機械化修井作業桿管扶正引導摘掛吊環的方法及裝置制造方法

機械化修井作業桿管扶正引導摘掛吊環的方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發明一種機械化修井作業桿管扶正引導摘掛吊環的方法及裝置，包括摘掛吊環及扶正桿管機構、為摘掛吊環及扶正桿管機構提供轉動動力的驅動裝置，該驅動裝置設置在井口平臺上，該驅動裝置安裝在井口與被吊管柱連線的一側，與連線相垂直且自身能轉動。本發明安裝在井口與被扶正管桿連線的側面，工作時機械臂轉到“連線”上引導扶正，“對中”后機械臂離開“連線”回到原地等待指令。適用于機械化作業中井口管柱的扶正以及摘掛吊環工作，確保管柱順利起下。具有扶正距離大、為游動系統讓出足夠的空間、投資小、操作方便等特點。
【專利說明】機械化修井作業桿管扶正引導摘掛吊環的方法及裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及石油工業的機械化作業中的吊環，具體地說涉及一種機械化修井作業桿管扶正引導摘掛吊環的方法；還涉及機械化修井作業桿管扶正引導摘掛吊環裝置。
【背景技術】
[0002]由于目前國內機械化鉆井和修井都是處于室內研究階段，因此機械化起下管柱作業輔助裝置報道較少。檢索文獻，2006年中國石油大學(華東)碩士論文《自動化化起下管柱作業控制系統研究》中，有關起下油管過程中，有扶正機械手使油管與井口對中得結構設計，該設計為液壓缸的活塞桿上裝一機械手，機械手卡主油管，通過液壓缸的伸縮扶正油管與井口對中。這樣機械手、液壓缸、井口和被扶正的油管就必須安裝在同一條線上，存在扶正距離小，為游動系統讓出空間小，井口上方輔助裝置密集，投資大等不足。
[0003]有鑒于此，針對上述問題，提出一種設計合理且有效改善上述缺失的桿管扶正引導摘掛吊環的裝置，同時還給出全新的桿管扶正引導摘掛吊環的方法。

【發明內容】

[0004]本發明的目的在于提供一種機械化修井作業桿管扶正引導摘掛吊環的方法及裝
置
，具有扶正距離大、為游動系統讓出足夠的空間、投資小、操作方便等特點。
[0005]為了達成上述目的，本發明采用了如下技術方案，桿管扶正引導摘掛吊環的方法，其步驟包括下管柱時的掛吊環工序和摘吊環工序、下管柱時的桿管扶正工序、起管柱時的掛吊環工序和摘吊環工序、起管柱時的桿管扶正工序；
其中，下管柱時的掛吊環工序和摘吊環工序為，需要掛吊環時，摘掛吊環及扶正桿管機構提前被置于井口與被吊管柱連線在距井口平臺面的最近點上，被吊管柱從井場伸入游動系統懸吊的吊卡開口時，井場桿管舉升啟閉吊卡裝置關閉吊卡開口，管柱被吊卡吊起后，摘掛吊環及扶正桿管機構在曲臂的帶動下，迎向被吊管柱的下端，去扶正引導管柱與井口對中，完成桿管扶正工序，然后，當重吊卡被放于井口上時，摘掛吊環及扶正桿管機構將井口吊環摘開，即完成摘吊環工序，游動系統上行，吊卡轉運裝置將空吊卡送到井口上方，下放游動系統，摘掛吊環及扶正桿管機構將空吊卡掛在吊環上，即完成掛吊環工序；
其中，起管柱時的掛吊環工序和摘吊環工序為，需要掛吊環時，先從井場取一根提升油管短節下入井口中，上提管柱，起出管柱懸掛器，當懸掛器下部的油管接箍到達井口以上時，吊卡轉運裝置送空吊卡到接箍下方，吊卡被放在井口上方等待的吊卡轉運裝置上，卸下提升管柱及懸掛器；游動系統上行，摘掛吊環及扶正桿管機構引導懸掛器放到井場舉升啟閉吊卡裝置的滑軌上，懸掛器和提升管柱一起沿滑軌下滑，即完成桿管扶正工序，摘掛吊環及扶正桿管機構被曲臂帶動回到井口軸線以外待命；當提升管柱的重量全部放在滑軌上時，井場桿管舉升啟閉吊卡裝置將吊卡打開，提升管柱被送往井場，游動系統下行，空吊卡被放在井口上方等待的吊卡轉運裝置上，此時，摘掛吊環及扶正桿管機構被曲臂帶動回到井口軸線，摘掛吊環及扶正桿管機構將吊環摘開，即完成摘吊環工序，吊卡轉運裝置將吊卡移出井口，游動系統繼續下行，摘掛吊環及扶正桿管機構將吊環掛在懸吊井內管柱的重吊卡的吊環開口內，即完成掛吊環工序，上提游動系統繼續起出井內管柱。
