一種替代井口人工操作的機(jī)械化修井作業(yè)系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種替代井口人工操作的機(jī)械化修井作業(yè)系統(tǒng)，包括作業(yè)平臺(tái)系統(tǒng)、自動(dòng)吊卡系統(tǒng)、自動(dòng)上卸扣系統(tǒng)、油管扶正推拉系統(tǒng)、油管舉升系統(tǒng)、地面排管系統(tǒng)、控制系統(tǒng)；所述作業(yè)平臺(tái)系統(tǒng)下端通過(guò)法蘭與井口套管四通相連；所述自動(dòng)吊卡系統(tǒng)、自動(dòng)上卸扣系統(tǒng)均固定在作業(yè)平臺(tái)系統(tǒng)上；所述油管扶正推拉系統(tǒng)通過(guò)銷(xiāo)軸連接在自動(dòng)上卸扣系統(tǒng)的基座上；所述油管舉升系統(tǒng)安裝在自動(dòng)上卸扣系統(tǒng)的一側(cè)；所述地面排管系統(tǒng)安裝在油管舉升系統(tǒng)的任意一側(cè)，與油管舉升系統(tǒng)配合實(shí)現(xiàn)油管的轉(zhuǎn)運(yùn)；其他系統(tǒng)分別與控制系統(tǒng)相連。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)井口操作無(wú)人化，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高作業(yè)安全性，確保管柱順利起下。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種替代井口人工操作的機(jī)械化修井作業(yè)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油工業(yè)的機(jī)械化修井作業(yè)技術(shù)，具體地說(shuō)是一種替代井口人工操作的機(jī)械化修井作業(yè)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]修井作業(yè)是油田生產(chǎn)過(guò)程的重要環(huán)節(jié)，多年來(lái)一直是勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，目前，大多數(shù)油田使用傳統(tǒng)的設(shè)備作業(yè)，一般需要5名以上工作協(xié)同作業(yè)，一名司鉆操作通井機(jī)或修井機(jī)起下油管，二名工人在井口搬抬吊卡、摘掛吊環(huán)、推拉液壓鉗上卸油管扣，二名工人在井場(chǎng)上拖拉油管，負(fù)責(zé)井口與油管排之間油管的輸送以及油管的排放。尤其是井口小修作業(yè)，其工作環(huán)節(jié)惡劣，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，并且操作過(guò)程中還存在安全隱患。
[0003]隨著以人為本理念以及安全環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，這種以長(zhǎng)期以來(lái)依靠作業(yè)工人手動(dòng)完成的作業(yè)模式亟待改變，隨著自動(dòng)化檢測(cè)和控制技術(shù)的發(fā)展，改善作業(yè)工作的勞動(dòng)環(huán)境，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)修井作業(yè)機(jī)械化，特別是井口操作無(wú)人化，已成為油田修井作業(yè)急需解決的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種替代井口人工操作的機(jī)械化修井作業(yè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)井口操作無(wú)人化，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高作業(yè)安全性，確保管柱順利起下。
[0005]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案，一種替代井口人工操作的機(jī)械化修井作業(yè)系統(tǒng)，包括作業(yè)平臺(tái)系統(tǒng)、自動(dòng)吊卡系統(tǒng)、自動(dòng)上卸扣系統(tǒng)、油管扶正推拉系統(tǒng)、油管舉升系統(tǒng)、地面排管系統(tǒng)、控制系統(tǒng)；所述作業(yè)平臺(tái)系統(tǒng)下端通過(guò)法蘭與井口套管四通相連；所述自動(dòng)吊卡系統(tǒng)、自動(dòng)上卸扣系統(tǒng)均固定在作業(yè)平臺(tái)系統(tǒng)上；所述油管扶正推拉系統(tǒng)通過(guò)銷(xiāo)軸連接在自動(dòng)上卸扣系統(tǒng)的基座上；所述油管舉升系統(tǒng)安裝在自動(dòng)上卸扣系統(tǒng)的一側(cè)，并且與作業(yè)平臺(tái)系統(tǒng)具有距離間隔，同時(shí)，油管舉升系統(tǒng)上具有V型槽并且V型槽要與井口中線(xiàn)重合；所述地面排管系統(tǒng)安裝在油管舉升系統(tǒng)的任意一側(cè)，與油管舉升系統(tǒng)配合實(shí)現(xiàn)油管的轉(zhuǎn)運(yùn)；所述作業(yè)平臺(tái)系統(tǒng)、自動(dòng)吊卡系統(tǒng)、自動(dòng)上卸扣系統(tǒng)、油管扶正推拉系統(tǒng)、油管舉升系統(tǒng)、地面排管系統(tǒng)分別與控制系統(tǒng)相連。
[0006]所述作業(yè)平臺(tái)系統(tǒng)包括作業(yè)平面、作業(yè)平臺(tái)護(hù)欄、作業(yè)平臺(tái)、防噴器組、支撐液壓缸、平臺(tái)支撐底座、下橫梁、支撐立柱；所述下橫梁通過(guò)自身的法蘭與井口套管四通相連；所述防噴器組安裝在下橫梁上；所述支撐液壓缸下端通過(guò)螺紋連接固定在下橫梁上，所述作業(yè)平面通過(guò)銷(xiāo)軸與支撐液壓缸上端連接；所述作業(yè)平面外圍設(shè)置有作業(yè)平臺(tái)，所述作業(yè)平臺(tái)由框架結(jié)構(gòu)焊接而成，上面鋪設(shè)了防滑板，作業(yè)平臺(tái)通過(guò)銷(xiāo)軸與四根支撐立柱相連；所述作業(yè)平臺(tái)護(hù)欄通過(guò)護(hù)欄套安裝在作業(yè)平臺(tái)上，護(hù)欄套焊接在作業(yè)平臺(tái)上；作業(yè)平臺(tái)底部設(shè)置支撐立柱，支撐立柱底部設(shè)置平臺(tái)支撐底座。
[0007]所述自動(dòng)吊卡系統(tǒng)包括自動(dòng)吊卡、吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)裝置、吊環(huán)摘掛裝置、吊環(huán)扶正裝置；所述吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)裝置、吊環(huán)扶正裝置同時(shí)安裝固定在作業(yè)平臺(tái)系統(tǒng)上，所述吊環(huán)摘掛裝置采用螺栓安裝在作業(yè)大鉤上，所述吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)裝置用于承接并轉(zhuǎn)運(yùn)自動(dòng)吊卡，吊環(huán)摘掛裝置用于摘掛自動(dòng)吊卡上的吊環(huán)，吊環(huán)扶正裝置用于扶正自動(dòng)吊卡上的吊環(huán)。
[0008]所述自動(dòng)吊卡包括自動(dòng)吊卡壓蓋、自動(dòng)吊卡殼體、吊卡銷(xiāo)、復(fù)位彈簧、吊卡活門(mén)、鎖緊彈簧、活門(mén)鎖緊裝置、齒輪、齒輪驅(qū)動(dòng)裝置、活門(mén)解鎖裝置、液壓缸；所述吊卡銷(xiāo)為U型結(jié)構(gòu)，一端長(zhǎng)一端短，長(zhǎng)的一端為空心管，用于放置復(fù)位彈簧，吊卡銷(xiāo)安裝在吊卡殼體的U型軌道內(nèi)；所述自動(dòng)吊卡壓蓋安裝在吊卡殼體的上表面，所述復(fù)位彈簧上端頂在自動(dòng)吊卡壓蓋的內(nèi)表面；所述吊卡活門(mén)外緣具有齒條結(jié)構(gòu)，安裝在吊卡殼體的吊卡活門(mén)槽內(nèi)；所述齒輪通過(guò)銷(xiāo)軸安裝在吊卡殼體上，齒輪與吊卡活門(mén)嚙合，所述齒輪驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)活門(mén)的開(kāi)關(guān)；所述齒輪還連接活門(mén)鎖緊裝置，活門(mén)鎖緊裝置的另一端連接鎖緊彈簧，所述鎖緊彈簧安裝在吊卡殼體的彈簧孔內(nèi)，鎖緊彈簧使活門(mén)鎖緊裝置鎖緊齒輪，從而實(shí)現(xiàn)吊卡活門(mén)的鎖緊，活門(mén)鎖緊裝置還連接有活門(mén)解鎖裝置，活門(mén)鎖緊裝置為常鎖機(jī)構(gòu)；活門(mén)解鎖裝置的液壓缸可安裝在吊卡殼體上，也可單獨(dú)安裝。
[0009]所述吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)裝置主要包括支撐柱、連接軸、吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)槽、旋轉(zhuǎn)裝置、吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)升降裝置；所述旋轉(zhuǎn)裝置通過(guò)軸承或軸套連接在作業(yè)平臺(tái)上，所述吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)升降裝置通過(guò)螺紋連接在旋轉(zhuǎn)裝置上，所述支撐柱通過(guò)螺紋與吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)升降裝置連接；連接軸通過(guò)焊接與支撐柱連接；所述吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)槽焊接在連接軸上，吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)槽為一平板結(jié)構(gòu)，具有吊卡導(dǎo)向面，主要用于承接自動(dòng)吊卡；該吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)裝置包括有兩套，都安裝在作業(yè)平臺(tái)上，且關(guān)于作業(yè)井口對(duì)稱(chēng)。
[0010]所述吊環(huán)摘掛裝置通過(guò)螺栓安裝在作業(yè)大鉤的下端；吊環(huán)摘掛裝置的內(nèi)部安裝有驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)裝置連接伸縮桿并使伸縮桿伸出或縮回，從而撐開(kāi)或收回吊環(huán)；所述導(dǎo)向頭安裝在伸縮桿的端部。
[0011]所述吊環(huán)扶正裝置主要包括支撐底座、吊環(huán)扶正升降裝置、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置、主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪、前后扶正臂、左右扶正臂、雙活塞桿液壓缸、伸縮桿；所述支撐底座通過(guò)焊接固定在作業(yè)平臺(tái)系統(tǒng)上；所述吊環(huán)扶正升降裝置焊接在支持底座上；所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)螺栓固定在吊環(huán)扶正升降裝置上；所述主動(dòng)齒輪與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置連接，從而將旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞至主動(dòng)齒輪上；主動(dòng)齒輪兩側(cè)的從動(dòng)齒輪與主動(dòng)齒輪嚙合；所述前后扶正臂分別與兩側(cè)的從動(dòng)齒輪連接；所述雙活塞桿液壓缸安裝在其中一根前后扶正臂上；所述雙活塞桿液壓缸兩側(cè)連接伸縮桿。
