一種油管柱立放車載全自動(dòng)智能液壓修井的制造方法
【專利摘要】一種油管柱立放車載全自動(dòng)智能液壓修井機(jī)，是由車載底盤、組合式液壓動(dòng)力源、智能動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、液壓自動(dòng)蓄能系統(tǒng)、離線操控盤、變幅油缸、固定支座、活動(dòng)支座、繩輪增距系統(tǒng)、單缸提放系統(tǒng)、均衡天輪系統(tǒng)、自動(dòng)游吊提管系統(tǒng)、管柱排放架、自動(dòng)抓管系統(tǒng)、自動(dòng)移管系統(tǒng)、提放支撐架、井口自動(dòng)對(duì)中機(jī)構(gòu)、油管長度自動(dòng)測量機(jī)構(gòu)、油管自動(dòng)上卸扣裝置、油管自動(dòng)井口盤、多功能井口油管座組成的，其特征在于該機(jī)構(gòu)分為五大系統(tǒng)：載車變幅、支撐系統(tǒng)，油管柱自動(dòng)提放系統(tǒng)，油管柱自動(dòng)提放系統(tǒng)，油管自動(dòng)上卸扣系統(tǒng)和電液供、驅(qū)、操、控系統(tǒng)，該發(fā)明大幅度縮短提放油管的工作時(shí)間，提高了工作效率。
【專利說明】一種油管柱立放車載全自動(dòng)智能液壓修井機(jī)
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種油管柱立放車載全自動(dòng)智能液壓修井機(jī)，特別是涉及一種用于油田油水井施工作業(yè)的修井機(jī)，屬于石油鉆修機(jī)設(shè)備先進(jìn)制造【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0003]國內(nèi)外最常見的油田修井作業(yè)工藝，根據(jù)對(duì)油水井作業(yè)的復(fù)雜程度來區(qū)分，大致分成大修井和小修井二個(gè)類別，相應(yīng)的修井機(jī)根據(jù)可提供的功能大小來區(qū)分，也大致分成大型修井機(jī)和小型修井機(jī)二個(gè)類別:大修作業(yè)主要解決的是油田油水井復(fù)雜打撈，修復(fù)油井套管，套管內(nèi)側(cè)鉆等工作，特點(diǎn)是工程難度大，技術(shù)要求高，所以大修機(jī)多是大型的功能完善的重型修井設(shè)備；小修作業(yè)主要是完成油田油水井的日常維護(hù)作業(yè)，其主要內(nèi)容有:沖砂檢泵、清蠟檢泵、打撈落物、更換井下管柱或井下工具、卡堵水等，所以小修機(jī)多是小型的功能比較單一的輕型修井設(shè)備。在這兩類修井作業(yè)工藝中，工作量最大，勞動(dòng)強(qiáng)度最高，工作最危險(xiǎn)，耗時(shí)最多的工序是起下油管及排放油管。
[0004]目前，根據(jù)起降油管的方式的不同，小修作業(yè)機(jī)主要有二種類型:一類是回轉(zhuǎn)提升類，這類修井機(jī)各廠家產(chǎn)品結(jié)構(gòu)大同小異，傳動(dòng)方式多為:載車發(fā)動(dòng)機(jī)+機(jī)械變速器+機(jī)械換擋+絞車+游車+大鉤等組成的游吊系統(tǒng)，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，但綜合性能較差，較先進(jìn)的采用了載車發(fā)動(dòng)機(jī)+液力傳動(dòng)+動(dòng)力換擋+絞車+游車+大鉤等組成的游吊系統(tǒng)，這一類修井機(jī)現(xiàn)場在用量很大，是市場主流產(chǎn)品；另一類是直線提升類:這類修井機(jī)傳動(dòng)方式多為:電機(jī)+液泵+液壓閥組+起降油缸(或齒條)+增距繩輪組+大鉤等組成的游吊系統(tǒng)，這一類修井機(jī)多是針對(duì)傳統(tǒng)小修作業(yè)機(jī)的改良設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)差異較大，大多為試驗(yàn)性質(zhì)，市場在用量不大，但是由于液壓與電子技術(shù)相結(jié)合，使得在傳統(tǒng)機(jī)上難以實(shí)現(xiàn)的功能或技術(shù)，更容易得以實(shí)施。代表了今后`的發(fā)展方向。
