[实用新型]一种油田修井机械化作业装置

摘要

本实用新型提供一种油田修井机械化作业装置，包括作业平台系统、自动吊卡系统、自动上卸扣系统、油管扶正推拉系统、油管举升系统、地面排管系统、控制系统；所述作业平台系统下端通过法兰与井口套管四通相连；所述自动吊卡系统、自动上卸扣系统均固定在作业平台系统上；所述油管扶正推拉系统通过销轴连接在自动上卸扣系统的基座上；所述油管举升系统安装在自动上卸扣系统的一侧；所述地面排管系统安装在油管举升系统的任意一侧，与油管举升系统配合实现油管的转运；其他系统分别与控制系统相连。本实用新型实现井口操作无人化，降低工人的劳动强度，提高作业安全性，确保管柱顺利起下。

主权项

一种油田修井机械化作业装置，其特征在于，包括作业平台系统、自动吊卡系统、自动上卸扣系统、油管扶正推拉系统、油管举升系统、地面排管系统、控制系统；所述作业平台系统下端通过法兰与井口套管四通相连；所述自动吊卡系统、自动上卸扣系统均固定在作业平台系统上；所述油管扶正推拉系统通过销轴连接在自动上卸扣系统的基座上；所述油管举升系统安装在自动上卸扣系统的一侧，并且与作业平台系统具有距离间隔，同时，油管举升系统上具有V型槽；所述地面排管系统安装在油管举升系统的任意一侧；所述作业平台系统、自动吊卡系统、自动上卸扣系统、油管扶正推拉系统、油管举升系统、地面排管系统分别与控制系统相连。2．根据权利要求1所述的一种油田修井机械化作业装置，其特征在于，所述作业平台系统包括作业平面、作业平台护栏、作业平台、防喷器组、支撑液压缸、平台支撑底座、下横梁、支撑立柱；所述下横梁通过自身的法兰与井口套管四通相连；所述防喷器组安装在下横梁上；所述支撑液压缸下端通过螺纹连接固定在下横梁上，所述作业平面通过销轴与支撑液压缸上端连接；所述作业平面外围设置有作业平台，所述作业平台由框架结构焊接而成，上面铺设了防滑板，作业平台通过销轴与四根支撑立柱相连；所述作业平台护栏通过护栏套安装在作业平台上，护栏套焊接在作业平台上；作业平台底部设置支撑立柱，支撑立柱底部设置平台支撑底座。3．根据权利要求1所述的一种油田修井机械化作业装置，其特征在于，所述自动吊卡系统包括自动吊卡、吊卡转运装置、吊环摘挂装置、吊环扶正装置；所述吊卡转运装置、吊环扶正装置同时安装固定在作业平台系统上，所述吊环摘挂装置采用螺栓安装在作业大钩上，所述吊卡转运装置用于承接并转运自动吊卡，吊环摘挂装置用于摘挂自动吊卡上的吊环，吊环扶正装置用于扶正自动吊卡上的吊环。4．根据权利要求3所述的一种油田修井机械化作业装置，其特征在于，所述自动吊卡包括自动吊卡压盖、自动吊卡壳体、吊卡销、复位弹簧、吊卡活门、锁紧弹簧、活门锁紧装置、齿轮、齿轮驱动装置、活门解锁装置、液压缸；所述吊卡销为U型结构，一端长一端短，长的一端为空心管，用于放置复位弹簧，吊卡销安装在吊卡壳体的U型轨道内；所述自动吊卡压盖安装在吊卡壳体的上表面，所述复位弹簧上端顶在自动吊卡压盖的内表面；所述吊卡活门外缘具有齿条结构，安装在吊卡壳体的吊卡活门槽内；所述齿轮通过销轴安装在吊卡壳体上，齿轮与吊卡活门啮合，所述齿轮驱动装置驱动齿轮旋转，从而实现活门的开关；所述齿轮还连接活门锁紧装置，活门锁紧装置的另一端连接锁紧弹簧，所述锁紧弹簧安装在吊卡壳体的弹簧孔内，锁紧弹簧使活门锁紧装置锁紧齿轮，从而实现吊卡活门的锁紧，活门锁紧装置还连接有活门解锁装置，活门锁紧装置为常锁机构；所述活门解锁装置通过液压缸安装在吊卡壳体上。