[0012]所述自動(dòng)上卸扣系統(tǒng)包括支撐基座、液壓鉗軌道、液壓鉗底座、液壓鉗、液壓缸；所述支撐基座為框架結(jié)構(gòu)，焊接在作業(yè)平臺(tái)系統(tǒng)上；所述液壓鉗軌道焊接在支持基座上；液壓鉗底座上設(shè)有滾輪；液壓鉗通過(guò)螺栓連接在液壓鉗底座上，液壓缸推動(dòng)液壓鉗底座運(yùn)動(dòng)。
[0013]所述油管扶正推拉系統(tǒng)主要包括運(yùn)行軌道、導(dǎo)向桶、扶正臂、主扶正手、輔助扶正手、支撐基座；所述支撐基座焊接在作業(yè)平臺(tái)系統(tǒng)上；運(yùn)行軌道焊接在支撐基座上；所述導(dǎo)向桶為圓筒型結(jié)構(gòu)，由內(nèi)筒和外筒組成，上端具有導(dǎo)向面，導(dǎo)向桶的圓筒側(cè)面上具有油管進(jìn)出的缺口，導(dǎo)向桶通過(guò)連接的導(dǎo)向桶驅(qū)動(dòng)液壓缸在運(yùn)行軌道上運(yùn)動(dòng)；支撐基座上固定有2個(gè)固定銷(xiāo)軸，一個(gè)為扶正臂旋轉(zhuǎn)軸，另一個(gè)為扶正臂驅(qū)動(dòng)液壓缸的固定銷(xiāo)軸；扶正臂驅(qū)動(dòng)液壓缸通過(guò)銷(xiāo)軸與扶正臂連接，扶正臂驅(qū)動(dòng)液壓缸做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，扶正臂繞扶正臂旋轉(zhuǎn)軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而可將油管轉(zhuǎn)運(yùn)至井口 ；所述主扶正手通過(guò)銷(xiāo)軸連接在扶正臂上，主扶正手連接扶正手液壓缸；所述扶正臂中部還鉸接同步運(yùn)動(dòng)的四連桿輔助扶正機(jī)構(gòu)，四連桿輔助扶正機(jī)構(gòu)有兩個(gè)固定旋轉(zhuǎn)點(diǎn)，一個(gè)為四連桿球座焊接在支撐基座上，另一個(gè)為四連桿旋轉(zhuǎn)軸固定在扶正臂上。
[0014]所述油管舉升系統(tǒng)主要包括輸送臂、舉升導(dǎo)向架、舉升軌道、油管抓取臂、油管抓取臂驅(qū)動(dòng)軸、V型槽、油管滑車(chē)、V型槽支撐座、油管起升臂、吊卡承接板、油管抓取臂驅(qū)動(dòng)軸支撐座、基座、舉升臂；所述舉升臂通過(guò)銷(xiāo)軸固定在基座上，所述舉升臂前端的舉升導(dǎo)向架沿舉升軌道運(yùn)動(dòng)，舉升導(dǎo)向架與舉升液壓缸同時(shí)作為舉升臂的前端支撐，舉升臂內(nèi)部設(shè)計(jì)有輸送臂的運(yùn)行軌道；輸送臂與舉升臂配合，安裝在舉升臂的舉升軌道內(nèi)，所述輸送臂通過(guò)輸送液壓缸與基座連接，輸送液壓缸連接驅(qū)動(dòng)輸送臂沿運(yùn)行軌道前進(jìn)或后退，輸送臂內(nèi)部設(shè)計(jì)有吊卡承接板的運(yùn)行軌道；所述吊卡承接板安裝在輸送臂設(shè)計(jì)的軌道內(nèi)，并通過(guò)液壓缸銷(xiāo)軸將其與輸送臂固定連接；所述油管起升臂通過(guò)銷(xiāo)軸固定在輸送臂上，所述輸送臂的運(yùn)行軌道設(shè)計(jì)在吊卡承接板的支撐臂上；所述V型槽支撐座焊接在輸送臂上，V型槽通過(guò)銷(xiāo)軸與V型槽支撐座連接型槽上安裝有油管滑車(chē)，油管滑車(chē)通過(guò)與之連接的鏈條在V型槽上前后運(yùn)動(dòng)，液壓馬達(dá)通過(guò)鏈條驅(qū)動(dòng)油管滑車(chē)；所述油管抓取臂驅(qū)動(dòng)軸支撐座焊接在基座側(cè)面上，油管抓取臂焊接在油管抓取臂驅(qū)動(dòng)軸上，油管抓取臂驅(qū)動(dòng)軸通過(guò)軸承或軸套連接在油管抓取臂驅(qū)動(dòng)軸支撐座上。
[0015]所述地面排管系統(tǒng)主要包括端部固定支撐、油管滾動(dòng)軌道、擋塊、油管舉升裝置導(dǎo)向桿、懸臂支撐裝置、油管凳、油管橫擔(dān)；所述油管橫擔(dān)用來(lái)排列放置油管，橫擔(dān)至少設(shè)置一層，并且坐落在下方的油管凳上，油管凳排成與單層油管橫擔(dān)數(shù)量相同的排數(shù)，每排等間距設(shè)置多個(gè)油管凳，油管凳的高度能上下調(diào)節(jié)，每一排的油管凳按照井口遠(yuǎn)端高度高，井口近端高度低的原則擺放，同時(shí)，每一列油管凳的最高端在同一水平面上，使油管橫擔(dān)形成傾角，油管橫擔(dān)上設(shè)置有擋塊，防止油管滾出橫擔(dān)；所述端部固定支撐通過(guò)銷(xiāo)軸與上方的油管滾動(dòng)軌道連接，油管滾動(dòng)軌道下面還連接有多個(gè)懸臂支撐裝置，位于井口中線(xiàn)位置設(shè)置油管舉升裝置，油管舉升裝置上設(shè)置有油管舉升裝置導(dǎo)向桿，所述端部固定支撐比油管舉升裝置導(dǎo)向桿的端部距井口中線(xiàn)的距離短，端部固定支撐的高度低于油管舉升裝置導(dǎo)向桿的最高端的水平高度，所述懸臂支撐裝置的最高高度要低于端部固定支撐的水平高度，自井口近端至井口遠(yuǎn)端，懸臂支撐裝置的高度依次降低；所述懸臂支撐裝置的支撐臂上部支撐上設(shè)有油管滾動(dòng)軌道限位塊，防止油管滾動(dòng)軌道從支撐臂上滑落，油管滾動(dòng)軌道限位塊的高度應(yīng)小于支撐油管滾動(dòng)軌道的高度，所述懸臂支撐裝置可通過(guò)油管支撐臂升降桿調(diào)節(jié)高度，在油管凳、油管、油管橫擔(dān)所形成油管橋的兩側(cè)，兩個(gè)相對(duì)的懸臂支撐裝置的底部固定支撐的間距要大于最長(zhǎng)油管的長(zhǎng)度。
[0016]所述地面排管系統(tǒng)還包括導(dǎo)向裝置，導(dǎo)向裝置安裝在油管橫擔(dān)形成的油管橋的井口遠(yuǎn)端，導(dǎo)向裝置通過(guò)導(dǎo)向裝置的上部支撐能上下伸縮，所述上部支撐上端鉸接有導(dǎo)向桿，導(dǎo)向桿設(shè)有多個(gè)銷(xiāo)孔，上部支撐下端位于固定支撐上，所述導(dǎo)向桿和固定支撐之間鉸接有斜支撐；導(dǎo)向裝置安裝后，導(dǎo)向桿與油管滾動(dòng)軌道的端部之間，至少有一根油管的空間位置，導(dǎo)向裝置的高度至少要高于最上面一排油管橫擔(dān)的高度，導(dǎo)向桿末端距井口中線(xiàn)的距離應(yīng)小于油管橫擔(dān)距井口中線(xiàn)的距離，導(dǎo)向桿與油管橫擔(dān)在豎直平面內(nèi)的投影相交。
[0017]所述地面排管系統(tǒng)還包括油管分離裝置、單根油管存放裝置，所述油管分離裝置安裝在油管橫擔(dān)內(nèi)側(cè)，所述油管分離裝置包括舉升臂、導(dǎo)向桿、支撐柱，導(dǎo)向桿其中一端鉸接在舉升臂的上端，另一端搭接在支撐柱上，油管分離裝置通過(guò)自身的舉升臂能上下運(yùn)動(dòng)，分離油管前，油管分離裝置舉升臂的高度應(yīng)低于最上面一層油管的水平高度；單根油管存放裝置設(shè)置在油管橫擔(dān)與油管抓取臂之間，單根油管存放裝置離井口中線(xiàn)最遠(yuǎn)端的距離應(yīng)大于油管分離裝置離井口中線(xiàn)最近端的距離，同時(shí)油管分離裝置舉升后，油管分離裝置的導(dǎo)向桿與單根油管存放裝置的導(dǎo)向桿相交或油管分離裝置的導(dǎo)向桿的最低端要高于單根油管存放裝置的最高端。單根油管存放裝置離井口中線(xiàn)遠(yuǎn)的一端高度高，離井口中線(xiàn)遠(yuǎn)的一端高度低，油管在重力作用下可在單根油管存放裝置上滾動(dòng)，單根油管存放裝置的最低端具有擋油管裝置，防止油管滾出單根油管存放裝置，油管舉升裝置抓取臂下降至最低端后，其最低端應(yīng)低于單根油管存放裝置的最低端，其抓取臂的最遠(yuǎn)端離井口中線(xiàn)的距離應(yīng)大于單根油管存放裝置的最近端離井口中線(xiàn)的距離。
[0018]所述控制系統(tǒng)主要由液壓控制系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)組成；所述液壓控制系統(tǒng)主要由通過(guò)液壓管線(xiàn)和液壓閥件依次連接的液壓泵、電機(jī)或柴油機(jī)組成；所述自動(dòng)控制系統(tǒng)主要由均與PLC控制器連接的電磁閥件、傳感元件組成；所述監(jiān)控系統(tǒng)主要由通過(guò)傳輸線(xiàn)相互連接的攝像頭、顯示屏組成。
[0019]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果:
1、實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化作業(yè)，既減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，又減少了安全隱患；
2、本發(fā)明配有自動(dòng)檢測(cè)控制系統(tǒng)以及監(jiān)控系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)作業(yè)的自動(dòng)化，同時(shí)減少了作業(yè)人員，尤其是井口操作人員；
3、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝/拆卸方便，并可根據(jù)井場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行布置；
4、根據(jù)現(xiàn)有的作業(yè)方式，創(chuàng)新設(shè)計(jì)了自動(dòng)吊卡，該吊卡可實(shí)現(xiàn)活門(mén)的自動(dòng)開(kāi)關(guān)以及吊卡銷(xiāo)的自動(dòng)摘掛；
5、吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)裝置可將吊卡轉(zhuǎn)移至井口，并且可將吊卡進(jìn)行舉升，實(shí)現(xiàn)了人工轉(zhuǎn)運(yùn)吊卡的功能，大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度；
6、吊環(huán)摘掛裝置安裝在作業(yè)大鉤上，在動(dòng)力裝置作用下可實(shí)現(xiàn)吊環(huán)的自動(dòng)摘掛；
7、油管扶正推拉系統(tǒng)的四連桿機(jī)構(gòu)與扶正臂同用一個(gè)動(dòng)力源，實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)動(dòng)，并且在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，在一定高度時(shí)四連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)軌跡能避開(kāi)井口中心線(xiàn)，不影響油管舉升裝置運(yùn)動(dòng)；
8、油管舉升裝置實(shí)現(xiàn)了油管從井口至井場(chǎng)的轉(zhuǎn)移，解決了現(xiàn)場(chǎng)搬抬油管作業(yè)；
9、井場(chǎng)排管裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，利用重力原理實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)排管作業(yè)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3為自動(dòng)吊卡系統(tǒng)示意圖。