[0006]所述下管柱時的桿管扶正工序為，井場桿管舉升啟閉吊卡裝置將油管輸送至井口，管柱被吊起后，摘掛吊環及扶正桿管機構隨曲臂迎向被吊管柱的下端，去扶正引導管柱與井口對中，管柱上扣后，游動系統上提管柱，摘掛吊環及扶正桿管機構在曲臂的帶動下，繞支撐柱轉動，為游動系統讓出工作空間，吊卡轉運裝置將吊卡移開，為游動系統懸掛的吊卡讓出空間，當游動系統懸掛的吊卡未到井口平臺時，另一只吊卡裝運裝置被放于井口上方，等待接受游動系統懸掛的重吊卡。
[0007]所述起管柱時的桿管扶正工序為，游動系統上提管柱，當下一根管柱接箍上提至吊卡轉運裝置上方時，吊卡轉運裝置將吊卡移至井口，關閉吊卡，游動系統下放管柱，將管柱接箍座于吊卡上懸掛井內管柱，卸下上部管柱，摘掛吊環及扶正桿管機構被曲臂帶動回到井口軸線，引導管柱放到井場舉升啟閉吊卡裝置的滑軌上，井場舉升啟閉吊卡裝置打開吊卡，管柱沿滑軌下滑，游動系統帶動空吊卡上行，摘掛吊環及扶正桿管機構被曲臂帶動回到井口軸線以外待命。
[0008]為了達成上述另一目的，本發明采用了如下技術方案，桿管扶正引導摘掛吊環的裝置，其特征在于，包括摘掛吊環及扶正桿管機構、為摘掛吊環及扶正桿管機構提供轉動動力的驅動裝置，該驅動裝置設置在井口平臺上，該驅動裝置安裝在井口與被吊管柱連線的一側，與連線相垂直且自身能轉動。
[0009]所述驅動裝置主要包括支撐體和曲臂，該支撐體呈柱狀或塔狀，下端通過下旋轉裝置固定在井口平臺上，上端設置有上旋轉裝置，所述曲臂的力臂上端連接在上旋轉裝置上，所述曲臂的橫臂上設置有摘掛吊環及扶正桿管機構。
[0010]所述支撐體的高度略大于支撐體距井口的垂直距離，所述曲臂的橫臂垂直于支撐柱軸線回轉的一端伸向井口與被吊管柱連線，曲臂伸向井口與被吊管柱連線一端的中點在上述連線上，曲臂旋轉時曲臂橫臂的中點的軌跡圖在井口與被吊管柱的連線上。
[0011]相較于現有技術，本發明具有以下有益效果:
本發明安裝在井口與被扶正管桿連線的側面，工作時機械臂轉到“連線”上引導扶正，“對中”后機械臂離開“連線”回到原地等待指令。適用于機械化作業中井口管柱的扶正以及摘掛吊環工作，確保管柱順利起下。具有扶正距離大、為游動系統讓出足夠的空間、投資小、操作方便等特點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發明實施例的結構示意圖。
[0013]圖中:1、摘掛吊環及扶正桿管機構；2、曲臂；3、支撐柱；4、上旋轉裝置；5、下旋轉裝置；6、井口平臺。
【具體實施方式】
[0014]有關本發明的詳細說明及技術內容，配合【專利附圖】

【附圖說明】如下，然而附圖僅提供參考與說明之用，并非用來對本發明加以限制。[0015]根據圖1所示，桿管扶正引導摘掛吊環裝置支撐柱3的下端通過下旋轉裝置5固定在井口平臺6上，曲臂2通過上旋轉裝置4安裝在支撐柱3上，摘掛吊環及扶正桿管機構I安裝在曲臂2上。能夠代替人在井口平臺上完成引導扶正桿管，從井場到達井口上方并對中螺紋或使桿管從井口到達井場，能夠代替人完成摘掛吊環的工作。
[0016]桿管扶正引導摘掛吊環的方法，其步驟包括下管柱時的掛吊環工序和摘吊環工序、下管柱時的桿管扶正工序、起管柱時的掛吊環工序和摘吊環工序、起管柱時的桿管扶正工序；
