一種自動修井車的製作方法

2023-12-10 13:05:22 1

本發明涉及石油鑽修機技術領域，特別涉及一種自動修井車。

背景技術：

修井作業是指在油田開發生產過程中，根據工藝設計要求，利用一套地面和井下設備、工具，對油、水井進行施工作業，以達到提高採油速度和採收率目的工藝技術。由於國內外油田一般都在荒郊野外，因此，修井都是露天作業，作業周期一般在3-10天。目前，現有的修井工藝需要配備修井機1臺、儲液罐3個、值班房、工具房、井控管匯和防噴器各1套，另需搬運車組(吊車1臺、卡車5輛、大板車1臺)，且安裝準備時間1天。

現有技術工藝流程為：

1、用搬遷車組把相關作業設備(修井機含自行、儲液罐、值班房、工具房、井控設備)吊運到待維修油水井；

2、修井設備根據井場條件用吊車進行擺放；

3、開工前的安裝和調試工作：平整井場、立井架、修井機調整就位、修井機與提升鋼絲繩連接、搭裝油管橋、備壓井液、拆卸油水井井口流程、安裝連接壓井管匯，壓井管匯試壓，對油水井放壓、安裝液壓油管鉗，進行開工前的開工達標驗收；安裝調試時間大概為半天至兩天不等；

4、施工：壓井後拆卸油水井井口採油樹，安裝防噴器、防噴器試壓，調校井架，人工提井內抽油杆、用液壓油管鉗提出井內油管，對提出的井內油管進行檢查、清理、丈量後連接待下井工具，用液壓油管鉗逐根下至設計深度，對油水井進行修理，如：井底清砂、套管通經、套管刮削、套管試壓、對地層射孔等等工序，最後下入完井生產管柱，拆掉井口放噴器，安裝原有井口採油樹，連接流程，投產；

5、油水井維修提油管過程操作：提下油管過程最少由四人配合人工完成，一人在修井機上操作提升、下放控制手柄，兩人在井口配合進行油管上卸扣操作，一人在油管橋附近拉排擺油管，修井機上的操作人員把井內的油管提出井筒，井口兩名操作人員在油管上扣上油管吊卡，修井機上的操作手放下油管、油管坐在吊卡上，此時卸掉遊動大鉤載荷，井口兩人手動把液壓油管鉗拉至油管處並抱住油管，一人操作油管鉗手柄進行卸扣操作，卸開後，操作手上提油管，使提上提油管與井口處的油管分離，井口的一名操作人員把油管推離開井口，至油管橋上方，修井機操作手下放油管，使油管公扣與油管小滑車接觸，油管橋附近的操作人員與修井操作手配合，把油管整根放置在油管橋上，井口人員人工摘開弔環，重新把吊環掛在井口吊卡上，進行第二根油管的上提；

6、油水井維修下油管過程操作：四人配合完成，丈量油管，計算油管數據，連接下井工具，井口人員把油管抬到油管橋枕上，油管橋附近的操作人員把油管末端(油管公扣處)抬到油管小滑車上，把油管前推至井口附近，修井機上的操作手放下連有吊卡的遊動大鉤，井口兩人配合把吊卡扣在油管上，操作手上提油管，使工具至井口防噴器上方，井口人員扶正後下入井筒，完成第一根油管的下入工作，按上方動作，提起第二根，井口人員扶正使油管公扣進入油管接箍內，井口兩名操作人員拉動油管鉗，使油管鉗抱住油管，一人操作油管鉗手柄進行上扣工作，上緊後，操作手上提，井口人員摘開井口吊卡，把吊卡扣在油管枕上的油管上，待進行第三根油管的下入，重複上述動作，逐根下入油管，使最底下的井下工具到達設計深度，對油水井進行維修；

7、配有井口卡瓦的設備，除井口卡油管的吊卡被井口卡瓦替代，其他操作方法和步驟一樣；

8、完工收尾：維修完成後，換裝上井口原採油樹，連接井口流程管線，投產。由操作人配合把安裝好的所有井場設備拆開，由搬遷車組運轉至下一個待修井進行油水井的維修。

上述修井作業的主要工作量是管杆搬移、組合、松扣和緊扣，佔整個修井工作量的80％，均需要4人協同完成，因此，該修井工藝流程存在工作效率低、勞動強度大等問題。基於此，近年來，許多發明者做出了極大努力，例如為了減輕人工勞動和提高工作效率發明了油管輸送機；甚至有的提出了一攬子解決方案，發明了完全自動化的修井作業自動化系統,該系統雖然自動化程度高，但由於設備太多(整套6臺大型設備)，施工條件要求苛刻，運行成本太高，實用性不高。無論是從局部出發還是整體出發的現有發明，要麼是解決不了實質問題，要麼是實用性不高，導致目前修井作業仍是髒(員工成天一身油)，苦(頂烈日、冒嚴寒)，累(80％工作量靠人工)。