[0023]圖4為自動(dòng)吊卡結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖5為圖4的俯視圖。
[0025]圖6為吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖7為圖6的俯視圖。
[0027]圖8為吊環(huán)摘掛裝置的安裝示意圖。
[0028]圖9為吊環(huán)摘掛裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖10為吊環(huán)扶正裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖11為圖9的俯視圖。
[0031]圖12為自動(dòng)上卸扣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖13為油管扶正推拉裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖14為油管扶正推拉裝置扶正對(duì)中油管時(shí)的示意圖圖15為油管舉升裝置俯視圖。
[0034]圖16為油管舉升裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖17為地面排管裝置俯視圖。
[0036]圖18為地面排管裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]圖19為油管分離裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖20為地面排管兩側(cè)懸臂支撐裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]圖21為地面排管導(dǎo)向裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040]其中:
I為作業(yè)平臺(tái)系統(tǒng)，11為作業(yè)平面，12為作業(yè)平臺(tái)護(hù)欄，13為作業(yè)平臺(tái)，14為防噴器組，15為支撐液壓缸，16為井口套管四通，17為平臺(tái)支撐底座，18為下橫梁，19為支撐立柱；
2為自動(dòng)吊卡系統(tǒng)，201為自動(dòng)吊卡，202為吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)裝置，203為吊環(huán)摘掛裝置，204為吊環(huán)扶正裝置，21為自動(dòng)吊卡壓蓋，22為自動(dòng)吊卡殼體，23為吊卡銷(xiāo)，24為復(fù)位彈簧，25為吊卡活門(mén)，26為鎖緊彈簧，27為活門(mén)鎖緊裝置，28為齒輪，29為齒輪驅(qū)動(dòng)裝置(液壓馬達(dá)或電機(jī)等)，210為活門(mén)解鎖裝置，211為液壓缸，212為支撐柱，213為連接軸，214為吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)槽，215為旋轉(zhuǎn)裝置，216為吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)升降裝置，217為作業(yè)大鉤，218為吊環(huán)，219為吊環(huán)摘掛裝置殼體，220為驅(qū)動(dòng)裝置，221為伸縮桿，222為導(dǎo)向頭，223為支撐底座，224為吊環(huán)扶正升降裝置，225為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置(液壓馬達(dá)或電機(jī)),226為主動(dòng)齒輪,227為從動(dòng)齒輪,228為前后扶正臂，229為左右扶正臂，230為雙活塞桿液壓缸，231為伸縮桿；
3為自動(dòng)上卸扣系統(tǒng)，31為支撐基座，32為液壓鉗軌道，33為液壓鉗底座，34為液壓鉗，35為液壓缸；
4為油管扶正推拉系統(tǒng)，41為銷(xiāo)軸,42為四連桿球座,43為運(yùn)行軌道,44為導(dǎo)向桶,45為油管,46為四連桿輔助扶正機(jī)構(gòu),47為扶正臂,48為扶正手液壓缸,49為主扶正手,410為四連桿旋轉(zhuǎn)軸，411為輔助扶正手，412為銷(xiāo)軸，413為導(dǎo)向桶驅(qū)動(dòng)液壓缸，414為支撐基座，415為扶正臂驅(qū)動(dòng)液壓缸，416為扶正臂旋轉(zhuǎn)軸；
5為油管舉升系統(tǒng)，51為輸送液壓缸，52為輸送臂，53為舉升導(dǎo)向架，54為舉升軌道，55為舉升液壓缸，56為油管抓取臂，57為油管抓取臂驅(qū)動(dòng)軸，58為液壓馬達(dá)，59為V型槽，510為油管滑車(chē)，511為V型槽支撐座，512為油管起升臂，513為吊卡承接板，514為油管抓取臂驅(qū)動(dòng)軸支撐座，515為基座，516為舉升臂；
6地面排管系統(tǒng)，61為油管,62為端部固定支撐,63為油管滾動(dòng)軌道,64為單根油管存放裝置，65為擋塊,66為油管分離裝置,67為油管抓取臂,68為油管舉升裝置,69為井口中線(xiàn)，610為油管舉升裝置導(dǎo)向桿，611為懸臂支撐裝置，612為導(dǎo)向裝置，613為油管橫擔(dān)，614為油管竟，661為油管分離裝置舉升臂,662為油管分離裝置導(dǎo)向桿,663為支撐臂,6111為底部固定支撐，6112為油管支撐臂升降桿，6113為油管支撐臂上部支撐，6114為油管支撐臂擋塊，6121為底部固定支撐，6122為上部支撐，6123為導(dǎo)向桿，6124為銷(xiāo)孔，6125為斜支撐；
7為控制系統(tǒng)；
8為井口。

【具體實(shí)施方式】
[0041]有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明及技術(shù)內(nèi)容，配合【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】如下，然而附圖僅提供參考與說(shuō)明之用，并非用來(lái)對(duì)本發(fā)明加以限制。
[0042]如圖1所示，本發(fā)明包括作業(yè)平臺(tái)系統(tǒng)1、自動(dòng)吊卡系統(tǒng)2、自動(dòng)上卸扣系統(tǒng)3、油管扶正推拉系統(tǒng)4、油管舉升系統(tǒng)5、地面排管系統(tǒng)6、控制系統(tǒng)7等；作業(yè)平臺(tái)系統(tǒng)I下端通過(guò)法蘭與井口套管四通16相連；自動(dòng)吊卡系統(tǒng)2、自動(dòng)上卸扣系統(tǒng)3通過(guò)焊接、螺紋連接或其它連接方式固定在作業(yè)平臺(tái)系統(tǒng)I上；油管扶正推拉系統(tǒng)4通過(guò)銷(xiāo)軸連接在自動(dòng)上卸扣系統(tǒng)3的基座上；油管舉升系統(tǒng)5安裝在井口的一側(cè)(自動(dòng)上卸扣系統(tǒng)3的一側(cè))，并且離作業(yè)平臺(tái)系統(tǒng)I有一定距離，同時(shí)，油管舉升系統(tǒng)5的V型槽要與井口中線(xiàn)69重合；地面排管系統(tǒng)6安裝在油管舉升系統(tǒng)5的任意一側(cè)，與油管舉升系統(tǒng)5配合實(shí)現(xiàn)油管的轉(zhuǎn)運(yùn)；作業(yè)平臺(tái)系統(tǒng)1、自動(dòng)吊卡系統(tǒng)2、自動(dòng)上卸扣系統(tǒng)3、油管扶正推拉系統(tǒng)4、油管舉升系統(tǒng)5、地面排管系統(tǒng)6分別與控制系統(tǒng)7相連。還包括動(dòng)力系統(tǒng)，所述動(dòng)力系統(tǒng)主要提供起下油管的動(dòng)力，主要由通井機(jī)和井架，或修井機(jī)，或其它型式的作業(yè)機(jī)組成。所述控制系統(tǒng)主要由液壓控制系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)組成；所述液壓控制系統(tǒng)主要由通過(guò)液壓管線(xiàn)和液壓閥件依次連接的液壓泵、電機(jī)或柴油機(jī)組成；所述自動(dòng)控制系統(tǒng)主要由均與PLC控制器連接的電磁閥件、傳感元件組成，將傳感元件安裝在執(zhí)行部件上，用于采集數(shù)據(jù)信號(hào)，PLC用于處理數(shù)據(jù)，控制電磁閥件執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)作業(yè)的機(jī)械化操作；所述監(jiān)控系統(tǒng)主要由通過(guò)傳輸線(xiàn)相互連接的攝像頭、顯示屏組成，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)位置進(jìn)行安裝，用于監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)情況。
[0043]如圖2所示，作業(yè)平臺(tái)系統(tǒng)I包括作業(yè)平面11，作業(yè)平臺(tái)護(hù)欄12，作業(yè)平臺(tái)13，防噴器組14，支撐液壓缸15，平臺(tái)支撐底座17，下橫梁18，支撐立柱19等；作業(yè)平臺(tái)系統(tǒng)I通過(guò)下橫梁18的法蘭與井口套管四通16相連，實(shí)現(xiàn)作業(yè)平臺(tái)系統(tǒng)I的連接固定；防噴器組14安裝在下橫梁18上；支撐液壓缸15通過(guò)螺紋連接固定在下橫梁18上，作業(yè)平面11通過(guò)銷(xiāo)軸與支撐液壓缸15連接，作業(yè)平面11用于作業(yè)時(shí)承接自動(dòng)吊卡懸掛管柱的重量，這樣通過(guò)作業(yè)平面11、支撐液壓缸15、下橫梁18將油管重量傳遞至井口四通16上；作業(yè)平臺(tái)13由框架結(jié)構(gòu)焊接而成，上面鋪設(shè)了防滑板，作業(yè)平臺(tái)13通過(guò)銷(xiāo)軸與四根支撐立柱19相連；作業(yè)平臺(tái)護(hù)欄12通過(guò)護(hù)欄套安裝在作業(yè)平臺(tái)13上，護(hù)欄套焊接在作業(yè)平臺(tái)13上；4個(gè)平臺(tái)支撐底座17通過(guò)銷(xiāo)軸與4根支撐立柱19相連，4個(gè)平臺(tái)支撐底座17通過(guò)與地面接觸輔助支撐作業(yè)平臺(tái)系統(tǒng)I。
[0044]如圖3所示，自動(dòng)吊卡系統(tǒng)2包括自動(dòng)吊卡201，吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)裝置202，吊環(huán)摘掛裝置203，吊環(huán)扶正裝置204。吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)裝置202、吊環(huán)扶正裝置204安裝固定在作業(yè)平臺(tái)系統(tǒng)I上，吊環(huán)摘掛裝置203采用螺栓安裝在作業(yè)大鉤上；吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)裝置202用于承接并轉(zhuǎn)運(yùn)自動(dòng)吊卡201,吊環(huán)摘掛裝置203用于摘掛吊環(huán)，吊環(huán)扶正裝置204用于扶正吊環(huán)。
