[發(fā)明專(zhuān)利]一種自動(dòng)化修井機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711033617.3
• 申請(qǐng)日: 2017-10-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107869315B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李根;孫賢濤;張龍;王吉東;張碩輝;王慶朋;李旭東;左鵬;鮑傳祿;劉士堂
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 煙臺(tái)杰瑞石油裝備技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21B19/00
• 分類(lèi)號(hào): E21B19/00;E21B19/10;E21B19/16
• 代理公司: 煙臺(tái)炳誠(chéng)專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 37258
• 代理人: 李慧

1.一種自動(dòng)化修井機(jī)，包括鉆具輸送裝置、鉆臺(tái)、井架、鉆臺(tái)面機(jī)械手、鉆臺(tái)面井口對(duì)中裝置、鉆臺(tái)面自動(dòng)液壓鉗、自動(dòng)卡瓦、自動(dòng)吊卡、二層臺(tái)、二層臺(tái)機(jī)械手、二層臺(tái)可折疊欄桿、游車(chē)及吊環(huán)防晃裝置、控制系統(tǒng)，其特征是：所述鉆具輸送裝置放置在鉆臺(tái)一側(cè)，與鉆臺(tái)、井架成線性排布，且鉆具輸送裝置具有能夠兩側(cè)起升并伸出的導(dǎo)軌及V型槽，能夠?qū)@具輸送至臺(tái)面與自動(dòng)吊卡配合實(shí)現(xiàn)鉆具的輸送；所述鉆臺(tái)面機(jī)械手通過(guò)導(dǎo)軌固定在鉆臺(tái)面上；所述鉆臺(tái)面井口對(duì)中裝置固定在自動(dòng)卡瓦的兩側(cè)，保證鉆桿在輸送至井口，準(zhǔn)備與自動(dòng)卡瓦卡住的鉆具對(duì)接時(shí)的準(zhǔn)確性；所述鉆臺(tái)面自動(dòng)液壓鉗，能夠?qū)崿F(xiàn)鉆桿的上、卸扣，在井口對(duì)中裝置將兩鉆桿對(duì)正并退出工作后，自動(dòng)液壓鉗完成鉆桿的上扣；所述二層臺(tái)機(jī)械手固定在二層臺(tái)中間走道的下方，與自動(dòng)吊卡配合實(shí)現(xiàn)鉆具的抓取和下放，與鉆臺(tái)面機(jī)械手配合實(shí)現(xiàn)鉆具在鉆臺(tái)面的排放；所述二層臺(tái)可折疊欄桿通過(guò)銷(xiāo)軸固定于二層臺(tái)中間走道上，實(shí)現(xiàn)欄桿免拆卸和可折疊；所述游車(chē)及吊環(huán)防晃裝置，能夠防止二層臺(tái)機(jī)械手與自動(dòng)吊卡配合工作時(shí)吊環(huán)及鉆具的晃動(dòng)，保證鉆具的交接順利完成；所述鉆具輸送裝置、鉆臺(tái)面機(jī)械手、鉆臺(tái)面井口對(duì)中裝置、自動(dòng)液壓鉗、自動(dòng)卡瓦、二層臺(tái)機(jī)械手及游車(chē)和吊環(huán)防晃裝置均各自與控制系統(tǒng)相連，實(shí)現(xiàn)司鉆的集中控制，鉆具輸送裝置包括鉆桿架調(diào)整座、鉆桿架、鉆桿撥叉、方鉆桿提升裝置、底座、導(dǎo)軌、滑車(chē)、V型槽、起升連桿、擋管樁、導(dǎo)軌起升及伸縮液缸，所述鉆桿架調(diào)整座及鉆桿架用于提供鉆桿的擺放，并通過(guò)調(diào)整高度和角度，實(shí)現(xiàn)鉆桿在鉆桿架上的運(yùn)動(dòng)，鉆桿架與調(diào)整座通過(guò)焊接方式連接，鉆桿架與中間導(dǎo)軌通過(guò)銷(xiāo)軸連接；所述鉆桿撥叉為圓弧型結(jié)構(gòu)，通過(guò)液壓缸推動(dòng)撥叉旋轉(zhuǎn)，提供鉆桿由鉆桿架向V型槽運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力，完成鉆桿的移運(yùn)；所述方鉆桿提升裝置設(shè)計(jì)有V型槽，用于放置方鉆桿，實(shí)現(xiàn)方鉆桿的上、下移運(yùn)；所述V型槽具有伸縮液缸，能夠完成槽體一定角度的傾斜，接收來(lái)自鉆桿撥叉的鉆桿及方鉆桿提升裝置的方鉆桿及鉆具；所述導(dǎo)軌及滑車(chē)通過(guò)銷(xiāo)軸固定在鉆桿架的中間，通過(guò)液壓缸提供動(dòng)力，通過(guò)起升連桿保證起升穩(wěn)定性，能進(jìn)行平行舉升或單側(cè)一定角度舉升，將放置于V型槽中的鉆具提升至一定高度，并可將V型槽向鉆臺(tái)面伸出，完成鉆具由地面至鉆臺(tái)面的移運(yùn)和交接