[发明专利]智能电动通井装置及方法

权利要求书

1.一种智能电动通井装置，包括吊卡（5）、吊环（6）、大钩（7）、动滑轮组（8）、钢丝绳（12）、顶定滑轮（10）、井架（11）、底定滑轮（14）、滚筒（15）、后联轴器（16）、减速器（17）、制动器（18）、前联轴器（19）、开关磁阻电机（20）、第一动力电缆（21）、控制盒（3）、信号传输电缆（13）、控制单元（22）、第二动力电缆（23）、工业电源输出端子（24）、上行程开关（9）、下行程开关（4）、底盘（25）和地锚（26）；其特征在于，所述井架（11）、底定滑轮（14）、滚筒（15）、减速器（17）、制动器（18）、开关磁阻电机（20）和控制单元（22）都固定在底盘（25）上；底盘（25）通过地锚（26）固定在地面上，保证整个装置工作时不发生移动和侧翻；油管（2）的接毂坐到吊卡（5）上，所述吊卡（5）挂在吊环（6）的下端，所述吊环（6）的上端挂在大钩（7）上，所述大钩（7）的上端和动滑轮组（8）相连，所述动滑轮组（8）连接钢丝绳（12）；所述顶定滑轮（10）固定在井架（11）的最高端，顶定滑轮（10）的中心在井口（1）的中心线上；所述钢丝绳（12）从顶定滑轮（10）的轮毂中穿过，并通过底定滑轮（14）连接到滚筒（15）上；所述滚筒（15）后端通过后联轴器（16）连接减速器（17），所述减速器（17）后端连接制动器（18），所述制动器（18）后端通过前联轴器（19）连接开关磁阻电机（20），所述开关磁阻电机（20）后端通过第一动力电缆（21）连接控制单元（22），所述控制单元（22）通过第二动力电缆（23）连接工业电源输出端子（24），所述控制盒（3）、上行程开关（9）、下行程开关（4）通过信号传输电缆（13）连接控制单元（22），所述上行程开关（9）固定在井架（11）的上端，顶定滑轮（10）的下方；所述下行程开关（4）固定在井架（11）的下端，井口（1）的上方。

2.根据权利要求1所述的智能电动通井装置，其特征在于，所述的控制盒（3）中有调速旋钮（31）、提升油管按钮（32）和下放油管按钮（33）。

3.一种智能电动通井方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）清理待修油井的现场，将智能电动通井装置放置在距离井口（1）一定距离处，使得顶定滑轮（10）的中心在井口（1）中心线上；打地锚（26），将底盘（25）固定在地面上；将控制单元（22）通过第二动力电缆（23）连接到油井现场的工业电源输出端子（24）上；

2）将整个油井管柱的油管（2）从油井中提升出来，并放到井场上的油管排上，包括如下步骤：

a.将油管（2）的接毂坐到吊卡（5）上，将吊环（6）的下端挂在吊卡（5）上；

b.按下控制盒（3）的提升油管按钮（32），控制单元（22）接收到开关磁阻电机（20）正向转动信号，控制开关磁阻电机（20）正向转动，输出一定的转速和扭矩；开关磁阻电机（20）经前联轴器（19）带动制动器（18）转动，经减速器（17）降低转速、提高扭矩后，经后联轴器（16）带动滚筒（15）转动，滚筒（15）以一定的速度和扭矩缠绕钢丝绳（12），钢丝绳（12）经过底定滑轮（14）、顶动滑轮（10）和动滑轮组（8）对大钩（7）产生大于油管（2）重力的拉力，大钩（7）经吊环（6）和吊卡（5）带动油管（2）向上运动；当上一根油管完全提出井口（1），下一根油管（2）的上接毂高出井口（1）一定高度时，松开提升油管按钮（32），控制单元（22）接收到开关磁阻电机（20）停止转动信号，控制开关磁阻电机（20）停止转动；

c.将上一根油管（2）停在井口（1）上空；将另一吊卡（5）置于井口（1）；

d.按下控制盒（3）的下放油管按钮（33），经过与步骤b相反的过程，当下一根油管（2）的上接毂坐到另一吊卡（5）上时，松开下放油管按钮（33），开关磁阻电机（20）停止转动；

e.井口的工作人员使用液压钳对上一根油管（2）卸扣，使得上一根油管（2）与油井管柱脱离；使用工具接住脱离的油管（2），并将油管（2）放置在井场上的油管排上；将吊环（6）与吊卡（5）分离，并将吊环（6）复位；

f.重复上述步骤a-e，将整个油井管柱的油管都提升出来, 放置在井场上的油管排上；

3）进行修井作业，修井结束后，将油井管柱的油管全部下放到井里去，包括如下步骤：

g.将油管排上的油管（2）的接毂坐到吊卡（5）上，将吊环（6）的下端挂在吊卡（5）上；按下提升油管按钮（32），大钩（7）带动油管（2）离开井场上的油管排到在井口（1）上空；

h.当油管（2）的下接毂和井口中油管的上接箍相接触时，松开提升油管按钮（32），使用液压钳上扣，使得井口（1）上方的油管（2）成为管柱的一部分；按下提升油管按钮（32），大钩（7）带动管柱向上运动一定长度，松开提升油管按钮（32）；把井口（1）的吊卡（5）搬离，放置到油管排附近；

i.按下下放油管按钮（33），油管（2）开始向下运动；当吊卡（5）坐到井口（1）上时，松开下放油管按钮（33）；将吊环（6）与吊卡（5）分离，并将吊环（6）复位；

j. 重复上述步骤g-i，将油管排上所有的油管都下放到油井中。