[0045]如圖4?5所示，自動(dòng)吊卡201主要由自動(dòng)吊卡壓蓋21，自動(dòng)吊卡殼體22，吊卡銷(xiāo)23，復(fù)位彈簧24，吊卡活門(mén)25，鎖緊彈簧26，活門(mén)鎖緊裝置27，齒輪28，齒輪驅(qū)動(dòng)裝置29，活門(mén)解鎖裝置210，液壓缸211等組成；吊卡銷(xiāo)23為“U”型結(jié)構(gòu)，一端長(zhǎng)一端短，長(zhǎng)的一端為空心管，用于放置復(fù)位彈簧24，吊卡銷(xiāo)23安裝在吊卡殼體22的“U”型軌道內(nèi)；自動(dòng)吊卡壓蓋21安裝在吊卡殼體22的上表面，使復(fù)位彈簧24具有一定的預(yù)緊力，同時(shí)防止吊卡銷(xiāo)23脫出；吊卡活門(mén)25外緣具有齒條結(jié)構(gòu)，安裝在吊卡殼體22的吊卡活門(mén)槽內(nèi)；齒輪28通過(guò)銷(xiāo)軸安裝在吊卡殼體22上，齒輪28與吊卡活門(mén)25嚙合，齒輪驅(qū)動(dòng)裝置29驅(qū)動(dòng)齒輪28旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)活門(mén)的開(kāi)關(guān)；鎖緊彈簧26安裝在吊卡殼體22的彈簧孔內(nèi)，鎖緊彈簧26使活門(mén)鎖緊裝置27鎖緊齒輪28，從而實(shí)現(xiàn)吊卡活門(mén)25的鎖緊，活門(mén)鎖緊裝置27為常鎖機(jī)構(gòu)，活門(mén)解鎖裝置210不工作時(shí)，吊卡活門(mén)25 —直處于鎖緊狀態(tài)，從而防止油管從吊卡活門(mén)25處脫出；活門(mén)解鎖裝置210的液壓缸211可安裝在吊卡殼體22上，也可單獨(dú)安裝，液壓缸211帶動(dòng)活門(mén)解鎖裝置210運(yùn)動(dòng)，從而使活門(mén)解鎖裝置210壓縮鎖緊彈簧26，使鎖緊裝置27解鎖，此時(shí)，齒輪驅(qū)動(dòng)裝置29即可通過(guò)齒輪28實(shí)現(xiàn)吊環(huán)活門(mén)25的開(kāi)關(guān)，液壓缸211帶動(dòng)活門(mén)解鎖裝置210復(fù)位后，鎖緊彈簧26復(fù)位，實(shí)現(xiàn)吊卡活門(mén)25的鎖緊。
[0046]如圖6?7所示，吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)裝置202主要由支撐柱212，連接軸213，吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)槽214，旋轉(zhuǎn)裝置215，吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)升降裝置216等組成；旋轉(zhuǎn)裝置215通過(guò)軸承或軸套連接在作業(yè)平臺(tái)13上，旋轉(zhuǎn)裝置215可帶動(dòng)吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)槽214旋轉(zhuǎn)一定角度；吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)升降裝置216通過(guò)螺紋連接在旋轉(zhuǎn)裝置215上，吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)升降裝置216可帶動(dòng)吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)槽214上升或下降一定距離；支撐柱212通過(guò)螺紋與吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)升降裝置216連接；連接軸213通過(guò)焊接與支撐柱212連接；吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)槽214焊接在連接軸213上，吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)槽214為一平板結(jié)構(gòu)，具有吊卡導(dǎo)向面，主要用于承接自動(dòng)吊卡219 ；該系統(tǒng)由兩個(gè)吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)裝置組成，都安裝在作業(yè)平臺(tái)13上，且關(guān)于作業(yè)井口 8對(duì)稱(chēng)；
如圖8?9所示，吊環(huán)摘掛裝置203主要由驅(qū)動(dòng)裝置220，伸縮桿221，導(dǎo)向頭222等組成；吊環(huán)摘掛裝置203通過(guò)螺栓安裝在作業(yè)大鉤217的下端；吊環(huán)摘掛裝置203的內(nèi)部安裝有驅(qū)動(dòng)裝置220，驅(qū)動(dòng)裝置220可使伸縮桿221伸出或縮回，從而撐開(kāi)或收回吊環(huán)218 ;導(dǎo)向頭222安裝在伸縮桿221的端部，主要用于導(dǎo)向吊環(huán)218，使吊環(huán)218摘掛時(shí)位于導(dǎo)向頭222 內(nèi)。
[0047]如圖10?11所示，吊環(huán)扶正裝置204主要由支撐底座223，吊環(huán)扶正升降裝置224，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置(液壓馬達(dá)或電機(jī))225，主動(dòng)齒輪226，從動(dòng)齒輪227，前后扶正臂228，左右扶正臂229，雙活塞桿液壓缸230，伸縮桿231等組成；支撐底座223通過(guò)焊接固定在作業(yè)平臺(tái)系統(tǒng)I上；吊環(huán)扶正升降裝置224焊接在支持底座223上，吊環(huán)扶正升降裝置224可使上部裝置上升或下降一定距離；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置225通過(guò)螺栓固定在吊環(huán)扶正升降裝置224上，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置225可使前后扶正臂228旋轉(zhuǎn)一定角度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)作業(yè)時(shí)的讓位；主動(dòng)齒輪226與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置225連接，從而將旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞至主動(dòng)齒輪226上；兩側(cè)的從動(dòng)齒輪227與主動(dòng)齒輪嚙合；前后扶正臂228分別與兩側(cè)的從動(dòng)齒輪227連接，這樣從動(dòng)齒輪227旋轉(zhuǎn)時(shí)，即可帶動(dòng)前后扶正臂228旋轉(zhuǎn)一定角度；雙活塞桿液壓缸230安裝在其中一根前后扶正臂上，主要為左右扶正臂229提供運(yùn)動(dòng)動(dòng)力；兩側(cè)的伸縮桿231與雙活塞桿液壓缸230通過(guò)螺紋連接；左右扶正臂229焊接或螺栓固定在伸縮桿231上。
[0048]如圖12所示，自動(dòng)上卸扣系統(tǒng)3包括支撐基座31，液壓鉗軌道32，液壓鉗底座33，液壓鉗34，液壓缸35 ;支撐基座31為框架結(jié)構(gòu)，焊接在作業(yè)平臺(tái)系統(tǒng)I上；液壓鉗軌道32焊接在支持基座31上；液壓鉗底座33上設(shè)有滾輪，可沿液壓鉗軌道32做遠(yuǎn)離或接近井口的運(yùn)動(dòng)；液壓鉗34通過(guò)螺栓連接在液壓鉗底座33上，主要由主鉗、背鉗、高低速換擋機(jī)構(gòu)、連接架等組成，主要用于油管的上卸扣操作；液壓缸35推動(dòng)液壓鉗底座33運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)液壓鉗的前進(jìn)或后退。
[0049]如圖13?14所示，油管扶正推拉系統(tǒng)4主要包括運(yùn)行軌道43，導(dǎo)向桶44，四連桿輔助扶正機(jī)構(gòu)46，扶正臂47，主扶正手49，輔助扶正手411，支撐基座414等；支撐基座414為框架焊接結(jié)構(gòu)，通過(guò)焊接連接在作業(yè)平臺(tái)系統(tǒng)上，支持基座414亦可與自動(dòng)上卸扣系統(tǒng)3的支撐基座31作為同一基座使用；運(yùn)行軌道43焊接在支撐基座414上，液壓鉗軌道43亦可與自動(dòng)上卸扣系統(tǒng)3的液壓鉗軌道32作為同一部件使用；導(dǎo)向桶44為圓筒型結(jié)構(gòu)，由內(nèi)筒和外筒組成，上端具有導(dǎo)向面，內(nèi)筒尺寸比導(dǎo)向油管的外徑稍大，導(dǎo)向桶44的圓筒側(cè)面上具有油管進(jìn)出的缺口，導(dǎo)向桶44安裝在底座上在運(yùn)行軌道上運(yùn)動(dòng)；導(dǎo)向桶驅(qū)動(dòng)液壓缸413驅(qū)動(dòng)導(dǎo)向桶44沿運(yùn)行軌道43運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)向桶驅(qū)動(dòng)液壓缸413亦可與自動(dòng)上卸扣系統(tǒng)3的液壓缸35作為同一液壓缸使用；支撐基座414上固定有2個(gè)固定銷(xiāo)軸，一個(gè)為扶正臂47旋轉(zhuǎn)軸416，扶正臂47繞該軸可旋轉(zhuǎn)一定角度，另一個(gè)為扶正臂驅(qū)動(dòng)液壓缸415的固定銷(xiāo)軸，該銷(xiāo)軸用于支撐固定液壓缸415 ;扶正臂驅(qū)動(dòng)液壓缸415通過(guò)銷(xiāo)軸41與扶正臂47連接，扶正臂驅(qū)動(dòng)液壓缸415做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，扶正臂47繞銷(xiāo)軸416做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而可將油管轉(zhuǎn)運(yùn)至井口 ；主扶正手49通過(guò)銷(xiāo)軸連接在扶正臂47上，扶正手液壓缸48可使主扶正手49翻轉(zhuǎn)90° ;四連桿輔助扶正機(jī)構(gòu)46有兩個(gè)固定旋轉(zhuǎn)點(diǎn)，一個(gè)為四連桿球座42焊接在支撐基座上，球頭可在四連桿球座42上在360°范圍內(nèi)傾斜一定的角度，從而適應(yīng)四連桿輔助扶正機(jī)構(gòu)46的運(yùn)行軌跡，另一個(gè)為四連桿旋轉(zhuǎn)軸410固定在扶正臂47上，與扶正臂47有一定傾角，四連桿輔助扶正機(jī)構(gòu)46隨扶正臂47同步運(yùn)動(dòng)，扶正臂47運(yùn)動(dòng)到井口時(shí)，輔助扶正手411同步運(yùn)動(dòng)至井口，實(shí)現(xiàn)對(duì)油管的扶正對(duì)中，如圖14所示，同時(shí)該旋轉(zhuǎn)軸410使四連桿輔助扶正機(jī)構(gòu)46的運(yùn)行軌跡在井口中心線(xiàn)69方向上避開(kāi)油管舉升系統(tǒng)5的運(yùn)行軌跡。
