕至抽油杆滚筒内;
作业完成后,驱动举升油缸收回,放倒注入头,驱动纵向推出油缸回收滑动平台至运输状态。
本发明的积极效果:
1) 采用作业车型式,越野型底盘车通过性较好,可适应各种恶劣路况和井场,移运方便;
2) 采用底盘车发动机动力驱动系统作业,经济性、稳定性较好;
3) 作业车结构紧凑,功能齐全,连续抽油杆作业车是一种车载式高集成设备,可独立作业,无需其他如吊机、大勾等设备辅助,降低作业成本,减少等待准备时间;
4) 全液压驱动,辅助防爆型电气控制和监控系统,复合油气田安全、环境、环保要求;
5) 自动化程度高,操作人员劳动强度低,人员需求少;
6) 抽油杆滚筒具有减速机刹车和液压释放型刹车两种安全防护手段,避免液压失效时造成事故;
7)通过更换抽油杆滚筒链轮、滚轮、加持块等部件可以适配不同杆径连续抽油杆,实现设备适应性降低设备成本;
8) 相比常规单纯滚筒带动连续抽油杆作业,注入头具有更大提拔力和下注力,并且夹持块包胶不损伤连续抽油杆的前提下可以解决连续抽油杆井下遇卡等状况,可以解决更复杂的井下状况;
9) 连续抽油杆作业情况特殊,作业时长通常短,但井场距离驻地较远,同一天进行多次作业,往返路程花费时间较长。本发明滚筒同时可缠绕不同杆径连续抽油杆,可一次性作业两口井,提高效率,带来经济效益;
10)作业车可实现注入头在车上纵向、横向、翻转等动作,井口对正轻松、快捷,并保证整车高度符合国家标准要求;
11) 该系统将现场整个作业过程远传至手机端,实时纳入监控范围之内,手机端实时掌握作业工况,极大提高作业安全性,降低作业风险;
12)实现每次作业有记录可查,增加作业过程可追溯性。
附图说明
图1为本发明运输状态轴测图;
图2为本发明动力系统俯视图;
图3为本发明主视图;
图4为本发明右视图;
图5为本发明后视图;
图6为本发明辅梁框架和管线护罩轴测图;
图7为本发明抽油杆滚筒部件轴测图;
图8为本发明滑轨架推出状态局部轴测示意图;
图9为本发明运输状态轴测图局部放大图;
图10为本发明作业状态示意图;
图11为本发明连续抽油杆连接示意图;
图中: 1-动力系统,101-底盘车,102-传动轴,103-传动轴护罩,104-门型横杆结构的护罩支架,105-分动箱,106-液压泵,107-托架,2-控制系统,201-控制面板,202-操作控制台,203-液压油箱,204-液压油散,205-举升油缸,206-纵向推出油缸,207-横向推出油缸,208-平台液压支腿,209-液压支腿;210-拖链,3-副框架梁,301-辅助框架,302-滚筒框架,303-导轨架一,304-辅梁固定架,305-主梁固定架,306-圆柱销,307-导轨架二,4-侧后防护,401-后防护, 402-连接板,403-槽钢, 5-管线护罩, 6-抽油杆滚筒, 601-滚筒体,602-滚筒底座,603-吊架,604-托架,605-传动系统,606-滚筒刹车,607-摄像总成,608-双向丝杠,609-排管小车,610-导向器,611-强排马达, 7-滑动平台,701-防滑踏板,702-翻转机构,703-单孔耳板,704-滑轨爪,705-滑动轨,8-连续抽油杆注入头总成,801-注入头,802-鹅颈,803-横向滑轨,80101-箱体、80102-夹紧油缸、80103-液压马达,9-杆牵引总成,901-液压绞车,902-辅助滚轮,903-绞车固定架,10-附件总成台,1001-工具箱,1002-挡泥板,1003-梯子,1004-灭火器和1005-蓄能器,11-连续抽油杆,12-抽油杆接头,13-牵引套,14-钢丝绳。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明:
参照附图1~11,一种连续抽油杆作业车,包含动力系统1、控制系统2、副框架梁3、侧后防护4、管路护罩5、抽油杆滚筒6、滑动平台7、连续抽油杆注入头总成8、杆牵引总成9、配套附件总成10、连续抽油杆11。
所述动力系统1包含作为运输和动力来源的底盘车101、与底盘车取力器连接的传动轴102、C型结构的传动轴护罩103、门型横杆结构的护罩支架104、分动箱105、将机械能转化液压动力的液压泵106;其中传动轴102、分动箱105和液压泵串联,传动轴护罩103通过护罩支架104固定在副框架梁上;分动箱105两侧通过螺栓与对称布置的托架107连接,托架107焊接在副框架梁3上。
所述底盘车采购成品越野型特种作业车底盘,所述动力系统将底盘车发动机动力转换为液压能;所述底盘车搭载大功率发动机、全功率取力器,保证系统具有足够动力;作为动力来源和运输装置。所述动力系统包含底盘车、传动轴、传动轴护罩、护罩支架、分动箱和托架。所述传动轴可伸缩,两端具有万向轴法兰,一端与取力器法兰相联,另一端与分动箱法兰相联,传递扭矩;所述分动箱将扭矩通过齿轮减速并一分为二,传递给液压泵。减震垫和托架为上述部件提供支撑。
