[發明專利]修井作業抽油桿上卸扣背鉗旋轉找正夾持裝置及使用方法

有效

• 申請號: 202011036702.7
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN111878017B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 岳吉祥;程鳴;周揚理;何坤元;滿善平;郭新軍;張興明;張國柱;綦耀光
• 申請（專利權）人: 勝利油田康貝石油工程裝備有限公司
• 主分類號: E21B19/16
• 分類號: E21B19/16
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 羅文遠

本發明涉及一種修井作業抽油桿上卸扣背鉗旋轉找正夾持裝置及使用方法。其技術方案是：包括旋轉基盤組件、導向夾持組件、杠桿式加力組件、拉桿式位移傳感器組件、旋轉動力組件和控制組件，旋轉基盤組件包括開口基盤和多個滾輪，滾輪安裝于動力鉗原背鉗位置，開口基盤依托滾輪轉動；導向夾持組件的夾持塊在導軌內前后移動，兩夾持塊實現夾持扳手方徑；夾持塊前端有夾持滑塊，夾持滑塊相對于夾持塊可相對運動，有益效果是：本發明安裝在修井抽油桿動力鉗背鉗上，與修井動力鉗配合使用，適用于小直徑油管上卸扣作業，本發明可以實現抽油桿的自動夾持，提高修井作業的效率，進而實現修井作業的自動化。

技術領域

本發明涉及一種油田修井作業設備領域，特別涉及一種修井作業抽油桿上卸扣背鉗旋轉找正夾持裝置及使用方法。

背景技術

傳統的修井作業方式以人工為主，需要人工扶正抽油桿后，抽油桿卡瓦夾持后，旋轉鎖緊，支撐整個作業活動，并隨著抽油桿由修井大鉤起吊，已完成整個抽油桿作業活動，存在著占用人工多、勞動強度大、野外露天施工環境差、安全風險高等問題，尤其抽油桿作業更加突出。抽油桿的夾持要求很高，夾持抽油桿凸緣的凸緣面在夾緊時必須成為一個完整的凸緣面，并且兩個半凸緣面在工作時必須在同一平面上，否則會發生安全事故。針對這些問題，設計一種可使凸緣面在同一平面上的抽油桿夾持機構顯得尤為重要。

油田修井作業中抽油桿動力鉗作業中，采用背鉗對正夾持扳手方徑，動鉗夾持接箍完成上卸扣作業。抽油桿在卡瓦上定位后，其扳手方徑位置是任意的，人工操作抽油桿上卸扣動力吊鉗，容易對正扳手方徑進行上卸扣作業，而在自動化作業中難以實現抽油桿上卸扣動力吊鉗背鉗對正扳手方徑。

發明內容

本發明的目的就是針對現有技術存在的上述缺陷，提供一種修井作業抽油桿上卸扣背鉗旋轉找正夾持裝置及使用方法，可以實現抽油桿的自動夾持，提高修井作業的效率，進而實現修井作業的自動化。

本發明提到的一種修井作業抽油桿上卸扣背鉗旋轉找正夾持裝置，其技術方案是：包括旋轉基盤組件、導向夾持組件、杠桿式加力組件、拉桿式位移傳感器組件、旋轉動力組件和控制組件，所述旋轉基盤組件包括開口基盤和多個滾輪，滾輪安裝于動力鉗原背鉗位置，開口基盤依托滾輪轉動；工作時，抽油桿從開口基盤進入，且抽油桿中心線于基盤中心線重合時停止；

導向夾持組件由夾持塊、導軌、夾持滑塊、壓力傳感器和復位彈簧片組成，夾持塊在導軌內前后移動，兩夾持塊實現夾持扳手方徑；夾持塊前端有夾持滑塊，夾持滑塊相對于夾持塊可相對運動，達到兩夾持塊夾持扳手方徑時產生相對滑動；復位彈簧片固定端安裝于夾持塊前端，另一端接觸夾持滑塊，實現夾持滑塊復位；

杠桿式加力組件包括兩個夾持桿、滑動鉸和雙向液壓缸組成，兩個夾持桿通過滑動鉸組成剪刀式杠桿結構，一側連接夾持塊，另一端連接雙向液壓缸，雙向液壓缸實現兩個夾持桿開合運動，從而帶動夾持塊在導軌內前后移動；

拉桿式位移傳感器組件包括拉桿式位移傳感器和24V直流電源，拉桿式位移傳感器的兩端連接于兩個夾持桿上，夾持桿運動帶動拉桿式位移傳感器運動，從而間接測量顯示兩個夾持滑塊之間距離；24V直流電源為拉桿式位移傳感器提供控制電源，拉桿式位移傳感器位置變化顯示不同電壓值；

旋轉動力組件包括步進電機或自鎖馬達和驅動齒輪，步進電機或自鎖馬達和驅動齒輪在動力鉗背鉗上；步進電機或自鎖馬達由PLC控制正反轉，通過驅動齒輪帶動開口基盤旋轉；

控制組件包括PLC控制器，根據拉桿式位移傳感器輸入電壓值變化實現對步進電機自鎖馬達控制，并進一步控制雙向液壓缸動作，實現對扳手方徑對正夾緊。

優選的，上述滾輪的數量不低于六個。

優選的，上述夾持塊和夾持滑塊采用V型或燕尾槽結構連接。

優選的，上述步進電機或自鎖馬達均帶有制動，可鎖死旋轉的開口基盤。