分离式修井机及其使用方法
【专利摘要】本发明涉及修井机装置【技术领域】，是一种分离式修井机及其使用方法，该分离式修井机包括上节井架、下节井架、井架底座、伸缩液缸、车载主机、井架托架；上节井架套装在下节井架内，上节井架和下节井架上分别固定安装有绷绳。本发明能够实现装置最经济效益最大化，降低生产成本，不仅满足了试油作业对提升设备的需求，也节约了大量的吊装和运输成本，并且，避免修井车的闲置，节省了对闲置的修井车的维护费用，有效降低生产成本，安装时，最大程度实现机械化，不仅节省了人力，降低了生产成本，而且能够有效降低作业风险，同时，本发明通过死绳固定器能够实现钢丝绳破扭，有效地降低钢丝绳的消耗，并且钩载读数更加准确。
【专利说明】分离式修井机及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及修井机装置【技术领域】，是一种分离式修井机及其使用方法。
【背景技术】
[0002]目前在试油作业的修井作业中，公司每年需要大量的费用用于固定井架立放和运输，成本很高，如果今后都采用目前的修井车作为提升设备，按照试油作业的特点，将有4/5的车载式修井车闲置，而且需要花费很大的维护费用。
[0003]在现有技术中，分段组装的井架需分段运输到井场，需用吊车吊装到平板车上进行运输，到井场后先分段用吊车卸下来，进行组装为一体井架后，再整体立起来，则需用两台大型吊车才能实现井架的立起或放下，造成运输成本高。
[0004]分段组装的井架在运输及立放过程中均属于高危作业内容范畴，需要辅助的设备及人员多，特别是在立放过程存在着井场工作人员与高空吊物交叉的不安全因素，造成安装成本高、危险性大。
[0005]目前修井机在进行提升作业时，常见做法是将死绳固定器固定于井架支腿上，采用机械拉力计读取大钩载荷，但是这种方式存在安装周期长、当钢丝发生扭转时需抽出全部钢丝绳才能实现钢丝绳破扭、若钢丝绳某段损坏则整盘钢丝绳报废等缺陷。
【发明内容】
[0006]本发明提供了一种分离式修井机及其使用方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决目前的修井机井架运输及安装需分段运输、安装造成运输安装成本高、安装风险大、维护费用高的问题，进一步解决目前修井机在进行提升作业时无法实现钢丝绳破扭造成钢丝绳浪费严重的问题。
[0007]本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的:一种分离式修井机，包括上节井架、下节井架、井架底座、伸缩液缸、车载主机、井架托架；上节井架套装在下节井架内，上节井架和下节井架上分别固定安装有绷绳，上节井架上安装有游动装置，下节井架的下端铰接在井架底座上，下节井架和伸缩液缸的本体固定安装在一起，上节井架和伸缩液缸的活塞杆固定安装在一起；井架托架包括架体、托架起升液缸、分别呈L形弯状的前抱臂和后抱臂；架体的底端与车载主机的右端绞接在一起，托架起升液缸固定安装在车载主机上，托架起升液缸的活塞杆与架体固定安装在一起，在架体的上端左侧固定安装有液压控制动力装置，对应液压控制动力装置的架体左侧前端固定安装有前安装座，对应液压控制动力装置的架体左侧后端固定安装有后安装座，前安装座和后安装座上分别铰接有相对转动能够抱紧下节井架、相向转动能够松开下节井架的前抱臂和后抱臂，液压控制动力装置的动力输出轴分别与前抱臂和后抱臂的左端铰接在一起。
[0008]下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进:
上述分离式修井机还包括死绳固定器和钢丝绳，死绳固定器固定安装在井架底座上，在车载主机上设有作业机绞车和单片机，钢丝绳的一端缠绕在作业机绞车上，钢丝绳的另一端绕经游动装置后固定在死绳固定器上，死绳固定器上有传感器，传感器的信号输出端与单片机的信号输入端通过导线电连接在一起。