有鑑於此，如何開發一種修井輔助機械，使其用於修井作業時，能夠提高修井作業的工作效率、降低勞動強度並改善工人的工作環境，是本領域技術人員亟待解決的問題。

技術實現要素：

為解決上述技術問題，本發明的目的為提供一種自動修井車，包括行走系統及連接於所述行走系統的底盤，還包括相互配合的升降系統、執行系統及控制系統，所述升降系統能夠升降油管，所述控制系統用於自動控制所述自動修井車各部件的工作；

所述執行系統包括相互配合的第一機械手臂、第二機械手臂及第三機械手臂，所述第一機械手臂能夠抓取油管並將其移動至預定工作位置，所述第二機械手臂用於安裝或拆卸修井作業井口採油樹及防噴器連接緊固螺絲，所述第三機械手臂用於連接或拆卸作業井內油管柱連接螺紋。

本發明的自動修井車通過控制系統、升降系統和執行系統的相互配合，能夠實現修井作業中的各工藝流程，包括下油管、提油管等，同時，通過執行系統的三個機械手臂的相互配合，能夠實現修井作業中油管的搬移、組合、松扣和緊扣等操作，且上述操作均通過自動修井車自動完成，不需要多人協同完成，因此，該自動修井車能夠大大提高修井作業的工作效率，降低工人的勞動強度，並能夠提高修井作業的安全性，並改善工人的工作環境。同時，上述控制系統、升降系統和執行系統均位於自動修井車上，因此，所需的設備較少，從而降低自動修井車的運行成本，提高其實用性。

可選地，所述第一機械手臂包括固定於所述底盤的第一基座、若干第一節臂、連接於對應所述第一節臂的第一機械手及驅動相鄰所述第一節臂相對轉動的動力件，所述第一基座與對應的所述第一節臂轉動連接，各所述第一節臂之間通過第一關節相連，以便相鄰所述第一節臂能夠相對轉動。

可選地，所述第一節臂包括通過第二關節相連的第一段和第二段，所述動力件還用於驅動所述第一段與所述第二段相對轉動；

所述第一關節與所述第二關節的轉動方向相反。

可選地，所述第二機械手臂包括固定於所述底盤的第二基座、若干第二節臂、連接於所述第二節臂的第二機械手及驅動相鄰所述第二節臂相對轉動的動力件，所述第二基座與對應的所述第二節臂轉動連接，相鄰所述第二節臂之間通過所述第一關節連接，以便相鄰所述第二節臂能夠相對轉動。

可選地，與所述第二機械手相連的所述第二節臂包括通過第三關節相連的第三段和第四段，所述動力件還用於驅動所述第三段與所述第四段沿其軸線相對直線運動，以使與所述第二機械手相連的所述第二節臂沿其軸線伸縮。

可選地，所述第三機械手臂包括固定於所述底盤的第三基座、若干第三節臂、連接於所述第三節臂的液壓鉗及驅動相鄰所述第三節臂相對轉動的動力件，所述第三基座與對應的所述第三節臂轉動連接，相鄰所述第三節臂之間通過所述第一關節連接，以便相鄰所述第三節臂能夠相對轉動。

