海上自走式搶裝井口作業器的制作方法

本發明涉及一種海上自走式搶裝井口作業器，屬于海上油氣井井噴失控著火搶險帶火安裝新井口的設備制造技術領域。

背景技術：

在海洋石油天然氣的鉆探過程中，一旦發生油氣井井噴著火，特別是高含硫化氫的氣井著火時，原有的井口控制裝置將遭到嚴重破壞，為了保護生態環境，減少環境污染，降低生命及財產損失，必須在帶火環境下拆除舊井口，安裝新井口，再實施關井滅火，如果先滅火，就會導致井下噴出的原油或者帶硫化氫的天然氣對環境造成嚴重的污染，為此，研制了海上自走式搶裝井口作業器。現有的技術問題是：目前的帶火搶裝井口作業器在安裝新井口時，需要工作人員在燃燒的井口處近距離操作，由于燃燒的井口溫度高，特別是含硫化氫的天然氣井，井口溫度高，火勢兇猛，熱輻射強，對搶裝作業器各部件機械性能影響較大；對搶裝作業器本體結構性能、高溫防護等要求極高，存在不安全隱患；不能確保搶險人員的安全。

技術實現要素：

針對上述問題，本發明的目的是提供一種能夠遙控控制的用于失控油氣井帶火搶裝新井口的作業器，能夠實現尋找井口、自動對中井口、安裝新井口的功能。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：一種海上自走式搶裝井口作業器，其特征在于：它包括滑移系統、井口對中機構和冷卻系統；

所述滑移系統包括x向滑移系統和y向滑移系統，所述x向滑移系統包括平臺滑軌，通過滑移機構分別滑動連接于井口兩側的所述平臺滑軌上的兩滑移支腿；所述y向滑移系統包括搭接在兩所述滑移支腿上的支座，沿所述支座長度方向滑動連接于其上方的底座；

所述井口對中機構包括底部升降裝置、頂部調整裝置、新井口、對中喇叭口和引火筒；所述底部升降裝置包括支板、液壓馬達、加壓絲杠和承載盤，所述支板通過四個立柱支撐設置在靠近井口一側的所述底座上，所述承載盤穿過四個所述立柱設置在所述支板的底部，在位于井口兩側的所述支板上分別設置一所述液壓馬達，所述液壓馬達的輸出端與所述加壓絲杠的一端連接，所述加壓絲杠的另一端穿過所述支板和承載盤與所述底盤連接；所述頂部調整裝置包括支架，在位于井口兩側的支架頂面分別水平設置第一雙向油缸，在每一所述第一雙向油缸的外側設置第一滑桿，在兩所述第一雙向油缸的缸體之間搭接橫板，且所述橫板滑動連接在兩所述第一滑桿上，所述第一雙向油缸驅動所述橫板沿所述第一滑桿雙向移動；在所述橫板中部水平設置第二雙向油缸，在所述橫板上平行設置于所述第二雙向油缸兩側的兩第二滑桿，在第二雙向油缸的缸體上搭接扶正塊，且所述扶正塊滑動設置于兩所述第二滑桿上，所述第二雙向油缸驅動所述扶正塊沿所述第二滑桿雙向移動；所述新井口的下端穿過所述承載盤且通過所述承載盤箍緊，所述新井口的底部與所述對中喇叭口連通，所述新井口的頂部與所述引火筒相連通，所述引火筒穿過所述扶正塊且通過所述扶正塊箍緊；

所述冷卻系統包括水箱、球閥、水泵、冷卻水管路和噴嘴，所述水箱設置在所述底座的遠離井口的一側上，所述冷卻水管路的一端與所述水箱相連通，所述冷卻水管路的另一端分成多個支路固定設置在所述新井口下端的兩側，且多個所述支路的末端均水平設有所述噴嘴，在所述冷卻水管路上設置球閥和水泵。

在位于井口兩側的所述支座上分別設置一牽引絞盤，每一所述牽引絞盤通過鋼絲繩與所述底座的對應側連接，所述牽引絞盤牽引所述底座沿所述支座的長度方向往復滑動。

所述引火筒為圓筒結構，所述引火筒上配有傘狀防護罩。

在位于井口兩側的所述滑移支腿上分別間隔設置兩組鎖緊裝置，所述鎖緊裝置用于鎖緊所述滑移支腿和平臺滑軌。

所述支板、承載盤和支架均為凹字形設置，所述扶正塊為兩個子塊對接而成，兩個所述子塊均滑動連接在兩所述第二滑桿上，其中一個所述子塊固定連接在所述第二雙向油缸的缸體上，兩所述子塊之間設置驅動其分離和對接的絲杠機構，每一所述子塊的對接側設置半圓形缺口；在位于井口兩側的所述承載盤上分別滑動設置一滑塊，每一所述滑塊的對接側設置半圓形缺口。

所述絲杠機構包括l形板、絲杠和第二液壓馬達；兩所述l形板對稱設置在兩所述子塊上，所述絲杠螺紋連接在兩所述l形板的立板上，所述第二液壓馬達設置在與所述第二雙向油缸的缸體固定連接的所述子塊上，所述第二液壓馬達的輸出端與所述絲桿連接。