[0009]上述传感器为拉力传感器。
[0010]上述游动装置包括天车和大钩，天车固定安装在上节井架的上端，天车上固定安装有死绳轮，钢丝绳的一端缠绕在作业机绞车上，钢丝绳的另一端绕经死绳轮和大钩后固定在死绳固定器上。
[0011]上述液压控制动力装置包括前抱紧液压缸和后抱紧液压缸，在架体的上端左侧的前部和后部分别固定安装有前抱紧液压缸和后抱紧液压缸，对应前抱紧液压缸的架体左侧前端固定安装有前安装座，对应后抱紧液压缸的架体左侧后端固定安装有后安装座，前抱紧液压缸和后抱紧液压缸的活塞杆分别与前抱臂和后抱臂的左端铰接在一起。
[0012]本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的:一种分离式修井机的使用方法，当需要进行运输作业时，控制液压控制动力装置使前抱臂和后抱臂抱紧下节井架；当需要进行立放作业时，先控制托架起升液缸的活塞杆伸出，进而通过托架起升液缸的活塞杆支撑架体上升，当架体起升至需要的角度时，停止起升架体，然后通过控制液压控制动力装置使前抱臂和后抱臂部分松开下节井架，继续起升架体，使井架底座下滑至地面，直至下节井架处于工作角度，将下节井架的绷绳拉好后，控制伸缩液缸的活塞杆伸出，将上节井架上升到工作高度后，最后拉好上节井架的绷绳；当需要进行提升作业时，先使作业机绞车转动，游动装置的负荷通过提升钢丝绳传递到死绳固定器上，始终挤压传感器，传感器产生的压力信号通过导线与车载主机插接连接，在单片机上实现负荷显示；当需要进行收放作业时，首先收掉上节井架的绷绳，然后控制伸缩液缸上的活塞杆收回，将上节井架回落至下节井架内，然后收掉下节井架的绷绳，控制液压控制动力装置使前抱臂和后抱臂抱紧下节井架，使下节井架和架体紧贴，接着收掉下节井架的绷绳，最后控制托架起升液缸的活塞杆收回，使架体和下节井架和上节井架慢慢落回至车载主机上。
[0013]下面是对上述发明技术方案之二的进一步优化或/和改进:
上述当需要进行立放作业时，当架体起升至与水平夹角为70度时，停止起升架体。
[0014]本发明能够实现装置最经济效益最大化，降低生产成本，不仅满足了试油作业对提升设备的需求，也节约了大量的吊装和运输成本，并且，避免修井车的闲置，节省了对闲置的修井车的维护费用，有效降低生产成本，安装时，最大程度实现机械化，不仅节省了人力，降低了生产成本，而且能够有效降低作业风险，同时，本发明通过死绳固定器能够实现钢丝绳破扭，有效地降低钢丝绳的消耗，并且钩载读数更加准确。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]附图1为本发明运输作业状态时的主视结构示意图。
[0016]附图2为本发明立放作业或提升作业状态时的主视结构示意图。
[0017]附图3为附图2中A处的放大结构示意图。
[0018]附图4为本发明使用时前抱臂与后抱臂抱紧下节井架的俯视放大结构示意图。
[0019]附图5为本发明使用时前抱臂与后抱臂松开下节井架的俯视放大结构示意图。
[0020]附图6为附图2中B处的放大结构示意图。
[0021]附图中的编码分别为:1为上节井架，2为下节井架，3为绷绳，4为井架底座，5为伸缩液缸，6为架体，7为车载主机,8为托架起升液缸,9为前抱臂，10为后抱臂，11为前安装座，12为后安装座，13为死绳固定器，14为钢丝绳，15为作业机绞车，16为传感器，17为天车，18为大钩，19为前抱紧液压缸,20为后抱紧液压缸。
【具体实施方式】
[0022]本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
[0023]在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图2的布图方式来进行描述的，如:上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。