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)化修井機(jī)，其特征是：鉆臺(tái)面機(jī)械手包括固定于鉆臺(tái)面的導(dǎo)軌，機(jī)械手旋轉(zhuǎn)裝置，機(jī)械手連桿架及鉆具穩(wěn)定裝置、鉆具夾持裝置；所述導(dǎo)軌通過(guò)齒輪齒條實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)空間的擴(kuò)展；所述機(jī)械手旋轉(zhuǎn)裝置通過(guò)電機(jī)實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的360°旋轉(zhuǎn)；所述機(jī)械手通過(guò)抓取裝置實(shí)現(xiàn)鉆桿的抓取和移送功能，該抓取裝置能夠通過(guò)液缸完成抓取位置的前后、左右小范圍調(diào)節(jié)；通過(guò)扶持裝置實(shí)現(xiàn)鉆具的導(dǎo)向和扶正功能，及自動(dòng)吊卡的推送功能，保證鉆桿運(yùn)送過(guò)程中的對(duì)接順利完成；所述臺(tái)面機(jī)械手能夠?qū)崿F(xiàn)防銹油的自動(dòng)檢測(cè)和涂抹。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)化修井機(jī)，其特征是：鉆臺(tái)面自動(dòng)液壓鉗包括導(dǎo)軌、鉗體、驅(qū)動(dòng)裝置、穩(wěn)定機(jī)架及吊架化裝置；所述導(dǎo)軌及驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)鏈輪和鏈條實(shí)現(xiàn)鉗體、機(jī)架及吊架的前后運(yùn)動(dòng)；所述吊架能夠?qū)崿F(xiàn)鉗體的上下高度調(diào)節(jié)及傳遞反向扭矩；所述穩(wěn)定機(jī)架為鉗體上下運(yùn)動(dòng)提供結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，并保證穩(wěn)定性；所述鉗體能夠?qū)崿F(xiàn)鉆桿的上卸扣。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)化修井機(jī)，其特征是：鉆桿井口對(duì)中裝置包括連接樁及導(dǎo)軌、伸縮裝置、對(duì)中裝置；通過(guò)導(dǎo)軌為對(duì)中裝置的運(yùn)動(dòng)提供限位槽；所述伸縮裝置通過(guò)連桿結(jié)構(gòu)及液缸完成對(duì)中裝置的位置調(diào)節(jié)；所述對(duì)中裝置為喇叭槽形式，提供鉆桿對(duì)中的導(dǎo)向槽。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)化修井機(jī)，其特征是：二層臺(tái)機(jī)械手包括伸縮滑軌裝置、支撐箱體、步進(jìn)電機(jī)、主臂總成；通過(guò)減速電機(jī)提供機(jī)械手的前后運(yùn)動(dòng)；所述步進(jìn)電機(jī)固定于支撐箱體兩側(cè)，為機(jī)械手的伸長(zhǎng)和旋轉(zhuǎn)提供動(dòng)力；所述主臂總成為連桿機(jī)構(gòu)，保證抓取裝置的水平運(yùn)動(dòng)，完成機(jī)械手的伸長(zhǎng)和鉆具的抓取。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)化修井機(jī)，其特征是：游車(chē)及吊環(huán)防晃裝置包括安裝板、驅(qū)動(dòng)裝置、平行機(jī)構(gòu)、滑軌安裝板、防晃導(dǎo)軌；所述安裝板用于將防晃裝置安裝于井架上；所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)平行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)防晃裝置的伸出和收回；所述防晃導(dǎo)軌完成吊環(huán)的限位及穩(wěn)定。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)化修井機(jī)，其特征是：控制系統(tǒng)主要有液壓系統(tǒng)，自

動(dòng)控制系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)；所述液壓系統(tǒng)主要由動(dòng)力系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、管路組成；所述自

動(dòng)控制系統(tǒng)由PLC控制器及各類(lèi)電機(jī)、傳感器、線路組成；所述監(jiān)控系統(tǒng)主要由攝像

頭、傳感器、顯示屏、管線所組成。