CN113216877A - 基于工艺重构的油田修井作业工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于工艺重构的油田立式修井作业工艺，包括以下步骤：S1、在猫道一侧安装定位机构，在猫道另一侧安装驱动机构，猫道上设置有转动臂，转动臂通过夹持装置夹紧油管或抽油杆的中心；S2、驱动机构对油管或抽油杆沿猫道水平方向移动，油管或抽油杆靠近定位机构时，定位机构测定油管或抽油杆的移动距离和水平度；S3、转动臂翻转90°；S4、上下卡爪对油管或抽油杆进行夹持，并带动油管或抽油杆竖直运动；S5、吊卡下移，穿过油管或抽油杆接箍并夹紧油管或抽油杆，重复水平至立式油管或抽油杆的接替工艺。通过猫道水平导向定位、驱动装置推动、转动臂翻转、测距、软夹持，实现对油管或抽油杆水平至竖直方向的输送，提高猫道工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种，尤其涉及一种基于工艺重构的油田立式修井作业工艺。
背景技术
目前在我国油田修井作业过程中，井口操作仍然是以工人手工操作为主，它是一种繁重而危险的劳动。因此，国内出现了很多井口作业的自动化设备，吊卡是自动化修井作业设备的重要组成部分，实现吊卡自动化是实现井口作业的机械化、自动化的主要标志之一。
抽油杆作业机械化依然是难点。抽油杆起下作业机械化依然是难点，主要在于：①国内小修修井工艺依然没有摆脱目前的传统小修工艺，抽油杆起下作业难以兼顾吊卡悬挂升降和卡瓦支撑承载两个动作，传统抽油杆作业采用两个吊卡流转方式，但是在机械化作业中难以实现，尽管某些机械化作业装备采用模仿作业人员的机械化装备，效果并不好；②抽油杆形状不规则，为避免应力集中产生横向疲劳损坏，抽油杆不能夹持杆身，这增加卡瓦夹持难度；③在上卸扣方面，机械设备难以达到人工柔性，加之螺纹细牙，直径小，对扣困难，背钳不易对正扳手方径，造成抽油杆动力钳背钳夹持困难；④抽油杆柔性大，起升/举升过程易于弯曲，不能沿用钻井自动猫道的上管技术。
有鉴于此，需要对现有的油田修井作业工艺进行改进，以解决上述问题。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种基于工艺重构的油田立式修井作业工艺。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种基于工艺重构的油田立式修井作业工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、猫道及其导向定位安装：在猫道一侧安装定位机构，在猫道另一侧安装驱动机构，猫道上设置有转动臂，转动臂通过夹持装置夹紧油管或抽油杆的中心；
S2、精确定位：驱动机构对油管或抽油杆沿猫道水平方向移动，油管或抽油杆靠近定位机构时，定位机构测定油管或抽油杆的移动距离和水平度；
S3、转动臂翻转90°，保证所述油管或抽油杆在90度翻转后与井口中心所在的竖直线重合；
S4、浮动夹持：通过上卡爪和下卡爪对油管或抽油杆进行夹持，并带动油管或抽油杆竖直运动；
S5、吊卡下移，穿过油管或抽油杆接箍并夹紧油管或抽油杆，重复水平至立式油管或抽油杆的接替工艺。
本发明一个较佳实施例中，所述上卡爪和下卡爪通过高低压切换实现所述油管或所述抽油杆的软加持。
本发明一个较佳实施例中，所述定位机构与油管或抽油杆在同一平面上，通过调节所述定位机构的与所述油管或抽油杆的距离，实现精准定位，并保证所述油管或所述抽油杆在90度翻转后与井口中心所在的竖直线重合。
本发明一个较佳实施例中，所述定位装置中安装有角度传感器，以精确测定所述油管或所述抽油杆的水平度。
本发明一个较佳实施例中，所述转动臂为两段式结构，所述两段式结构通过转轴连接。
本发明一个较佳实施例中，所述驱动机构为24V直流步进/伺服电机驱动，所述驱动机构匀速推动所述油管或所述抽油杆移动。
本发明一个较佳实施例中，所述转动臂通过双液压缸起升，通过比例换向阀、集流分流阀以及平衡阀，实现速度控制。
