[發明專利]一種自動化修井機

有效

• 申請號: 201711033617.3
• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN107869315B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）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（專利權）人: 煙臺杰瑞石油裝備技術有限公司
• 主分類號: E21B19/00
• 分類號: E21B19/00;E21B19/10;E21B19/16
• 代理公司: 煙臺炳誠專利代理事務所(普通合伙) 37258
• 代理人: 李慧

本發明屬于石油設備領域，具體涉及一種自動化修井機，是由新型鉆具輸送裝置、鉆臺面機械手、鉆臺面自動液壓鉗、自動卡瓦、新型鉆桿上扣對中裝置、二層臺機械手、二層臺可折疊欄桿、自動吊卡、游車及吊環防晃裝置所組成的，各配套裝置及系統各自與控制系統連接，并集成在司鉆處進行集中控制，整個作業過程司鉆全程監控，實現管具上下鉆臺的無人化操作，并通過鉆臺面自動液壓鉗實現鉆桿對中和上扣的配合自動作業，所述游車與吊環防晃裝置通過扶正吊環，實現鉆桿在自動吊卡與二層臺機械手之間的移運。綜上所述，本發明減輕了操作工的勞動強度，提高工作效率，安全可靠。

技術領域

本發明屬于石油設備領域，具體涉及一種自動化修井機，用于實現修井作業的自動化。

背景技術

鉆井和修井作業中，傳統的方式為使用游車大鉤、液壓大鉗、吊鉗、吊卡等并配合二層臺及鉆臺面的若干名操作工實現修井作業，作業環境惡劣，作業過程勞動強度大，需要司鉆與各位置操作工的默契配合且作業危險性較高。目前鉆井和修井作業自動化機具的使用越來越多，修井過程的自動化成為一種趨勢。減少修井作業的作業人數，降低勞動強度及作業危險性，實現司鉆對修井過程的集中控制、修井作業各過程的自動銜接必將是未來修井作業的主要方向。

發明內容

本發明專利的目的是實現修井作業的自動化。通過二層臺機械手、游鉤及吊環防晃裝置、鉆臺面機械手、鉆臺面自動液壓鉗、自動吊卡、自動卡瓦、井口對中裝置、鉆具輸送裝置等自動化機具的配合使用，提高修井作業效率，降低作業勞動強度，提高作業安全性。通過集成司鉆控制，實現對修井過程的全程監控。

本發明為達到上述自動化修井作業和司鉆全程監控的作業過程，采用如下技術方案實現：

本發明自動化修井機包括鉆具輸送裝置、鉆臺、井架、鉆臺面機械手、鉆臺面井口對中裝置、鉆臺面自動液壓鉗、自動卡瓦、自動吊卡、二層臺、二層臺機械手、二層臺可折疊欄桿、游車及吊環防晃裝置、控制系統，其特征是：所述鉆具輸送裝置放置在鉆臺一側，與鉆臺、井架成線性排布，且鉆具輸送裝置具有能夠兩側起升并伸出的導軌及V型槽，能夠將鉆具輸送至臺面與自動吊卡配合實現鉆具的輸送；所述鉆臺面機械手通過導軌固定在鉆臺面上；所述鉆臺面井口對中裝置固定在自動卡瓦的兩側，保證鉆桿在輸送至井口，準備與自動卡瓦卡住的鉆具對接時的準確性；所述鉆臺面自動液壓鉗，能夠實現鉆桿的上、卸扣，在井口對中裝置將兩鉆桿對正并退出工作后，自動液壓鉗完成鉆桿的上扣；所述二層臺機械手固定在二層臺中間走道的下方，與自動吊卡配合實現鉆具的抓取和下放，與鉆臺面機械手配合實現鉆具在鉆臺面的排放；所述二層臺可折疊欄桿通過銷軸固定于二層臺中間走道上，實現欄桿免拆卸和可折疊；所述游車及吊環防晃裝置，能夠防止二層臺機械手與自動吊卡配合工作時吊環及鉆具的晃動，保證鉆具的交接順利完成；所述鉆具輸送裝置、鉆臺面機械手、鉆臺面井口對中裝置、自動液壓鉗、自動卡瓦、二層臺機械手及游車和吊環防晃裝置均各自與控制系統相連，實現司鉆的集中控制。

本發明的功能實現具體還可通過以下方案實現：

本發明所述鉆具輸送裝置包括鉆桿架調整座、鉆桿架、鉆桿撥叉、方鉆桿提升裝置、底座、導軌、滑車、V型槽、起升連桿、擋管樁、導軌起升及伸縮液缸等組成，其特征是：所述鉆桿架調整座機鉆桿架用于提供鉆桿的擺放，并通過調整高度和角度，實現鉆桿在鉆桿架上的運動，鉆桿架與調整座通過焊接方式連接，鉆桿架與中間導軌通過銷軸連接；所述鉆桿撥叉為圓弧型結構，通過液壓缸推動撥叉旋轉，提供鉆桿由鉆桿架向V型槽運動的動力，完成鉆桿的移運；所述方鉆桿提升裝置設計有V型槽，用于放置方鉆桿，該裝置固定于一側鉆桿架與導軌中間，實現方鉆桿及其他類似鉆具的上、下移運；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；所述導軌及滑車通過銷軸固定在鉆桿架的中間，通過液壓缸提供動力，通過起升連桿保證起升穩定性，能進行平行舉升或單側一定角度舉升，將放置于V型槽中的鉆具提升至一定高度，并可將V型槽向鉆臺面伸出，完成鉆具由地面至鉆臺面的移運和交接。