一種智能油井作業(yè)裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種智能油井作業(yè)裝置，包括桿管提升機構(gòu)、桿管推拉機構(gòu)、自動上卸扣裝置、桿管自動擺放機構(gòu)，所述桿管提升機構(gòu)、桿管推拉機構(gòu)、自動上卸扣裝置均安裝在井口的系統(tǒng)框架上，并且桿管提升機構(gòu)位于自動上卸扣裝置正上方位置，而桿管推拉機構(gòu)位于自動上卸扣裝置上面的側(cè)方位置，所述桿管自動擺放機構(gòu)位于井口周邊地面，所述桿管推拉機構(gòu)將桿管提升機構(gòu)上的油管或者油桿推至桿管自動擺放機構(gòu)或者拉至自動上卸扣裝置。所述桿管推拉機構(gòu)和桿管自動擺放機構(gòu)之間還設(shè)置有液壓導(dǎo)軌。本實用新型可以用較少的人力控制新型修井系統(tǒng)從而實現(xiàn)高效低碳作業(yè)。不僅可以很大程度上克服傳統(tǒng)修井機的弊端，而且可以最大程度的防治安全事故的發(fā)生，做到清潔生產(chǎn)、安全生產(chǎn)。
【專利說明】一種智能油井作業(yè)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及修井作業(yè)裝置，具體地說是一種一種智能油井作業(yè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的修井機多為履帶式柴油動力機，成本高、噪聲大、有尾氣，該兩類機械最大的特點是完全依靠人工操作，主要包括以下幾個環(huán)節(jié)。1、人工操作油門進行油桿(油管)的起拉操作；2、由人工進行上卸扣操作；3、由人工把卸下的油桿(管)放到指定位置。以上幾個步驟在提取油桿(管)和下方油桿(管)操作時都存在。傳統(tǒng)作業(yè)過程中的最大特點是所需人力較多，工人勞動強度大、效率低下、污染大(包括噪聲和廢氣)，同時安全隱患相比較大。所以需要利用液壓、機器視覺、自動化技術(shù)、變頻技術(shù)可對傳統(tǒng)的修井系統(tǒng)進行升級改造。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于提供一種智能油井作業(yè)裝置，可以用較少的人力控制新型修井系統(tǒng)從而實現(xiàn)高效低碳作業(yè)。不僅可以很大程度上克服傳統(tǒng)修井機的弊端，而且可以最大程度的防治安全事故的發(fā)生，做到清潔生產(chǎn)、安全生產(chǎn)。
[0004]為了達成上述目的，本實用新型采用了如下技術(shù)方案，一種智能油井作業(yè)裝置，包括桿管提升機構(gòu)、桿管推拉機構(gòu)、自動上卸扣裝置、桿管自動擺放機構(gòu)，所述桿管提升機構(gòu)、桿管推拉機構(gòu)、自動上卸扣裝置均安裝在井口的系統(tǒng)框架上，并且桿管提升機構(gòu)位于自動上卸扣裝置正上方位置，而桿管推拉機構(gòu)位于自動上卸扣裝置上面的側(cè)方位置，所述桿管自動擺放機構(gòu)位于井口周邊地面，所述桿管推拉機構(gòu)將桿管提升機構(gòu)上的油管或者油桿推至桿管自動擺放機構(gòu)或者拉至自動上卸扣裝置。
[0005]所述桿管自動擺放機構(gòu)包括承載支架、鏈動機構(gòu)，所述鏈動機構(gòu)設(shè)置在承載支架的上方左右兩側(cè)位置，所述鏈動機構(gòu)通過自身前后移動帶動油管或油桿自動擺放在承載裝置上；所述鏈動機構(gòu)包括伺服電機、主鏈輪、從動鏈輪、鏈條，所述主鏈輪、從動鏈輪分別設(shè)置在承載裝置前后端，并且纏繞封閉的鏈條，所述伺服電機連接主鏈輪帶動主鏈輪旋轉(zhuǎn)；所述鏈動機構(gòu)底部設(shè)置有液壓舉升機構(gòu)，當承載支架上第一層擺滿后，在液壓舉升機構(gòu)的作用下，帶動鏈動機構(gòu)整體上升，為下一層油管或油桿的擺放做準備。
[0006]所述鏈條上設(shè)置有鎖扣裝置，鎖扣裝置將油管或油桿穩(wěn)定在鏈條上進行定位運行；所述承載支架的端部設(shè)置有縱立的擋板。
[0007]自動上卸扣裝置，包括上卸扣裝置本體、視覺識別器，所述視覺識別器為位置傳感器，位置傳感器設(shè)置在上卸扣裝置本體的水平方向一側(cè)；所述桿管提升裝置把油管或者油桿提升或下放時，位置傳感器檢測到油管或油桿的接扣信號時，上卸扣裝置本體就自動進行對油管或者油桿進行上卸扣工作。
