分體式遠程控制帶壓作業修井機的製作方法

2023-06-06 17:20:56 3

專利名稱：分體式遠程控制帶壓作業修井機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種油田用於進行自噴油井、注水井、氣井帶壓修井作業的車載式修井裝備，即BYJ40-0分體式遠程控制帶壓作業修井機。
背景技術：
車載式修井機這種裝備有一體式的和分體式的。一體式的帶壓作業車機寬而長寬3. lm、長17. 2m，離去角小12°，轉彎半徑大14. 5m，要求路面平而且寬，井場面積要大，而國內因土地緊張，還有很多油田是山區，所以大部分油氣田都滿足不了這樣的要求，解決這個困難的辦法是採用分體式帶壓作業車。目前國內還沒有真正意義上的分體式帶壓作業車，目前已有技術只是將普通的小修作業修井機停到要作業的修井現場，再用三臺半掛車將三個分別裝有井口帶壓作業裝 置、控制系統和動力系統的貨櫃分別運到現場，經過複雜的組裝連接後進行帶壓修井作業。修井機的動力系統和控制系統是裝在修井機上的，井口帶壓作業裝置的動力系統和控制系統分別裝在兩個貨櫃內。在作業過程中，修井機的控制人員是站在I. 4m高的修井機平臺上對修井機的絞車進行控制，作業工是站在距地面5. 7m高左右的作業平臺上工作，而帶壓作業裝置的控制人員是在為了便於觀察作業平臺上的情況距井口 20m遠的集裝相內，由於現場噪聲較大，三方距離以比較遠，語言溝通很困難，只能靠手勢溝通。這樣以來存在的不足是1、三方人溝通不是很順暢，容易造成重大安全事故，並且作業效率低。2、距井口 20m遠視覺差容易出現誤操作造成安全事故發生，並且作業場地要大。3、由於修井機絞車控制人員是站在作業平臺的側下方，根本不了解作業平臺上的情況，只有靠作業人員的手勢操作，而這種機械式剎車的絞車要實現遠程控制，結構複雜，可靠性非常差，就是說這種結構就不能採用遠程控制。4、在進行帶壓作業過程中，修井機控制人員要頻繁對絞車剎車，勞動強度特別大。5、採用這種帶壓作業修井機，在作業過程中始終要有兩臺發動機同時工作，按每臺發動機每天耗油300kg計算,如果每年作業270天,兩臺發動機每年耗油162噸。耗油量太大造成修井成本高。6、目前國內所有修井機的電氣開關大部分都裝在控制臺上，而很多井內都有少量易燃易爆氣體，帶壓作業又不可以事先將氣體排出，所以非常危險。7井口之間搬遷時除了修井機要開到另一口處外還要動用5臺大車運其它裝置，搬遷成本過高。
實用新型內容本實用新型的目的是針對上述不足而提供一種結構簡單，使用安全，修井成本低且作業效率高，勞動強度低的全部在作業平臺上能夠實現遠程控制的分體式遠程控制帶壓作業修井機。本實用新型的技術解決方案是分體式遠程控制帶壓作業修井機，包括二類汽車底盤、車上井架總成、絞車總成、帶壓作業裝置、帶泵箱總成、液力變速箱總成、角傳動箱總成、液壓系統、氣路系統、電氣系統。修井機和井口帶壓作業裝置的液壓動力源集中在汽車底盤上，作業時只用修井機上的一臺發動機即可，這樣按前面的算法每年至少可節省柴油50噸，搬遷時也可少用一臺運輸車。汽車底盤發動機通過全功率取力器驅動帶泵箱，由帶泵箱帶動六個液壓泵工作，液壓系統主要包括液壓泵、液壓油箱、液壓油散熱器、輔助液壓支腿、主液壓支腿、起升液缸、井架伸縮油缸、液壓小絞車、舉升油缸、防噴器、防噴卡瓦、管線、接頭及閥等組成。