可選地，所述動力件為液壓缸，所述液壓缸的缸體和伸縮杆分別連接於相鄰各節臂、所述第一段和所述第二段、所述第三段和所述第四段。

可選地，所述自動修井車包括用於放置油管的液壓油管橋，所述液壓油管橋位於所述底盤沿橫向的兩側或沿縱向的後端；

所述自動修井車沿橫向的兩端分別設有所述第一機械手臂，所述第三機械手臂位於兩所述第一機械手臂之間，兩所述第二機械手臂位於所述第二機械手臂下方。

可選地，所述升降系統包括連接於所述底盤的主手臂、固定於所述主手臂末端的天車、固定於所述底盤的鋼絲繩滾筒、繞於所述天車的鋼絲繩及連接於所述鋼絲繩的自動吊卡。

所述天車設置有載荷傳感器，用於測量所述自動吊卡的載荷，並將測得的信息傳遞至所述控制系統。

可選地，所述主手臂鉸接於所述底盤，且通過設於所述底盤的支撐液壓缸支撐，以改變所述主手臂相對於所述底盤的角度。

可選地，所述主手臂包括若干相互套接的鋼筒，相鄰所述鋼筒通過伸縮液壓缸相連，以改變所述主手臂的長度；

所述升降系統還包括限制所述主手臂伸縮的主手臂鎖緊裝置。

可選地，修井作業時，作業井井口設置有防噴系統，所述防噴系統包括相互配合的液壓卡瓦和防噴器，所述液壓卡瓦用於定位油管；

所述修井車還包括安全環保監測系統，所述安全環保監測系統包括井口防油汙外洩裝置、井口壓力監測裝置、危害氣體監測裝置、油管接箍監測裝置、油管測量裝置和自動剎車裝置，各部件的測量結果能夠傳遞至所述控制系統，所述油管接箍監測裝置和油管測量裝置設於所述防噴器，所述油管接箍監測裝置用於監測油管內壁磨損程度，所述油管測量裝置用於測量單根油管的尺寸及油管根數。

可選地，進一步包括設於底盤的人工駕駛系統、動力系統、生活保障系統和燈光聲像系統。

可選地，所述底盤設置有旋轉基座，所述旋轉基座與液壓傳動系統相連，並能夠在所述液壓傳動系統的驅動下旋轉，且其轉過預定角度後，能夠通過方位固定裝置鎖緊。

附圖說明

圖1為本發明所提供的自動修井車在工作狀態時的結構示意圖；

圖2為本發明所提供的自動修井車在非工作狀態時的結構示意圖；

圖3為圖2的俯視圖；

圖4為圖1中的第一機械手臂在縮回狀態時的結構示意圖；

圖5為圖1中的第一機械手臂在伸長狀態時的結構示意圖；

圖6為圖1中的第二機械手臂的結構示意圖；

圖7為圖1中的第三機械手臂的結構示意圖。

圖1-7中：

1底盤、11固定支腿、12活動支腿、13車輪、14駕駛倉、15生活倉、16操作倉、17液壓傳動系統、18液壓管線接口；

2升降系統、21主手臂、211主手臂鎖緊裝置、22鋼絲繩、23鋼絲繩滾筒、24天車、25載荷傳感器、26自動吊卡、27支撐液壓缸、28遊動大鉤；

3第一機械手臂、31第一基座、32第一節臂、321第一段、322第二段、33第一關節、34第二關節、35第一機械手、36動力件；

4第二機械手臂、41第二基座、42第二節臂、421第三段、422第四段、43第三關節、44第二機械手、45液壓馬達；

5第三機械手臂、51第三基座、52第三節臂、53液壓鉗；

6防噴系統、7安全環保監測系統、8液壓油管橋。

具體實施方式

為了使本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。

需要說明的是，本文中提到的「縱向」、「橫向」、和「豎向」等方位詞是基於自動修井車的行駛方向定義的，其中「縱向」指的是與自動修井車的行駛方向相同的方向，即圖1所示的左右方向；「橫向」指的是在車輛的行駛平面內與行駛方向垂直的方向，即圖3所示的上下方向；「豎向」指的是垂直於車輛的行駛平面的方向，即圖1所示的上下方向。可以理解，上述各方位詞的出現不應視為對本發明保護範圍的絕對限定。

請參考附圖1-7，其中，圖1為本發明所提供的自動修井車在工作狀態時的結構示意圖；圖2為本發明所提供的自動修井車在非工作狀態時的結構示意圖；圖3為圖2的俯視圖；圖4為圖1中的第一機械手臂在縮回狀態時的結構示意圖；圖5為圖1中的第一機械手臂在伸長狀態時的結構示意圖；圖6為圖1中的第二機械手臂的結構示意圖；圖7為圖1中的第三機械手臂的結構示意圖。

在一種具體實施例中，本發明提供一種自動修井車，如圖1-3所示，其中，該自動修井車包括行走系統及連接於行走系統的底盤1，其中，行走系統包括連接於底盤1底部的固定支腿11、活動支腿12及車輪13，且固定支腿11、活動支腿12與車輪13相互對稱分布於底盤1沿橫向的兩端，且固定支腿11內設置有通過固定支腿控制裝置控制的液壓缸，液壓缸的伸縮杆伸縮時，固定支腿11升降，且當升降到指定位置時，由固定支腿鎖緊裝置鎖緊。該行走系統還包括設於底盤1前部的駕駛倉14，駕駛倉14內設有座椅、方向盤、監測儀表、檔杆、離合器和油門踏板、空調系統、音響裝置、行車記錄儀及輔助行車裝置等，工人可通過駕駛倉14控制自動修井車行駛至作業井口。