本发明一个较佳实施例中，在所述上卡爪和下卡爪对所述油管或所述抽油杆软加持时，所述油管或所述抽油杆能够滑动和旋转。
本发明一个较佳实施例中，通过射频RFM通信方式连接所述吊卡；所述吊卡能够独立工作、遥控控制以及视频监控。
本发明一个较佳实施例中，通过所述吊卡上安装的激光位移传感器和抽油杆测长，构建数字化坐标，实时显示所述吊卡位置，作为各种操控的依据。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：
(1)本发明通过猫道水平导向定位、驱动装置推动、转动臂翻转重合、测距、软夹持，实现对油管或抽油杆水平至竖直方向的输送，提高猫道输送的工作效率。
(2)本发明通过上卡爪和下卡爪对油管或抽油杆进行夹持，并带动油管或抽油杆竖直运动，上卡爪和下卡爪通过高低压切换实现油管或抽油杆的软加持，避免了抽油杆的弯曲变形。
(3)本发明可以适用于不同种类的油管或抽油杆，且不需要调整猫道的安装高度、转动臂的长度和高度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；
图1是本发明的优选实施例的立体结构图；
图中：1、猫道；2、定位机构；3、转动臂；4、上卡爪；5、下卡爪；6、吊卡。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
如图1所示，一种基于工艺重构的油田立式修井作业工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、猫道1及其导向定位安装：在猫道1一侧安装定位机构2，在猫道1另一侧安装驱动机构，猫道1上设置有转动臂3，转动臂3通过夹持装置夹紧油管或抽油杆的中心；
S2、精确定位：驱动机构对油管或抽油杆沿猫道1水平方向移动，油管或抽油杆靠近定位机构2时，定位机构2测定油管或抽油杆的移动距离和水平度；
S3、转动臂3翻转90°，保证油管或抽油杆在90度翻转后与井口中心所在的竖直线重合；
S4、浮动夹持：通过上卡爪4和下卡爪5对油管或抽油杆进行夹持，并带动油管或抽油杆竖直运动；
S5、吊卡6下移，穿过油管或抽油杆接箍并夹紧油管或抽油杆，重复水平至立式油管或抽油杆的接替工艺。
本发明中上卡爪4和下卡爪5通过高低压切换实现油管或抽油杆的软加持。
本发明中定位机构2与油管或抽油杆在同一平面上，通过调节定位机构2的与油管或抽油杆的距离，实现精准定位，并保证油管或抽油杆在90度翻转后与井口中心所在的竖直线重合。
本发明中定位装置中安装有角度传感器，以精确测定油管或抽油杆的水平度。
本发明中转动臂3为两段式结构，两段式结构通过转轴连接。
本发明中转动臂3通过双液压缸起升，通过比例换向阀、集流分流阀以及平衡阀，实现速度控制。
本发明中在上卡爪4和下卡爪5对油管或抽油杆软加持时，油管或抽油杆能够滑动和旋转。
本发明中通过射频RFM通信方式连接吊卡6；吊卡6能够独立工作、遥控控制以及视频监控。
本发明中通过吊卡6上安装的激光位移传感器和抽油杆测长，构建数字化坐标，实时显示吊卡6位置，作为各种操控的依据。
本发明通过猫道1水平导向定位、驱动装置推动、转动臂3翻转重合、测距、软夹持，实现对油管或抽油杆水平至竖直方向的输送，提高猫道1输送的工作效率。
本发明通过上卡爪4和下卡爪5对油管或抽油杆进行夹持，并带动油管或抽油杆竖直运动，上卡爪4和下卡爪5通过高低压切换实现油管或抽油杆的软加持，避免了抽油杆的弯曲变形。
本发明可以适用于不同种类的油管或抽油杆，且不需要调整猫道1的安装高度、转动臂3的长度和高度。
本发明中驱动机构选择使用24V直流步进/伺服电机驱动，驱动机构匀速推动油管或抽油杆移动。准确可控，无强电和液压管线输入，提高安全性。猫道1上安装位置传感器和感应传感器，可实现自动作业。
