[发明专利]海上平台用自动化修井机及修井方法

权利要求书

1.一种海上平台自动化修井机，涉及甲板(01)、钻台(02)和井架(03)，其特征在于：包括底盘举管模块(I)、钻台上下管模块(II)、二层台码管模块(III)、框型支撑柱(1)、小支撑柱(6)、液压控制系统和控制中心，所述底盘举管模块(I)包括底盘(11)和上管机械手(12)，上管机械手(12)设置在底盘(11)上，底盘(11)安装在甲板(01)上、位于钻台(02)的支架底部一侧；所述框型支撑柱(1)底部安装在靠近钻台(02)一端的底盘(11)上，小支撑柱(6)安装在靠近框型支撑柱(1)的底盘(11)上；所述钻台上下管模块(II)包括钻台底座(21)、上下管装置(22)和钻台机械手(23)，上下管装置(22)和钻台机械手(23)安装在钻台底座(21)上，钻台底座(21)固定在钻台(02)上，一端与井架(03)连接，其外端与小支撑柱(6)顶部连接；所述二层台码管模块(III)包括二层台底座(31)、码管装置(32)和二层台机械手(33)，码管装置(32)和二层台机械手(33)设置在二层台底座(31)上，二层台底座(31)的一端与井架(03)连接，其外端与框型支撑柱(1)的顶部连接；所述液压控制系统控制底盘举管模块(I)、钻台上下管模块(II)和二层台码管模块(III)的动作：底盘举管模块(I)实现料台上管、抓管、并通过上管机械手(12)实现举管及垂直送管，钻台上下管模块(II)通过上下管装置(22)实现接管、拉管至钻台面以上、并旋转180°沿钻台底座(21)纵向移动送至井口；二层台码管模块(III)通过码管装置(32)与二层台机械手(33)及钻台机械手(23)配合完成竖管、码管并固定，取管反之。

2.根据权利要求1所述的海上平台自动化修井机，其特征在于：所述底盘举管模块(I)的底盘(11)的左端设有铰接座，上管机械手(12)通过铰接座铰接在底盘(11)上，在底盘(11)和上管机械手(12)的支撑之间设有举升油缸(13)，举升油缸(13)带动上管机械手(12)臂绕铰轴从0°-90°摆动；所述底盘(11)的一侧安装有两套上油管机构一(14)，所述上油管机构一(14)可实现较低料台的上料，底盘(11)另一侧安装有两套上油管机构二(15)，所述上油管机构二(15)实现成捆管的上料，并可90°向内折叠；所述底盘(11)的右端安装有倒管机构和测长及定位装置，其底部安装有行走机构和液压支腿。

3.根据权利要求2所述的海上平台自动化修井机，其特征在于：所述上管机械手(12)包括支臂(121)、升降油缸(122)、机械手支架(123)、机械手(124)和抓管油缸(125)，两个机械手(124)分别安装在机械手支架(123)的上下端，抓管油缸(125)安装在机械手支架(123)上；所述机械手支架(123)和升降油缸(122)固定在支臂(121)上；所述支臂(121)底部设有铰接孔，上管机械手(12)通过支臂(121)底部的铰接孔铰接在底盘(11)上；抓管油缸(125)驱动机械手(124)的抓管，升降油缸(122)驱动机械手支架(123)及机械手(124)沿支臂(121)移动。

4.根据权利要求1所述的海上平台自动化修井机，其特征在于：所述钻台上下管模块(II)的钻台底座(21)为框型结构，钻台底座(21)上设有滑轨一(25)和可以XY向移动的滑座一(24)，所述上下管装置(22)固定在滑座一(24)上、并可沿XY向移动；所述钻台机械手(23)安装在钻台底座(21)的滑轨一(25)上、可沿滑轨一(25)纵行移动。

5.根据权利要求4所述的海上平台自动化修井机，其特征在于：所述钻台机械手(23)包括主臂(231)，所述主臂(231)顶部设有顶端座(232)，顶端座(232)内设有旋转油缸(233)；所述主臂(231)上安装有上下两套机械手装置，上机械手装置(234)安装在主臂(231)的顶端座(232)上，上机械手装置(234)可随顶端座(232)以180°旋转，旋转油缸(233)可控制上机械手装置(234)的角度；下机械手装置(235)安装在主臂(231)的背部，将底盘举管模块(I)上的上管机械手(12)送来的油管(04)转移给上机械手装置(234)；所述主臂(231)通过铰接座铰接在滑轨一(25)上。