[0024]下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述:
实施例1，如附图1、2、3、4、5、6所示，该分离式修井机包括上节井架1、下节井架2、井架底座4、伸缩液缸5、车载主机7、井架托架；上节井架I套装在下节井架2内，上节井架I和下节井架2上分别固定安装有绷绳3，上节井架I上安装有游动装置，下节井架2的下端铰接在井架底座4上，下节井架2和伸缩液缸5的本体固定安装在一起，上节井架I和伸缩液缸5的活塞杆固定安装在一起；井架托架包括架体6、托架起升液缸8、分别呈L形弯状的前抱臂9和后抱臂10 ;架体6的底端与车载主机7的右端绞接在一起，托架起升液缸8固定安装在车载主机7上，托架起升液缸8的活塞杆与架体6固定安装在一起，在架体6的上端左侧固定安装有液压控制动力装置，对应液压控制动力装置的架体6左侧前端固定安装有前安装座11，对应液压控制动力装置的架体6左侧后端固定安装有后安装座12，前安装座11和后安装座12上分别铰接有相对转动能够抱紧下节井架2、相向转动能够松开下节井架2的前抱臂9和后抱臂10，液压控制动力装置的动力输出轴分别与前抱臂9和后抱臂10的左端铰接在一起。采用本发明，可以将上节井架I和下节井架2安装在一起，并与车载主机7分离，形成分离式修井机，运输或者安装时，通过井架托架与车载主机7连接，当不进行修井作业时，可以将车载主机7与上节井架I和下节井架2分离，方便车载主机7实现其他用途，实现装置最经济效益最大化；本发明中的井架托架可以与多部井架配合，可以将井架立起来，也可以与井架分离再去拉运和立放其他井架，也可以和井架在配合下完成提下作业，这样既可以满足试油作业对提升设备的需求，也可以节约大量的吊装和运输成本，并且，能够有效避免修井车车载主机7的闲置，节省了对闲置的修井车车载主机7的维护费用，有效降低生产成本。
[0025]实施例2，作为实施例1的优选，如附图1、2、3、4、5所示，该分离式修井机还包括死绳固定器13和钢丝绳14，死绳固定器13固定安装在井架底座4上，在车载主机7上设有作业机绞车15和单片机，钢丝绳14的一端缠绕在作业机绞车15上，钢丝绳14的另一端绕经游动装置后固定在死绳固定器13上，死绳固定器13上有传感器16，传感器16的信号输出端与单片机的信号输入端通过导线电连接在一起。绕经死绳轮后的钢丝绳14的一端称作死绳端，在死绳端上安装有液压指重表，缠绕在作业机绞车15上的钢丝绳14的另一端称作活绳端，将钢丝绳14的死绳端固定在死绳固定器13上，死绳固定器13固定在井架底座4上，采用液压指重表读取大钩载荷，并且本发明通过死绳固定器13能够实现钢丝绳14破扭，并且钩载读数更加准确，在死绳固定器13预留一定数量的钢丝绳14，当钢丝绳14的活绳端钢丝绳14损坏时，可以将损坏部分截去，松开死绳固定器13，让出预留钢丝绳14，这样可以有效地降低钢丝绳14的消耗。
[0026]采用本发明可以在每部修井机井架安装时节约试油班3人4小时，每部井架每年节约0.5卷钢丝绳(约节省200米),共计5400米(约节省13t、16万元),减少立放井架次数20次(50t吊车5人I天、约节省50万元)。
[0027]实施例3，作为实施例2的优选，根据需要，传感器16为拉力传感器。在拉力传感器和液压指重表的配合下，钩载读数更加准确。
[0028]实施例4，作为实施例2和实施例3的优选，如附图1、2所示，游动装置包括天车17和大钩18，天车17固定安装在上节井架I的上端，天车17上固定安装有死绳轮，钢丝绳14的一端缠绕在作业机绞车15上，钢丝绳14的另一端绕经死绳轮和大钩18后固定在死绳固定器13上。