另外，如圖1所示，該自動修井車還包括相互配合的升降系統2、執行系統及控制系統，其中，在修井作業時，升降系統2用於升降油管，控制系統用於自動控制自動修井車各部件的工作，執行系統能夠移動油管使其位於預定工作位置，並能夠執行相應的操作。其中，上述預定工作位置指的是修井作業時油管處於不同工作狀態所對應的位置，不同工作狀態包括提油管、下油管等。

本實施例中，執行系統包括三組相互配合的第一機械手臂3、第二機械手臂4及第三機械手臂5，其中，第一機械手臂3用於抓取油管或自動修井車的其他部件，並將其移動至預定工作位置，第二機械手臂4用於安裝或拆卸修井作業井口採油樹及防噴器連接緊固螺絲，第三機械手臂5用於連接或拆卸作業井內油管柱連接螺紋。

如此設置，本發明的自動修井車通過控制系統、升降系統2和執行系統的相互配合，能夠實現修井作業中的各工藝流程，包括下油管、提油管等。同時，通過執行系統的三個機械手臂的相互配合，能夠實現修井作業中油管的搬移、組合、松扣和緊扣等操作，且上述操作均通過自動修井車自動完成，不需要多人協同完成，因此，該自動修井車能夠大大提高修井作業的工作效率，降低工人的勞動強度，並能夠提高修井作業的安全性，改善工人的工作環境。同時，上述控制系統、升降系統2和執行系統均位於自動修井車上，因此，所需的設備較少，從而降低自動修井車的運行成本，提高其實用性。

需要說明的是，上述升降系統2並不僅僅用於升降油管，還能夠用於升降修井作業時的其它部件，同樣，執行系統也不僅僅用於移動油管，還能夠用於移動修井作業時的其它部件。

具體地，如圖1、圖4和圖5所示，該執行系統包括第一機械手臂3，該第一機械手臂3能夠抓取油管或其他部件並將其移動至指定位置，因此，該第一機械手臂3能夠完成修井作業時油管的搬移操作。其中，該第一機械手臂3包括固定於底盤1的第一基座31、若干第一節臂32、連接於最後一根第一節臂32的第一機械手35及驅動相鄰第一節臂32相對轉動的動力件36，第一基座31與第一根第一節臂32轉動連接，各第一節臂32之間通過第一關節33轉動連接，以便相鄰第一節臂32在動力件36的驅動下能夠繞第一關節33相對轉動。

如此設置，如圖4和圖5所示，相鄰第一節臂32相對轉動時，二者的夾角隨之變化，從而使得連接於第一機械手臂3末端的第一機械手35的位置(高度和角度等)隨之改變，另外，當該第一機械手臂3中第一節臂32的根數越多，第一機械手35的位置越容易調整，從而使得經第一機械手35抓取的油管或其它部件的位置也越容易調整。因此，該第一機械手臂32能夠改變油管或其它部件的位置。

需要說明的是，第一機械手35為能夠實現抓取操作的手型結構，且由液壓控制，能夠實現抓緊或鬆開操作，以實現修井作業時油管的抓取、擺放和移動。

更具體地，如圖4和圖5所示，各第一節臂32包括通過第二關節34轉動連接的第一段321和第二段322，在上述動力件36的驅動下，第一段321與第二段322繞第二關節34相對轉動。因此，各根第一節臂32可為彎折結構，且其彎折角度能夠改變。

同時，上述第一關節33與第二關節34的轉動方向相反，因此，如圖5所示，相鄰兩第一節臂32之間與第一段321、第二段322之間的轉動方向相反。

當然，第一關節33與第二關節34的轉動方向也可相同，此時，各第一節臂32的彎折方向與相鄰兩第一節臂32之間的偏移方向相同，從而使得此時的第一機械手臂3整體的偏轉方向相同。而本實施例中，當第一關節33與第二關節34的轉動方向相反時，各第一節臂32的彎折方向與相鄰兩第一節臂32之間的偏移方向相反，從而使得該第一機械手臂3的調節更加靈活。

進一步地，如圖1和圖6所示，該執行系統還包括第二機械手臂4，用於安裝或拆卸修井作業井口採油樹及防噴器連接緊固螺絲，因此，該第二機械手臂4能夠完成井口採油樹及防噴器連接緊固螺絲松扣和緊扣操作。

其中，如圖6所示，第二機械手臂4包括固定於底盤1的第二基座41、若干第二節臂42、連接於最後一根第二節臂42的第二機械手44及驅動相鄰第二節臂42相對轉動的動力件36，且第二基座41與第一根第二節臂42轉動連接，相鄰第二節臂42之間通過第一關節33連接，以便相鄰第二節臂42能夠在動力件36的驅動下繞第一關節33相對轉動。