本發明采用以上技術方案，其具有如下優點：1、本發明通過滑移系統將新井口移至搶裝井口附近，利用井口對中機構實現新井口與搶裝井口的對中安裝，安裝過程中利用冷卻系統對井口區域關鍵部件進行隔熱防護及噴淋冷卻，可有效降低井口區溫度，降低結構件及設備的表面溫度，提高設備整體性能，保證設備作業安全，同時，引火筒可將井口火焰引至高處，能夠有效降低井口區的熱輻射，實現遠距離控制搶裝井口作業，確保操作人員安全。2、本發明通過滑移系統將新井口移至搶裝井口上方，實現新井口與搶裝井口的粗略定位，井口對中機構的頂部調整裝置實現新井口的微調對中，井口對中機構的底部升降裝置帶動新井口上下運動實現新井口與搶裝井口對接安裝，大大提高整個作業器的機械化程度，實現新井口快速對接安裝。3、本發明的扶正塊為兩個子塊對接而成，兩子塊之間設置驅動其分離和對接的絲杠機構，在位于井口兩側的承載盤上分別滑動設置一滑塊，既能實現新井口對接安裝時的有效箍緊，又能方便新井口對接安裝后作業器其余部件的整體撤離。

附圖說明

圖1是本發明的整體結構示意圖；

圖2是本發明的俯視結構示意圖；

圖3是本發明的左視結構示意圖；

圖4是本發明的冷卻系統的結構示意圖；

圖5是本發明頂部調整裝置的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細的描述。

如圖1～4所示，本發明提供了一種海上自走式搶裝井口作業器，它包括滑移系統、井口對中機構和冷卻系統；

滑移系統包括x向滑移系統1和y向滑移系統2，x向滑移系統1包括平臺滑軌11、滑移支腿12和滑移機構13，在位于井口兩側的平臺滑軌11上分別設置滑移支腿12，滑移支腿12通過滑移機構13滑動連接于平臺滑軌11上；y向滑移系統2包括支座21和底座22，支座21搭接在兩滑移支腿12上，底座22沿支座21的長度方向滑動，連接在其上方；

井口對中機構包括底部升降裝置3、頂部調整裝置4、新井口5、對中喇叭口6和引火筒7；底部升降裝置3包括支板31、液壓馬達32、加壓絲杠33和承載盤34，支板31通過四個立柱35支撐設置在靠近井口一側的底座22上，承載盤34穿過四個立柱35設置在支板31的底部，在位于井口兩側的支板31頂部分別設置一液壓馬達32，液壓馬達32的輸出端與加壓絲杠33的一端連接，加壓絲杠33的另一端穿過支板31和承載盤34與底盤22連接；頂部調整裝置4包括支架41、第一雙向油缸42、第一滑桿43、第二雙向油缸44和第二滑桿45，支架41固定設置在支板31的頂面上，在位于井口兩側的支架41頂面分別水平設置一第一雙向油缸42，在每一第一雙向油缸42的外側設置一第一滑桿43，在兩第一雙向油缸42的缸體之間搭接一橫板46，且橫板46滑動連接在兩第一滑桿43上，第一雙向油缸42能驅動橫板46沿第一滑桿43雙向移動；在橫板46上中部水平設置一第二雙向油缸44，在第二雙向油缸44的缸體上搭接一扶正塊47，在第二雙向油缸44的兩側分別設置一第二滑桿45，扶正塊47滑動設置在兩第二滑桿45上，第二雙向油缸44能驅動扶正塊47沿第二滑桿45雙向移動；新井口5的下端穿過承載盤34且通過承載盤34箍緊，新井口5的底部與對中喇叭口6相連通，新井口5的頂部與引火筒7相連通，引火筒7穿過扶正塊47且通過扶正塊47箍緊；

冷卻系統包括水箱8、球閥9、水泵10、冷卻水管路14和噴嘴15，水箱8設置在底座22的遠離井口的一側上，冷卻水管路14的一端與水箱8相連通，冷卻水管路14的另一端分成多個支路固定設置在新井口3的下端的兩側，且多個支路的末端均水平設有噴嘴15，在冷卻水管路14上設置球閥9和水泵10。

進一步地，在位于井口兩側的支座21上分別設置一牽引絞盤16，每一牽引絞盤16通過鋼絲繩與底座22的對應側連接，通過牽引絞盤16牽引底座22沿支座21的長度方向往復滑動。

進一步地，引火筒7為圓筒結構，引火筒7上配有傘狀防護罩17。

進一步地，在位于井口兩側的滑移支腿12上分別間隔設置兩組鎖緊裝置18，鎖緊裝置18用于自適應不同尺寸的平臺滑軌11，同時，鎖緊滑移支腿12和平臺滑軌11，以保證x向滑移系統1的運行穩定性。

進一步地，支板31、承載盤34和支架41均為凹字形設置，扶正塊47為兩個子塊48對接而成，兩個子塊48均滑動連接在兩第二滑桿45上，其中一個子塊48固定連接在第二雙向油缸44的缸體上，兩子塊48之間設置驅動其分離和對接的絲杠機構49，每一子塊48的對接側設置半圓形缺口，兩子塊48對接能夠抱住新井口5上部的引火筒7；在位于井口兩側的承載盤34上分別滑動設置一滑塊36，每一滑塊36的對接側設置半圓形缺口，兩滑塊36的對接能夠抱住新井口5的下部；當新井口5完成對接且固定好后，兩子塊48、兩滑塊36均反向運動，放開新井口5的上下部，再驅動x向滑移系統1和y向滑移系統2運動使作業器其他部件作為整體一起撤離井口失火區域。

進一步地，如圖4、圖5所示，絲杠機構49包括l形板491、絲杠492和液壓馬達493；兩l形板491對稱設置在兩子塊48上，絲杠492螺紋連接在兩l形板491的立板上，液壓馬達493設置在與第二雙向油缸44的缸體固定連接的子塊48上，液壓馬達493的輸出端與絲桿492連接，液壓馬達493驅動絲杠492轉動，絲杠492的轉動驅動兩子塊48對接或分離。

本發明僅以上述實施例進行說明，各部件的結構、設置位置及其連接都是可以有所變化的。在本發明技術方案的基礎上，凡根據本發明原理對個別部件進行的改進或等同變換，均不應排除在本發明的保護范圍之外。