[0029]实施例5，作为实施例1、实施例2、实施例3和实施例4的优选，如附图1、2、3、4所示，液压控制动力装置包括前抱紧液压缸19和后抱紧液压缸20，在架体6的上端左侧的前部和后部分别固定安装有前抱紧液压缸19和后抱紧液压缸20，对应前抱紧液压缸19的架体6左侧前端固定安装有前安装座11，对应后抱紧液压缸20的架体6左侧后端固定安装有后安装座12，前抱紧液压缸19和后抱紧液压缸20的活塞杆分别与前抱臂9和后抱臂10的左端铰接在一起。当需要使前抱臂9和后抱臂10抱紧下节井架2时，向前抱紧液压缸19和后抱紧液压缸20的缸体内注入液压油，推动活塞杆伸出，进而推动前抱臂9和后抱臂10相对转动，当需要使前抱臂9和后抱臂10松开下节井架2时，释放前抱紧液压缸19和后抱紧液压缸20缸体内的液压油，此时活塞杆收回，进而拉动前抱臂9和后抱臂10相向转动。
[0030]实施例6，该分离式修井机的使用方法:当需要进行运输作业时，控制液压控制动力装置使前抱臂9和后抱臂10抱紧下节井架2 ;当需要进行立放作业时，先控制托架起升液缸8的活塞杆伸出，进而通过托架起升液缸8的活塞杆支撑架体6上升，当架体6起升至需要的角度时，停止起升架体6，然后通过控制液压控制动力装置使前抱臂9和后抱臂10部分松开下节井架2，继续起升架体6，使井架底座4下滑至地面，直至下节井架2处于工作角度，将下节井架2的绷绳3拉好后，控制伸缩液缸5的活塞杆伸出，将上节井架I上升到工作高度后，最后拉好上节井架I的绷绳3 ;当需要进行提升作业时，先使作业机绞车15转动，游动装置的负荷通过提升钢丝绳14传递到死绳固定器13上，始终挤压传感器16，传感器16产生的压力信号通过导线与车载主机7插接连接，在单片机上实现负荷显示；当需要进行收放作业时，首先收掉上节井架I的绷绳3，然后控制伸缩液缸5上的活塞杆收回，将上节井架I回落至下节井架2内，然后收掉下节井架2的绷绳3，控制液压控制动力装置使前抱臂9和后抱臂10抱紧下节井架2，使下节井架2和架体6紧贴，接着收掉下节井架2的绷绳3，最后控制托架起升液缸8的活塞杆收回，使架体6和下节井架2和上节井架I慢慢落回至车载主机7上。
[0031]实施例7，作为实施例6的优选，当需要进行立放作业时，当架体起升至与水平夹角为70度时，停止起升架体。
[0032]本发明可以将上节井架I和下节井架2与车载主机7分离，形成分离式修井机，运输或者安装时，通过井架托架与车载主机7连接，当不进行修井作业时，可以将车载主机7与上节井架I和下节井架2分离，方便车载主机7实现其他用途，实现装置最经济效益最大化，降低生产成本；本发明中的井架托架可以与多部井架配合，可以将井架立起来，也可以与井架分离再去拉运和立放其他井架，也可以和井架在配合完成提下作业，这样既可以满足试油作业对提升设备的需求，也可以节约大量的吊装和运输成本，并且，避免修井车的闲置，节省了对闲置的修井车的维护费用，有效降低生产成本，安装时，最大程度实现机械化，不仅节省了人力，降低了生产成本，而且能够有效降低作业风险。同时，本发明通过死绳固定器13能够实现钢丝绳14破扭，并且钩载读数更加准确，在死绳固定器13预留一定数量的钢丝绳14，当钢丝绳14的活绳端钢丝绳14损坏时，可以将损坏部分截去，松开死绳固定器13，让出预留钢丝绳14，这样可以有效地降低钢丝绳14的消耗。采用本发明可以在每部修井机井架安装时节约试油班3人4小时,每部井架每年节约0.5卷钢丝绳(约节省200米)，共计5400米(约节省13t、16万元)，减少立放井架次数20次(50t吊车5人I天、约节省50万元)。
[0033]以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
【权利要求】