5．根据权利要求3所述的一种油田修井机械化作业装置，其特征在于，所述吊卡转运装置主要包括支撑柱、连接轴、吊卡转运槽、旋转装置、升降装置；所述旋转装置通过轴承或轴套连接在转运平台上，所述升降装置通过螺纹连接在旋转装置上，所述支撑柱通过螺纹与升降装置连接；连接轴通过焊接与支撑柱连接；所述吊卡转运槽焊接在连接轴上，吊卡转运槽为一平板结构，具有吊卡导向面，主要用于承接自动吊卡；该吊卡转运装置包括有两套，都安装在作业平台上，且关于作业井口对称。6．根据权利要求3所述的一种油田修井机械化作业装置，其特征在于，所述吊环摘挂装置通过螺栓安装在作业大钩的下端；吊环摘挂装置的内部安装有驱动装置，驱动装置连接伸缩杆并使伸缩杆伸出或缩回，从而撑开或收回吊环，伸缩杆的端部安装有导向头。7．根据权利要求3所述的一种油田修井机械化作业装置，其特征在于，所述吊环扶正装置主要包括支撑底座、升降装置、旋转驱动装置、主动齿轮、从动齿轮、前后扶正臂、左右扶正臂、双活塞杆液压缸、伸缩杆；所述支撑底座通过焊接固定在作业平台系统上；所述升降装置焊接在支持底座上；所述旋转驱动装置通过螺栓固定在升降装置上；所述主动齿轮与旋转驱动装置连接，从而将旋转动力传递至主动齿轮上；主动齿轮两侧的从动齿轮与主动齿轮啮合；所述前后扶正臂分别与两侧的从动齿轮连接；所述双活塞杆液压缸安装在其中一根前后扶正臂上；所述双活塞杆液压缸两侧连接伸缩杆。8．根据权利要求1所述的一种油田修井机械化作业装置，其特征在于，所述自动上卸扣系统包括支撑基座、液压钳轨道、液压钳底座、液压钳、液压缸；所述支撑基座为框架结构，焊接在作业平台系统上；所述液压钳轨道焊接在支持基座上；液压钳底座上设有滚轮；液压钳通过螺栓连接在液压钳底座上，液压缸推动液压钳底座运动。9．根据权利要求1所述的一种油田修井机械化作业装置，其特征在于，所述油管扶正推拉系统主要包括运行轨道、导向桶、扶正臂、主扶正手、辅助扶正手、支撑基座；所述支撑基座焊接在作业平台系统上；运行轨道焊接在支撑基座上；所述导向桶为圆筒型结构，由内筒和外筒组成，上端具有导向面，导向桶的圆筒侧面上具有油管进出的缺口，导向桶通过连接的导向桶驱动液压缸在运行轨道上运动；支撑基座上固定有2个固定销轴，一个为扶正臂旋转轴，另一个为扶正臂驱动液压缸的固定销轴；扶正臂驱动液压缸通过扶正臂驱动液压缸的固定销轴与扶正臂连接，扶正臂驱动液压缸做直线运动时，扶正臂绕扶正臂旋转轴做旋转运动，从而可将油管转运至井口；所述主扶正手通过销轴连接在扶正臂上，主扶正手连接扶正手液压缸；所述扶正臂中部还铰接同步运动的四连杆辅助扶正机构，四连杆辅助扶正机构有两个固定旋转点，一个为四连杆球座焊接在支撑基座上，另一个为四连杆旋转轴固定在扶正臂上。10．