1.本发明涉及一种电动钻、修井机及其安装方法，属于钻、修井机装置技术领域。
背景技术：
2.随着川渝地区等丘陵及山区石油及天然气的开发，带来了此类油气井的大量的修井作业需求。因为采用钻机进行修井作业成本较高，而常规油气井作业的机械修井机吨位较小，运输尺寸大，占用井场面积大，不能完全满足类似川渝地区等丘陵及山区的修井作业需求。
3.受丘陵及山区修井作业条件有限，现有技术存在以下缺点：1）运输条件差，单个运输模块尺寸及重量受限；2）修井作业场地面积小；3）井控设备复杂，高度和宽度尺寸都较大；4）丛式井修井作业空间小；5）方井尺寸大；6）修井作业井深不断加大；7）传统机械传动设备能源传动效率低，工人劳动强度大，作业环境恶劣，无法满足低碳作业需求。
技术实现要素：
4.本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种电动钻、修井机及其安装方法，能够有效解决设备安装运输条件受限，修井作业场地面积受限，井控设备复杂，丛式井修井空间小，方井尺寸大，修井作业井深大，及修井作业效率低等问题。
5.本发明采用的技术方案如下：一种电动钻、修井机，其特征在于：包括可设置于采油树处的且可升降的底座，以及设置于底座上的井架；所述底座包括基座以及支撑座，所述基座与支撑座之间设置有支撑立柱、伸缩缸以及用于稳定结构的斜立柱，通过所述伸缩缸将支撑座顶升，并使其与采油树不产生碰撞，所述基座上还设置有主绞车；当支撑座未被顶升时，所述斜立柱与基座之间不连接；当支撑座被顶升时，所述斜立柱与基座之间装配连接；所述井架包括井架基段以及多段设置于井架基段上的井架段，在井架段的顶部设置有天车，在井架基段的两侧设置有小绞车，井架基段的中部还设置有起升装置，通过起升装置可使井架段顶升向上装配成型。
6.进一步的，所述基座包括左基座和右基座，所述左基座和右基座通过连接架装配连接为一体；所述支撑座包括左上座和右上座，所述左上座和右上座通过中间座装配为一体。
7.进一步的，所述左基座与左上座、右基座与右上座分别通过支撑立柱、伸缩缸以及斜立柱装配；当支撑座被顶升后，所述支撑立柱、支撑座与基座形成矩形结构，设置于所述左基座与左上座之间的支撑立柱和设置于所述右基座与右上座之间的支撑立柱分别呈上大下小的结构，以使形成底座中部下大上小的容腔。
8.进一步的，所述左基座与左上座、右基座与右上座分别通过支撑立柱、伸缩缸以及斜立柱装配，所述支撑立柱包括前支撑立柱和后支撑立柱。
9.进一步的，任意一段或者多段或者全部的井架段采用可折叠井架结构，所述可折叠井架结构包括第一本体和第二本体，所述第一本体与第二本体通过铰接的方式连接装配，所述第一本体和第二本体可通过铰接点翻转折叠；当第一本体和第二本体折叠后，形成具有规则的多边形结构，其折叠后结构的顶点不高于第一本体或第二本体平放时的顶点。
10.进一步的，所述可折叠井架结构包括多根横向设置的横向杆体，在横向杆体两端固定设置有纵向杆体，所述横向杆体与纵向杆体之间还设置有用于加固的支撑杆体；所述铰接点设置于横向杆体上，且所述铰接点偏心设置使横向杆体分割为不对称的两部分，且，所述铰接点还位于横向杆体与支撑杆体连接点之间。
11.进一步的，当第一本体和第二本体折叠后，以所述第一本体或第二本体所在的横向杆体和第二本体或第一本体所在的纵向杆体作为对立边形成矩形结构；折叠后的结构顶点为第一本体或第二本体所在纵向杆体的顶点。
12.进一步的，所述铰接点包括分别设置于第一本体的第一耳板以及第二本体上的第二耳板，在第一耳板和第二耳板上设置有销轴孔，并通过销轴连转装配。
13.进一步的，所述第一耳板和第二耳板上的销轴孔分别具有2组，并沿着纵向方向布置；当需要折叠时则拆取位于外侧的销轴孔内的销轴，并以位于内侧的销轴孔和销轴的配合实现第一本体和第二本体的相对转动。
14.进一步的，所述第一耳板或/和第二耳板为单板或/和u形槽结构；当第一耳板或/和第二耳板为单板时，该板体沿第一本体和第二本体相对转动的折叠方向设置；当第一耳板或/和第二耳板为u形槽时，该u形槽上下侧面板体沿第一本体和第二本体相对转动的折叠方向设置，其背板固定在第一本体或/和第二本体上。