修井機絞車採用遠程控制絞車總成，通過液壓管線及其控制閥控制絞車，這樣便可將絞車的控制和井口帶壓作業裝置的控制全都固定在作業平臺上，這樣控制人員和作業人員同處於一個作業平臺上，便於觀察井口和遊車大鉤的情況，也方便溝通，而且搬遷時也可少用一臺運輸車；把電開關換成氣控電開關也叫機械式壓力開關(PEV-1/4-B)，固定在修井機上遠離井口的位置處，通過控制臺上的23R1-L8-D手動按扭閥氣開關來控制，即將控制臺上的電開關全部換成氣開關；將修井機控制臺、帶壓作業裝置控制臺、絞車的控制臺通過液壓管路集中在帶壓作業平臺上。將整機的外形尺寸控制在(長X寬X高)13. 5mX2. 5mX4. lm,轉彎半徑11m，離去角15°使整機具有較強的越野性適合於各種陸地油田使用。設計兩套修井機控制臺，一個固定在修井機的尾部，一個固定在帶壓作業平臺上， 兩套控制臺之間可以通過扳動三通高壓球閥手柄進行切換，這樣既可以進行帶壓作業，也可以進行常規小修作業。遠程控制絞車總成包括液壓控制系統、制動執行機構和滾筒總成。液壓控制系統主要包括油泵、液壓油箱、安全閥、溢流閥、單向閥、蓄能器、剎車閥、緊急按扭閥、駐車剎車閥、液控換向閥等組成。制動執行機構包括安裝在滾筒軸一端上的剎車盤、與剎車盤接合的剎車鉗和支撐剎車鉗的鉗架組成；剎車鉗分安全鉗和工作鉗。帶泵箱總成包括六個泵；一泵為給帶壓作業裝置的各液壓防噴器組和各液動卡瓦及提單根的液壓小絞車等提供動力的齒輪泵，二泵為給遠程控制絞車總成的剎車系統提供動力的齒輪泵，三泵、六泵為給帶壓作業裝置的兩個舉升油缸提供動力的軸向柱塞泵，四泵、五泵為一個雙聯泵，其中四泵為給修井機的各液壓支腿、井架伸縮油缸和提液壓油管鉗的液壓小絞車等提供動力，並在作業過程中給液壓油管鉗提供動力的齒輪泵，五泵為給整個系統液壓油的散熱器的液壓馬達提供動力的齒輪泵。本實用新型的優點是1、安全性強；2、適應性強；3、修井成本低；4、作業效率高；5、需要場地小；6、用途廣；7、司鑽人員勞動強度低；8、設備採購成本低。下面將結合附圖對本實用新型作進一步詳細描述。

圖I是本實用新型作業狀態結構簡圖。圖2是帶泵箱總成結構簡圖。圖3是遠程控制絞車總成結構簡圖。
具體實施方式
參見圖1，該產品是一種全新的用於油田在不用壓井液壓井也不放噴的情況下對注水井、自噴井進行帶壓作業的修井設備。部件組成名稱如下天車總成I、井架上體2、鎖緊機構3、遊車大鉤4、井架下體5、修井機控制臺6、帶壓作業逃生滑道7、帶壓作業裝置控制臺8、帶壓作業裝置9、液壓系統10、氣路系統11、電氣系統12、汽車底盤13 (二類)、前支架總成14、帶泵箱15總成、液力變速箱總成16、角傳動箱總成17、遠程控制絞車總成18等組成。其中天車總成I、井架上體2、鎖緊機構3、井架下體5等組成井架總成，井架高度24米比常規起單根小修作業機井架18米高6米，天車上多一個小絞車天車滑輪。修井機控制臺6—共有兩套，一套固定在修井機上，另一套固定在作業平臺19上，通過切換閥切換，使該設備既可以進行常規小修作業，又可以進行帶壓修井作業。而且在進行帶壓作業時不僅節省了一個帶壓作業裝置控制臺橇，還能夠清楚地看到遊車大鉤和作業平臺19上的具體情況，而且與作業工溝通方便、順暢。常規修井機的司鑽控制臺是固定在車檯面上的井架後支架處，司鑽人員通過操作控制臺上的各閥和剎車把，來控制修井機的遊車大鉤4。