所述控制系统2由液压系统和电控系统组成,可以实现控制底盘车发动机启动、升降速度、发动机停止、驱动抽油杆滚筒正、反向转动、滚筒刹车、强制排管、连续抽油杆输送计数、滑动平台纵向移动、翻转机构翻转、注入头横向平移、液压支腿伸缩、注入头下注或上提连续抽油杆、悬停夹持、注入头链条张紧和夹紧等功能。在车辆驾驶侧尾端安装有操作控制台,可在操作控制台处掌控整套连续抽油杆作业车动作和监控系统数据。所述控制系统2操作元器件均布置在控制面板201上,集中操作和观察。所述控制面板201集成全部操作元件、显示仪表、指示灯灯,并安装在操作控制台202上。操作控制台202位于整车左侧车位端。主体呈箱式结构,外侧上端缺角所成斜面作为元器件控制面板201,罩有金属护罩用于保存和运输过程中对内部器件的保护。操作控制台202作业时布置位置,作业时操作员可肉眼观察作业井口位置,同时可随时观察仪表显示数据。可外接显示器扩展显示电子传感器数据、摄像头实时监控画面、回放画面、数据曲线等内容。
所述液压系统包含液压管路、液压阀块、液压仪表、液压油缸、液压支腿、液压泵及液压马达组成,所述液压系统用于实现连续抽油杆作业功能的驱动、控制、执行等功能;所述液压管路布置再全程各液压件之间;液压阀块、液压仪表安装在所述操作控制台上;所述马达安装在执行部件驱动位置。连续抽油杆作业车(以下简称作业车)利用底盘车发动机作业动力源,通过全功率取力器、传动轴、分动箱和液压泵等部件将发动机机械动力转换为液压,并通过液压管路、控制阀和液压马达等部件控制作业车各执行部件,实现连续抽油杆作业。
所述电控系统包含开关、线路、防爆箱、存储单元、防爆摄像头、仪表。用于实现读取底盘车发动机所需参数;监控抽油杆滚筒、注入头、井口等位置作业情况;所述电控监控系统用于启动、控制整套设备运行状况,且将作业现场视频和数据存储,记录存储作业操作历史记录和数据。所述防爆箱共两个,用于电器元件安置和提供防尘、防水、防爆功能。并排固定在副框架梁上,位于底作业车中间部位,连续抽油杆后方。在基础的视频监控系统上,进行了系统扩展,通过增加兼容性的无线远传模块,将视频进行解码等操作后,利用现有的信号传输网络(包括不限于中国移动、联通等)将视频无线远传至控制中心,使现场的每步操作和画面实时显示在显示屏上,并确保每次作业都有视频可查,极大的提高了作业的可追溯性。控制中心根据实时画面,也及时发现过程中可能存在的危险因素,并及时进行提醒,极大的提高了作业的安全性和经济性。解决了控制中心对作业现场一无所知的弊端,将作业的每个过程都纳入到监管之中,有效的防止作业事故的发生。
所述副框架梁3主要由型材焊接而成,由前到后主要分为辅助框架301、滚筒框架302、导轨架303三部分。前端辅助框架301根据液压系统和动力系统1部件固定安装需求布置,架起液压油箱203、液压油散204及各类阀块;中间滚筒框架302为矩形框架,中间镂空用于下沉抽油杆滚筒6,上方框架梁四角焊接有滚筒固定用的圆柱销306;尾部轨道架的长纵梁用作支撑滑轨;副框架梁3与底盘车主梁接触的纵向方管两侧焊接有一排辅梁固定架304,底盘车主梁两侧利用螺栓连接固定间隔相同的一排主梁固定架305,辅梁固定架304与主梁固定架305平面相对,使用螺栓紧固。副框架梁3的尾部轨道架部分两侧铺防滑花纹板做平台,左右安装拖链210,内嵌液压管路和电控线路,辅助上方滑动平台7移动时连接的液压管路和电控线路有序排列并无损。
所述侧后防护4分别安装在底盘车前后桥之间和车梁尾端,起防止钻入功能,并满足车辆标准要求。侧防护通过排列的立杆端部与焊接在管路护罩5下方的C型折弯板销轴连接,后端增加角钢制成的斜支撑通过螺栓与主梁侧面预留螺栓孔固定。后防护401为长方管型材制成,对称焊有连接板402,和斜支撑槽钢403,槽钢403另一端和连接板402,通过螺栓与主梁尾端固定。
所述管线护罩5焊接在副框架梁3正下方,与两侧平齐,管线护罩5采用钢板折弯制成不规则宽度的U型槽,车辆两外侧平面板面有镂空装饰孔排列。管线护罩5内部用于隐藏U型槽内经过的液压管路和液压阀块。