15.进一步的，当所述支撑座未升起时，所述支撑座与基座之间还通过销轴连接固定装配。
16.一种电动钻、修井机安装方法，包括：a、将钻、修井机底座在低位安装，并将左上座与左基座，右上座与右基座低位用销轴连接；b、将井架基段装配在安装好后的支撑座上，并在井架基段上装配起升装置和小绞车；c、将天车装配至井架三段顶端并吊装在井架基段处，并与起升装置8连接，起升到指定高度；
d、水平吊起井架二段，其前腿销轴对准并放入井架三段的挂钩，然后缓慢下放并使井架二段处于竖立状态，连接后井架二段的后腿销轴，其底部并与起升装置连接，并采用小绞车及起升装置将井架二段起升到指定高度；e、水平吊起井架一段，前腿销轴对准并放入井架二段的挂钩，然后缓慢下放并使井架一段处于竖立状态，连接后井架一段后腿销轴，其底部并与起升装置连接；若钻杆长度需要更长的高度时，重复增加一段，并重复步骤e；f、水平吊二层台，连接销轴对准并放入井架一段的挂钩，然后将二层撑杆与井架一段用销轴连接，在二层台挂钩处穿上安全销；g、采用小绞车及起升装置将井架起升到位，并将井架一段与井架基段固定牢固；h、拆卸支撑座与基座之间的连接部件，利用液缸将支撑座起升到位，并将斜撑杆的下端分别与左基座、右基座用销轴连接。
17.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：1、本发明的一种电动钻、修井机及其安装方法，在结构的设计上，利用底座模块化的设计以及可升降结构的设计有效的解决了底座结构高度较高，操作的危险系数高，以及在装配的过程中需要拆除采油树的问题，借助可升降的底座结构设计，实现结构的模块化，使得整个结构更加简单化，并促进整个结构装配过程中不仅不需要拆卸采油树更不会触碰采油树的技术效果；2、本发明的一种电动钻、修井机及其安装方法，在装配的结构设计上，利用由下往上提升的方式实现井架的装配，在具体的结构设计中充分的利用k型架体结构中部空间的利用率，并且通过该结构的设计有效的实现了整个结构更加紧凑，施工占用空间更小的技术效果，不用额外站用更多的施工空间；3、本发明的一种电动钻、修井机及其安装方法在结构的设计上，有效的完善了井架折叠后的空间利用效果，对于折叠后的结构的重心更加稳定，在运输过程中其占用空间更小，并得到更好的稳定性，避免出现因重心问题而出现摆动或者造成空间利用浪费的问题，在折叠的过程中相对传统的技术具备更高的效率。
附图说明
18.本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：图1是本发明井架的正面结构示意图；图2是本发明井架的侧面结构示意图；图3是本发明底座的侧面结构示意图；图4是本发明底座的正面结构示意图；图5-图13为本发明钻、修井机装配的流程示意图；图14是井架段的结构示意图；图15是井架段的截面示意图；图16是井架段折叠后的结构示意；图17和图18是铰接点闭合和展开点的结构示意图；图19和图20是支撑座的结构示意图；图21是左上座和左基座连接的结构示意图；
图22是右上座和左基座连接点的结构示意图。
19.图中标记：1-小绞车，2-井架基段，3-井架一段，4-井架二段，5-井架三段，6-天车，7-二层台，8-起升装置，9-左上座，10-中间座，11-右上座，12-偏房支架，13-左基座，14-连接架，15-右基座，16-前支撑立柱，17-伸缩缸，18-后支撑立柱，19-斜立柱，20-采油树，21-第一本体，22-第二本体，23-横向杆体，231-第一横向杆体，232-第二横向杆体，24-纵向杆体，25-支撑杆体，26-第一耳板，27-第二耳板，28-销轴孔、29-主绞车、30-销轴。
具体实施方式
20.本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
21.本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