[0005]目前，我國各主要油氣田均已進(jìn)入成熟期，修復(fù)油水井的工作量突出，維護(hù)作業(yè)成本在不斷增加，其中小修作業(yè)的工作量很大，據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)，在油田修井作業(yè)中，小修作業(yè)施工約占整個(gè)井筒維護(hù)工作量的90% — 95%,小型修井機(jī)設(shè)備是小修井下作業(yè)中的關(guān)鍵設(shè)備，它的性能和特點(diǎn)直接影響著修井作業(yè)的速度和質(zhì)量，因此，改進(jìn)或完善現(xiàn)有的修井作業(yè)工藝流程，提供技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、高度環(huán)保的新型修井設(shè)備，是十分重要的。通過對(duì)上述小型修井機(jī)市場現(xiàn)有產(chǎn)品的分析，可以發(fā)現(xiàn)以下問題:
①回轉(zhuǎn)提升類小型修井機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)采用柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)，裝機(jī)功率大、耗能、噪聲高。
[0006]②回轉(zhuǎn)提升類小型修井機(jī)提升系統(tǒng)采用回轉(zhuǎn)提升降機(jī)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)副復(fù)雜，機(jī)械效率低。
[0007]③直線提升類小型修井機(jī)提升系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，自動(dòng)化程度不高。
[0008]④回轉(zhuǎn)提升類、直線提升類小型修井機(jī)均只能提放單根油管，提放油管工作時(shí)間長，勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低下。[0009]⑤回轉(zhuǎn)提升類、直線提升類小型修井機(jī)均是在地面臥式排放單根油管，擺放油管工作時(shí)間長，勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低下。
[0010]⑥回轉(zhuǎn)提升類、直線提升類小型修井機(jī)不能實(shí)施自動(dòng)控制、遠(yuǎn)距離離線操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]針對(duì)上述的不足，本發(fā)明提供了一種油管柱立放車載全自動(dòng)智能液壓修井機(jī)。
[0012]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種油管柱立放車載全自動(dòng)智能液壓修井機(jī)，是由車載底盤、組合式液壓動(dòng)力源、智能動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、液壓自動(dòng)蓄能系統(tǒng)、離線操控盤、變幅油缸、固定支座、活動(dòng)支座、繩輪增距系統(tǒng)、單缸提放系統(tǒng)、均衡天輪系統(tǒng)、自動(dòng)游吊提管系統(tǒng)、管柱排放架、自動(dòng)抓管系統(tǒng)、自動(dòng)移管系統(tǒng)、提放支撐架、井口自動(dòng)對(duì)中機(jī)構(gòu)、油管長度自動(dòng)測量機(jī)構(gòu)、油管自動(dòng)上卸扣裝置、油管自動(dòng)井口盤、多功能井口油管座組成的，其特征在于該機(jī)構(gòu)分為五大系統(tǒng):載車變幅、支撐系統(tǒng)，油管柱自動(dòng)提放系統(tǒng)，油管柱自動(dòng)排放系統(tǒng)，油管自動(dòng)上卸扣系統(tǒng)和電液供、驅(qū)、操、控系統(tǒng)，載車變幅、支撐系統(tǒng)由車載底盤、固定支座和變幅油缸組成，油管柱自動(dòng)提放系統(tǒng)由繩輪增距系統(tǒng)、單缸提放系統(tǒng)、均衡天輪系統(tǒng)、自動(dòng)游吊提管系統(tǒng)和提放支撐架組成，油管柱自動(dòng)排放系統(tǒng)由提放支撐架、管柱排放架、自動(dòng)抓管系統(tǒng)和自動(dòng)移管系統(tǒng)組成，油管自動(dòng)上卸扣系統(tǒng)由多功能井口油管座、油管自動(dòng)井口盤和油管自動(dòng)上卸扣裝置組成，電液供、驅(qū)、操、控系統(tǒng)由組合式液壓動(dòng)力源、智能動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、液壓自動(dòng)蓄能系統(tǒng)和離線操控盤組成；車載底盤與固定支座相固接，與變幅油缸的一端相鉸接，同時(shí)車載底盤上面安裝組合式液壓動(dòng)力源、智能動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和液壓自動(dòng)蓄能系統(tǒng)，固定支座上安裝有活動(dòng)支座，變幅油缸另一端與提放支撐架鉸接，固定支座與活動(dòng)支座之間裝有井口自動(dòng)對(duì)中機(jī)構(gòu)，繩輪增距系統(tǒng)、提放支撐架固定在活動(dòng)支座上，單缸提放系統(tǒng)一端固定在提放支撐架的支座上，另一端與均衡天輪系統(tǒng)相連接，均衡天輪系統(tǒng)安裝在單缸提放系統(tǒng)的頂端，自動(dòng)游吊提管系統(tǒng)通過鋼絲繩安裝在均衡天輪系統(tǒng)上，管柱排放架、自動(dòng)移管系統(tǒng)與提放支撐架的上端連接在一起，自動(dòng)抓管系統(tǒng)安裝在自動(dòng)移管系統(tǒng)上，油管自動(dòng)上卸扣裝置、油管自動(dòng)井口盤安裝在多功能井口油管座內(nèi)，離線操控盤由操作員隨身攜帶，油管長度自動(dòng)測量機(jī)構(gòu)安裝在活動(dòng)支座上。
[0013]該發(fā)明的有益之處是:①采用“油管柱立起立放”的新施工工藝，提放管柱相對(duì)提放單根減少了油管上卸扣的數(shù)量，油管柱在井口直接立式排放相對(duì)單根油管平放運(yùn)送路線簡短，機(jī)構(gòu)簡化，帶來的直接效果就是能大幅度縮短提放油管的工作時(shí)間，提高工作效率；
②采用了經(jīng)過特別構(gòu)思后形成的“雙油泵+蓄能器+插裝閥組+多路閥組負(fù)載敏感控制+單出頭活塞缸”智能動(dòng)力驅(qū)動(dòng)輸出形式與機(jī)構(gòu)，使得該產(chǎn)品裝機(jī)功率小、加工制造簡單、工作效率高。具有節(jié)能、環(huán)保、安全、快移等特點(diǎn)，能大幅降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省修井場地，減少環(huán)境污染；③采用了經(jīng)過特別構(gòu)思后形成的“‘PLC程控/手控’多單元協(xié)調(diào)自動(dòng)耦合控制+人機(jī)離線操控”的操控方式，使得油田小修機(jī)全自動(dòng)化操作成為可能，現(xiàn)場可只由一人或二人操作，節(jié)省了大量的人力、物力和財(cái)力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為電液供驅(qū)系統(tǒng)工作原理圖。
[0015]圖中，1、車載底盤，2、組合式液壓動(dòng)力源，3、智能動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，4、液壓自動(dòng)蓄能系統(tǒng)，5、離線操控盤，6、變幅油缸，7、固定支座，8、活動(dòng)支座，9、繩輪增距系統(tǒng)，10、單缸提放系統(tǒng)，11、均衡天輪系統(tǒng)，12、自動(dòng)游吊提管系統(tǒng)，13、管柱排放架，14、自動(dòng)抓管系統(tǒng)，15、自動(dòng)移管系統(tǒng)，16、提放支撐架，17、井口自動(dòng)對(duì)中機(jī)構(gòu)，18、油管長度自動(dòng)測量機(jī)構(gòu)，19、油管自動(dòng)上卸扣裝置，20、油管自動(dòng)井口盤，21、多功能井口油管座。
【具體實(shí)施方式】
[0016]一種油管柱立放車載全自動(dòng)智能液壓修井機(jī)，是由車載底盤1、組合式液壓動(dòng)力源