同時，為了實現安裝或拆卸螺絲，第二機械手44與最後一根第二節臂42之間通過液壓馬達45相連，從而在液壓馬達45的驅動下，第二機械手44能夠相對於第二節臂42旋轉。

如此設置，如圖6所示，相鄰第二節臂42相對轉動時，二者的夾角隨之變化，從而使得連接於第二機械手臂4末端的第二機械手44的位置(高度和角度等)隨之改變，另外，當該第二機械手臂4中第二節臂42的根數越多，第二機械手44的位置越容易調整，從而使得該第二機械手44能夠方便地調整至待操作的位置，並在液壓馬達45驅動第二機械手44轉動時，進行安裝或拆卸對應部件不同規格的螺絲。

另外，該第二機械手臂4中的第二節臂42也可為與第一節臂32類似的彎折結構。

具體地，如圖6所示，與第二機械手44相連的最後一根第二節臂42包括通過第三關節43相連的第三段421和第四段422，其中，該第三關節43為能夠使第三段421與第四段422相對直線運動的部件，上述動力件36還用於驅動第三段421與第四段422沿其軸線相對直線運動，以使與第二機械手44相連的最後一根第二節臂42沿其軸線伸縮，從而使得第二機械手44沿最後一根第二節臂42的軸線直線往復運動，進而改變其與待操作油管的距離。

同樣地，該第二機械手44也應為能夠實現抓取操作的手型結構，且在控制系統的控制下，能夠實現抓緊或鬆開操作，從而在液壓馬達45的驅動下實現修井作業時各部件螺絲的安裝或拆卸。

更進一步地，如圖7所示，還執行系統進一步包括第三機械手臂5，在修井作業中用於連接或拆卸作業井內油管柱連接螺紋，該第三機械手臂5能夠用於與第二機械手臂4配合，用於作業井內油管柱連接螺紋松扣和緊扣操作。

其中，如圖7所示，該第三機械手臂5包括固定於底盤1的第三基座51、若干第三節臂52、連接於最後一根第三節臂52的液壓鉗53及驅動相鄰第三節臂52相對轉動的動力件36，該第三基座51與第一根第三節臂52轉動連接，相鄰第三節臂52之間通過第一關節33轉動連接，以便相鄰第三節臂52在動力件36的驅動下能夠繞第一關節33相對轉動。

如此設置，如圖7所示，相鄰第第三節臂52相對轉動時，二者的夾角隨之變化，從而使得連接於第三機械手臂5末端的液壓鉗53的位置(高度和角度等)隨之改變，另外，當該第三機械手臂5中第三節臂52的根數越多時，液壓鉗53的位置越容易調整，從而使得該液壓鉗53能夠方便地調整至待操作的位置，以夾緊待操作部件，且該第三機械手臂5的懸吊力達一噸以上，伸縮長度達數米。

具體地，以上各實施例中的各動力件36為液壓缸，其中，第一機械手臂3中，該液壓缸的缸體和伸縮杆分別連接相鄰兩第一節臂32，另一液壓缸的缸體和伸縮杆分別連接第一段321和第二段322，從而使得伸縮杆伸縮時，相鄰兩第一節臂32之間、第一段321與第二段322之間相對轉動。第二機械臂手4中，一個液壓缸的缸體和伸縮杆分別連接於相鄰第二節臂42，另一個液壓缸的缸體分別連接第三段421和第四段422，從而使得液壓缸的伸縮杆伸縮時，相鄰兩第二節臂42之間相對轉動，第三段421與第四段422之間相對直線運動。第三機械手臂5中，液壓缸的缸體和伸縮杆分別連接相鄰兩第三節臂52，從而使得該伸縮杆伸縮時，相鄰兩第三節臂52之間相對轉動。

當然，上述各動力件36並不是必須為液壓缸，只要能夠實現相對轉動或相對直線運動即可。

另外，該自動修井車包括用於防止油管的液壓油管橋8，當該自動修井車未進行修井作業時，該液壓油管橋8放置於底盤1上，並通過液壓油管橋固定裝置固定；當該自動修井車進行修井作業時，升降系統2或第一機械手臂3抓取該液壓油管橋8，並放置於靠近作業井井口的位置，如圖1所示。該液壓油管橋8分為多組，每組包括多個液壓升降調節橋座、手動升降調節橋座、液壓管線和支架。

可以理解，該液壓油管橋8可根據實際情況放置於自動修井車沿橫向的兩側或沿縱向的後端(圖1所示的右端)，基於此，如圖3所示，該自動修井車沿橫向的兩端分別設有該第一機械手臂3，即兩第一機械手臂3位於底盤1的後上兩側，第三機械手臂5位於兩第一機械手臂3之間，即第三機械手臂5位於底盤1的後上中部，兩第二機械手臂4位於第二機械手臂4下方，即兩第二機械手臂4位於底盤1後部下方。