所述抽油杆滚筒6由滚筒体601、滚筒底座602、吊架603及其托架604、传动系统605、滚筒刹车606、摄像总成607、双向丝杠608、排管小车609、导向器610和强排马达611等部件组成。所述滚筒体601由滚筒内圈、外圈、主轴、轴承安装座、减速机安装座、减速机、马达、回转支撑组成圆形滚筒;内圈、外圈上的分隔板一(钢板和方管组成)和分隔板二组成两个较宽凹槽用于容纳连续抽油杆11,两较宽凹槽外侧由分隔板三(钢板)分隔成窄的钢丝绳槽用于容纳缠绕钢丝绳14,钢丝绳14一端利用卸扣固定在钢丝绳槽内的单孔耳板上,另一端通过牵引套13和抽油杆接头12螺纹连接。主轴焊接在滚筒体内圈中间,主轴一端加工成环形法兰盘,通过螺栓将主轴、减速机和减速机安装座串联固定,主轴另一端通过螺栓串联安装回转支撑和轴承安装座。所述滚筒底座602为矩形框架,两侧中间部位立有加工后的平台,滚筒体601两侧安装座安装在平台上,将滚筒体601安装在滚筒底座602上,滚筒底座602四角焊位置上下开有通孔,内部焊接圆管,圆管定位尺寸与副梁框架3上焊接的圆柱销306相同,使圆管正好套在圆柱销306上,再通过螺栓和压板限位。所述吊架603为门字型吊杆,滚筒体601两侧安装座顶部预留销轴孔,吊架603通过销轴与之相连,用于起吊转移抽油杆滚筒6;所述托架604焊接在滚筒底座上,托架604两侧有梯子和支撑杆,中间有横杆相联,用于支撑存放吊架603;所述摄像总成607通过螺栓夹持在托架604横杆上方,摄像头可拍摄到抽油杆滚筒6上方到注入头801之间的空间;所述传动系统605安装在减速机一侧,由排管臂、链轮、链条、双向丝杠、排管小车、导向器、计数器和强制排管组成,实现抽油杆滚筒6自动排管和强制排管等功能。所述滚筒刹车606安装在滚筒底座602矩形框架上平面一侧,滚筒刹车606伸入滚筒体,刹车钳无动力驱动时依靠自身弹簧片抱紧滚筒体601上安装的刹车盘,提供液压动力时打开刹车钳释放滚筒体601转动,液压失效时自动回弹进行刹车。
所述抽油杆滚筒6可同时容纳存储两盘连续抽油杆,可更换快拆式链轮组,改变传动系统速比,使滚筒体601旋转一周时双向丝杠608跟随滚筒体601转动一周,双向丝杠608螺旋槽内随丝杠转动而滑动的滑舌体带动排管小车609向一侧移动,移动距离等于所配套速比的连续抽油杆11杆径,保证连续抽油杆整齐的放出或缠绕在滚筒上。当出现偏差导向器610与连续抽油杆纵向不对齐时,可驱动强排马达611带动双向丝杠608脱离扭矩限制器限制转动,带动导向器610移动排齐连续抽油杆11。
所述抽油杆滚筒用于缠绕和收放连续抽油杆,并记录收放连续抽油杆米数,可同时容纳存储两盘连续抽油杆,可更换快拆式链轮组,改变传动系统速比,使滚筒体旋转一周时双向丝杠跟随滚筒体转动一周,双向丝杠螺旋槽内随丝杠转动而滑动的滑舌体带动排管小车向一侧移动,移动距离等于所配套速比的连续抽油杆杆径,保证连续抽油杆整齐的放出或缠绕在滚筒上。当出现偏差导向器与连续抽油杆纵向不对齐时,可驱动强排马达带动双向丝杠脱离扭矩限制器限制转动,带动导向器移动排齐连续抽油杆。
所述滑动平台7为型材焊接钢结构件,平台结构呈现为倒梯形,上方最长边两侧延伸出去形成两侧翼。两侧翼方管下平面和滑动平台7下平面均安装润滑垫板,采用自润滑减摩材料,用于减摩受压。该滑动平台7需与副梁框架3配合使用,滑动平台7平置于副梁框架3内部,滑动平台7两侧设有滑动轨705,底部长纵梁于两侧翼型梁分别与副梁框架3纵梁方管通过自润滑垫板接触,承托滑动平台7使其沿利用四角螺栓固定在导轨架一303上的C型滑轨爪704滑动;滑动平台7上方铺有防滑踏板701供行走踩踏,防滑踏板701可拆卸便于维修平台下方部件;滑动平台7尾端中间位置安装有翻转机构702,底部对称焊接两组或四组单孔耳板703通过销轴与滑动平台7耳板固定,翻转机构702两组耳板与举升油缸205销轴连接,使举升油缸205伸出或缩回时,带动翻转机构702绕底部焊接的两组单孔耳板703所用销轴转动,实现机构翻转功能;举升油缸205完全伸出时,注入头801垂直地面,处于作业状态,完全缩回时,注入头801倾倒降低高度,使整车高度满足国标限定要求,可进行道路运输;所述翻转机构702平台上面焊接两排攻丝板,通过螺栓与注入头801连接,注入头801与翻转机构702间固定有横移推出油缸207,推动注入头801左右横移一定距离,实现井口对中功能。滑动平台尾端焊接有立方管,内套装平台液压支腿208,用于作业时撑起平台承受作业时反作用力,搭配安装在底盘车101主梁后端的液压支腿209,配合保证作业车作业平稳、安全。
进一步的,所述滑动平台中间结构呈现为倒梯形。