其中，下管柱時的掛吊環工序和摘吊環工序為，需要掛吊環時，摘掛吊環及扶正桿管機構提前被置于井口與被吊管柱連線在距井口平臺面的最近點上，被吊管柱從井場伸入游動系統懸吊的吊卡開口時，井場桿管舉升啟閉吊卡裝置關閉吊卡開口，管柱被吊卡吊起后，摘掛吊環及扶正桿管機構在曲臂的帶動下，迎向被吊管柱的下端，去扶正引導管柱與井口對中，完成桿管扶正工序，所述下管柱時的桿管扶正工序為，井場桿管舉升啟閉吊卡裝置將油管輸送至井口，管柱被吊起后，摘掛吊環及扶正桿管機構隨曲臂迎向被吊管柱的下端，去扶正引導管柱與井口對中，管柱上扣后，游動系統上提管柱，摘掛吊環及扶正桿管機構在曲臂的帶動下，繞支撐柱轉動，為游動系統讓出工作空間，吊卡轉運裝置將吊卡移開，為游動系統懸掛的吊卡讓出空間，當游動系統懸掛的吊卡未到井口平臺時，另一只吊卡裝運裝置被放于井口上方，等待接受游動系統懸掛的重吊卡。然后，當重吊卡被放于井口上時，摘掛吊環及扶正桿管機構將井口吊環摘開，即完成摘吊環工序，游動系統上行，吊卡轉運裝置將空吊卡送到井口上方，下放游動系統，摘掛吊環及扶正桿管機構將空吊卡掛在吊環上，即完成掛吊環工序；
其中，起管柱時的掛吊環工序和摘吊環工序為，需要掛吊環時，先從井場取一根提升油管短節下入井口中，上提管柱，起出管柱懸掛器，當懸掛器下部的油管接箍到達井口以上時，吊卡轉運裝置送空吊卡到接箍下方，吊卡被放在井口上方等待的吊卡轉運裝置上，卸下提升管柱及懸掛器；游動系統上行，摘掛吊環及扶正桿管機構引導懸掛器放到井場舉升啟閉吊卡裝置的滑軌上，懸掛器和提升管柱一起沿滑軌下滑，即完成桿管扶正工序，所述起管柱時的桿管扶正工序為，游動系統上提管柱，當下一根管柱接箍上提至吊卡轉運裝置上方時，吊卡轉運裝置將吊卡移至井口，關閉吊卡，游動系統下放管柱，將管柱接箍座于吊卡上懸掛井內管柱，卸下上部管柱，摘掛吊環及扶正桿管機構被曲臂帶動回到井口軸線，引導管柱放到井場舉升啟閉吊卡裝置的滑軌上，井場舉升啟閉吊卡裝置打開吊卡，管柱沿滑軌下滑，游動系統帶動空吊卡上行，摘掛吊環及扶正桿管機構被曲臂帶動回到井口軸線以外待命。摘掛吊環及扶正桿管機構被曲臂帶動回到井口軸線以外待命；當提升管柱的重量全部放在滑軌上時，井場桿管舉升啟閉吊卡裝置將吊卡打開，提升管柱被送往井場，游動系統下行，空吊卡被放在井口上方等待的吊卡轉運裝置上，此時，摘掛吊環及扶正桿管機構被曲臂帶動回到井口軸線，摘掛吊環及扶正桿管機構將吊環摘開，即完成摘吊環工序，吊卡轉運裝置將吊卡移出井口，游動系統繼續下行，摘掛吊環及扶正桿管機構將吊環掛在懸吊井內管柱的重吊卡的吊環開口內，即完成掛吊環工序，上提游動系統繼續起出井內管柱。
[0017]以上所述僅為本發明的較佳實施例，非用以限定本發明的專利范圍，其他運用本發明的專利精神的等效變化，均應俱屬本發明的專利范圍。
【權利要求】
1.機械化修井作業桿管扶正引導摘掛吊環的方法，其步驟包括下管柱時的掛吊環工序和摘吊環工序、下管柱時的桿管扶正工序、起管柱時的掛吊環工序和摘吊環工序、起管柱時的桿管扶正工序； 其中，下管柱時的掛吊環工序和摘吊環工序為，需要掛吊環時，摘掛吊環及扶正桿管機構提前被置于井口與被吊管柱連線在距井口平臺面的最近點上，被吊管柱從井場伸入游動系統懸吊的吊卡開口時，井場桿管舉升啟閉吊卡裝置關閉吊卡開口，管柱被吊卡吊起后，摘掛吊環及扶正桿管機構在曲臂的帶動下，迎向被吊管柱的下端，去扶正引導管柱與井口對中，完成桿管扶正工序，然后，當重吊卡被放于井口上時，摘掛吊環及扶正桿管機構將井口吊環摘開，即完成摘吊環工序，游動系統上行，吊卡轉運裝置將空吊卡送到井口上方，下放游動系統，摘掛吊環及扶正桿管機構將空吊卡掛在吊環上，即完成掛吊環工序； 