2、智能動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3、液壓自動(dòng)蓄能系統(tǒng)4、離線操控盤5、變幅油缸6、固定支座7、活動(dòng)支座8、繩輪增距系統(tǒng)9、單缸提放系統(tǒng)10、均衡天輪系統(tǒng)11、自動(dòng)游吊提管系統(tǒng)12、管柱排放架13、自動(dòng)抓管系統(tǒng)14、自動(dòng)移管系統(tǒng)15、提放支撐架16、井口自動(dòng)對(duì)中機(jī)構(gòu)17、油管長度自動(dòng)測量機(jī)構(gòu)18、油管自動(dòng)上卸扣裝置19、油管自動(dòng)井口盤20、多功能井口油管座21組成的，其特征在于該機(jī)構(gòu)分為五大系統(tǒng):載車變幅、支撐系統(tǒng)，油管柱自動(dòng)提放系統(tǒng)，油管柱自動(dòng)排放系統(tǒng)，油管自動(dòng)上卸扣系統(tǒng)和電液供、驅(qū)、操、控系統(tǒng)，載車變幅、支撐系統(tǒng)由車載底盤1、固定支座7和變幅油缸6組成，油管柱自動(dòng)提放系統(tǒng)由繩輪增距系統(tǒng)9、單缸提放系統(tǒng)
10、均衡天輪系統(tǒng)11、自動(dòng)游吊提管系統(tǒng)12和提放支撐架16組成，油管柱自動(dòng)排放系統(tǒng)由提放支撐架16、管柱排放架13、自動(dòng)抓管系統(tǒng)14和自動(dòng)移管系統(tǒng)15組成，油管自動(dòng)上卸扣系統(tǒng)由多功能井口油管座21、油管自動(dòng)井口盤20和油管自動(dòng)上卸扣裝置19組成，電液供、驅(qū)、操、控系統(tǒng)由組合式液壓動(dòng)力源2、智能動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3、液壓自動(dòng)蓄能系統(tǒng)4和離線操控盤5組成；車載底盤I與固定支座7相固接，與變幅油缸6的一端相鉸接，同時(shí)車載底盤I上面安裝組合式液壓動(dòng)力源2、智能動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3和液壓自動(dòng)蓄能系統(tǒng)4，固定支座7上安裝有活動(dòng)支座8，變幅油缸6另一端與提放支撐架16鉸接，固定支座7與活動(dòng)支座8之間裝有井口自動(dòng)對(duì)中機(jī)構(gòu)17，繩輪增距系統(tǒng)9、提放支撐架16固定在活動(dòng)支座8上，單缸提放系統(tǒng)10 —端固定在提放支撐架16的支座上，另一端與均衡天輪系統(tǒng)11相連接，均衡天輪系統(tǒng)11安裝在單缸提放系統(tǒng)10的頂端，自動(dòng)游吊提管系統(tǒng)12通過鋼絲繩安裝在均衡天輪系統(tǒng)11上，管柱排放架13、自動(dòng)移管系統(tǒng)15與提放支撐架16的上端連接在一起，自動(dòng)抓管系統(tǒng)14安裝在自動(dòng)移管系統(tǒng)15上，油管自動(dòng)上卸扣裝置19、油管自動(dòng)井口盤20安裝在多功能井口油管座21內(nèi)，離線操控盤5由操作員隨身攜帶，油管長度自動(dòng)測量機(jī)構(gòu)18安裝在活動(dòng)支座8上。
[0017]整套發(fā)明在修井提升油管時(shí)每個(gè)系統(tǒng)協(xié)調(diào)動(dòng)作由以下順序步驟組成:
1、對(duì)井口工序:修井機(jī)到達(dá)井口后，由車載底盤I采用后退的方式對(duì)準(zhǔn)井口，根據(jù)車載底盤I與井口的左右偏差，調(diào)節(jié)井口自動(dòng)對(duì)中機(jī)構(gòu)17，使自動(dòng)游吊提管系統(tǒng)12、多功能井口油管座21隨活動(dòng)支座8對(duì)正井口。
[0018]2、起升支撐架工序:變幅油缸6進(jìn)油動(dòng)作，提放支撐架16連帶單缸提放系統(tǒng)10、均衡天輪系統(tǒng)11、自動(dòng)游吊提管系統(tǒng)12沿旋轉(zhuǎn)軸作出相應(yīng)的90度變幅動(dòng)作立起。
[0019]3、提油管柱工序:自動(dòng)游吊提管系統(tǒng)12抓住油管后，單缸提放系統(tǒng)10的活塞桿向上伸出，均衡天輪系統(tǒng)11向上運(yùn)動(dòng),從而帶動(dòng)自動(dòng)游吊提管系統(tǒng)12也向上運(yùn)動(dòng),完成油管的提升。