綜上所述，本發明中的自動修井車通過執行系統的三組機械手臂的相互配合，能夠實現修井作業時油管及其它部件的抓取、移動，以及鬆緊絲扣。

以上各實施例中，如圖1所示，升降系統2包括連接於底盤1的主手臂21、固定於主手臂21末端的天車24、固定於底盤1的鋼絲繩滾筒23、繞於天車24的鋼絲繩22及連接於鋼絲繩22的自動吊卡26。其中，鋼絲繩滾筒23由鋼絲繩滾筒控制裝置控制，該鋼絲繩滾筒控制裝置包括盤式剎車裝置、防頂天車控制裝置及自動排鋼絲繩裝置，工作時，盤式剎車裝置控制鋼絲繩滾筒23，鋼絲繩滾筒23旋轉控制遊動大鉤28的高度，進而控制自動吊卡26的升降。

同時，天車24位於主手臂21前端的位置設置有載荷傳感器25，用於監測自動吊卡26的載荷，並將測得的信息傳遞至控制系統，同時，操作倉16內設置有能夠顯示自動吊卡26載荷的顯示屏。

進一步地，如圖1所示，主手臂21鉸接於底盤1上的旋轉基座，其能夠繞鉸接點在豎向平面內轉動，並通過設於旋轉基座的支撐液壓缸27支撐，該支撐液壓缸27的伸縮杆固定於主手臂21，當伸縮杆伸縮時，能夠改變主手臂21相對於底盤1的角度。具體為，操作倉16內設置有控制主手臂21升降及角度變化的操作手柄，工人通過該操作手柄即可實現主手臂21角度和高度的改變。

如此設置，當該自動修井車處於修井狀態時，主手臂21的狀態如圖1所示，此時，主手臂21由支撐液壓缸27支撐，該升降系統2能夠實現升降的目的；當該自動修井車未處於修井狀態時(例如，該自動修井車處於行駛狀態)，如圖2所示，主手臂21繞鉸接點旋轉，並放置於底盤1上。

具體地，該主手臂21包括若干相互套接的鋼筒，相鄰鋼筒通過伸縮液壓缸相連，當該伸縮液壓缸的伸縮杆伸縮運動時，能夠改變主手臂21的長度。同時，該升降系統2還包括主手臂鎖緊裝置211，當主手臂21的長度滿足要求，即伸縮液壓缸的伸縮杆伸縮到位後，該主手臂鎖緊裝置21能夠將相鄰鋼筒鎖死，從而防止主手臂21回縮，以使主手臂21維持上述需要的長度。

另外，該主手臂21的各鋼筒粗細不同，且為內長外短的四方形結構，各鋼筒相連形成主手臂21，用於懸吊承載修井作業中的各部件。可以理解，鋼筒的截面並非必須為四方形結構，也可採用本領域常用的其他結構，例如，鋼筒的截面也可為圓形。

以上各實施例中，如圖1所示，修井作業時，作業井井口設置有防噴系統6，該防噴系統6包括相互配合的液壓卡瓦和防噴器，在修井作業時，液壓卡瓦用於卡緊油管，從而防止油管下行，該液壓卡瓦設於底盤1上採油機的一側，自動修井車行駛時，該液壓卡瓦隨之移動，修井時安裝於作業井進口防噴器上。防噴器與防噴器控制裝置設置於駕駛倉14旁，用於試油、修井、完井等作業過程中關閉井口，防止井噴事故發生，其將井口的全封和半封兩種功能結合，具有結構簡單，易操作，耐高壓等特點，是油井常用的防止井噴的安全密封井口裝置。

另外，該自動修井車還包括安全環保監測系統7，如圖1所示，該安全環保監測系統7包括井口防油汙外洩裝置、井口壓力監測裝置、危害氣體監測裝置、油管接箍監測裝置、油管測量裝置和自動剎車裝置。其中，井口防油汙外洩裝置設置在底盤1後部下方的井口防汙染裝置儲存盒裡，包括防油汙落地槽、密封件、井口安裝鎖扣和廢液回收泵，修井作業時，該井口防油汙外洩裝置由第一機械手臂3抓取後安裝使用。危害氣體監測裝置分為固定式和便攜移動式兩種，固定式設置在第三機械手臂5的液壓鉗53上，便攜移動式設置在作業井儲液罐處。油管接箍監測裝置和油管測量裝置設於防噴器與液壓卡瓦之間，油管接箍監測裝置用於監測油管內壁的磨損程度，油管測量裝置能夠測量單根油管的尺寸及油管根數。

