一种机械化修井作业装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械化修井作业技术，具体地说是一种机械化修井作业装置及方法。
【背景技术】
[0002]在油田的开发生产中，修井作业是必不可少的一项重要工作。目前修井作业主要存在以下问题:1、劳动强度大:人工搬抬吊卡、推拉液压钳、拉排油管等；2、施工环境恶劣；3、容易造成人身伤害；4、施工实效低。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种机械化修井作业装置及方法，减轻工人劳动强度；提高施工时效；减少人身伤害；减少井口操作人员数量，降低施工成本。
[0004]为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，一种机械化修井作业装置，包括设置在井口处井口平台上的机械臂、移动式液压钳、卡盘，还包括油管吊装装置，该油管吊装装置包括相配合使用的吊装大钩和开式吊卡，开式吊卡固定在油管上端；所述机械臂为一能将油管扶正并与井口对中的机械机构；所述移动式液压钳为一能对油管进行上卸扣的机械机构；所述卡盘为一位于井口正上方用来夹持油管的机械机构。
[0005]所述井口处井口平台前方还设置有油管输送装置，所述油管输送装置为一能将油管排上的油管举起并输送至井口的机械机构。
[0006]所述油管输送装置包括相配合连接的液压缸和连杆支撑臂，所述连杆支撑臂上端设置有用来放置油管的油管输送槽，所述液压缸和连杆支撑臂下端固定在下方的底座上。
[0007]所述开式吊卡包括通过转动轴相互铰接在一起的两片锁门，所述锁门的外侧开设吊耳。
[0008]所述机械臂包括相互连接的液压缸和液压马达，所述液压缸的前端设置有机械手。
[0009]所述移动式液压钳包括相互连接的液压钳、液压缸，所述液压钳下端通过导轮设置在轨道上。
[0010]所述卡盘包括相互连接的卡瓦和驱动卡紧装置，所述驱动卡紧装置上通过自身设置的动力源接口连接动力源。
[0011]为了达成上述另一目的，本发明采用了如下技术方案，一种机械化修井作业方法，其步骤为:
在井口处先准备好开式吊卡、机械臂、移动式液压钳、卡盘、油管输送装置；然后进行起油管和下油管工序；
起油管时，吊装大钩带动开式吊卡上提上油管，露出下油管的接箍后，卡盘夹持住下油管，夹持位置与下油管接箍留出所需距离，为下次挂吊卡留出位置；移动式液压钳伸出，对上油管进行卸扣；然后上提吊装大钩，油管分离，机械臂夹持住上油管并将其扶到油管输送装置上，油管输送臂运送上油管至油管排。
[0012]下油管时，油管输送装置输送上油管至井口，吊装大钩带着开式吊卡下降，在自重的作用下，开式吊卡扣上油管；之后吊装大钩上升，带着上油管上升，机械臂扶正上油管至井口位置，并使上油管的公扣与下油管的母扣对接；移动式液压钳伸出，给上油管上扣；卡盘松开，下放整体油管，当开式吊卡下落至预定位置时，卡盘夹持住上油管；开式吊卡脱开上油管，此时的上油管变为下一个循环的下油管；此时油管输送装置又输送下一根油管至井口，如此进行循环操作。
[0013]相较于现有技术，本发明具有以下有益效果:
1、单吊卡模式，吊卡与吊环不分离，省去了人工搬抬吊卡的环节。
[0014]2、液压钳上配有动力和导轨，可以自动移动到井口进行上卸扣操作，省去了人工拉拽液压钳的环节。
[0015]3、油管输送装置能够将油管送至井口，省去了人工拉拽油管至井口的过程。
[0016]4、机械臂具有转移油管及扶正油管的作用。
【附图说明】
[0017]图1为本发明一种机械化修井作业装置示意图；
图2为开式吊卡结构示意图；
图3为机械臂结构示意图；