所述注入头总成8由鹅颈802、注入头801、横向滑轨803三部分组成。入口为喇叭口形状的鹅颈802起引杆辅助作用,连续抽油杆11经过连续鹅颈802时,喇叭口两侧和弧形导向板之间有带凹槽圆柱滚轮进行导向,使连续抽油杆11与滚轮滚动接触,同时沿弧形板所形成的弧形托板托起连续抽油杆11起辅助连续抽油杆11弯曲,限制连续抽油杆11弯曲曲率,防止连续抽油杆11弯曲过大折毁,采用液压油缸驱动压盖扣住连续抽油杆11,保证连续抽油杆11不会跳动出鹅颈。进入注入头801夹持块杆槽内,为适应不同杆径连续抽油杆11,注入头801总成的滚轮和夹持块等与连续抽油杆11接触的部件均造有并排的与连续抽油杆1杆径相同的半圆槽,可同时适用常见规格的连续抽油杆11(例如注入头的滚轮和夹持块等与连续抽油杆接触的部件均造有最多三道适应连续抽油杆杆径的半圆槽,可同时适用常见的三种规格连续抽油杆,同时,滚轮与夹持块可拆卸更换,使之适用更多规格连续抽油杆11。注入头801分为箱体80101、夹紧油缸80102、液压马达80103、夹持块、链条、链轮、减速机等组件。
所述杆牵引总成9由液压绞车901、钢丝绳13、牵引套12、辅助滚轮902、绞车固定架903组成。杆牵引总成9安装在底盘车大梁尾端底部中央位置。绞车固定架903为折弯板加两侧堵板焊接制成,通过螺栓安装在尾梁底部,倒悬液压绞车901。辅助滚轮902为长条形滚子,两端有挡板并安装带座轴承,安装在滑动平台内,位于液压绞车901和注入头801之间。
所述配套附件总成10,包含工具箱1001、挡泥板1002、梯子1003、灭火器1004、蓄能器1005等部件,用于满足辅助功能和满足作业车道路运输条件。蓄能器1005为金属压力容器,与液压系统相联,系统运转正常时液压压迫蓄能器内气囊压缩气囊内气体,当液压系统突然失效时外部压力消失,压力平衡打破,压缩空气膨胀推动液压系统可进行紧急操作制动。
一种连续抽油杆作业方法,采用上述所限定的一种连续抽油杆作业车,作业过程可分为向井内注入和起出连续抽油杆两种工况,也可根据实际作业需求单独进行其中一部分作业;
作业前需做准备工作,将连续抽油杆11缠绕在抽油杆滚筒6上,首先,滚筒体601转动,将预缠在抽油杆滚筒6侧面钢丝绳槽内的钢丝绳14放出,利用钢丝绳14上的牵引套13将抽油杆接头12连接,反向转动滚筒,将钢丝绳14缠绕回滚筒钢丝绳槽内,当抽油杆接头12经过导向器610后,暂停缠绕,将连续抽油杆11固定在导向器610内部安装的带V型凹槽的上下两组压杆滚轮之间,放下圆形计数器滚轮压紧连续抽油杆11,滚轮6圆周面加工有花纹,增加与连续抽油杆11摩擦系数,连续抽油杆11移动时带动计数器滚轮转动带动电子编码器转动,记录缠绕连续抽油杆11移动长度,当连续抽油杆11开始缠绕在抽油杆滚筒6钢丝绳槽内后继续缠绕,直至预留的有钢丝绳14槽斜入至连续抽油杆槽导斜板处,顺导斜板向将连续抽油杆11带入抽油杆滚筒6连续抽油杆槽内。持续缠绕连续抽油杆11,双向丝杠608转动,双向丝杠608上加工的凹槽在回转过程中推动排管小车609左右移动,导向器610下圆管长杆套装在排管小车609圆形套管内,带动左右滑动,滚筒体601转动一圈,导向器610横向移动一个连续抽油杆11直径的距离,随滚筒体601转动整齐排放连续抽油杆11,注意排管情况误差情况,随时可利用强排马达611驱动双向丝杠608脱离扭矩限制器接合,双向丝杠608单独转动调整导向器610位置,排齐连续抽油杆11。时刻注意排管情况直至全部缠绕完成,只剩连续抽油杆11另一端接头12悬在导向器610入口处,完成连续抽油杆11倒杆工作。所述抽油杆滚筒6可同时容纳两盘连续抽油杆11,若此时还需倒另一盘连续抽油杆11,则将倒杆完成的连续抽油杆11末段接头12固定在滚筒体601上,避免损伤。第二盘连续抽油杆11依照上述步骤重复操作,直至全部缠绕在另一侧连续抽油杆槽内完成全部倒杆工作。
当作业车到达作业井场后,需将作业车车尾靠近井口,车头朝外,底盘车101停稳后挂全功率取力器,给液压系统提供动力,待系统运转稳定后,操作液压手柄使作业车液压支腿209伸出,顶起作业车后桥。再操作手柄使纵向推出油缸206活塞杆伸出推动滑动平台7后移,滑动过程中液压管路和电气线路束缚在拖链210内,随滑动平台7移动而活动,保证管线排列有序并防止管线夹入活动部件损坏,待注入头801悬停在井口上方时停止。推动举升油缸205手柄使注入头801翻起至垂直地面,观察注入头801垂直地面后中心轴是否对准井口,若偏移较大可操作相应手柄使滑动平台纵向移动或注入头横向移动,达到对正井口目的。