[0008]所述自動上卸扣裝置為液壓式的上卸扣裝置，包括相互連接的上卸扣持臂和液壓驅(qū)動機構(gòu)；所述桿管提升機構(gòu)在提放油管或油桿時，所述上卸扣裝置本體、位置傳感器分別位于油管或油桿的兩側(cè)。[0009]所述桿管推拉機構(gòu)和桿管自動擺放機構(gòu)之間還設(shè)置有液壓導(dǎo)軌機構(gòu)。
[0010]所述桿管推拉機構(gòu)通過液壓推送桿把桿管推送到輸送液壓導(dǎo)軌機構(gòu)上，桿管被液壓導(dǎo)軌機構(gòu)上的卡緊機構(gòu)卡緊后，液壓導(dǎo)軌機構(gòu)上的液壓導(dǎo)軌在液壓馬達拖動鏈條的作用下輸送桿管到指定位置，從而實現(xiàn)油管的自動推拉操作。
[0011]還包括有操作臺，所述操作臺由控制器以及分別連接在控制器上的顯示器、信號采集模塊、電源模塊、驅(qū)動電路構(gòu)成；信號采集模塊通過采集桿管提升機構(gòu)、桿管推拉機構(gòu)、自動上卸扣裝置、視覺識別器、桿管自動擺放機構(gòu)的相關(guān)信息并輸入到PLC，PLC根據(jù)這些信息判斷應(yīng)執(zhí)行的操作，并把操作信息傳送到驅(qū)動電路，驅(qū)動相應(yīng)的電機和液壓站，液壓站帶動相關(guān)液壓馬達和液壓桿執(zhí)行相應(yīng)的操作。
[0012]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型具有以下有益效果:
[0013]1、用工量大大減少，由5-6人減少到2人，同時勞動強度極大降低。
[0014]2、用網(wǎng)電取代原來的燃燒柴油，結(jié)合變頻技術(shù)，噪聲和污染大大降低。
[0015]3、節(jié)約能源達90%以上，減少了油田的自用油氣消耗，增加油氣的商品量。
[0016]4、操作簡單，性能可靠，維護方便。
[0017]5、完全能夠滿足安全、低碳、環(huán)保綠色生產(chǎn)的要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的一種智能油井作業(yè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為自動上卸扣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為桿管自動擺放機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4為桿管推拉機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中:1為桿管提升機構(gòu)、2為桿管推拉機構(gòu)、3為系統(tǒng)框架、4為上卸扣裝置本體、5液壓導(dǎo)軌機構(gòu)、6為視覺識別器、7為桿管自動擺放機構(gòu)、8為操作臺、9為油管或油桿。
[0023]201、夾鉤；202、液壓桿；501為從動鏈輪；502為鏈條；503、液壓導(dǎo)軌；504、卡緊機構(gòu)。
[0024]701為承載支架；702為鏈條；703為鎖扣裝置；704為液壓舉升機構(gòu)；705為擋板；706為伺服電機。
【具體實施方式】
[0025]有關(guān)本實用新型的詳細說明及技術(shù)內(nèi)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，并非用來對本實用新型加以限制。
[0026]如圖1-4所示，一種智能油井作業(yè)裝置，包括桿管提升機構(gòu)1、桿管推拉機構(gòu)2、自動上卸扣裝置、桿管自動擺放機構(gòu)7，所述桿管提升機構(gòu)、桿管推拉機構(gòu)、自動上卸扣裝置均安裝在井口的系統(tǒng)框架3上，并且桿管提升機構(gòu)位于自動上卸扣裝置正上方位置，而桿管推拉機構(gòu)位于自動上卸扣裝置上面的側(cè)方位置，所述桿管自動擺放機構(gòu)位于井口周邊地面，所述桿管推拉機構(gòu)將桿管提升機構(gòu)上的油管或者油桿推至桿管自動擺放機構(gòu)或者拉至自動上卸扣裝置。所述桿管推拉機構(gòu)和桿管自動擺放機構(gòu)之間還設(shè)置有液壓導(dǎo)軌機構(gòu)5。