22.实施例1一种电动钻、修井机，如图1至图22所示 ，包括可设置于采油树20处的且可升降的底座，以及设置于底座上的井架；所述底座包括基座以及支撑座，所述基座与支撑座之间设置有支撑立柱、伸缩缸17以及用于稳定结构的斜立柱19，通过所述伸缩缸17将支撑座顶升，并使其与采油树20不产生碰撞，所述基座上还设置有主绞车29；当支撑座未被顶升时，所述斜立柱19与基座之间不连接；当支撑座被顶升时，所述斜立柱19与基座之间装配连接；所述井架包括井架基段2以及多段设置于井架基段2上的井架段，在井架段的顶部设置有天车6，在井架基段2的两侧设置有小绞车1，井架基段2的中部还设置有起升装置8，通过起升装置8可使井架段顶升向上装配成型。
23.在本设计中，尤其要说明的是，在本结构的设计基础上，利用可升降的结构在此应用的主要目的是为了保护采油树20，采油树20通常是固定的，同时考虑到方井的尺寸，为了更加有效的保护采油树20和让开方井，采用了模块化的底座结构设计。基于底座在工作状态中，其高度通常是9m左右的高度，而利用升降式的结构设计能够有效的降低安装难度，提高安全性。更要说明的是，在本结构的设计中，装配井架时底座的高度在3m左右。
24.而作为更进一步的说明，在本结构的设计中，采用由下往上提升的方式来实现井架的结构装配，相对于传统的结构，虽然也有提升方式应用于钻井机中，例如：2016111697047，并且常见于海洋钻机中的应用。同时，也有一定的模块化设计的底座。在本技术中，着重要说明的是，在钻井机领域中，尤其是在修井机领域中，两者技术的结合目前是还不具备的，而该结构的设计结合后不单是为了功能的组合，更是考虑到了施工现场的场地不足、井架安装时的安全系性以及对已有的采油树20等的保护，实现了高效率的操作，高安全性的保障，更是进一步的降低施工现场环境的要求。
25.在上述具体结构的设计基础上，所述基座包括左基座13和右基座15，所述左基座13和右基座15通过连接架14装配连接为一体；所述支撑座包括左上座9和右上座11，所述左上座9和右上座11通过中间座10装配
为一体。
26.为了保证装配关系的稳定性，以及考虑到装配的效果，所述左基座13与左上座9、右基座15与右上座11分别通过支撑立柱、伸缩缸17以及斜立柱19装配；当支撑座被顶升后，所述支撑立柱、支撑座与基座形成矩形结构，设置于所述左基座13与左上座9之间的支撑立柱和设置于所述右基座15与右上座11之间的支撑立柱分别呈上大下小的结构，以使形成底座中部下大上小的容腔。
27.在此设计中，看似为常规设计，而要着重的说明，一方面该底座能够有效的保证原有的支撑稳定性，进一步的，能够为采油树20提供更加充足的空间，并保护在钻、修井机装配拆卸的过程中不会造成采油树20的伤害，实现了在装配钻、修井机时不需要对采油树20进行拆卸，并不会对井口设备造成损伤。
28.同步的，在本设计中，斜立柱19的设计是基于矩形结构的考虑，通常平行四边形的结构并不稳定，而正是其的不稳定性促进了底座的可升降的特性，由于在使用过程中需要保持整个底座的稳定性，因此利用斜立柱19的设计来实现和保证结构的稳定性。
29.进一步的，所述左基座13与左上座9、右基座15与右上座11分别通过支撑立柱、伸缩缸17以及斜立柱19装配，所述支撑立柱包括前支撑立柱16和后支撑立柱18。
30.为了便于运输，当所述支撑座未升起时，所述支撑座与基座之间还通过销轴连接固定装配。
31.在上述具体的结构设计中，所述提升装置包括固定设置于井架基段2上的定滑轮，以及可装配于井架段的动滑轮，在天车6、小绞车1的作用下，动滑轮的提升可带动井架段的提升。
32.在上述具体的结构设计上，在支撑座的两侧还设置有偏房支架12。
33.实施例2在实施例1的设计基础上，作为更加具体的设计，如图14至图18所示，任意一段或者多段或者全部的井架段采用可折叠井架结构，所述可折叠井架结构包括第一本体21和第二本体22，所述第一本体21与第二本体22通过铰接的方式连接装配，所述第一本体21和第二本体22可通过铰接点翻转折叠；当第一本体21和第二本体22折叠后，形成具有规则的多边形结构，其折叠后结构的顶点不高于第一本体21或第二本体22平放时的顶点。