实施作业工况一,对准井口后可以开始正式作业,进行注入作业时,首先进行引杆工作,驱动注入头801夹紧油缸80102分离对装的夹持块,让出注入头801中间空间,然后放出液压绞车901缠绕的钢丝绳,钢丝绳14前端装有牵引套13,将钢丝绳14由注入头801底部穿入上方穿出,钢丝绳14顺鹅颈802弧度弯向抽油杆滚筒6,将牵引套13与连续抽油杆11首段抽油杆接头12螺纹紧固连接,该过程中需控制钢丝绳14经过鹅颈802上滚轮和注入头801底部滚轮时,钢丝绳14卡入与连续抽油杆11杆径相匹配的凹槽内。驱动液压绞车901回卷钢丝绳,同时抽油杆滚筒6同步转动释放连续抽油杆11,将连续抽油杆11沿钢丝绳路14径输送至注入头801下方穿出。驱动注入头801夹紧油缸80102夹紧连续抽油杆11,此时应注意观察连续抽油杆11对准相应杆径的夹持块槽内,夹紧连续抽油杆11后,将牵引套13和首端抽油杆接头12连接断开,驱动液压绞车901回卷钢丝绳14并固定妥当。将连续抽油杆11与下井工具连接后,驱动注入头801上的液压马达80103转动,安装在液压马达80103输出轴上的链轮带动安装油夹持块的双排链条同步转动,使夹持块向下移动,持续将连续抽油杆11连续注入井口。注入连续抽油杆11过程中,抽油杆滚筒6反向驱动,给连续抽油杆11施加一个和运动方向相反的力,保持适当背压拉直连续抽油杆11。当输送到连续抽油杆11末端时,末端抽油杆接头12和牵引套13连接预置在钢丝绳槽内的钢丝绳14,使钢丝绳14继续拉拽连续抽油杆11末端,保持连续抽油杆11全部脱离抽油杆滚筒6束缚后匀速可控的沿路线前进,当连续抽油杆11末端抽油杆接头12进入鹅颈802处,逐渐降低注入头801夹持压力,提高抽油杆滚筒6反向力,克服连续抽油杆自重并稳定悬挂连续抽油杆11的动力由注入头801夹持块摩擦力逐渐转移为抽油杆滚筒6的反向力,待完全松开夹持块后,使连续抽油杆末端抽油杆接头12顺鹅颈802由顶端进入注入头801然后穿过注入头801内部,由底部穿出至井口,用井口卡子将连续抽油杆11固定后与牵引套13断开,完成连续抽油杆11注入作业。
实施作业工况二,当起出连续抽油杆11作业时,首端抽油杆接头12露出井口后,液压驱动将抽油杆滚筒6转动释放钢丝绳槽内的钢丝绳,作业人员将钢丝绳14经由导向器610、鹅颈802、注入头801由上向下穿出,用牵引套13将首端抽油杆顶端接头12连接,驱动滚筒体601反向转动拉动钢丝绳14拽起连续抽油杆11,连续抽油杆11沿钢丝绳14移动路径提出井口,连续抽油杆11首端抽油杆接头12由注入头801由下向上移动至鹅颈802处后,驱动夹紧油缸80102收回合拢夹持块,将连续抽油杆11抱紧,注入头801上液压马达80103转动带动链轮带动链条和夹持块上提连续抽油杆11,扣紧鹅颈802上压盖和导向器610,保持抽油杆滚筒6稳定持续转动缠绕连续抽油杆11,直至将连续抽油杆11全部提出井口后暂停动作悬停连续抽油杆11,将井下工具与连续抽油杆11脱离并有效固定。然后液压绞车901释放钢丝绳利用牵引套13与连续抽油杆11末端抽油杆接头12相连,保证连续抽油杆11保持一定拉力避免连续抽油杆11失控,驱动夹紧油缸80102打开夹持块松开连续抽油杆11并打开注入头801内部空间,使连续抽油杆末端抽油杆接头12可顺利穿过,连续抽油杆11末端抽油杆接头12沿鹅颈802直至将连续抽油杆全部缠绕至抽油杆滚筒6内。
作业完成后,驱动举升油缸205收回,放倒注入头801,驱动纵向推出油缸206回收滑动平台7至运输状态。
Claims (6)
1.一种连续抽油杆作业车,其特征在于:包含动力系统(1)、控制系统(2)、副框架梁(3)、侧后防护(4)、管线护罩(5)、抽油杆滚筒(6)、滑动平台(7)、连续抽油杆注入头总成(8)、杆牵引总成(9)、配套附件总成(10)和连续抽油杆(11);
所述动力系统(1)包含作为运输和动力来源的底盘车(101)、与底盘车取力器连接的传动轴(102)、C型结构的传动轴护罩(103)、门型横杆结构的护罩支架(104)、分动箱(105)和液压泵(106);副框架梁(3)设置在底盘车(101)的主梁上,传动轴(102)、分动箱(105)和液压泵(106)串联,传动轴护罩(103)通过护罩支架(104)固定在副框架梁(3)上,罩在传动轴(102)上;分动箱(105)两侧通过螺栓分别与两个对称布置的托架(107)连接,托架(107)焊接在副框架梁(3)前端;
所述控制系统(2)由液压系统和电控系统组成,所述控制系统(2)的主体呈箱式结构,外侧面上端缺角所成斜面放置控制面板(201),控制面板(201)外罩有金属护罩;所述控制系统(2)操作元器件均布置在控制面板(201)上;所述控制面板(201)集成全部操作元件、显示仪表和指示灯灯,并安装在操作控制台(202)上,操作控制台(202)设置在副框架梁(3)后端;