图4为移动式液压钳的结构示意图；
图5为卡盘的结构示意图；
图6为油管输送装置的结构示意图。
[0018]图中:1、开式吊卡；2、机械臂；3、移动式液压钳；4、卡盘；5、油管输送装置；6、油管;
I1、转动轴；12、吊耳；13、锁门；
21、液压缸；22、机械手；23液压马达；
31、液压钳；32、液压缸；33、导轮；34、轨道；
41、卡瓦；42、动力源接口 ；
51、油管输送槽；52、连杆支撑臂；53、液压缸；54、底座。
【具体实施方式】
[0019]有关本发明的详细说明及技术内容，配合【附图说明】如下，然而附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
[0020]如图1-6所示，一种机械化修井作业装置，包括设置在井口处井口平台上的机械臂2、移动式液压钳3、卡盘4，还包括油管吊装装置，该油管吊装装置包括相配合使用的吊装大钩和开式吊卡1，开式吊卡固定在油管上端；所述机械臂为一能将油管扶正并与井口对中的机械机构；所述移动式液压钳为一能对油管进行上卸扣的机械机构；所述卡盘为一位于井口正上方用来夹持油管的机械机构。所述井口处井口平台前方还设置有油管输送装置5，所述油管输送装置为一能将油管排上的油管6举起并输送至井口的机械机构。
[0021]所述油管输送装置包括相配合连接的液压缸53和连杆支撑臂52，所述连杆支撑臂上端设置有用来放置油管的油管输送槽51，所述液压缸和连杆支撑臂下端固定在下方的底座54上。
[0022]所述开式吊卡包括通过转动轴11相互铰接在一起的两片锁门13，所述锁门的外侧开设吊耳12。
[0023]所述机械臂包括相互连接的液压缸21和液压马达23，所述液压缸的前端设置有机械手22。
[0024]所述移动式液压钳包括相互连接的液压钳31、液压缸32，所述液压钳下端通过导轮33设置在轨道34上。
[0025]所述卡盘包括相互连接的卡瓦41和驱动卡紧装置，所述驱动卡紧装置上通过自身设置的动力源接口 42连接动力源。
[0026]油管输送装置5可以完成举升及前后伸缩动作，能够将油管排上的油管举起，并输送至井口。开式吊卡I与大钩下面的吊环相连接，起到悬挂油管的作用。机械臂2上面配有液压马达及液压缸，能将油管输送装置上的油管扶正至竖直位置，并与井口对中，同时还能够将井口悬挂的油管扶至油管输送装置上面。移动式液压钳3上面配置有导轨及液压缸，在液压缸的动力下，液压钳可以通过导轨移动至井口，对油管进行上卸扣。卡盘4能够夹持油管。
[0027]起油管时，大钩带动开式吊卡I上提管柱，露出下一根油管的接箍后，卡盘4夹持住下油管，夹持位置与油管接箍留出一定距离，为下次挂吊卡留出位置。移动式液压钳3伸出，卸扣。上提大钩，油管分离，机械臂2夹持住上油管并将其扶到油管输送装置5上，油管输送臂运送油管至油管排。
[0028]下油管时，油管输送装置5输送油管至井口，大钩带着开式吊卡I下降至，在自重的作用下，开式吊卡I扣上油管。之后大钩上升，带着油管上升，机械臂2扶正油管至井口位置，并使上油管的公扣与下油管的母扣对接。移动式液压钳3伸出，上扣。卡盘4松开，下放油管，当开式吊卡I下落至预定位置时，卡盘4夹持住油管。开式吊卡I脱开油管。此时油管输送装置5又输送下一根油管至井口，如此进行循环操作。即实现了下油管功能。
[0029]以上所述仅为本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的专利范围，其他运用本发明的专利精神的等效变化，均应俱属本发明的专利范围。
【主权项】