[0020]4、油管柱上卸扣工序:當(dāng)油管上提到達(dá)設(shè)定位置時(shí)，提放系統(tǒng)10停止運(yùn)行，油管自動(dòng)井口盤20動(dòng)作，托住下部油管，油管自動(dòng)上卸扣裝置19動(dòng)作，完成卸扣。[0021]5、擺放油管柱工序:完成卸扣后，自動(dòng)抓管系統(tǒng)14前出抓住油管，自動(dòng)游吊提管系統(tǒng)12放開油管，自動(dòng)移管系統(tǒng)15相對(duì)井口橫移，將油管送到管柱排放架13相應(yīng)排放欄位置，自動(dòng)抓管系統(tǒng)14繼續(xù)前出并下放，將管柱送到管柱排放架13相應(yīng)排放欄內(nèi)。
[0022]整套發(fā)明在修井下放油管時(shí)每個(gè)系統(tǒng)協(xié)調(diào)動(dòng)作由以下順序步驟組成:
1、油管柱抓取工序:自動(dòng)移管系統(tǒng)15相對(duì)井口橫移，到達(dá)相應(yīng)排放欄設(shè)定位置，自動(dòng)抓管系統(tǒng)14前出到管柱排放架13內(nèi)抓住油管，隨后上提并后退到設(shè)定位置，將油管移出管柱排放架13，自動(dòng)移管系統(tǒng)15相對(duì)井口橫移，返回到達(dá)井口。
[0023]2、油管柱上扣工序:油管自動(dòng)井口盤20動(dòng)作，托住下部油管，油管自動(dòng)上卸扣裝置19動(dòng)作，完成上扣。
[0024]3、下放油管柱工序:單缸提放系統(tǒng)10的活塞桿向下回縮，均衡天輪系統(tǒng)11向下運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)自動(dòng)游吊提管系統(tǒng)12也向下運(yùn)動(dòng)，完成管柱的下放，當(dāng)油管到達(dá)設(shè)定位置時(shí)，提放系統(tǒng)10停止運(yùn)行，油管自動(dòng)井口盤20動(dòng)作,托住油管柱。
[0025]修井作業(yè)完成后，可以將支架向上旋轉(zhuǎn)到提放支撐架16內(nèi)，隨主機(jī)運(yùn)輸而不需拆卸。
[0026]電液供、驅(qū)、操、控系統(tǒng)工作過程:
組合式液壓動(dòng)力源2由二臺(tái)電驅(qū)液壓油泵提供驅(qū)動(dòng)力；智能動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3分別由大流量插裝閥組+多路閥組兩組集成閥組組成+負(fù)載敏感控制，液壓自動(dòng)蓄能系統(tǒng)4由一只直立式蓄液缸和一只臥式平衡氣室組成，蓄能系統(tǒng)智能投入工作，在提升過程中起動(dòng)力補(bǔ)償作用，在下放過程中起吸納油管位能的作用。
[0027]電液供、驅(qū)系統(tǒng)均采用PLC程序控制，可根據(jù)提放速度或提放載荷的要求，動(dòng)力自動(dòng)改變組合，提供出相對(duì)應(yīng)的流量或壓力，工作時(shí)大流量插裝閥組為油管柱自動(dòng)提放系統(tǒng)供油，多路閥組為油管柱自動(dòng)排放系統(tǒng)供油。
[0028]組合式液壓動(dòng)力源2由2臺(tái)變量液壓油泵構(gòu)成，智能動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3由大流量插裝閥組及多路閥組兩組集成閥組組成，液壓自動(dòng)蓄能系統(tǒng)4由一只直立式蓄液缸和一只臥式平衡氣室組成，單缸提放系統(tǒng)10采用常規(guī)單出頭活塞液壓缸。
[0029]繩輪增距系統(tǒng)采用雙排輪結(jié)構(gòu)，增距比為1:3。
[0030]油管自動(dòng)上卸扣裝置19、油管自動(dòng)井口盤20安裝在多功能井口油管座21內(nèi)，二者皆采用液壓驅(qū)動(dòng)。
[0031]組合式液壓動(dòng)力源2、智能動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3、液壓自動(dòng)蓄能系統(tǒng)4、單缸提放系統(tǒng)10通過PLC協(xié)調(diào)，組成動(dòng)力與負(fù)載(升降速度或鉤載)自動(dòng)匹配跟隨系統(tǒng)，其工況流程為:當(dāng)鉤載輕時(shí)，組合式液壓動(dòng)力源2雙泵投入工作，液壓自動(dòng)蓄能系統(tǒng)4自動(dòng)接入，單缸提放系統(tǒng)10中的活塞液壓缸自動(dòng)換成差動(dòng)連接，以獲取較大提放速度；當(dāng)鉤載由輕變重時(shí)，自動(dòng)匹配跟隨系統(tǒng)會(huì)根據(jù)具體情況，自動(dòng)采取以下措施:或組合式液壓動(dòng)力源2單泵投入工作，或液壓自動(dòng)蓄能系統(tǒng)4自動(dòng)切斷，或單缸提放系統(tǒng)10中的活塞液壓缸自動(dòng)轉(zhuǎn)換成常規(guī)連接，以獲取較大提升載荷。
