[發(fā)明專利]小修井口無人化作業(yè)裝備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811242315.1
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN109322628B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 石江超;崔海朋;劉魯西;張坤;徐以軍;鹿傳祥;朱寧;張超;王勇;姜高蕾
• 申請（專利權(quán)）人: 青島杰瑞工控技術(shù)有限公司
• 主分類號: E21B19/00
• 分類號: E21B19/00;E21B19/06;E21B19/10;E21B19/14;E21B19/16;E21B41/00
• 代理公司: 青島華慧澤專利代理事務(wù)所(普通合伙) 37247
• 代理人: 李新欣

1.一種小修井口無人化作業(yè)裝備，其特征在于，包括用作操控中心的司鉆控制臺、一體化平臺、用于提升管柱的液壓吊卡、用于卡持管柱的動力卡瓦、用于為管柱上扣或卸扣的修井鐵鉆工和用于抓取管柱定位井口或貓道口的定位擺管機(jī)械手；所述液壓吊卡、所述動力卡瓦、所述修井鐵鉆工和所述定位擺管機(jī)械手均與所述司鉆控制臺連接；

所述一體化平臺用于整個小修作業(yè)的操作平臺，所述定位擺管機(jī)械手、所述修井鐵鉆工和所述動力卡瓦均設(shè)置于所述一體化平臺的平臺面上；

在所述一體化平臺上設(shè)置有用于進(jìn)行管柱起放作業(yè)的管柱操作口；進(jìn)行管柱起放作業(yè)時，將所述管柱操作口設(shè)置于所述井口的正上方，所述動力卡瓦設(shè)置于所述管柱操作口的正上方；通過司鉆控制臺控制操作所述液壓吊卡、所述動力卡瓦、所述修井鐵鉆工和所述定位擺管機(jī)械手能夠?qū)崿F(xiàn)對管柱類部件移送及自動上扣或卸扣作業(yè)；

所述定位擺管機(jī)械手包括底座組、機(jī)械臂組和夾爪組；

所述機(jī)械臂組包括機(jī)械大臂和機(jī)械小臂，所述夾爪組包括大夾爪和小夾爪；所述機(jī)械大臂和所述大夾爪通過第一液壓油缸連接，通過所述第一液壓油缸所述大夾爪能夠在所述機(jī)械大臂上實(shí)現(xiàn)0-90°的翻轉(zhuǎn)運(yùn)動，所述機(jī)械小臂和所述小夾爪通過第二液壓油缸連接，通過所述第二液壓油缸所述小夾爪能夠在所述機(jī)械小臂上實(shí)現(xiàn)0-90°的翻轉(zhuǎn)運(yùn)動；所述機(jī)械小臂和所述機(jī)械大臂通過液壓旋轉(zhuǎn)馬達(dá)連接，能夠?qū)崿F(xiàn)所述機(jī)械小臂在所述機(jī)械大臂上0-180°翻轉(zhuǎn)運(yùn)動；

所述機(jī)械大臂和所述底座組連接，在所述底座組上集成磁致伸縮油缸，所述機(jī)械大臂能夠相對所述底座組做0-90°的翻轉(zhuǎn)運(yùn)動；

所述定位擺管機(jī)械手通過所述底座組固定于所述一體化平臺的平臺面上；

在所述大夾爪上安裝有管柱對中V型輪，在所述小夾爪上安裝有耐磨圓柱滾輪，通過所述大夾爪和所述小夾爪的配合，能夠夾緊不同管徑的管柱類部件，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)不同管徑的管柱類部件在井口或貓道口的精準(zhǔn)對中。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種小修井口無人化作業(yè)裝備，其特征在于，所述修井鐵鉆工包括修井鐵鉆工底座組，修井鐵鉆工機(jī)械臂組，液壓鉗本體；

所述修井鐵鉆工底座組，用于承托整個修井鐵鉆工，在所述修井鐵鉆工底座組上設(shè)置升降油缸，能夠調(diào)節(jié)高度來滿足不同高度的接箍狀態(tài)；

所述修井鐵鉆工機(jī)械臂組，用于連接所述修井鐵鉆工底座組和所述液壓鉗本體，在所述修井鐵鉆工機(jī)械臂組上集成磁致伸縮油缸，所述磁致伸縮油缸能夠控制油缸活塞桿的伸出長度，繼而精確控制機(jī)械臂的伸出長度，通過控制所述修井鐵鉆工機(jī)械臂伸縮長度能夠?qū)崿F(xiàn)一鍵定位井口；

所述液壓鉗本體，能夠通過更換牙座的方式滿足不同管徑規(guī)格管柱部件的上扣或卸扣操作。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種小修井口無人化作業(yè)裝備，其特征在于，所述修井鐵鉆工還包括扭矩監(jiān)控系統(tǒng)；所述扭矩監(jiān)控系統(tǒng)通過將編碼器集成到所述液壓鉗本體的行星齒輪上并同步旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)鉗頭旋轉(zhuǎn)圈數(shù)的限制進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自動對開口；并且所述扭矩監(jiān)控系統(tǒng)通過扭矩傳感器實(shí)時控制設(shè)備工作壓力，保證各規(guī)格油管的上扣或卸扣扭矩和各規(guī)格油管連接的安全性。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種小修井口無人化作業(yè)裝備，其特征在于，在所述一體化平臺包括平臺面、平臺支腿，所述平臺支腿的數(shù)量為4個，在每個平臺支腿上均安裝有液壓油缸，能夠調(diào)節(jié)平臺面的高度，以避讓一體化平臺下方的采油配套裝置，進(jìn)而滿足不同高度下的井口作業(yè)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種小修井口無人化作業(yè)裝備，其特征在于，在所述一體化平臺還包括用于方便作業(yè)人員上下平臺的伸縮梯，所述伸縮梯長度可調(diào)節(jié)，并且在運(yùn)輸過程中，所述伸縮梯能夠折疊至所述一體化平臺的底部；在所述一體化平臺上配備水平報警儀以保證作業(yè)安全。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種小修井口無人化作業(yè)裝備，其特征在于，所述液壓吊卡設(shè)置于所述動力卡瓦正上方的吊環(huán)上，所述修井鐵鉆工的鉗頭開口方向正對管柱操作口，所述定位擺管機(jī)械手的機(jī)械大臂的翻轉(zhuǎn)方向正對管柱操作口，且所述修井鐵鉆工和所述定位擺管機(jī)械手以管柱操作口為角點(diǎn)呈90°排列。