[0050]如圖15?16所示，油管舉升系統(tǒng)5主要包括輸送臂52，舉升導(dǎo)向架53，舉升軌道54，油管抓取臂56，油管抓取臂驅(qū)動(dòng)軸57，V型槽59，油管滑車(chē)510，V型槽支撐座511，油管起升臂512，吊卡承接板513，油管抓取臂驅(qū)動(dòng)軸支撐座514，基座515，舉升臂516等；基座515為框架焊接結(jié)構(gòu)，舉升臂516通過(guò)銷(xiāo)軸固定在基座515上，舉升臂516可在舉升液壓缸55的作用下舉升一定高度，舉升臂516后端沿固定銷(xiāo)軸旋轉(zhuǎn)一定角度，舉升臂516的前端的舉升導(dǎo)向架53沿舉升軌道54運(yùn)動(dòng)，舉升導(dǎo)向架53與舉升液壓缸55同時(shí)作為舉升臂516的前端支撐，這樣即可將油管舉升，舉升臂516內(nèi)部設(shè)計(jì)有輸送臂52的運(yùn)行軌道；輸送臂52與舉升臂516配合,安裝在舉升臂516的軌道內(nèi)，輸送臂52通過(guò)輸送液壓缸51與基座515連接，輸送液壓缸51運(yùn)動(dòng)可使輸送臂52沿運(yùn)行軌道前進(jìn)或后退，輸送臂52內(nèi)部設(shè)計(jì)有吊卡承接板513的運(yùn)行軌道；吊卡承接板513安裝在輸送臂52設(shè)計(jì)的軌道內(nèi)，通過(guò)液壓缸銷(xiāo)軸將其與輸送臂52固定連接，液壓缸可使吊卡承接板513前進(jìn)或后退，實(shí)現(xiàn)吊卡承接板513前后距離的調(diào)整；油管起升臂512通過(guò)銷(xiāo)軸固定在輸送臂52上，運(yùn)行軌道設(shè)計(jì)在吊卡承接板513的支撐臂上，運(yùn)行軌道為一傾斜的斜面，當(dāng)?shù)蹩ǔ薪影?13向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，油管起升臂512的一端固定，另一端沿由低到高的運(yùn)行軌道運(yùn)動(dòng)，油管起升臂512將油管的前端舉起，這樣可實(shí)現(xiàn)吊卡201與油管的脫離，同時(shí)可使油管順利向下滑動(dòng)，吊卡承接板513退回時(shí)，油管起升臂512下降至初始位置，該裝置只在起油管時(shí)使用；V型槽支撐座511焊接在輸送臂52上，V型槽59通過(guò)銷(xiāo)軸與V型槽支撐座511連接，V型槽59在液壓缸或其它動(dòng)力作用下可翻轉(zhuǎn)90° ;V型槽59上安裝有油管滑車(chē)510，油管滑車(chē)510在液壓馬達(dá)58的作用下可在V型槽59上前后運(yùn)動(dòng)，液壓馬達(dá)58通過(guò)鏈條驅(qū)動(dòng)油管滑車(chē)510 ;油管抓取臂驅(qū)動(dòng)軸支撐座514焊接在基座515側(cè)面上，油管抓取臂驅(qū)動(dòng)軸57通過(guò)軸承或軸套連接在油管抓取臂驅(qū)動(dòng)軸支撐座514上，油管抓取臂56焊接在油管抓取臂驅(qū)動(dòng)軸57上，油管抓取臂驅(qū)動(dòng)軸57可旋轉(zhuǎn)一定角度，油管抓取臂驅(qū)動(dòng)軸57帶動(dòng)油管抓取臂56旋轉(zhuǎn)，這樣既可實(shí)現(xiàn)單根油管的抓取。
[0051]如圖17?21所示，地面排管系統(tǒng)6主要包括端部固定支撐62，油管滾動(dòng)軌道63，單根油管存放裝置64，擋塊65，油管分離裝置66，油管輸送裝置導(dǎo)向桿610，懸臂支撐裝置611，導(dǎo)向裝置612，油管凳614等；油管凳614排成與單層油管橫擔(dān)613數(shù)量相同的排數(shù)，每排等間距設(shè)置多個(gè)油管凳614，油管凳614的高度可調(diào)以適應(yīng)不同的井場(chǎng)，每一排的油管凳614按照井口遠(yuǎn)端高度高，井口近端高度低的原則擺放，同時(shí)，每一列油管凳614的最高端在同一水平面上，使油管橫擔(dān)613形成一定的傾角，從而使油管橋形成一定的傾斜角度，油管橫擔(dān)613上設(shè)置有擋塊65,防止油管滾出橫擔(dān)613 ;端部固定支撐62安裝于油管舉升裝置68或固定滑道端，端部固定支撐62比油管舉升裝置導(dǎo)向桿610的端部距井口中線(xiàn)69的距離短，端部固定支撐62的高度低于油管舉升裝置導(dǎo)向桿610的最高端的水平高度，端部固定支撐62的高度可調(diào)，以適應(yīng)不同的井場(chǎng)；端部固定支撐62通過(guò)銷(xiāo)軸與油管滾動(dòng)軌道63連接，從而實(shí)現(xiàn)油管滾動(dòng)軌道63的端部支撐及固定，在油管橋上端，通過(guò)多個(gè)懸臂支撐裝置611支撐油管滾動(dòng)軌道63，懸臂支撐裝置611的最高高度要低于端部固定支撐62的水平高度，自井口近端至井口遠(yuǎn)端，懸臂支撐裝置611的高度依次降低，使油管滾動(dòng)軌道63與水平面形成一定傾角，從而使油管在重力作用下在油管滾動(dòng)軌道63上滾動(dòng)；懸臂支撐裝置611的支撐臂上部支撐6113上，設(shè)有油管滾動(dòng)軌道限位塊6114，防止油管滾動(dòng)軌道63從支撐臂6113上滑落，油管滾動(dòng)軌道限位塊6114的高度應(yīng)小于支撐油管滾動(dòng)軌道63的高度，懸臂支撐裝置611的油管支撐臂升降桿6112可升降，從而適應(yīng)不同井場(chǎng)的地面，油管橋兩偵牝兩個(gè)相對(duì)的懸臂支撐裝置611的底部固定支撐6111的間距要大于最長(zhǎng)油管的長(zhǎng)度；
導(dǎo)向裝置612安裝在油管橋的井口遠(yuǎn)端，導(dǎo)向裝置612的上部支撐6122可伸縮以適應(yīng)不同油管排的高度，上部支撐6122與導(dǎo)向桿6123通過(guò)銷(xiāo)軸連接，導(dǎo)向桿6123設(shè)有多個(gè)銷(xiāo)孔，斜支撐6125通過(guò)銷(xiāo)軸一端與底部固定支撐6121相連,一端與導(dǎo)向桿6123相連,斜支撐6125與導(dǎo)向桿6123不同的銷(xiāo)孔連接可形成不同的傾斜角度。導(dǎo)向裝置612安裝后，導(dǎo)向桿6123與油管滾動(dòng)軌道63的端部之間，至少有一根油管的空間位置，導(dǎo)向裝置612的高度至少要高于最上面一排油管橫擔(dān)的高度，導(dǎo)向桿6123末端距井口中線(xiàn)69的距離應(yīng)小于油管橫擔(dān)613距井口中線(xiàn)69的距離，導(dǎo)向桿6123與油管橫擔(dān)613在豎直平面內(nèi)的投影相交；油管分離裝置66安裝在油管橫擔(dān)613內(nèi)側(cè)，且油管分離裝置舉升臂66可上下運(yùn)動(dòng)，分離油管前，油管分離裝置舉升臂66的高度應(yīng)低于最上面一層油管的水平高度。單根油管存放裝置64離井口中線(xiàn)最遠(yuǎn)端的距離應(yīng)大于油管分離裝置66離井口中線(xiàn)最近端的距離，同時(shí)油管分離裝置66舉升后，地面油管分離裝置的正視圖中，油管分離裝置66的導(dǎo)向桿662與單根油管存放裝置64的導(dǎo)向桿相交或油管分離裝置66的導(dǎo)向桿662的最低端要高于單根油管存放裝置64的最高端。單根油管存放裝置64離井口中線(xiàn)69遠(yuǎn)的一端高度高，離井口中線(xiàn)69遠(yuǎn)的一端高度低，從而單根油管存放裝置64具有一定的傾斜角度，油管在重力作用下可在單根油管存放裝置64上滾動(dòng)，單根油管存放裝置64的最低端具有擋油管裝置，防止油管滾出單根油管存放裝置64。油管舉升裝置抓取臂67下降至最低端后，其最低端應(yīng)低于單根油管存放裝置64的最低端，其抓取臂67的最遠(yuǎn)端離井口中線(xiàn)的距離應(yīng)大于單根油管存放裝置64的最近端離井口中線(xiàn)的距離。
[0052]起油管作業(yè)過(guò)程為:初始狀態(tài):一個(gè)自動(dòng)吊卡201承載井下油管重量，自動(dòng)吊卡201放置在座于井口 8的吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)裝置202 (設(shè)為“吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)裝置I”)上，油管舉升系統(tǒng)5舉升至最高點(diǎn)，待命。另一吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)裝置202(設(shè)為“吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)裝置2”)攜帶沒(méi)有懸掛管柱的自動(dòng)吊卡201處于最低點(diǎn)，待命。首先，吊環(huán)摘掛裝置203的驅(qū)動(dòng)裝置220使伸縮桿221伸出，導(dǎo)向頭222將吊環(huán)218撐開(kāi)，作業(yè)大鉤217下降，當(dāng)?shù)醐h(huán)218快接觸自動(dòng)吊卡201上表面時(shí)，吊環(huán)扶正裝置204的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置225使前后扶正臂228旋轉(zhuǎn)90°，前后扶正吊環(huán)218限定吊環(huán)的前后位置，吊環(huán)扶正升降裝置224下降，雙活塞桿液壓缸230帶動(dòng)伸縮桿231收縮，從而使左右扶正臂229限定吊環(huán)左右位置，吊環(huán)218繼續(xù)下降，當(dāng)?shù)醐h(huán)218的下表面下降至自動(dòng)吊卡201的上表面以下時(shí)，吊環(huán)摘掛裝置203的驅(qū)動(dòng)裝置220使伸縮桿221收縮，當(dāng)?shù)醐h(huán)218下降至自動(dòng)吊卡201的兩側(cè)耳孔內(nèi)時(shí)，吊環(huán)218在重力作用下處于豎直狀態(tài)，從而使吊環(huán)218掛入自動(dòng)吊卡201的耳孔內(nèi)。此時(shí)，吊環(huán)扶正裝置204的雙活塞桿液壓缸230帶動(dòng)伸縮桿231伸出，吊環(huán)扶正升降裝置224上升，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置225使前后扶正臂228反向旋轉(zhuǎn)90°，前后扶正臂228處于同一水平面的一條直線(xiàn)上，同時(shí)給作業(yè)大鉤217的運(yùn)行讓開(kāi)空間。作業(yè)大鉤217帶動(dòng)自動(dòng)吊卡201上行，自動(dòng)吊卡201的吊卡銷(xiāo)23在復(fù)位彈簧24及自身重力作用下下降，從而鎖住吊環(huán)218防止吊環(huán)218從自動(dòng)吊卡201的耳孔中脫出。自動(dòng)吊卡201離開(kāi)井口“吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)裝置I”的表面時(shí)，“吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)裝置I”在旋轉(zhuǎn)裝置215的作用下旋離井口 8，吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)升降裝置216帶動(dòng)“吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)裝置I”上升至最高點(diǎn)待命。當(dāng)下一根油管接箍露出井口 8后，“吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)裝置2”在旋轉(zhuǎn)裝置215的作用下將吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)槽214內(nèi)的自動(dòng)吊卡201轉(zhuǎn)運(yùn)至井口，自動(dòng)吊卡201的液壓缸211運(yùn)動(dòng)使吊卡活門(mén)25解鎖，齒輪驅(qū)動(dòng)裝置29驅(qū)動(dòng)齒輪28轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將吊卡活門(mén)25關(guān)閉，液壓缸211反向運(yùn)動(dòng)，活門(mén)鎖緊裝置27在鎖緊彈簧26的作用下鎖緊吊卡活門(mén)25。作業(yè)大鉤217下降，使油管接箍座于“吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)裝置2”內(nèi)的自動(dòng)吊卡201上。