[0027]所述桿管自動擺放機構(gòu)包括承載支架701、鏈動機構(gòu)，所述鏈動機構(gòu)設(shè)置在承載支架的上方左右兩側(cè)位置，所述鏈動機構(gòu)通過自身前后移動帶動油管或油桿自動擺放在承載裝置上；所述鏈動機構(gòu)包括伺服電機706、主鏈輪、從動鏈輪、鏈條702,所述主鏈輪、從動鏈輪分別設(shè)置在承載裝置前后端，并且纏繞封閉的鏈條，所述伺服電機連接主鏈輪帶動主鏈輪旋轉(zhuǎn)；所述鏈動機構(gòu)底部設(shè)置有液壓舉升機構(gòu)704，當承載支架上第一層擺滿后，在液壓舉升機構(gòu)的作用下，帶動鏈動機構(gòu)整體上升，為下一層油管或油桿的擺放做準備。所述鏈條上設(shè)置有鎖扣裝置703，鎖扣裝置將油管或油桿穩(wěn)定在鏈條上進行定位運行；所述承載支架的端部設(shè)置有縱立的擋板705。
[0028]自動上卸扣裝置，包括上卸扣裝置本體4、視覺識別器6，所述視覺識別器為位置傳感器，位置傳感器設(shè)置在上卸扣裝置本體的水平方向一側(cè)；所述桿管提升裝置把油管或者油桿提升或下放時，位置傳感器檢測到油管或油桿的接扣信號時，上卸扣裝置本體就自動進行對油管或者油桿進行上卸扣工作。所述自動上卸扣裝置為液壓式的上卸扣裝置，包括相互連接的上卸扣持臂和液壓驅(qū)動機構(gòu)；所述桿管提升機構(gòu)在提放油管或油桿時，所述上卸扣裝置本體、位置傳感器分別位于油管或油桿的兩側(cè)。
[0029]所述桿管推拉機構(gòu)通過增加液壓推送桿把桿管推送到輸送液壓導(dǎo)軌機構(gòu)5上，桿管被導(dǎo)軌上的卡緊機構(gòu)卡緊后，液壓導(dǎo)軌503在液壓馬達拖動鏈條的作用下輸送桿管到指定位置。從而實現(xiàn)油管的自動推拉操作。所述的一種智能油井作業(yè)裝置，還包括有操作臺，所述操作臺由控制器、顯示器、信號采集模塊、電源模塊、驅(qū)動電路等。信號采集模塊通過采集桿管提升機構(gòu)、桿管推拉機構(gòu)、自動上卸扣裝置、視覺識別器、桿管自動擺放機構(gòu)的相關(guān)信息并輸入到PLC，PLC根據(jù)這些信息判斷應(yīng)執(zhí)行的操作，并把操作信息傳送到驅(qū)動電路，驅(qū)動相應(yīng)的電機和液壓站，液壓站帶動相關(guān)液壓馬達和液壓桿執(zhí)行相應(yīng)的操作。
[0030]根據(jù)圖1所示，本實用新型首先通過操作人員在操控臺8控制上拉操作，提升機構(gòu)I在變頻裝置的拖動下提起油桿(管)，由機器視覺6識別到上卸扣位置后，由自動上卸扣裝置4進行上卸扣操作，完成后，油桿(管)在桿管自動推拉機構(gòu)2和液壓導(dǎo)軌機構(gòu)5的作用下下防盜地面，而后在地面桿管自動擺放裝置7的作用下進行自動擺放操作，至此，一個循環(huán)結(jié)束。上桿(管)操作同此流程相反。
[0031]根據(jù)圖2所示，比如在井中向外卸管桿時，本實用新型首先通過桿管提升機構(gòu)I把油管或油桿9提到一定位置以后，由位置傳感器6判斷是否到位，到位后由液壓自動上卸扣裝置4抱緊油管或油桿9金箍頭，實現(xiàn)自動卸扣操作。至此，一根油管卸下，由推送機構(gòu)推送到擺放位置。開始下一個循環(huán)。
[0032]根據(jù)圖3所示，本實用新型首先通過由上一個流程送來的油管放到拖動鏈條702上，伺服電機706帶電工作，驅(qū)動鏈條在鎖扣機構(gòu)703的作用下推送到后端的擋板處，到位后鏈條帶著鎖扣機構(gòu)后退到初始位置，等待下一根油管的到來，第一層擺滿后，在液壓舉升機構(gòu)704的作用下，鏈條機構(gòu)整體上升到一定高度，為下一層油管推拉做準備。
[0033]根據(jù)圖4所示，卸下的桿管在液壓桿202和夾勾201的作用下被推送到液壓導(dǎo)軌503上，桿管在重力的作用下沿液壓導(dǎo)軌503下滑到卡緊機構(gòu)504，被卡緊機構(gòu)504卡緊后，鏈輪帶動鏈條502向下移動，桿管被輸送到地面。在地面擺放機構(gòu)的作用下完成桿管的擺放操作。提升桿管時，地面擺放機構(gòu)把一根桿管輸送到液壓導(dǎo)軌503上，由卡緊機構(gòu)504卡緊后，鏈輪帶動鏈條502把桿管向上移動，到達安裝高度后在液壓桿202和夾勾201的作用下，把桿管調(diào)整到安裝位置。下一步操作由上卸扣操作來完成。從而實現(xiàn)油管的自動推拉操作。