本发明使用时，驱动机构对油管或抽油杆沿猫道1水平方向移动，油管或抽油杆靠近定位机构2时，定位机构2测定油管或抽油杆的移动距离和水平度；转动臂3翻转90°，保证油管或抽油杆在90度翻转后与井口中心所在的竖直线重合；通过上卡爪4和下卡爪5对油管或抽油杆进行夹持，并带动油管或抽油杆竖直运动；吊卡6下移，穿过油管或抽油杆接箍并夹紧油管或抽油杆，重复水平至立式油管或抽油杆的接替工艺。
以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。
Claims (10)
1.一种基于工艺重构的油田立式修井作业工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、猫道及其导向定位安装：在猫道一侧安装定位机构，在猫道另一侧安装驱动机构，猫道上设置有转动臂，转动臂通过夹持装置夹紧油管或抽油杆的中心；
S2、精确定位：驱动机构对油管或抽油杆沿猫道水平方向移动，油管或抽油杆靠近定位机构时，定位机构测定油管或抽油杆的移动距离和水平度；
S3、转动臂翻转90°，保证所述油管或抽油杆在90度翻转后与井口中心所在的竖直线重合；
S4、浮动夹持：通过上卡爪和下卡爪对油管或抽油杆进行夹持，并带动油管或抽油杆竖直运动；
S5、吊卡下移，穿过油管或抽油杆接箍并夹紧油管或抽油杆，重复水平至立式油管或抽油杆的接替工艺。
2.根据权利要求1所述的一种基于工艺重构的油田立式修井作业工艺，其特征在于：所述上卡爪和下卡爪通过高低压切换实现所述油管或所述抽油杆的软加持。
3.根据权利要求1所述的一种基于工艺重构的油田立式修井作业工艺，其特征在于：所述定位机构与油管或抽油杆在同一平面上，通过调节所述定位机构的与所述油管或抽油杆的距离，实现精准定位，并保证所述油管或所述抽油杆在90度翻转后与井口中心所在的竖直线重合。
4.根据权利要求1所述的一种基于工艺重构的油田立式修井作业工艺，其特征在于：所述定位装置中安装有角度传感器，以精确测定所述油管或所述抽油杆的水平度。
5.根据权利要求1所述的一种基于工艺重构的油田立式修井作业工艺，其特征在于：所述转动臂为两段式结构，所述两段式结构通过转轴连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于工艺重构的油田立式修井作业工艺，其特征在于：所述驱动机构为24V直流步进/伺服电机驱动，所述驱动机构匀速推动所述油管或所述抽油杆移动。
7.根据权利要求1所述的一种基于工艺重构的油田立式修井作业工艺，其特征在于：所述转动臂通过双液压缸起升，通过比例换向阀、集流分流阀以及平衡阀，实现速度控制。
8.根据权利要求1所述的一种基于工艺重构的油田立式修井作业工艺，其特征在于：在所述上卡爪和下卡爪对所述油管或所述抽油杆软加持时，所述油管或所述抽油杆能够滑动和旋转。
9.根据权利要求1所述的一种基于工艺重构的油田立式修井作业工艺，其特征在于：通过射频RFM通信方式连接所述吊卡；所述吊卡能够独立工作、遥控控制以及视频监控。
10.根据权利要求1所述的一种基于工艺重构的油田立式修井作业工艺，其特征在于：通过所述吊卡上安装的激光位移传感器和抽油杆测长，构建数字化坐标，实时显示所述吊卡位置，作为各种操控的依据。
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|---|---|---|---|---|
| CN119957157A (zh) * | 2023-11-07 | 2025-05-09 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种井口液压抽油机让位、移位、存放装置及其使用方法 |
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2021
- 2021-05-20 CN CN202110552813.1A patent/CN113216877A/zh not_active Withdrawn
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