[发明专利]管柱自动化处理系统厂内联调试验装置及方法

说明书

本发明公开了陆地和海洋管柱自动化处理设备厂内联调试验装置和试验方法，本发明试验装置包括试验台架、工装底座、天车、抓管机、模拟井口、鼠洞以及相关的配套设施，该装置可分别进行陆地与海洋管柱自动化处理系统的联调试验，可实现管柱输送、建立根、排钻柱等功能，也可满足两套系统同时进行安装和试验。

技术领域

本发明属于石油机械制造技术领域，涉及一种管柱自动化处理设备厂内联调试验装置及方法。

背景技术

石油钻采装备作为石油工业的支柱，其先进性、智能化水平决定了石油勘探开发的技术水平，我国的石油钻采装备随着智能控制技术和信息技术的发展，智能化和自动化水平日益提高。管柱自动化处理系统是我国石油钻机智能化发展的最新成果，该系统可以代替人工完成钻具移运、连接、排放、下入和回收等繁重的体力劳动，具有保障作业安全、降低劳动强度、节省人工投入、提升作业效率等方面的优点。

管柱自动化处理系统从使用环境角度可分为陆地管柱自动化处理系统和海洋管柱自动化处理系统，陆地管柱自动化处理系统包括的设备主要是动力猫道、铁钻工、动力鼠洞、自动井架工、二层台机械手、液压卡瓦和液压吊卡等。海洋管柱自动化系统包括的设备主要是抓管吊机、动力猫道、铁钻工、柱式或桥式排管机、动力鼠洞和动力卡瓦等。

目前，国内石油装备制造企业在管柱自动化处理系统研制方面取得长足进步，但管柱自动化处理系统的厂内联调试验受制于试验条件和设施，在没有配套钻机的情况下只能完成系统内单台设备的功能试验和性能试验，整个系统的功能及可靠性无法得到验证，油田生产现场故障较多。

发明内容

本发明的目的是提供一种管柱自动化处理设备厂内联调试验装置，为多台设备功能试验和性能试验提供试验装置。

本发明的另一个目的是提供一种管柱自动化处理设备厂内联调试验方法。

本发明所采用的技术方案是，一种陆地管柱自动化处理设备厂内联调试验装置，包括试验台架，试验台架固定在工装底座上，工装底座上配套有立根台，工装底座上还开设有模拟井口和鼠洞；试验台架顶端设有可移动天车，试验台架一侧设置有抓管机；所述试验台架两侧可安装二层台，其中一侧二层台上安装有二层台机械手，另一侧二层台下方安装有井架工，天车悬吊装置下部安装有液压吊卡；试验台架安装抓管机的一侧安装有动力猫道，动力猫道垂直于两个二层台的连线，模拟井口附近安装有铁钻工。

进一步地，立根台与模拟井口之间安装有推扶臂。

进一步地，试验台架采用双联井架结构。

本发明另一技术方案是，一种海洋管柱自动化处理设备厂内联调试验装置，其特征在于，包括试验台架，试验台架固定在工装底座上，工装底座上配套有立根台，工装底座上还开设有模拟井口和鼠洞；试验台架顶端设有可移动天车，试验台架一侧设置有抓管机；所述试验台架内可安装动力指梁，动力指梁的上部安装有桥式排管机，试验台架安装抓管机的一侧固定有鹰抓机导轨，鹰抓机导轨上安装有鹰抓机，工装底座上还安装有柱式排管机，柱式排管机上部处于动力指梁中间。天车悬吊装置下部安装有液压吊卡；试验台架安装抓管机的一侧安装有动力猫道，动力猫道垂直于两个二层台的连线，模拟井口附近安装有铁钻工；

进一步地，试验台架采用双联井架结构。

本发明还提供了一种陆地管柱自动化处理设备厂内联调试验方法，采用上述陆地管柱自动化处理设备厂内联调试验装置，包括以下步骤：

步骤1：将待试验设备安装到位；

步骤2：连接各试验设备动力及控制系统，调试各单元设备功能；

步骤3：管柱自动化处理系统联合调试和试验过程如下：

1)钻具输送：操作抓管机，抓取钻具并放置在动力猫道架体上部，由动力猫道将钻具输送到工装底座，循环本过程完成钻具输送；

2)建立根：