所述副框架梁(3)为由型材焊接而成的框架结构,包含底架及从前到后依次设置在底架上的辅助框架(301)、滚筒框架(302)和轨道架,底架左右两侧的纵梁上焊接有一排辅梁固定架(304),底盘车左右两侧的主梁上通过螺栓固定有主梁固定架(305),辅梁固定架(304)和主梁固定架(305)相对设置,辅梁固定架(304)与主梁固定架(305)通过螺栓紧固;辅助框架(301)架起液压油箱(203)和液压油散(204);中间滚筒框架(302)为矩形框架,中间镂空用于放置抽油杆滚筒(6),中间滚筒框架(302)的四角焊接有圆柱销(306);轨道架内嵌液压管路和电控线路,纵向推出油缸(206)的缸体设置在轨道架上,活塞杆与滑动平台(7)连接;
所述侧后防护(4)安装在底盘车前后桥之间和底盘车(101)尾端主梁上;
所述管线护罩(5)为由钢板折弯制成的U型槽,管线护罩(5)为两个,分别焊接在副框架梁(3)底架左右两侧纵梁的正下方;管线护罩(5)内部设有液压管路和液压阀块;
所述抽油杆滚筒(6)包含滚筒体(601)、滚筒底座(602)、吊架(603)、托架(604)、传动系统(605)、滚筒刹车(606)和摄像总成(607);所述滚筒体(601)为由内圈、外圈、主轴、轴承安装座、减速机安装座、减速机、马达、回转支撑组成圆柱形滚筒;内圈和外圈内外套设形成双层套筒结构,主轴设置在内圈内,并与内圈焊接固定,主轴一端加工成环形法兰盘,通过螺栓将主轴、减速机和减速机安装座串联固定,主轴另一端通过螺栓串联安装回转支撑和轴承安装座;外圈中部设有环形的分隔板一,两端分别设有环形分隔板二,位于外圈两端的分隔板二和位于中部的分隔板一组成两个环形的连续抽油杆槽,用于容纳连续抽油杆(11),两个分隔板二的外侧分别设有环形的分隔板三,分隔板三与分隔板二组成环形的钢丝绳槽,用于容纳缠绕钢丝绳(14),钢丝绳(14)一端利用卸扣固定在钢丝绳槽内的单孔耳板上,另一端通过牵引套(13)与抽油杆接头(12)螺纹连接;所述滚筒底座(602)为矩形框架,滚筒体(601)安装在矩形框架内,矩形框架的左右两侧均设有平台,轴承安装座和减速机安装座分别安装在相应的平台上,滚筒底座(602)的四个角上均开有通孔,通孔内部焊接圆管,圆管与副框架梁(3)四角上焊接的圆柱销(306)匹配,圆管套在圆柱销(306)上,再通过螺栓和压板限位;所述吊架(603)为门字型吊杆,由横杆和设置在横杆两端的连接杆组成,轴承安装座顶部和减速机安装座顶部均设有销轴孔,吊架(603)的连接杆通过销轴与销轴孔相连;所述托架(604)底端焊接在滚筒底座(602)上,顶端通过螺栓与吊架(603)连接;所述摄像总成(607)包含摄像头和支撑杆组成,支撑杆下端夹持在吊架的横杆上,支撑杆上端设有摄像头;所述传动系统(605)安装在减速机一侧,由排管臂、链轮、链条、双向丝杠(608)、排管小车(609)、导向器(610)、强排马达(611)、计数器和强制排管组成,实现抽油杆滚筒(6)自动排管和强制排管;所述滚筒刹车(606)安装在滚筒底座(602)上,滚筒刹车(606)伸入滚筒体内,刹车钳无动力驱动时依靠自身弹簧片抱紧滚筒体(601)上安装的刹车盘,提供液压动力时打开刹车钳释放滚筒体(601)转动,液压失效时自动回弹进行刹车;
所述滑动平台(7)为由型材焊接的倒梯形结构,滑动平台(7)水平置于副框架梁(3)上,纵向推出油缸(206)控制滑动平台(7)在轨道架上纵向水平移动;滑动平台(7)的前端两侧均设有举升油缸(205),后端设有翻转机构(702),翻转机构(702)包含底架和垂直设置在底架前端两侧的两个支臂,底架前端对称焊接两组单孔耳板(703),通过销轴与滑动平台(7)上的耳板铰接,两个支臂分别与相应的举升油缸(205)活塞杆通过销轴铰接;举升油缸(205)伸出或缩回时,带动翻转机构(702)绕底部焊接的两组单孔耳板(703)所用销轴转动;滑动平台尾端两外侧焊接有立方管,内套装平台液压支腿(208),底盘车(101)尾端主梁设有液压支腿(209);
所述注入头总成(8)包含鹅颈(802)、注入头(801)和横向滑轨(803),鹅颈(802)为弧形槽状结构,入口为喇叭口形状,入口处设有带凹槽的圆柱滚轮,出口处与注入头(801)连接,注入头(801)包含外框架、齿轮组、链条、箱体(80101)、夹紧油缸(80102)、张紧油缸、液压马达(80103)、夹持块和减速机;箱体(80101)内设有夹紧油缸(80102)、张紧油缸、液压马达(80103)、减速机和夹持块,液压马达(80103)通过减速机与齿轮组连接,两组链条在齿轮组的齿轮间随动,带动链条上安装的夹持块向上/向下移动,通过夹紧油缸驱动对装在链条上的夹持块开合动作,抱紧或松开连续抽油杆;作业时张紧油缸驱动伸出,绷紧两侧链条,防止因链条晃动夹持失效或损伤抽油杆;对装的夹持块上设有半圆形的夹持块杆槽,夹持块上并排开出1至3条不同杆径的半圆凹槽,连续抽油杆(11)经鹅颈(802)进入注入头(801)的夹持块杆槽内,鹅颈(802)弧形槽状结构上方设有液压驱动的压盖,压盖将连续抽油杆(11)扣在鹅颈的弧形槽状结构内;滚轮和夹持块可拆卸更换;举升油缸(205)完全伸出时,注入头(801)垂直地面,处于作业状态,完全缩回时,注入头(801)倾倒降低高度;所述翻转机构(702)上端面焊接两排攻丝板,通过螺栓与注入头(801)连接,注入头(801)与翻转机构(702)之间设有横向滑轨(803),注入头(801)与翻转机构(702)间固定有横移推出油缸(207),推动注入头(801)左右横移;