根据权利要求1所述的一种油田修井机械化作业装置，其特征在于，所述油管举升系统主要包括输送臂、举升导向架、举升轨道、油管抓取臂、油管抓取臂驱动轴、V型槽、油管滑车、V型槽支撑座、油管起升臂、吊卡承接板、油管抓取臂驱动轴支撑座、基座、举升臂；所述举升臂通过销轴固定在基座上，所述举升臂的前端的举升导向架沿举升轨道运动，举升导向架与举升液压缸同时作为举升臂的前端支撑，举升臂内部设计有输送臂的运行轨道；输送臂与举升臂配合，安装在举升臂的举升轨道内，所述输送臂通过输送液压缸与基座连接，输送液压缸连接驱动输送臂沿运行轨道前进或后退，输送臂内部设计有吊卡承接板的运行轨道；所述吊卡承接板安装在输送臂设计的轨道内，并通过液压缸销轴将其与输送臂固定连接；所述油管起升臂通过销轴固定在输送臂上，所述输送臂的运行轨道设计在吊卡承接板的支撑臂上；所述V型槽支撑座焊接在输送臂上，V型槽通过销轴与V型槽支撑座连接；V型槽上安装有油管滑车，油管滑车通过与之连接的液压马达在V型槽上前后运动，液压马达通过链条驱动油管滑车；所述油管抓取臂驱动轴支撑座焊接在基座侧面上，油管抓取臂焊接在油管抓取臂驱动轴上，油管抓取臂驱动轴通过轴承或轴套连接在油管抓取臂驱动轴支撑座上。11．根据权利要求1所述的一种油田修井机械化作业装置，其特征在于，所述地面排管系统主要包括端部固定支撑、油管滚动轨道、挡块、油管举升装置导向杆、悬臂支撑装置、油管凳、油管横担；所述油管横担用来排列放置油管，横担至少设置一层，并且坐落在下方的油管凳上，油管凳排成与单层油管横担数量相同的排数，每排等间距设置多个油管凳，油管凳的高度能上下调节，每一排的油管凳按照井口远端高度高，井口近端高度低的原则摆放，同时，每一列油管凳的最高端在同一水平面上，使油管横担形成倾角，油管横担上设置有挡块，防止油管滚出横担；所述端部固定支撑通过销轴与上方的油管滚动轨道连接，油管滚动轨道下面还连接有多个悬臂支撑装置，位于井口中线位置设置油管举升装置，油管举升装置上设置有油管举升装置导向杆，所述端部固定支撑比油管举升装置导向杆的端部距井口中线的距离短，端部固定支撑的高度低于油管举升装置导向杆的最高端的水平高度，所述悬臂支撑装置的最高高度要低于端部固定支撑的水平高度，自井口近端至井口远端，悬臂支撑装置的高度依次降低；所述悬臂支撑装置的支撑臂上部支撑上设有油管滚动轨道限位块，防止油管滚动轨道从支撑臂上滑落，油管滚动轨道限位块的高度应小于支撑油管滚动轨道的高度，所述悬臂支撑装置可通过油管支撑臂升降杆调节高度，在油管凳、油管、油管横担所形成油管桥的两侧，两个相对的悬臂支撑装置的底部固定支撑的间距要大于最长油管的长度。12．根据权利要求11所述的一种油田修井机械化作业装置，其特征在于，所述地面排管系统还包括导向装置，导向装置安装在油管横担形成的油管桥的井口远端，导向装置通过导向装置的上部支撑能上下伸缩，所述上部支撑上端铰接有导向杆，导向杆设有多个销孔，上部支撑下端位于固定支撑上，所述导向杆和固定支撑之间铰接有斜支撑；导向装置安装后，导向杆与油管滚动轨道的端部之间，至少有一根油管的空间位置，导向装置的高度至少要高于最上面一排油管横担的高度，导向杆末端距井口中线的距离应小于油管横担距井口中线的距离，导向杆与油管横担在竖直平面内的投影相交。