[0032]管柱排放架13位于提放支撐架16上端朝井口方向，管柱排放架13內(nèi)各排放欄上設(shè)有管柱安全卡，工作時(shí)與提放支撐架16垂直安裝，修井機(jī)移運(yùn)時(shí)相對(duì)提放支撐架16可以呈90°旋轉(zhuǎn)和90°翻轉(zhuǎn)。
[0033]固定支座7與活動(dòng)支座8之間通過井口自動(dòng)對(duì)中機(jī)構(gòu)17相關(guān)聯(lián)，調(diào)節(jié)井口自動(dòng)對(duì)中機(jī)構(gòu)17，可使活動(dòng)支座8相對(duì)車載底盤I的軸線進(jìn)行左右相對(duì)移動(dòng)，井口對(duì)中后可相對(duì)固定連接；活動(dòng)支座8上裝有油管長度自動(dòng)測量機(jī)構(gòu)18。
[0034]自動(dòng)移管系統(tǒng)15由平行移動(dòng)機(jī)構(gòu)和垂直移動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，平行移動(dòng)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)滾輪安裝在提放支撐架16上的兩平行軌道之間，沿此軌道可以平行移動(dòng)，移動(dòng)的同時(shí)垂直移動(dòng)機(jī)構(gòu)可相對(duì)提放支撐架16作進(jìn)退垂直移動(dòng)。
[0035]自動(dòng)抓管系統(tǒng)14由上下兩只機(jī)械手及升降機(jī)構(gòu)組成，兩機(jī)械手采用電力或液力驅(qū)動(dòng)，下機(jī)械手可隨升降機(jī)構(gòu)升降，升降機(jī)構(gòu)除了可作升降動(dòng)作之外，也可相對(duì)自動(dòng)移管系統(tǒng)15作垂直向的擺動(dòng)。
[0036]自動(dòng)游吊提管系統(tǒng)12由帶緩沖的定輪組與套頭式提管機(jī)構(gòu)組成，采用電液驅(qū)動(dòng)，握放動(dòng)作可線控或手控。
[0037]多功能井口油管座21由管座體與四只升縮式支腿組成，吊掛在提放支撐架16上，與提放支撐架16、活動(dòng)支座8之間用拉桿鉸連接，可相對(duì)提放支撐架16擺動(dòng)、升縮式支腿相對(duì)管座體可作上下升降動(dòng)作。
[0038]“ iPLC程控/手控’多單元協(xié)調(diào)自動(dòng)耦合控制+人機(jī)離線操控”的操控方式:智能動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3上設(shè)有全套操作程控指令，離線操控盤5與智能動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3之間采用無線通訊方式，在離線操控盤5上可手動(dòng)參與調(diào)控，亦可全置手動(dòng)操控。
【權(quán)利要求】
1.一種油管柱立放車載全自動(dòng)智能液壓修井機(jī)，是由車載底盤、組合式液壓動(dòng)力源、智能動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、液壓自動(dòng)蓄能系統(tǒng)、離線操控盤、變幅油缸、固定支座、活動(dòng)支座、繩輪增距系統(tǒng)、單缸提放系統(tǒng)、均衡天輪系統(tǒng)、自動(dòng)游吊提管系統(tǒng)、管柱排放架、自動(dòng)抓管系統(tǒng)、自動(dòng)移管系統(tǒng)、提放支撐架、井口自動(dòng)對(duì)中機(jī)構(gòu)、油管長度自動(dòng)測量機(jī)構(gòu)、油管自動(dòng)上卸扣裝置、油管自動(dòng)井口盤、多功能井口油管座組成的，其特征在于該機(jī)構(gòu)分為五大系統(tǒng):載車變幅、支撐系統(tǒng)，油管柱自動(dòng)提放系統(tǒng)，油管柱自動(dòng)排放系統(tǒng)，油管自動(dòng)上卸扣系統(tǒng)和電液供、驅(qū)、操、控系統(tǒng)，載車變幅、支撐系統(tǒng)由車載底盤、固定