所述杆牵引总成(9)安装在底盘车的尾梁上,包含液压绞车(901)、辅助滚轮(902)和绞车固定架(903),绞车固定架(903)为折弯板加两侧堵板焊接制成,通过螺栓安装在尾梁底部,液压绞车(901)通过绞车固定架(903)倒悬在尾梁底部;辅助滚轮(902)为长条形滚子,两端有挡板并安装带座轴承,安装在滑动平台(7)内,作业状态时滑动平台伸出后辅助滚轮(902)位于液压绞车(901)和注入头(801)之间;
所述副框架梁(3)上设有配套附件总成(10),配套附件总成(10)包含工具箱(1001)、挡泥板(1002)、梯子(1003)、灭火器(1004)和蓄能器(1005)。
2.根据权利要求1所述的一种连续抽油杆作业车,其特征在于:所述液压油箱(203)和液压油散(204)左右并排布置在辅助框架(301)上。
3.根据权利要求1所述的一种连续抽油杆作业车,其特征在于:所述滑动平台(7)设置在一个横向设置的导轨架二(307)和两个纵向设置的导轨架一(303)所围成的U型结构内,滑动平台(7)可伸出U型结构外,滑动平台(7)左右两侧均设有滑动轨(705),两个纵向设置的导轨架一(303)上均设有与滑动轨(705)匹配的C型滑轨爪(704)。
4.根据权利要求3所述的一种连续抽油杆作业车,其特征在于:所述滑动平台(7)上方铺有可拆卸的防滑踏板(701)。
5.根据权利要求4所述的一种连续抽油杆作业车,其特征在于:所述控制系统(2)控制举升油缸(205)、纵向推出油缸(206)和横向推出油缸(207)进行翻转、纵向平移和横向平移。
6.一种连续抽油杆作业方法,其特征在于:采用权利要求1-5任意一种所述的一种连续抽油杆作业车,作业过程可分为向井内注入和起出连续抽油杆两种工况,也可根据实际作业需求单独进行其中一种作业;
作业前需做准备工作,将连续抽油杆(11)缠绕在抽油杆滚筒(6)的钢丝绳槽上,首先,滚筒体(601)转动,将预缠在抽油杆滚筒(6)钢丝绳槽内的钢丝绳(14)放出,利用钢丝绳(14)上的牵引套(13)将抽油杆接头(12)连接,反向转动抽油杆滚筒(6),将钢丝绳(14)缠绕回钢丝绳槽内,当抽油杆接头(12)经过导向器(610)后,暂停缠绕,将连续抽油杆(11)固定在导向器(610)内部安装的带V型凹槽的上下两组压杆滚轮之间,放下圆形计数器滚轮压紧连续抽油杆(11),抽油杆滚筒(6)圆周面加工有花纹,增加与连续抽油杆(11)摩擦系数,连续抽油杆(11)移动时带动计数器滚轮转动带动电子编码器转动,记录缠绕连续抽油杆(11)移动长度,当连续抽油杆(11)开始缠绕在钢丝绳槽内后继续缠绕,直至预留的钢丝绳由钢丝绳槽斜入至连续抽油杆槽的导斜板处,顺导斜板将连续抽油杆(11)带入连续抽油杆槽内;持续缠绕连续抽油杆(11),双向丝杠(608)转动,双向丝杠(608)上加工的凹槽在回转过程中推动排管小车(609)左右移动,导向器(610)下圆管长杆套装在排管小车(609)圆形套管内,带动其左右滑动,滚筒体(601)转动一圈,导向器(610)横向移动一个连续抽油杆(11)直径的距离,随滚筒体(601)转动整齐排放连续抽油杆(11),注意排管情况误差情况,随时可利用强排马达(611)驱动双向丝杠(608)脱离扭矩限制器接合,双向丝杠(608)单独转动调整导向器(610)位置,排齐连续抽油杆(11);时刻注意排管情况直至全部连续抽油杆(11)缠绕完成,只剩连续抽油杆(11)另一端抽油杆接头(12)悬在导向器(610)入口处,完成连续抽油杆(11)倒杆工作;所述抽油杆滚筒(6)的两个连续抽油杆槽可同时容纳两盘连续抽油杆(11),若此时还需倒另一盘连续抽油杆(11),则将倒杆完成的连续抽油杆(11)末段抽油杆接头(12)固定在滚筒体(601)上,避免损伤;第二盘连续抽油杆(11)依照上述步骤重复操作,直至全部连续抽油杆(11)缠绕在另一侧连续抽油杆槽内,完成全部倒杆工作;