1.一种机械化修井作业装置，其特征在于，包括设置在井口处井口平台上的机械臂、移动式液压钳、卡盘，还包括油管吊装装置，该油管吊装装置包括相配合使用的吊装大钩和开式吊卡，开式吊卡固定在油管上端；所述机械臂为一能将油管扶正并与井口对中的机械机构；所述移动式液压钳为一能对油管进行上卸扣的机械机构；所述卡盘为一位于井口正上方用来夹持油管的机械机构。
2.根据权利要求1所述的一种机械化修井作业装置，其特征在于，所述井口处井口平台前方还设置有油管输送装置，所述油管输送装置为一能将油管排上的油管举起并输送至井口的机械机构。
3.根据权利要求2所述的一种机械化修井作业装置，其特征在于，所述油管输送装置包括相配合连接的液压缸和连杆支撑臂，所述连杆支撑臂上端设置有用来放置油管的油管输送槽，所述液压缸和连杆支撑臂下端固定在下方的底座上。
4.根据权利要求1所述的一种机械化修井作业装置，其特征在于，所述开式吊卡包括通过转动轴相互铰接在一起的两片锁门，所述锁门的外侧开设吊耳。
5.根据权利要求1所述的一种机械化修井作业装置，其特征在于，所述机械臂包括相互连接的液压缸和液压马达，所述液压缸的前端设置有机械手。
6.根据权利要求1所述的一种机械化修井作业装置及方法，其特征在于，所述移动式液压钳包括相互连接的液压钳、液压缸，所述液压钳下端通过导轮设置在轨道上。
7.根据权利要求1所述的一种机械化修井作业装置，其特征在于，所述卡盘包括相互连接的卡瓦和驱动卡紧装置，所述驱动卡紧装置上通过自身设置的动力源接口连接动力源。
8.一种机械化修井作业方法，其步骤为: 在井口处先准备好开式吊卡、机械臂、移动式液压钳、卡盘、油管输送装置；然后进行起油管和下油管工序； 起油管时，吊装大钩带动开式吊卡上提上油管，露出下油管的接箍后，卡盘夹持住下油管，夹持位置与下油管接箍留出所需距离，为下次挂吊卡留出位置；移动式液压钳伸出，对上油管进行卸扣；然后上提吊装大钩，油管分离，机械臂夹持住上油管并将其扶到油管输送装置上，油管输送臂运送上油管至油管排；下油管时，油管输送装置输送上油管至井口，吊装大钩带着开式吊卡下降，在自重的作用下，开式吊卡扣上油管；之后吊装大钩上升，带着上油管上升，机械臂扶正上油管至井口位置，并使上油管的公扣与下油管的母扣对接；移动式液压钳伸出，给上油管上扣；卡盘松开，下放整体油管，当开式吊卡下落至预定位置时，卡盘夹持住上油管；开式吊卡脱开上油管，此时的上油管变为下一个循环的下油管；此时油管输送装置又输送下一根油管至井口，如此进行循环操作。
【专利摘要】本发明公开了一种机械化修井作业装置及方法，其中装置，包括设置在井口处井口平台上的机械臂、移动式液压钳、卡盘，还包括油管吊装装置，该油管吊装装置包括相配合使用的吊装大钩和开式吊卡，开式吊卡固定在油管上端；所述机械臂为一能将油管扶正并与井口对中的机械机构；所述移动式液压钳为一能对油管进行上卸扣的机械机构；所述卡盘为一位于井口正上方用来夹持油管的机械机构。所述井口处井口平台前方还设置有油管输送装置，所述油管输送装置为一能将油管排上的油管举起并输送至井口的机械机构。本发明减轻工人劳动强度；提高施工时效；减少人身伤害；减少井口操作人员数量，降低施工成本。
【IPC分类】E21B19-06, E21B19-00, E21B19-16, E21B19-14
【公开号】CN104775763
【申请号】CN201410013802
【发明人】罗文莉, 高广启, 魏斌, 程正全, 张方圆, 宋辉辉, 付增, 金鑫, 张辉, 岳振玉, 郝丽伟
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司采油工艺研究院
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2014年1月13日