支座和變幅油缸組成，油管柱自動(dòng)提放系統(tǒng)由繩輪增距系統(tǒng)、單缸提放系統(tǒng)、均衡天輪系統(tǒng)、自動(dòng)游吊提管系統(tǒng)和提放支撐架組成，油管柱自動(dòng)排放系統(tǒng)由提放支撐架、管柱排放架、自動(dòng)抓管系統(tǒng)和自動(dòng)移管系統(tǒng)組成，油管自動(dòng)上卸扣系統(tǒng)由多功能井口油管座、油管自動(dòng)井口盤和油管自動(dòng)上卸扣裝置組成，電液供、驅(qū)、操、控系統(tǒng)由組合式液壓動(dòng)力源、智能動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、液壓自動(dòng)蓄能系統(tǒng)和離線操控盤組成；車載底盤與固定支座相固接，與變幅油缸的一端相鉸接，同時(shí)車載底盤上面安裝組合式液壓動(dòng)力源、智能動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和液壓自動(dòng)蓄能系統(tǒng)，固定支座上安裝有活動(dòng)支座，變幅油缸另一端與提放支撐架鉸接，固定支座與活動(dòng)支座之間裝有井口自動(dòng)對(duì)中機(jī)構(gòu)，繩輪增距系統(tǒng)、提放支撐架固定在活動(dòng)支座上，單缸提放系統(tǒng)一端固定在提放支撐架的支座上，另一端與均衡天輪系統(tǒng)相連接，均衡天輪系統(tǒng)安裝在單缸提放系統(tǒng)的頂端，自動(dòng)游吊提管系統(tǒng)通過鋼絲繩安裝在均衡天輪系統(tǒng)上，管柱排放架、自動(dòng)移管系統(tǒng)與提放支撐架的上端連接在一起，自動(dòng)抓管系統(tǒng)安裝在自動(dòng)移管系統(tǒng)上，油管自動(dòng)上卸扣裝置、油管自動(dòng)井口盤安裝在多功能井口油管座內(nèi)，離線操控盤由操作員隨身攜帶，油管長度自動(dòng)測量機(jī)構(gòu)安裝在活動(dòng)支座上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油管柱立放車載全自動(dòng)智能液壓修井機(jī)，其特征在于:固定支座與活動(dòng)支座之間通過井口自動(dòng)對(duì)中機(jī)構(gòu)相關(guān)聯(lián)，調(diào)節(jié)井口自動(dòng)對(duì)中機(jī)構(gòu)，可使活動(dòng)支座相對(duì)車載底盤的軸線進(jìn)行左右相對(duì)移動(dòng)，井口對(duì)中后可相對(duì)固定連接；活動(dòng)支座上裝有油管長度自動(dòng)測量機(jī)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油管柱立放車載全自動(dòng)智能液壓修井機(jī)，其特征在于:自動(dòng)移管系統(tǒng)由平行移動(dòng)機(jī)構(gòu)和垂直移動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，平行移動(dòng)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)滾輪安裝在提放支撐架上的兩平行 軌道之間，沿此軌道可以平行移動(dòng)，移動(dòng)的同時(shí)垂直移動(dòng)機(jī)構(gòu)可相對(duì)提放支撐架作進(jìn)退垂直移動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油管柱立放車載全自動(dòng)智能液壓修井機(jī)，其特征在于:自動(dòng)抓管系統(tǒng)由上下兩只機(jī)械手及升降機(jī)構(gòu)組成，兩機(jī)械手采用電力或液力驅(qū)動(dòng)，下機(jī)械手可隨升降機(jī)構(gòu)升降，升降機(jī)構(gòu)除了可作升降動(dòng)作之外，也可相對(duì)自動(dòng)移管系統(tǒng)作垂直向的擺動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油管柱立放車載全自動(dòng)智能液壓修井機(jī)，其特征在于:管柱排放架位于提放支撐架上端朝井口方向，管柱排放架內(nèi)各排放欄上設(shè)有管柱安全卡，工作時(shí)與提放支撐架垂直安裝，修井機(jī)移運(yùn)時(shí)相對(duì)提放支撐架可以呈90°旋轉(zhuǎn)和90°翻轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油管柱立放車載全自動(dòng)智能液壓修井機(jī)，其特征在于:繩輪增距系統(tǒng)采用雙排輪結(jié)構(gòu)，增距比是1:3。