此時(shí)，自動(dòng)上卸扣系統(tǒng)3的液壓鉗34在液壓缸35的作用下，沿液壓鉗軌道32運(yùn)動(dòng)至井口 8，液壓鉗34卸油管扣，卸完油管扣后，液壓鉗34對(duì)好缺口，在液壓缸35的作用下退回。與此同時(shí)，油管扶正推拉系統(tǒng)4的扶正臂47在扶正臂驅(qū)動(dòng)液壓缸415的作用下運(yùn)動(dòng)至井口，主扶正手49在扶正手液壓缸48的作用下翻轉(zhuǎn)90°，輔助扶正手411在扶正臂47也運(yùn)動(dòng)至井口，從而使主扶正手49和輔助扶正手411將油管夾住。作業(yè)大鉤217上提油管，扶正臂驅(qū)動(dòng)液壓缸415運(yùn)動(dòng)，使主扶正手49推動(dòng)油管至油管舉升系統(tǒng)5上。在推動(dòng)油管運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由于油管扶正推拉系統(tǒng)4的四連桿旋轉(zhuǎn)軸410與扶正臂47有一定傾角，輔助扶正手411在下降至油管舉升系統(tǒng)5的舉升高度時(shí)，輔助扶正手411已偏移開(kāi)油管舉升系統(tǒng)5寬度方向的距離，輔助扶正手411能正常下降。主扶正手49將油管下端推至油管舉升系統(tǒng)5的油管滑車(chē)510上，主扶正手49在扶正手液壓缸48的作用下反向翻轉(zhuǎn)90°，使主扶正手49與扶正臂47處于一條直線(xiàn)上。作業(yè)大鉤217下降，油管滑車(chē)510在液壓馬達(dá)58的作用下拉動(dòng)油管沿V型槽59上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，油管舉升系統(tǒng)5的輸送臂52將吊卡承接板513輸送至井口 8的正上方，油管滑車(chē)510運(yùn)動(dòng)到合適位置后，自動(dòng)吊卡201下降后能恰好放置到吊卡承接板513上，自動(dòng)吊卡201的液壓缸211運(yùn)動(dòng)使吊卡活門(mén)25解鎖，齒輪驅(qū)動(dòng)裝置29驅(qū)動(dòng)齒輪28轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將吊卡活門(mén)25打開(kāi)，液壓缸211反向運(yùn)動(dòng)，活門(mén)鎖緊裝置27在鎖緊彈簧26的作用下鎖緊吊卡活門(mén)25。吊卡承接板513向前運(yùn)動(dòng),使油管起升臂512將油管的前端升起,從而自動(dòng)吊卡201與油管脫離，油管滑車(chē)510繼續(xù)向后運(yùn)動(dòng)，油管也隨著繼續(xù)向后滑動(dòng)，使油管為自動(dòng)吊卡201的提升讓出空間。作業(yè)大鉤217上提自動(dòng)吊卡201，自動(dòng)吊卡201脫離吊卡承接板513后，吊卡承接板513后退，使油管起升臂512下降至初始位置，輸送臂52在輸送液壓缸51作用下帶動(dòng)V型槽59后退至最底端后,舉升液壓缸55帶動(dòng)舉升臂516下降至最低端。V型槽59可翻轉(zhuǎn)90°，油管從油管滑車(chē)510上滾出，經(jīng)油管輸送裝置導(dǎo)向桿610將油管轉(zhuǎn)移至油管滾動(dòng)軌道63上，在油管滾動(dòng)軌道63的末端油管經(jīng)導(dǎo)向裝置612轉(zhuǎn)移至油管橋上，由于油管橋也具有一定的傾斜角度，油管在重力作用下，在油管橋上滾動(dòng)至井口近端。油管從油管滑車(chē)510上滾出后，V型槽59反向翻轉(zhuǎn)90°翻正，舉升臂516舉升至最高端，待命。與此同時(shí)，“吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)裝置I”在旋轉(zhuǎn)裝置215的作用下旋轉(zhuǎn)至井口 8的正上方，作業(yè)大鉤217帶動(dòng)自動(dòng)吊卡201下降，當(dāng)自動(dòng)吊卡201快與“吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)裝置I”的承接面接觸時(shí)，吊環(huán)扶正裝置204的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置225使前后扶正臂228旋轉(zhuǎn)90° ,前后扶正吊環(huán)218限定吊環(huán)的前后位置,雙活塞桿液壓缸230帶動(dòng)伸縮桿231收縮，從而使左右扶正臂229限定吊環(huán)左右位置，吊環(huán)218繼續(xù)下降，當(dāng)自動(dòng)吊卡201放于“吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)裝置I”內(nèi)時(shí)，吊環(huán)扶正裝置204的雙活塞桿液壓缸230帶動(dòng)伸縮桿231伸出，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置225使前后扶正臂228反向旋轉(zhuǎn)90°，前后扶正臂228處于同一水平面的一條直線(xiàn)上，給作業(yè)大鉤217的運(yùn)行讓開(kāi)空間。作業(yè)大鉤217帶動(dòng)空吊環(huán)218上提，“吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)裝置I”在旋轉(zhuǎn)裝置215的作用下攜帶自動(dòng)吊卡201旋離井口，并在吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)升降裝置216作用下下降至最低端，待命。這樣，此時(shí)狀態(tài)又回到起油管的初始狀態(tài)，如此循環(huán)，即可實(shí)現(xiàn)機(jī)械化起油管作業(yè)。
[0053]下油管作業(yè)過(guò)程為:初始狀態(tài):一個(gè)自動(dòng)吊卡201承載井下油管重量，自動(dòng)吊卡201放置在座于井口 8的吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)裝置202 (設(shè)為“吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)裝置I”)上，作業(yè)大鉤217懸掛另一自動(dòng)吊卡201在井口正上方待命，另一吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)裝置202 (設(shè)為“吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)裝置2” )下降至最低端待命。首先，油管分離裝置66在油管分離裝置舉升臂661的作用下舉升一定高度，從而從一層油管排上分離出單根油管，油管在油管分離裝置導(dǎo)向桿662的導(dǎo)向作用下，將油管轉(zhuǎn)移至單根油管存放裝置64上。V型槽59翻轉(zhuǎn)90°等待接收被抓取油管，油管抓取臂56在油管抓取臂驅(qū)動(dòng)軸57的作用下下降至最低點(diǎn)，油管抓取臂56在油管抓取臂驅(qū)動(dòng)軸57的作用下上升，抓取單根油管存放裝置64上的單根油管，油管抓取臂56上升至最高點(diǎn)后，油管滾動(dòng)至油管滑車(chē)510內(nèi)，V型槽59反向翻轉(zhuǎn)90°翻正，舉升臂516舉升至最高端，油管滑車(chē)510在液壓馬達(dá)58的作用下推動(dòng)油管前進(jìn)，使油管接箍露出吊卡承接板513的距離至少大于自動(dòng)吊卡201的高度，輸送臂52前進(jìn)使油管的前端位于井口 8的正上方，此時(shí)油管處于作業(yè)大鉤217懸掛的自動(dòng)吊卡201的上方，作業(yè)大鉤217的下方，兩只吊環(huán)218之間。作業(yè)大鉤217上提，油管進(jìn)入自動(dòng)吊卡201的開(kāi)口內(nèi)，然后，作業(yè)大鉤217下降，油管滑車(chē)510拉動(dòng)油管后退，使自動(dòng)吊卡201下降后恰好座于吊卡承接板513上，在齒輪驅(qū)動(dòng)裝置29的作用下關(guān)閉自動(dòng)吊卡201的吊卡活門(mén)25。作業(yè)大鉤217上提油管，油管滑車(chē)510根據(jù)油管的前行速度向前運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，油管扶正推拉系統(tǒng)的主扶正手49在扶正手液壓缸48的作用下翻轉(zhuǎn)90°，當(dāng)油管與主扶正手49接觸時(shí)，輸送臂52后退至最底端，然后，舉升臂516下降至最低端，待命。與此同時(shí)，導(dǎo)向桶44在導(dǎo)向桶驅(qū)動(dòng)液壓缸413的作用下運(yùn)動(dòng)至井口 8的正上方，扶正臂47在扶正臂驅(qū)動(dòng)液壓缸415的作用下，將油管轉(zhuǎn)移至井口正上方，作業(yè)大鉤217帶動(dòng)油管下降，油管在導(dǎo)向桶44的作用下繼續(xù)下行，同時(shí)輔助扶正手411隨扶正臂47也運(yùn)動(dòng)至井口，將油管夾住，實(shí)現(xiàn)油管的精確扶正對(duì)中，油管繼續(xù)下行，從而使油管下端進(jìn)入油管接箍?jī)?nèi)。導(dǎo)向桶44在導(dǎo)向桶驅(qū)動(dòng)液壓缸413的作用下遠(yuǎn)離井口，主扶正手49反向翻轉(zhuǎn)90°，扶正臂47在扶正臂驅(qū)動(dòng)液壓缸415的作用下遠(yuǎn)離井口 8，從而使主扶正手49和輔助扶正手411恢復(fù)至初始狀態(tài)。自動(dòng)上卸扣系統(tǒng)3的液壓鉗34在液壓缸35的作用下，沿液壓鉗軌道32運(yùn)動(dòng)至井口 8，液壓鉗34上油管扣，上完油管扣后，液壓鉗34對(duì)好缺口，在液壓缸35的作用下退回。作業(yè)大鉤217上提油管一段距離，自動(dòng)吊卡201的液壓缸211運(yùn)動(dòng)使吊卡活門(mén)25解鎖，齒輪驅(qū)動(dòng)裝置29驅(qū)動(dòng)齒輪28轉(zhuǎn)動(dòng),從而將吊卡活門(mén)25打開(kāi)，液壓缸211反向運(yùn)動(dòng)，活門(mén)鎖緊裝置27在鎖緊彈簧26的作用下鎖緊吊卡活門(mén)25?！暗蹩ㄞD(zhuǎn)運(yùn)裝置I”在旋轉(zhuǎn)裝置215的作用下帶動(dòng)井口的自動(dòng)吊卡201旋離井口 8，然后上升至最高點(diǎn)待命。作業(yè)大鉤217帶動(dòng)油管下降，當(dāng)油管接箍下入井內(nèi)時(shí)，“吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)裝置2 ”在旋轉(zhuǎn)裝置215的作用下旋轉(zhuǎn)至井口 8，用于接收作業(yè)大鉤217懸吊的自動(dòng)吊卡201。當(dāng)自動(dòng)吊卡201快與“吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)裝置2”的承接面接觸時(shí)，吊環(huán)扶正裝置204的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置225使前后扶正臂228旋轉(zhuǎn)90°，前后扶正吊環(huán)218限定吊環(huán)的前后位置，吊環(huán)扶正升降裝置224帶動(dòng)吊環(huán)扶正裝置204下降，雙活塞桿液壓缸230帶動(dòng)伸縮桿231收縮，從而使左右扶正臂229限定吊環(huán)左右位置，作業(yè)大鉤217繼續(xù)下降，當(dāng)自動(dòng)吊卡201放于“吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)裝置2”內(nèi)時(shí)，吊環(huán)扶正裝置204的雙活塞桿液壓缸230帶動(dòng)伸縮桿231伸出，吊環(huán)扶正升降裝置224帶動(dòng)吊環(huán)扶正裝置204上升，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置225使前后扶正臂228反向旋轉(zhuǎn)90°，前后扶正臂228處于同一水平面的一條直線(xiàn)上，給作業(yè)大鉤217的運(yùn)行讓開(kāi)空間。