34.本实施例中，以传统折叠技术作为对比说明，以在先申请2015206532219为例，其在先结构也是可折叠的结构设计，但是通过多年的应用以及结合实际情况，平放后，其结构在折叠后相对于原有的井架结构而言，其高度是相对偏高，并且高于井架的高度，虽在水平方向上具有一定的空间节省，但是在高度方向则不能有效的利用空间，并且造成架体闭环的空间更大，虽然在空间的利用上，具有一定的折叠启示，但是落实在具体的结构设计上，其结构与本设计的效果差异巨大。作为具体的设计，本设计不仅有效的减小了水平方向的空间占用，并且充分的利用了闭环空间，使其高度方向的占用远小于传统的结构设计，高度与井架平放后高度齐平，且占用高度空间仅仅为一侧的纵向杆体24。更进一步的，基于中心的考虑，本设计的设计不用先将平放的结构翻转，进一步的提升了拆装效率。
35.在上述具体的结构设计中，更加进一步的，所述可折叠井架结构包括多根横向设置的横向杆体23，在横向杆体23两端固定设置有纵向杆体24，所述横向杆体23与纵向杆体
24之间还设置有用于加固的支撑杆体25；在本设计中，基于现有结构的常用方式，井架通常为k型结构。在原有情况整体质量的情况下，考虑拆装和运输的效率问题。
36.基于上述具体结构的设计基础，所述铰接点设置于横向杆体23上，且所述铰接点偏心设置使横向杆体23分割为不对称的两部分，分别为第一横向杆体231和第二横向杆体232，其中第一横向杆体231的长度大于第二横向杆体232的长度。采用不对称的结构设计的主要目的是为了实现在折叠后其结构的呈规则多边形结构，达到重心更加稳定的效果。在此设计当中，仅以此作为图示的说明，不排除另一种实施方式，其中第一横向杆体231的长度小于第二横向杆体232的长度。因此，在此说明中是为了清晰的说明，不排除第一本体或第二本体任一作为折叠翻转的部分。
37.在上述具体结构的设计基础上，所述铰接点还位于横向杆体23与支撑杆体25连接点之间。该方式的结构能够有效的实现井架的折叠效果。
38.更进一步的设计，当第一本体21和第二本体22折叠后，以所述第一本体21或第二本体22所在的横向杆体23和第二本体22或第一本体21所在的纵向杆体24作为对立边形成矩形结构。基于该结构的设计理论上，作为具体的描述，纵向杆体24的长度与第一横向杆体231的长度匹配，匹配是指两根纵向杆体24在翻转后不相互干涉。
39.更加具体的设计，当第一本体21和第二本体22折叠后，折叠后的结构顶点为第一本体21或第二本体22所在纵向杆体24的顶点。
40.更加进一步的设计，所述铰接点包括分别设置于第一本体21的第一耳板26以及第二本体22上的第二耳板27，在第一耳板26和第二耳板27上设置有销轴孔28，并通过销轴30连转装配。
41.更加具体的设计，所述第一耳板26和第二耳板27上的销轴孔28分别具有2组，并沿着纵向方向布置；当需要折叠时则拆取位于外侧的销轴孔28内的销轴30，并以位于内侧的销轴孔28和销轴30的配合实现第一本体21和第二本体22的相对转动。
42.作为转动的原则，旋转点不能存在干涉的情况，同步的，2组销轴孔28的设计还需要保证在装配后是的两侧的杆体不能存在相对转动的情况。
43.实施例3在实施例1的基础上，如图17和图18所示，针对耳板进行设计，所述第一耳板26和第二耳板27为单板结构；当第一耳板26和第二耳板27为单板时，该板体沿第一本体21和第二本体22相对转动的折叠方向设置。
44.在该结构的设计中，其板体的结构以图示为准，单板结构的上下侧面与横向杆体23的上下侧面相平行。
45.实施例4在实施例2的基础上，如图17和图18所示，耳板结构的设计有所不同，所述第一耳板26和第二耳板27为u形槽结构；当第一耳板26和第二耳板27为u形槽时，该u形槽上下侧面板体沿第一本体21和第二本体22相对转动的折叠方向设置，其背板固定在第一本体21或/和第二本体22上。