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油管柱立放車載全自動(dòng)智能液壓修井機(jī)，其特征在于:自動(dòng)游吊提管系統(tǒng)由帶緩沖的定輪組與套頭式提管機(jī)構(gòu)組成，采用電液驅(qū)動(dòng)，握放動(dòng)作可線控或手控。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油管柱立放車載全自動(dòng)智能液壓修井機(jī)，其特征在于:多功能井口油管座由管座體與四只升縮式支腿組成，吊掛在提放支撐架上，與提放支撐架、活動(dòng)支座之間用拉桿鉸連接，可相對(duì)提放支撐架擺動(dòng)、升縮式支腿相對(duì)管座體可作上下升降動(dòng)作。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油管柱立放車載全自動(dòng)智能液壓修井機(jī)，其特征在于:油管自動(dòng)井口盤、油管自動(dòng)上卸扣裝置固定安裝在多功能井口油管座內(nèi)，二者皆采用液壓驅(qū)動(dòng)。
10.一種油管柱立放車載全自動(dòng)智能液壓修井機(jī)，其特征在于:組合式液壓動(dòng)力源、智能動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、液壓自動(dòng)蓄能系統(tǒng)、單缸提放系統(tǒng)通過PLC協(xié)調(diào)，組成動(dòng)力與負(fù)載(升降速度或鉤載)自動(dòng)匹配跟隨系統(tǒng)，其工況流程為:當(dāng)鉤載輕時(shí)，組合式液壓動(dòng)力源雙泵投入工作，液壓自動(dòng)蓄能系統(tǒng)自動(dòng)接入，單缸提放系統(tǒng)中的活塞液壓缸自動(dòng)換成差動(dòng)連接；當(dāng)鉤載由輕變重時(shí)，自動(dòng)匹配跟隨系統(tǒng)會(huì)根據(jù)具體情況，自動(dòng)采取以下措施:或組合式液壓動(dòng)力源單泵投入工作，或液壓自動(dòng)蓄能系統(tǒng)自動(dòng)切斷，或單缸提放系統(tǒng)中的活塞液壓缸自動(dòng)轉(zhuǎn)換成常規(guī)連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種油管柱立放車載全自動(dòng)智能液壓修井機(jī)，其特征在于:組合式液壓動(dòng)力源由2臺(tái)變量液壓油泵構(gòu)成，智能動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由大流量插裝閥組及多路閥組兩組集成閥組組成，液壓自動(dòng)蓄能系統(tǒng)由一只直立式蓄液缸和一只臥式平衡氣室組成，單缸提放系統(tǒng)采用常規(guī)單出頭活塞液壓缸。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種油管柱立放車載全自動(dòng)智能液壓修井機(jī)，其特征在于:智能動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用PLC程序控制，其上設(shè)有全套操作程控指令，修井工作時(shí)實(shí)施“ ‘PLC程控/手控’多單元協(xié)調(diào)自動(dòng)耦合控制+人機(jī)離線操控”的操作模式，離線操控盤與智能動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)之間采用無線通 訊方式，在離線操控盤上可手動(dòng)參與調(diào)控，亦可全手動(dòng)操控。
【文檔編號(hào)】E21B19/00GK103821464SQ201310559315
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月12日
【發(fā)明者】楊憲, 楊玉生, 王玉安, 牛文杰, 高仕偉, 李建濱, 孫繼波, 王濤 申請人:山東科瑞石油裝備有限公司