其中，起管柱時的掛吊環工序和摘吊環工序為，需要掛吊環時，先從井場取一根提升油管短節下入井口中，上提管柱，起出管柱懸掛器，當懸掛器下部的油管接箍到達井口以上時，吊卡轉運裝置送空吊卡到接箍下方，吊卡被放在井口上方等待的吊卡轉運裝置上，卸下提升管柱及懸掛器；游動系統上行，摘掛吊環及扶正桿管機構引導懸掛器放到井場舉升啟閉吊卡裝置的滑軌上，懸掛器和提升管柱一起沿滑軌下滑，即完成桿管扶正工序，摘掛吊環及扶正桿管機構被曲臂帶動回到井口軸線以外待命；當提升管柱的重量全部放在滑軌上時，井場桿管舉升啟閉吊卡裝置將吊卡打開，提升管柱被送往井場，游動系統下行，空吊卡被放在井口上方等待的吊卡轉運裝置上，此時，摘掛吊環及扶正桿管機構被曲臂帶動回到井口軸線，摘掛吊環及扶正桿管機構將吊環摘開，即完成摘吊環工序，吊卡轉運裝置將吊卡移出井口，游動系統繼續下行，摘掛吊環及扶正桿管機構將吊環掛在懸吊井內管柱的重吊卡的吊環開口內，即完成掛吊環工序，上提游動系統繼續起出井內管柱。
2.根據權利要求1所述的機械化修井作業桿管扶正引導摘掛吊環的方法，其特征在于，所述下管柱時的桿管扶正工序為，井場桿管舉升啟閉吊卡裝置將油管輸送至井口，管柱被吊起后，摘掛吊環及扶正桿管機構隨曲臂迎向被吊管柱的下端，去扶正引導管柱與井口對中，管柱上扣后，游動系統上提管柱，摘掛吊環及扶正桿管機構在曲臂的帶動下，繞支撐柱轉動，為游動系統讓出工作空間，吊卡轉運裝置將吊卡移開，為游動系統懸掛的吊卡讓出空間，當游動系統懸掛的吊卡未到井口`平臺時，另一只吊卡裝運裝置被放于井口上方，等待接受游動系統懸掛的重吊卡。
3.根據權利要求1所述的機械化修井作業桿管扶正引導摘掛吊環的方法，其特征在于，所述起管柱時的桿管扶正工序為，游動系統上提管柱，當下一根管柱接箍上提至吊卡轉運裝置上方時，吊卡轉運裝置將吊卡移至井口，關閉吊卡，游動系統下放管柱，將管柱接箍座于吊卡上懸掛井內管柱，卸下上部管柱，摘掛吊環及扶正桿管機構被曲臂帶動回到井口軸線，引導管柱放到井場舉升啟閉吊卡裝置的滑軌上，井場舉升啟閉吊卡裝置打開吊卡，管柱沿滑軌下滑，游動系統帶動空吊卡上行，摘掛吊環及扶正桿管機構被曲臂帶動回到井口軸線以外待命。
4.一種用于權利要求1-3任意一種方法的機械化修井作業桿管扶正引導摘掛吊環裝置，其特征在于，包括摘掛吊環及扶正桿管機構、為摘掛吊環及扶正桿管機構提供轉動動力的驅動裝置，該驅動裝置設置在井口平臺上，該驅動裝置安裝在井口與被吊管柱連線的一側，與連線相垂直且自身能轉動。
5.根據權利要求4所述的機械化修井作業桿管扶正引導摘掛吊環裝置，其特征在于，所述驅動裝置主要包括支撐體和曲臂，該支撐體呈柱狀或塔狀，下端通過下旋轉裝置固定在井口平臺上，上端設置有上旋轉裝置，所述曲臂的力臂上端連接在上旋轉裝置上，所述曲臂的橫臂上設置有摘掛吊環及扶正桿管機構。
6.根據權利要求5所述的機械化修井作業桿管扶正引導摘掛吊環裝置，其特征在于，所述支撐體的高度略大于支撐體距井口的垂直距離，所述曲臂的橫臂垂直于支撐柱軸線回轉的一端伸向井口與被吊管柱連線，曲臂伸向井口與被吊管柱連線一端的中點在上述連線上，曲臂旋轉時曲臂橫臂的中點的軌跡圖在井口與被吊管柱的連線上。
【文檔編號】E21B19/24GK103775008SQ201210416518
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月27日 優先權日:2012年10月27日
【發明者】王民軒, 魏斌, 李希亮, 高廣啟, 羅文莉, 宋輝輝, 付增, 金鑫, 張方圓, 岳振玉, 郝麗偉 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司采油工藝研究院