安全環保監測系統7的各部件均具有遠程信號發射功能，其對應的信號接收部設置於操作倉16，其中，油管接管監測裝置的信號接收部具有油管完好和磨損嚴重的提示信號供操作人員參考，油管測量裝置的信號接收部具有儲存和數據合計功能，並能夠與外界設備對接，具有數據拷貝功能。

該自動修井車的控制系統為智能數控作業系統，其設置在操作倉16中，分為自動操作模式和手動操作模式兩種，生活倉15中也設有自動操作模式和安全監測接收裝置，用於實時監控自動修井車各部件的工作狀態，且該控制系統的軟體可升級，數據可儲存，可拷貝，也可連接其它設備。

另外，該自動修井車進一步包括動力系統、生活保障系統和燈光聲像系統。其中，動力系統設置於生活倉15的後部，依次包括：採油機、變速箱和傳動機構，其中，採油機自帶發電機和變壓器。燃油箱和液壓油箱設置在底盤1下側。生活保障系統設置在生活倉15內，包括空調、冰箱、炊具和床鋪，用於提供操作人員的日常生活需要。燈光聲像系統包括自動旋轉照明燈組和高清自動旋轉攝像頭，自動旋轉照明燈組設置在操作倉16頂部、主手臂21上等各運轉工作設備上，分為固定式和吸附式，其中，吸附式設置在生活倉15內，由高效可充電電池提供電源。高清自動旋轉攝像頭設置在各機械手臂上和各設備的關鍵部件，該自動旋轉照明燈組和高清自動旋轉攝像頭均具有遠程信號發射功能，其信號接收部設置於操作藏16內。

以上各實施例中，底盤1的後上方設置有能夠360°轉動的旋轉基座，該旋轉基座與採油機的傳動機構相連，並由液壓傳動系統17控制實現360°旋轉，且該旋轉基座設有方位固定鎖緊裝置，當其轉動到預定角度時，能夠通過該方位固定鎖緊裝置鎖定。該旋轉基座上設置有主手臂21、支撐液壓缸27、鋼絲繩滾筒23及其控制裝置，從而實現其上各部件的旋轉。

採用上述各實施例中的自動修井車時，修井工藝流程為：

(1)自動修井車就位：人工駕駛自動修井車到達目標作業井；

(2)儲液罐擺放：儲液罐由卡車運到作業井附近，並通過主手臂21擺放；

(3)液壓油管橋擺放：通過主手臂21或第一機械手臂3將放置於底盤1上的液壓油管橋8吊下，並擺放；

(4)防噴系統就位、並安裝液壓卡瓦：作業井壓井後，根據井控規則的要求觀察30min，若井口無溢流，即達到動井口條件，若作業井為水井或無抽油泵式油井，直接利用第二機械手臂21拆掉原井口的採油樹，並安裝防噴系統，試壓合格後，準備修井作業；

(5)升降系統2就位：檢查各種儀表和監控設備，運轉正常後，主手臂21通過其內部的伸縮液壓缸伸縮杆的伸縮調整到井口垂直高度，主手臂鎖緊裝置211鎖緊主手臂21，使其定位於井口垂直高度處；

(6)提油管作業：通過操作倉16內的操縱按鍵或手柄，控制第一機械手臂3抓取液壓油管橋8上的油管，並使該油管豎起，對準液自動吊卡26中心中心，操作手柄或按鍵使自動吊卡26卡住油管，操作遊動大鉤28下放手柄，使油管末端公扣進入到井口油管懸掛器母扣內，操作第三機械手臂5按鍵或手柄，液壓鉗53抱住油管，實現油管與井內油管懸掛器緊扣對接，上緊後，液壓鉗53鬆開油管，第三機械手臂5自動歸位。操作遊動大鉤28上行，把油管懸掛器提出井口一定高度，啟動防噴系統上的液壓卡瓦卡住井內油管，操作遊動大鉤28下行，使全部負荷坐在液壓卡瓦上(此時遊動大鉤28無載荷，自動吊卡26與油管接箍分開，同時操作倉16內的顯示屏可看到分開圖像，危害氣體監測裝置能夠顯示井口危害氣體檢測儀的監測數值)。