当作业车到达作业井场后,需将作业车车尾靠近井口,车头朝外,底盘车(101)停稳后挂全功率取力器,给液压系统提供动力,待系统运转稳定后,操作液压手柄使作业车液压支腿(209)伸出,顶起作业车后桥;再操作液压手柄使纵向推出油缸(206)活塞杆伸出推动滑动平台(7)后移,滑动过程中液压管路和电气线路束缚在拖链(210)内,随滑动平台(7)移动而活动,保证管线排列有序并防止管线夹入活动部件损坏,待注入头(801)悬停在井口上方时停止;推动举升油缸(205)手柄,使注入头(801)翻起至垂直地面,观察注入头(801)垂直地面后中心轴是否对准井口,若偏移较大可操作相应手柄使滑动平台纵向移动或注入头横向移动,达到对正井口目的;
实施作业工况一,对准井口后可以开始正式作业,进行注入作业时,首先进行引杆工作,驱动注入头(801)夹紧油缸(80102)分离对装的夹持块,让出注入头(801)中间空间,然后放出液压绞车(901)缠绕的钢丝绳,钢丝绳(14)前端装有牵引套(13),将钢丝绳(14)由注入头(801)底部穿入上方穿出,钢丝绳(14)顺鹅颈(802)弧度弯向抽油杆滚筒(6),将牵引套(13)与连续抽油杆(11)首段的抽油杆接头(12)螺纹紧固连接,该过程中需控制钢丝绳(14)经过鹅颈(802)上滚轮和注入头(801)底部滚轮时,钢丝绳(14)卡入与连续抽油杆(11)杆径相匹配的凹槽内;驱动液压绞车(901)回卷钢丝绳,同时抽油杆滚筒(6)同步转动释放连续抽油杆(11),将连续抽油杆(11)沿钢丝绳(14)路径输送至注入头(801)下方穿出;驱动注入头(801)夹紧油缸(80102)夹紧连续抽油杆(11),此时应注意观察连续抽油杆(11)对准相应杆径的夹持块槽内,夹紧连续抽油杆(11)后,将牵引套(13)和首端的抽油杆接头(12)连接断开,驱动液压绞车(901)回卷钢丝绳(14)并固定妥当;将连续抽油杆(11)与下井工具连接后,驱动注入头(801)上的液压马达(80103)转动,安装在液压马达(80103)输出轴上的链轮带动安装有夹持块的双排链条同步转动,使夹持块向下移动,持续将连续抽油杆(11)连续注入井口;注入连续抽油杆(11)过程中,抽油杆滚筒(6)反向驱动,给连续抽油杆(11)施加一个和运动方向相反的力,保持适当背压拉直连续抽油杆(11);当输送到连续抽油杆(11)末端时,末端的抽油杆接头(12)和牵引套(13)连接预置在钢丝绳槽内的钢丝绳(14),使钢丝绳(14)继续拉拽连续抽油杆(11)末端,保持连续抽油杆(11)全部脱离抽油杆滚筒(6)束缚后匀速可控的沿路线前进,当连续抽油杆(11)末端抽油杆接头(12)进入鹅颈(802)处,逐渐降低注入头(801)夹持压力,提高抽油杆滚筒(6)反向力,克服连续抽油杆自重并稳定悬挂连续抽油杆(11)的动力由注入头(801)夹持块摩擦力逐渐转移为抽油杆滚筒(6)的反向力,待完全松开夹持块后,使末端的抽油杆接头(12)顺鹅颈(802)由顶端进入注入头(801)然后穿过注入头(801)内部,由底部穿出至井口,用井口卡子将连续抽油杆(11)固定后与牵引套(13)断开,完成连续抽油杆(11)注入作业;
实施作业工况二,当起出连续抽油杆(11)作业时,首端抽油杆接头(12)露出井口后,液压驱动将抽油杆滚筒(6)转动释放钢丝绳槽内的钢丝绳,作业人员将钢丝绳(14)经由导向器(610)、鹅颈(802)、注入头(801)由上向下穿出,用牵引套(13)将首端抽油杆接头(12)连接,驱动滚筒体(601)反向转动拉动钢丝绳(14)拽起连续抽油杆(11),连续抽油杆(11)沿钢丝绳(14)移动路径提出井口,首端抽油杆接头(12)由注入头(801)由下向上移动至鹅颈(802)处后,驱动夹紧油缸(80102)收回合拢夹持块,将连续抽油杆(11)抱紧,注入头(801)上液压马达(80103)转动带动链轮、链条和夹持块上提连续抽油杆(11),扣紧鹅颈(802)上压盖和导向器(610),保持抽油杆滚筒(6)稳定持续转动缠绕连续抽油杆(11),直至将连续抽油杆(11)全部提出井口后暂停动作悬停连续抽油杆(11),将井下工具与连续抽油杆(11)脱离并固定;然后液压绞车(901)释放钢丝绳利用牵引套(13)与连续抽油杆(11)末端抽油杆接头(12)相连,保证连续抽油杆(11)保持一定拉力,避免连续抽油杆(11)失控,驱动夹紧油缸(80102)打开夹持块松开连续抽油杆(11),并打开注入头(801)内部空间,使末端抽油杆接头(12)可顺利穿过,连续抽油杆(11)末端接头沿鹅颈(802)直至将连续抽油杆全部缠绕至抽油杆滚筒(6)内;
作业完成后,驱动举升油缸(205)收回,放倒注入头(801),驱动纵向推出油缸(206)回收滑动平台(7)至运输状态。
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