46.当然，作为更加具体的描述，在上述结构的设计上，结合实施例2和实施例3，第一
耳板26和第二耳板27的其中之一可采用单板结构，另一个结构采用u型槽结构。
47.实施例5在实施例1的基础上，作为更进一步的设计，井架段包括从小从下到上依次设置的井架一段3、井架二段4以及井架三段5。
48.根据上述具体结构的设计，获取一种电动钻、修井机安装方法，包括以下步骤：a、如图5所示，将钻、修井机底座在低位安装，并将左上座与左基座，右上座与右基座低位用销轴连接；b、如图6所示，将井架基段装配在安装好后的支撑座上，并在井架基段上装配起升装置和小绞车；c、如图7所示，将天车装配至井架三段顶端并吊装在井架基段处，并与起升装置8连接，起升到指定高度；d、如图8和图9所示，水平吊起井架二段，其前腿销轴对准并放入井架三段的挂钩，然后缓慢下放并使井架二段处于竖立状态，连接后井架二段的后腿销轴，其底部与起升装置连接，采用小绞车及起升装置将井架二段起升到指定高度；e、如图10所示，水平吊起井架一段，前腿销轴对准并放入井架二段的挂钩，然后缓慢下放并使井架一段处于竖立状态，连接后井架一段后腿销轴，其底部与起升装置连接；若钻杆长度需要更长的高度时，重复增加一段，并重复步骤e；f、如图11所示，水平吊二层台，连接销轴对准并放入井架一段的挂钩，然后将二层撑杆与井架一段用销轴连接，在二层台挂钩处穿上安全销；g、如图12所示，采用小绞车及起升装置将井架一段起升到位，并将井架一段与井架基段固定牢固；h、如图13所示，拆卸支撑座与基座之间的连接部件，利用液缸将支撑座起升到位，并将斜撑杆的下端分别与左基座、右基座用销轴连接。
49.在上述具体的设计中，要实现拆卸的情况下，按照步骤h-a的顺序反向操作完成。
50.结合上述实施例的结构和安装方式的设计，其为转运带来了更多的有益效果：井架一段、井架二段、井架三段采用折叠运输，减少运输模块和拆装时间实现快速运输。
51.采用前述安装方法相反的步骤，对井架进行下放和拆卸。下放井架一段，拆除二层台，单独运输，拆除井架一段，折叠后装车运输。
52.依次下放井架二段，井架三段，折叠后装车运输，井架三段还可以与天车一起运输。
53.拆除井架基段，拆分为左右基段单独装车运输。
54.底座可分为三个模块运输。拆除中间模块；底座中间运输模块，主要包括中间座及安装其内的附属设备，单独装车运输。
55.底座运输模块，将左上座、左基座、左前支撑立柱、左伸缩缸、左支撑立柱、左斜立柱作为一个模块整体运输，也可以拆分为独模块单独运输。将右上座、右基座、右前支撑立柱、右伸缩缸、右后支撑立柱、右斜立柱作为一个模块整体运输。
56.在上述具体的结构设计以及操作的情况下，得以实现以下的技术效果：1）运输条件差，单个运输模块尺寸及重量受限：采用模块化设计，井架采用折叠结
构，所有运输模块控制在道路条件允许的范围内；2）修井作业场地面积小：井架采用分段垂直起升，底座采用平行四边形结构旋升，减少占地空间；3）井控设备复杂，高度和宽度尺寸都较大：底座低位安装，然后通过液缸起升到高位，提高钻台面高度及底座净空高度；4）丛式井修井作业空间小：底座采用平行四边形结构的起升方式，起升之前底座上层位于采油树前侧，起升过程中旋转高度大于采油树的高度，可完全的避开井口采油树。
57.5）方井尺寸大；采用上座与基座错开，中层立柱上大下小的结构，满足顶层模块的同时，有效的避开方井。
58.6）修井作业井深不断加大；大钩载达到315吨，可以实现8000米直径89mm钻杆的修井作业，可实现5000m米直径114mm钻杆的钻井作业。
59.7）传统机械传动设备能源传动效率低，工人劳动强度大，作业环境恶劣，无法满足低碳作业需求：绞车、泥浆泵、转盘采用变频电机直接驱动的方式，比传统机械传动和液力传动提高了传动效率，减少了设备的维护作业。可安装自动化机具，实现一键操作，智能钻井。
60.本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。