[0034]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，非用以限定本實用新型的專利范圍，其他運用本實用新型的專利精神的等效變化，均應(yīng)俱屬本實用新型的專利范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種智能油井作業(yè)裝置，其特征在于，包括桿管提升機構(gòu)、桿管推拉機構(gòu)、自動上卸扣裝置、桿管自動擺放機構(gòu)，所述桿管提升機構(gòu)、桿管推拉機構(gòu)、自動上卸扣裝置均安裝在井口的系統(tǒng)框架上，并且桿管提升機構(gòu)位于自動上卸扣裝置正上方位置，而桿管推拉機構(gòu)位于自動上卸扣裝置上面的側(cè)方位置，所述桿管自動擺放機構(gòu)位于井口周邊地面，所述桿管推拉機構(gòu)將桿管提升機構(gòu)上的油管或者油桿推至桿管自動擺放機構(gòu)或者拉至自動上卸扣裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能油井作業(yè)裝置，其特征在于，所述桿管自動擺放機構(gòu)包括承載支架、鏈動機構(gòu)，所述鏈動機構(gòu)設(shè)置在承載支架的上方左右兩側(cè)位置，所述鏈動機構(gòu)通過自身前后移動帶動油管或油桿自動擺放在承載裝置上；所述鏈動機構(gòu)包括伺服電機、主鏈輪、從動鏈輪、鏈條，所述主鏈輪、從動鏈輪分別設(shè)置在承載裝置前后端，并且纏繞封閉的鏈條，所述伺服電機連接主鏈輪帶動主鏈輪旋轉(zhuǎn)；所述鏈動機構(gòu)底部設(shè)置有液壓舉升機構(gòu)，當承載支架上第一層擺滿后，在液壓舉升機構(gòu)的作用下，帶動鏈動機構(gòu)整體上升，為下一層油管或油桿的擺放做準備。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種智能油井作業(yè)裝置，其特征在于，所述鏈條上設(shè)置有鎖扣裝置，鎖扣裝置將油管或油桿穩(wěn)定在鏈條上進行定位運行；所述承載支架的端部設(shè)置有縱立的擋板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能油井作業(yè)裝置，其特征在于，自動上卸扣裝置，包括上卸扣裝置本體、視覺識別器，所述視覺識別器為位置傳感器，位置傳感器設(shè)置在上卸扣裝置本體的水平方向一側(cè)；所述桿管提升裝置把油管或者油桿提升或下放時，位置傳感器檢測到油管或油桿的接扣信號時，上卸扣裝置本體就自動進行對油管或者油桿進行上卸扣工作。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種智能油井作業(yè)裝置，其特征在于，所述自動上卸扣裝置為液壓式的上卸扣裝置，包括相互連接的上卸扣持臂和液壓驅(qū)動機構(gòu)；所述桿管提升機構(gòu)在提放油管或油桿時，所述上卸扣裝置本體、位置傳感器分別位于油管或油桿的兩側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種智能油井作業(yè)裝置，其特征在于，所述桿管推拉機構(gòu)和桿管自動擺放機構(gòu)之間還設(shè)置有液壓導(dǎo)軌機構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種智能油井作業(yè)裝置，其特征在于，所述桿管推拉機構(gòu)通過液壓推送桿把桿管推送到輸送液壓導(dǎo)軌機構(gòu)上，桿管被液壓導(dǎo)軌機構(gòu)上的卡緊機構(gòu)卡緊后，液壓導(dǎo)軌機構(gòu)上的液壓導(dǎo)軌在液壓馬達拖動鏈條的作用下輸送桿管到指定位置，從而實現(xiàn)油管的自動推拉操作。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能油井作業(yè)裝置，其特征在于，還包括有操作臺，所述操作臺由控制器以及分別連接在控制器上的顯示器、信號采集模塊、電源模塊、驅(qū)動電路構(gòu)成；信號采集模塊通過采集桿管提升機構(gòu)、桿管推拉機構(gòu)、自動上卸扣裝置、視覺識別器、桿管自動擺放機構(gòu)的相關(guān)信息并輸入到PLC，PLC根據(jù)這些信息判斷應(yīng)執(zhí)行的操作，并把操作信息傳送到驅(qū)動電路，驅(qū)動相應(yīng)的電機和液壓站，液壓站帶動相關(guān)液壓馬達和液壓桿執(zhí)行相應(yīng)的操作。
【文檔編號】E21B19/00GK203716877SQ201420099774
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年3月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月6日
【發(fā)明者】王春光, 熊紅英, 馮國棟, 姜春娟, 樊娜, 曲立明, 楊勇, 席琦 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技術(shù)檢測中心