卸掉油管懸掛器，操作遊動大鉤28上行，使卸開的油管掛與井口第一根油管分離，第一機械手臂3上的第一機械手35抓住油管，自動吊卡26鬆開油管，由第一機械手臂3放置在液壓油管橋8上。操作遊動大鉤28下行，自動吊卡26卡住井口第一根油管，操作遊動大鉤28上提井內第一根油管，同時井口的液壓卡瓦自動恢復至打開狀態，當井內第二根油管接箍提出井口一定高度時，停止上提，啟動液壓卡瓦卡住井內油管，操作遊動大鉤28下行，使全部負荷坐在液壓卡瓦上，操作第三機械手臂5卸扣按鍵或手柄，液壓鉗53抱住油管，實現第一根油管的卸扣，卸開後，液壓鉗53鬆開油管，第三機械手臂5自動歸位，且卸扣的同時第一機械手臂3運行至油管中間位置，操作遊動大鉤28上行，使卸開的第一根油管與井口的第二根油管分離，第一機械手臂3的第一機械手35抓住油管，自動吊卡26鬆開油管，第一機械手臂3將該油管放置在液壓油管橋8上，同時遊動大鉤28下行，自動吊卡26卡住井口第二根油管，如此反覆，將井內油管全部取出，同時進口處的自動油管丈量儀也會收集和記錄提出油管的逐根長度和數量，並自動傳到操作倉16的資料庫。

當液壓油管橋8處於井口或車輛的左側，上提油管使用車輛左側的第一機械手臂3；當液壓油管橋8處於井口或車輛的右側，上提油管使用車輛右側的第一機械手臂3；當液壓油管橋8處於井口或車輛的後方，上提油管車輛左右側的第一機械手臂3都可使用。

(7)下油管作業操作：人工更換安裝上下井工具(通經規、刮削器、衝砂筆尖、封隔器、抽油泵、篩管、喇叭口、絲堵等)後。操作人員操縱第一機械手臂3，抓起液壓油管橋8上的下井第一根油管(連有井下工具的油管)，對準自動吊卡26中心並卡住，下放遊動大鉤28使井下工具進入井口，當第一根油管的接箍處於液壓卡瓦上部後，按鎖緊按鈕，防噴系統6的液壓卡瓦卡住井內油管，操作遊動大鉤28下行，使全部負荷坐在液壓卡瓦上(遊動大鉤28無載荷，自動吊卡26與油管接箍分開，同時操作倉16裡顯示屏可以看到分開圖像，同時操作倉16裡的危害氣體檢測信號接收裝置顯示井口危害氣體檢測儀的檢測數值)，自動吊卡26鬆開油管，操作遊動大鉤28上行，同時第一機械手臂3已經抓起待下井第二根處於待命狀態的油管，當遊動大鉤28運行至一定高度時停止移動，第一機械手臂3抓起的第二根對正自動吊卡26的油管，且自動吊卡26卡住該油管，第一機械手臂3鬆開油管去抓第三根油管，操作遊動大鉤28下行，使第二根油管末端公扣進入到井口油管母扣內，操作第三機械手臂5按鍵或手柄，液壓鉗53抱住油管，實現油管與井內油管緊扣對接，上緊後，液壓鉗53鬆開油管，第三機械手臂5自動歸位，操作遊動大鉤28上行，上提油管同時液壓卡瓦自動恢復至打開狀態後，停止上提，操作遊動大鉤28下行把第二根油管下入井內。如此反覆，將井內油管全部下入井內，同時井口處的自動油管丈量儀也會收集和記錄下入井內油管的逐根長度、數量、總長度，自動傳到操作倉16的資料庫並顯示。

當液壓油管橋8處於井口或車輛的左側，下油管使用車輛左側的第一機械手臂3；當液壓油管橋8處於井口或車輛的右側，下油管使用車輛右側的第一機械手臂3；當液壓油管橋8處於井口或車輛的後方，下油管車輛左右側的第一機械手臂3都可使用。

(8)搬家：修井作業完成後，各設備自動歸位，開動自動修井車到下一個新的作業井。

綜上所述，本發明中的自動修井車中，人工駕駛系統主要負責自動修井車的行走移動功能；智能數控作業系統(控制系統)主要負責自動升降系統2、執行系統、防噴系統6、燈光聲像系統和安全環保監測系統7各部件之間的操作和聯動；生活保障系統主要是提供至少2人的食宿；動力系統主要是提供各種動力；燈光聲像系統主要是提供照明，觀察和錄像；安全環保監測系統7主要是對井口汙外收集、井口壓力、危害氣體監測和防範；升降系統2主要是起下管杆；執行系統主要是對管杆的抓取、擺放和鬆緊絲扣；防噴系統6主要是防止井噴和託舉管杆；液壓油管橋8主要是對取出管杆的擺放。

以上對本發明所提供的一種自動修井車進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護範圍內。