1.一种分离式修井机，其特征在于包括上节井架、下节井架、井架底座、伸缩液缸、车载主机、井架托架；上节井架套装在下节井架内，上节井架和下节井架上分别固定安装有绷绳，上节井架上安装有游动装置，下节井架的下端铰接在井架底座上，下节井架和伸缩液缸的本体固定安装在一起，上节井架和伸缩液缸的活塞杆固定安装在一起；井架托架包括架体、托架起升液缸、分别呈L形弯状的前抱臂和后抱臂；架体的底端与车载主机的右端绞接在一起，托架起升液缸固定安装在车载主机上，托架起升液缸的活塞杆与架体固定安装在一起，在架体的上端左侧固定安装有液压控制动力装置，对应液压控制动力装置的架体左侧前端固定安装有前安装座，对应液压控制动力装置的架体左侧后端固定安装有后安装座，前安装座和后安装座上分别铰接有相对转动能够抱紧下节井架、相向转动能够松开下节井架的前抱臂和后抱臂，液压控制动力装置的动力输出轴分别与前抱臂和后抱臂的左端铰接在一起。
2.根据权利要求1所述的分离式修井机，其特征在于还包括死绳固定器和钢丝绳，死绳固定器固定安装在井架底座上，在车载主机上设有作业机绞车和单片机，钢丝绳的一端缠绕在作业机绞车上，钢丝绳的另一端绕经游动装置后固定在死绳固定器上，死绳固定器上有传感器，传感器的信号输出端与单片机的信号输入端通过导线电连接在一起。
3.根据权利要求2所述的分离式修井机，其特征在于传感器为拉力传感器。
4.根据权利要求2或3所述的分离式修井机，其特征在于游动装置包括天车和大钩，天车固定安装在上节井架的上端，天车上固定安装有死绳轮，钢丝绳的一端缠绕在作业机绞车上，钢丝绳的另一端绕经死绳轮和大钩后固定在死绳固定器上。
5.根据权利要求1或2或3所述的分离式修井机，其特征在于液压控制动力装置包括前抱紧液压缸和后抱紧液压缸，在架体的上端左侧的前部和后部分别固定安装有前抱紧液压缸和后抱紧液压缸， 对应前抱紧液压缸的架体左侧前端固定安装有前安装座，对应后抱紧液压缸的架体左侧后端固定安装有后安装座，前抱紧液压缸和后抱紧液压缸的活塞杆分别与前抱臂和后抱臂的左端铰接在一起。
6.根据权利要求4所述的分离式修井机，其特征在于液压控制动力装置包括前抱紧液压缸和后抱紧液压缸，在架体的上端左侧的前部和后部分别固定安装有前抱紧液压缸和后抱紧液压缸，对应前抱紧液压缸的架体左侧前端固定安装有前安装座，对应后抱紧液压缸的架体左侧后端固定安装有后安装座，前抱紧液压缸和后抱紧液压缸的活塞杆分别与前抱臂和后抱臂的左端铰接在一起。
7.一种根据权利要求2或3或4或6所述的分离式修井机的使用方法，其特征在于当需要进行运输作业时，控制液压控制动力装置使前抱臂和后抱臂抱紧下节井架；当需要进行立放作业时，先控制托架起升液缸的活塞杆伸出，进而通过托架起升液缸的活塞杆支撑架体上升，当架体起升至需要的角度时，停止起升架体，然后通过控制液压控制动力装置使前抱臂和后抱臂部分松开下节井架，继续起升架体，使井架底座下滑至地面，直至下节井架处于工作角度，将下节井架的绷绳拉好后，控制伸缩液缸的活塞杆伸出，将上节井架上升到工作高度后，最后拉好上节井架的绷绳；当需要进行提升作业时，先使作业机绞车转动，游动装置的负荷通过提升钢丝绳传递到死绳固定器上，始终挤压传感器，传感器产生的压力信号通过导线与车载主机插接连接，在单片机上实现负荷显示；当需要进行收放作业时，首先收掉上节井架的绷绳，然后控制伸缩液缸上的活塞杆收回，将上节井架回落至下节井架内，然后收掉下节井架的绷绳，控制液压控制动力装置使前抱臂和后抱臂抱紧下节井架，使下节井架和架体紧贴，接着收掉下节井架的绷绳，最后控制托架起升液缸的活塞杆收回，使架体和下节井架和上节井架慢慢落回至车载主机上。
8.根据权利要求7所述的分离式修井机的使用方法，其特征在于当需要进行立放作业时，当架体起升至与 水平夹角为70度时，停止起升架体。
【文档编号】E21B19/00GK103806850SQ201410037305
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2014年1月26日 优先权日:2014年1月26日
【发明者】景佩明, 王新河, 张军, 张仕见, 马勇军 申请人:中国石油集团西部钻探工程有限公司