吊環(huán)摘掛裝置203的驅(qū)動(dòng)裝置220使伸縮桿221伸出，導(dǎo)向頭222將吊環(huán)218撐開(kāi)，作業(yè)大鉤217帶動(dòng)吊環(huán)218上升至吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)裝置202最高點(diǎn)的上端，“吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)裝置I”在旋轉(zhuǎn)裝置215的作用下旋轉(zhuǎn)至井口 8的正上方，作業(yè)大鉤217帶動(dòng)吊環(huán)218下降，當(dāng)?shù)醐h(huán)218快接觸自動(dòng)吊卡201上表面時(shí)，吊環(huán)扶正裝置204的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置225使前后扶正臂228旋轉(zhuǎn)90°，前后扶正吊環(huán)218限定吊環(huán)的前后位置，雙活塞桿液壓缸230帶動(dòng)伸縮桿231收縮，從而使左右扶正臂229限定吊環(huán)左右位置，吊環(huán)218繼續(xù)下降，當(dāng)?shù)醐h(huán)218的下表面下降至自動(dòng)吊卡201的上表面以下時(shí)，吊環(huán)摘掛裝置203的驅(qū)動(dòng)裝置220使伸縮桿221收縮，當(dāng)?shù)醐h(huán)218下降至自動(dòng)吊卡201的兩側(cè)耳孔內(nèi)時(shí)，吊環(huán)218在重力作用下處于豎直狀態(tài)，從而使吊環(huán)218掛入自動(dòng)吊卡201的耳孔內(nèi)。此時(shí)，吊環(huán)扶正裝置204的雙活塞桿液壓缸230帶動(dòng)伸縮桿231伸出，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置225使前后扶正臂228反向旋轉(zhuǎn)90°，前后扶正臂228處于同一水平面的一條直線(xiàn)上，同時(shí)給作業(yè)大鉤217的運(yùn)行讓開(kāi)空間，吊環(huán)扶正裝置204下降至最低端，待命。作業(yè)大鉤217帶動(dòng)自動(dòng)吊卡201上行，自動(dòng)吊卡201的吊卡銷(xiāo)23在復(fù)位彈簧24及自身重力作用下下降，從而鎖住吊環(huán)218防止吊環(huán)218從自動(dòng)吊卡201的耳孔中脫出，作業(yè)大鉤217帶動(dòng)自動(dòng)吊卡201上行一段距離，待命?！暗蹩ㄞD(zhuǎn)運(yùn)裝置I”在旋轉(zhuǎn)裝置215的作用下旋離井口 8，并在吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)升降裝置216的作用下下降至最低點(diǎn)，待命。這樣，此時(shí)狀態(tài)又回到下油管的初始狀態(tài)，如此循環(huán)，即可實(shí)現(xiàn)機(jī)械化下油管作業(yè)。
[0054]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，非用以限定本發(fā)明的專(zhuān)利范圍，其他運(yùn)用本發(fā)明的專(zhuān)利精神的等效變化，均應(yīng)俱屬本發(fā)明的專(zhuān)利范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種替代井口人工操作的機(jī)械化修井作業(yè)系統(tǒng)，其特征在于，包括作業(yè)平臺(tái)系統(tǒng)、自動(dòng)吊卡系統(tǒng)、自動(dòng)上卸扣系統(tǒng)、油管扶正推拉系統(tǒng)、油管舉升系統(tǒng)、地面排管系統(tǒng)、控制系統(tǒng)；所述作業(yè)平臺(tái)系統(tǒng)下端通過(guò)法蘭與井口套管四通相連；所述自動(dòng)吊卡系統(tǒng)、自動(dòng)上卸扣系統(tǒng)均固定在作業(yè)平臺(tái)系統(tǒng)上；所述油管扶正推拉系統(tǒng)通過(guò)銷(xiāo)軸連接在自動(dòng)上卸扣系統(tǒng)的基座上；所述油管舉升系統(tǒng)安裝在自動(dòng)上卸扣系統(tǒng)的一側(cè)，并且與作業(yè)平臺(tái)系統(tǒng)具有距離間隔，同時(shí)，油管舉升系統(tǒng)上具有V型槽并且V型槽要與井口中線(xiàn)重合；所述地面排管系統(tǒng)安裝在油管舉升系統(tǒng)的任意一側(cè)，與油管舉升系統(tǒng)配合實(shí)現(xiàn)油管的轉(zhuǎn)運(yùn)；所述作業(yè)平臺(tái)系統(tǒng)、自動(dòng)吊卡系統(tǒng)、自動(dòng)上卸扣系統(tǒng)、油管扶正推拉系統(tǒng)、油管舉升系統(tǒng)、地面排管系統(tǒng)分別與控制系統(tǒng)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種替代井口人工操作的機(jī)械化修井作業(yè)系統(tǒng)，其特征在于，所述作業(yè)平臺(tái)系統(tǒng)包括作業(yè)平面、作業(yè)平臺(tái)護(hù)欄、作業(yè)平臺(tái)、防噴器組、支撐液壓缸、平臺(tái)支撐底座、下橫梁、支撐立柱；所述下橫梁通過(guò)自身的法蘭與井口套管四通相連；所述防噴器組安裝在下橫梁上；所述支撐液壓缸下端通過(guò)螺紋連接固定在下橫梁上，所述作業(yè)平面通過(guò)銷(xiāo)軸與支撐液壓缸上端連接；所述作業(yè)平面外圍設(shè)置有作業(yè)平臺(tái)，所述作業(yè)平臺(tái)由框架結(jié)構(gòu)焊接而成，上面鋪設(shè)了防滑板，作業(yè)平臺(tái)通過(guò)銷(xiāo)軸與四根支撐立柱相連；所述作業(yè)平臺(tái)護(hù)欄通過(guò)護(hù)欄套安裝在作業(yè)平臺(tái)上，護(hù)欄套焊接在作業(yè)平臺(tái)上；作業(yè)平臺(tái)底部設(shè)置支撐立柱，支撐立柱底部設(shè)置平臺(tái)支撐底座。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種替代井口人工操作的機(jī)械化修井作業(yè)系統(tǒng)，其特征在于，所述自動(dòng)吊卡系統(tǒng)包括自動(dòng)吊卡、吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)裝置、吊環(huán)摘掛裝置、吊環(huán)扶正裝置；所述吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)裝置、吊環(huán)扶正裝置同時(shí)安裝固定在作業(yè)平臺(tái)系統(tǒng)上，所述吊環(huán)摘掛裝置采用螺栓安裝在作業(yè)大鉤上，所述吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)裝置用于承接并轉(zhuǎn)運(yùn)自動(dòng)吊卡，吊環(huán)摘掛裝置用于摘掛自動(dòng)吊卡上的吊環(huán)，吊環(huán)扶正裝置用于扶正自動(dòng)吊卡上的吊環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種替代井口人工操作的機(jī)械化修井作業(yè)系統(tǒng)，其特征在于，所述自動(dòng)吊卡包括自動(dòng)吊卡壓蓋、自動(dòng)吊卡殼體、吊卡銷(xiāo)、復(fù)位彈簧、吊卡活門(mén)、鎖緊彈簧、活門(mén)鎖緊裝置、齒輪、齒輪驅(qū)動(dòng)裝置、活門(mén)解鎖裝置、液壓缸；所述吊卡銷(xiāo)為U型結(jié)構(gòu)，一端長(zhǎng)一端短，長(zhǎng)的一端為空心管，用于放置復(fù)位彈簧，吊卡銷(xiāo)安裝在吊卡殼體的U型軌道內(nèi)；所述自動(dòng)吊卡壓蓋安裝在吊卡殼體的上表面，所述復(fù)位彈簧上端頂在自動(dòng)吊卡壓蓋的內(nèi)表面；所述吊卡活門(mén)外緣具有齒條結(jié)構(gòu)，安裝在吊卡殼體的吊卡活門(mén)槽內(nèi)；所述齒輪通過(guò)銷(xiāo)軸安裝在吊卡殼體上，齒輪與吊卡活門(mén)嚙合，所述齒輪驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)活門(mén)的開(kāi)關(guān)；所述齒輪還連接活門(mén)鎖緊裝置，活門(mén)鎖緊裝置的另一端連接鎖緊彈簧，所述鎖緊彈簧安裝在吊卡殼體的彈簧孔內(nèi)，鎖緊彈簧使活門(mén)鎖緊裝置鎖緊齒輪，從而實(shí)現(xiàn)吊卡活門(mén)的鎖緊，活門(mén)鎖緊裝置還連接有活門(mén)解鎖裝置，活門(mén)鎖緊裝置為常鎖機(jī)構(gòu)；活門(mén)解鎖裝置的液壓缸可安裝在吊卡殼體上，也可單獨(dú)安裝。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種替代井口人工操作的機(jī)械化修井作業(yè)系統(tǒng)，其特征在于，所述吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)裝置主要包括支撐柱、連接軸、吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)槽、旋轉(zhuǎn)裝置、吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)升降裝置；所述旋轉(zhuǎn)裝置通過(guò)軸承或軸套連接在作業(yè)平臺(tái)上，所述吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)升降裝置通過(guò)螺紋連接在旋轉(zhuǎn)裝置上，所述支撐柱通過(guò)螺紋與吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)升降裝置連接；連接軸通過(guò)焊接與支撐柱連接；所述吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)槽焊接在連接軸上，吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)槽為一平板結(jié)構(gòu)，具有吊卡導(dǎo)向面，主要用于承接自動(dòng)吊卡；該吊卡轉(zhuǎn)運(yùn)裝置包括有兩套，都安裝在作業(yè)平臺(tái)上，且關(guān)于作業(yè)井口對(duì)稱(chēng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種替代井口人工操作的機(jī)械化修井作業(yè)系統(tǒng)，其特征在于，所述吊環(huán)摘掛裝置通過(guò)螺栓安裝在作業(yè)大鉤的下端；吊環(huán)摘掛裝置的內(nèi)部安裝有驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)裝置連接伸縮桿并使伸縮桿伸出或縮回，從而撐開(kāi)或收回吊環(huán)；所述導(dǎo)向頭安裝在伸縮桿的端部。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種替代井口人工操作的機(jī)械化修井作業(yè)系統(tǒng)，其特征在于，所述吊環(huán)扶正裝置主要包括支撐底座、吊環(huán)扶正升降裝置、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置、主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪、前后扶正臂、左右扶正臂、雙活塞桿液壓缸、伸縮桿；所述支撐底座通過(guò)焊接固定在作業(yè)平臺(tái)系統(tǒng)上；所述吊環(huán)扶正升降裝置焊接在支撐底座上；所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)螺栓固定在吊環(huán)扶正升降裝置上；所述主動(dòng)齒輪與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置連接，從而將旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞至主動(dòng)齒輪上；主動(dòng)齒輪兩側(cè)的從動(dòng)齒輪與主動(dòng)齒輪嚙合；所述前后扶正臂分別與兩側(cè)的從動(dòng)齒輪連接；所述雙活塞桿液壓缸安裝在其中一根前后扶正臂上；所述雙活塞桿液壓缸兩側(cè)連接伸縮桿。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種替代井口人工操作的機(jī)械化修井作業(yè)系統(tǒng)，其特征在于，所述自動(dòng)上卸扣系統(tǒng)包括支撐基座、液壓鉗軌道、液壓鉗底座、液壓鉗、液壓缸；所述支撐基座為框架結(jié)構(gòu)，焊接在作業(yè)平臺(tái)系統(tǒng)上；所述液壓鉗軌道焊接在支持基座上；液壓鉗底座上設(shè)有滾輪；液壓鉗通過(guò)螺栓連接在液壓鉗底座上，液壓缸推動(dòng)液壓鉗底座運(yùn)動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種替代井口人工操作的機(jī)械化修井作業(yè)系統(tǒng)，其特征在于，所述油管扶正推拉系統(tǒng)主要包括運(yùn)行軌道、導(dǎo)向桶、扶正臂、主扶正手、輔助扶正手、支撐基座；所述支撐基座焊接在作業(yè)平臺(tái)系統(tǒng)上；運(yùn)行軌道焊接在支撐基座上；所述導(dǎo)向桶為圓筒型結(jié)構(gòu)，由內(nèi)筒和外筒組成，上端具有導(dǎo)向面，導(dǎo)向桶的圓筒側(cè)面上具有油管進(jìn)出的缺口，導(dǎo)向桶通過(guò)連接的導(dǎo)向桶驅(qū)動(dòng)液壓缸在運(yùn)行軌道上運(yùn)動(dòng)；支撐基座上固定有2個(gè)固定銷(xiāo)軸，一個(gè)為扶正臂旋轉(zhuǎn)軸，另一個(gè)為扶正臂驅(qū)動(dòng)液壓缸的固定銷(xiāo)軸；扶正臂驅(qū)動(dòng)液壓缸通過(guò)銷(xiāo)軸與扶正臂連接，扶正臂驅(qū)動(dòng)液壓缸做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，扶正臂繞扶正臂旋轉(zhuǎn)軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而可將油管轉(zhuǎn)運(yùn)至井口 ；所述主扶正手通過(guò)銷(xiāo)軸連接在扶正臂上，主扶正手連接扶正手液壓缸；所述扶正臂中部還鉸接同步運(yùn)動(dòng)的四連桿輔助扶正機(jī)構(gòu)，四連桿輔助扶正機(jī)構(gòu)有兩個(gè)固定旋轉(zhuǎn)點(diǎn)，一個(gè)為四連桿球座焊接在支撐基座上，另一個(gè)為四連桿旋轉(zhuǎn)軸固定在扶正臂上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種替代井口人工操作的機(jī)械化修井作業(yè)系統(tǒng)，其特征在于，所述油管舉升系統(tǒng)主要包括輸送臂、舉升導(dǎo)向架、舉升軌道、油管抓取臂、油管抓取臂驅(qū)動(dòng)軸、V型槽、油管滑車(chē)、V型槽支撐座、油管起升臂、吊卡承接板、油管抓取臂驅(qū)動(dòng)軸支撐座、基座、舉升臂；所述舉升臂通過(guò)銷(xiāo)軸固定在基座上，所述舉升臂前端的舉升導(dǎo)向架沿舉升軌道運(yùn)動(dòng)，舉升導(dǎo)向架與舉升液壓缸同時(shí)作為舉升臂的前端支撐，舉升臂內(nèi)部設(shè)計(jì)有輸送臂的運(yùn)行軌道；輸送臂與舉升臂配合，安裝在舉升臂的舉升軌道內(nèi)，所述輸送臂通過(guò)輸送液壓缸與基座連接，輸送液壓缸連接驅(qū)動(dòng)輸送臂沿運(yùn)行軌道前進(jìn)或后退，輸送臂內(nèi)部設(shè)計(jì)有吊卡承接板的運(yùn)行軌道；所述吊卡承接板安裝在輸送臂設(shè)計(jì)的軌道內(nèi)，并通過(guò)液壓缸銷(xiāo)軸將其與輸送臂固定連接；所述油管起升臂通過(guò)銷(xiāo)軸固定在輸送臂上，所述輸送臂的運(yùn)行軌道設(shè)計(jì)在吊卡承接板的支撐臂上；所述V型槽支撐座焊接在輸送臂上，V型槽通過(guò)銷(xiāo)軸與V型槽支撐座連接；v型槽上安裝有油管滑車(chē)，油管滑車(chē)通過(guò)與之連接的鏈條在V型槽上前后運(yùn)動(dòng)，液壓馬達(dá)通過(guò)鏈條驅(qū)動(dòng)油管滑車(chē)；所述油管抓取臂驅(qū)動(dòng)軸支撐座焊接在基座側(cè)面上，油管抓取臂焊接在油管抓取臂驅(qū)動(dòng)軸上，油管抓取臂驅(qū)動(dòng)軸通過(guò)軸承或軸套連接在油管抓取臂驅(qū)動(dòng)軸支撐座上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種替代井口人工操作的機(jī)械化修井作業(yè)系統(tǒng)，其特征在于，所述地面排管系統(tǒng)主要包括端部固定支撐、油管滾動(dòng)軌道、擋塊、油管舉升裝置導(dǎo)向桿、懸臂支撐裝置、油管凳、油管橫擔(dān)；所述油管橫擔(dān)用來(lái)排列放置油管，橫擔(dān)至少設(shè)置一層，并且坐落在下方的油管凳上，油管凳排成與單層油管橫擔(dān)數(shù)量相同的排數(shù)，每排等間距設(shè)置多個(gè)油管凳，油管凳的高度能上下調(diào)節(jié)，每一排的油管凳按照井口遠(yuǎn)端高度高，井口近端高度低的原則擺放，同時(shí)，每一列油管凳的最高端在同一水平面上，使油管橫擔(dān)形成傾角，油管橫擔(dān)上設(shè)置有擋塊，防止油管滾出橫擔(dān)；所述端部固定支撐通過(guò)銷(xiāo)軸與上方的油管滾動(dòng)軌道連接，油管滾動(dòng)軌道下面還連接有多個(gè)懸臂支撐裝置，位于井口中線(xiàn)位置設(shè)置油管舉升裝置，油管舉升裝置上設(shè)置有油管舉升裝置導(dǎo)向桿，所述端部固定支撐比油管舉升裝置導(dǎo)向桿的端部距井口中線(xiàn)的距離短，端部固定支撐的高度低于油管舉升裝置導(dǎo)向桿的最高端的水平高度，所述懸臂支撐裝置的最高高度要低于端部固定支撐的水平高度，自井口近端至井口遠(yuǎn)端，懸臂支撐裝置的高度依次降低；所述懸臂支撐裝置的支撐臂上部支撐上設(shè)有油管滾動(dòng)軌道限位塊，防止油管滾動(dòng)軌道從支撐臂上滑落，油管滾動(dòng)軌道限位塊的高度應(yīng)小于支撐油管滾動(dòng)軌道的高度，所述懸臂支撐裝置可通過(guò)油管支撐臂升降桿調(diào)節(jié)高度，在油管凳、油管、油管橫擔(dān)所形成油管橋的兩側(cè)，兩個(gè)相對(duì)的懸臂支撐裝置的底部固定支撐的間距要大于最長(zhǎng)油管的長(zhǎng)度。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的一種替代井口人工操作的機(jī)械化修井作業(yè)系統(tǒng)，其特征在于，所述地面排管系統(tǒng)還包括導(dǎo)向裝置，導(dǎo)向裝置安裝在油管橫擔(dān)形成的油管橋的井口遠(yuǎn)端，導(dǎo)向裝置通過(guò)導(dǎo)向裝置的上部支撐能上下伸縮，所述上部支撐上端鉸接有導(dǎo)向桿，導(dǎo)向桿設(shè)有多個(gè)銷(xiāo)孔，上部支撐下端位于固定支撐上，所述導(dǎo)向桿和固定支撐之間鉸接有斜支撐；導(dǎo)向裝置安裝后，導(dǎo)向桿與油管滾動(dòng)軌道的端部之間，至少有一根油管的空間位置，導(dǎo)向裝置的高度至少要高于最上面一排油管橫擔(dān)的高度，導(dǎo)向桿末端距井口中線(xiàn)的距離應(yīng)小于油管橫擔(dān)距井口中線(xiàn)的距離，導(dǎo)向桿與油管橫擔(dān)在豎直平面內(nèi)的投影相交。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的一種替代井口人工操作的機(jī)械化修井作業(yè)系統(tǒng)，其特征在于，所述地面排管系統(tǒng)還包括油管分離裝置、單根油管存放裝置，所述油管分離裝置安裝在油管橫擔(dān)內(nèi)側(cè)，所述油管分離裝置包括舉升臂、導(dǎo)向桿、支撐柱，導(dǎo)向桿其中一端鉸接在舉升臂的上端，另一端搭接在支撐柱上，油管分離裝置通過(guò)自身的舉升臂能上下運(yùn)動(dòng)，分離油管前，油管分離裝置舉升臂的高度應(yīng)低于最上面一層油管的水平高度；單根油管存放裝置設(shè)置在油管橫擔(dān)與油管抓取臂之間，單根油管存放裝置離井口中線(xiàn)最遠(yuǎn)端的距離應(yīng)大于油管分離裝置離井口中線(xiàn)最近端的距離，同時(shí)油管分離裝置舉升后，油管分離裝置的導(dǎo)向桿與單根油管存放裝置的導(dǎo)向桿相交或油管分離裝置的導(dǎo)向桿的最低端要高于單根油管存放裝置的最高端；單根油管存放裝置離井口中線(xiàn)遠(yuǎn)的一端高度高，離井口中線(xiàn)遠(yuǎn)的一端高度低，油管在重力作用下可在單根油管存放裝置上滾動(dòng)，單根油管存放裝置的最低端具有擋油管裝置，防止油管滾出單根油管存放裝置，油管舉升裝置抓取臂下降至最低端后，其最低端應(yīng)低于單根油管存放裝置的最低端，其抓取臂的最遠(yuǎn)端離井口中線(xiàn)的距離應(yīng)大于單根油管存放裝置的最近端離井口中線(xiàn)的距離。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種替代井口人工操作的機(jī)械化修井作業(yè)系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)主要由液壓控制系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)組成；所述液壓控制系統(tǒng)主要由通過(guò)液壓管線(xiàn)和液壓閥件依次連接的液壓泵、電機(jī)或柴油機(jī)組成；所述自動(dòng)控制系統(tǒng)主要由均與PLC控制器連接的電磁閥件、傳感元件組成；所述監(jiān)控系統(tǒng)主要由通過(guò)傳輸線(xiàn)相互連接的攝像頭、顯示屏組成。
【文檔編號(hào)】E21B19/00GK104389532SQ201410013781
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年1月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月13日
【發(fā)明者】王民軒, 高廣啟, 魏斌, 付增, 羅文莉, 宋輝輝, 金鑫, 張方圓, 張輝, 郝麗偉, 岳振玉 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司勝利油田分公司采油工藝研究院