帶壓作業裝置控制臺橇是放在距井口有一定距離的地面上，內部人員通過操作各液壓閥手柄來控制帶壓作業裝置各執行元件的各個動作，兩位操作人員都不能夠清楚地看到作業平臺19上的情況，只有靠與作業工打手式來進行操作，嚴重影響作業效率，且容易產生誤解造成誤操作，嚴重的會造成事故。 液壓系統10是將常規修井機的液壓系統、遠程控制絞車的液壓系統和帶壓作業裝置的液壓系統合在一起的液壓系統。參見圖2，整個系統有六個液壓泵全部固定在帶泵箱15總成上，由帶泵箱15驅動。零部件標號為輸出法蘭26、輸出軸27、升距帶泵軸28、輸入軸29、輸入法蘭30、帶泵軸42。其中一泵20為排量每轉100毫升的齒輪泵，給帶壓作業裝置9的各液壓防噴器組和各液動卡瓦及提單根的液壓小絞車等提供動力；二泵21為排量每轉32毫升的齒輪泵，給遠程控制絞車總成18的剎車系統提供動力；三泵22、六泵23為兩個排量每轉160毫升的軸向柱塞泵，給帶壓作業裝置9的兩個舉升油缸提供動力；四泵24、五泵25為一個雙聯泵，其中四泵24為排量每轉80毫升的齒輪泵，給修井機的各液壓支腿、井架伸縮油缸和提液壓油管鉗的液壓小絞車等提供動力，並在作業過程中給液壓油管鉗提供動力；五泵25為排量每轉32毫升的齒輪泵，給整個系統液壓油的散熱器的液壓馬達提供動力。作業過程中整個帶壓作業裝置9的控制閥及提單根的液壓小絞車的控制閥都固定在作業平臺19上。帶壓作業裝置9部分與修井機部分的液壓管線的連接都是採用的快速接頭，而且只與修井機的管線連接即可。而以前的分體帶壓作業修井機到達井場首先要將以發動機為動力的液壓動力站橇與帶壓作業裝置的控制臺橇進行連接，再將控制臺橇與帶壓作業裝置連接，而且修井機司鑽人員與帶壓作業裝置控制人員及作業平臺上的作業人員之間距離相對較遠，溝通起來非常困難，只靠打手式溝通，有時會產生誤解引發事故。氣路系統11的氣源為汽車底盤發動機驅動的空氣壓縮機，連接在汽車底盤13的儲氣筒上，所有控制閥與遠程控制絞車總成18剎車系統控制閥固定在一個控制臺上，控制遠程控制絞車離合器總成、井架鎖緊機構氣缸、天車防碰裝置、發動機油門和發動機的起動及熄火的氣控電開關、變速箱換擋司服器等。這樣電氣系統12的所有元件就可以遠離井口，避免了井內一旦有氣溢出電氣元件打火造成事故。遠程控制絞車總成18是專門是為分體式帶壓作業車設計的。參見圖3，遠程控制絞車總成18包括離合器總成31、滾筒軸32、大鏈輪33、滾筒34總成、安全鉗35總成、剎車盤36總成、工作鉗37總成。其中離合器總成31是氣控的與滾筒軸32和大鏈輪33連接在一起，在作業過程中大鏈輪33是常轉的，當操作組合調壓閥給離合器供氣時，滾筒34旋轉上提遊車大鉤及管柱，而離合器斷氣時滾筒34在遊車大鉤及管柱和重力作用下反向旋轉，下放遊車大鉤和管柱。在滾筒34工作性能參數範圍內，遊車大鉤的下放速度及遊車大鉤要停的位置由剎車系統的工作鉗37來控制，工作鉗37主要由常開式單作用油缸41、復位彈簧、槓桿機構39及剎車塊40等組成。在作業過程中需要休息或處理其它問題時，操作駐車制動手柄使安全鉗35工作，安全鉗35總成主要由常閉式內置碟簧組的單作用油缸38、槓桿機構39和剎車塊40等組成。當發生緊急情況時需要立即按下緊急制動按扭，這時工作鉗37和安全鉗35同時工作，實現緊急剎車。剎車盤36總成是 剎車系統的核心部件，中小型修井機絞車一臺只配一個剎車盤36，安裝在絞車滾筒34的一端。剎車盤6的冷卻採用風冷，在剎車盤36內部設有自然通風道，靠自然通風道和表面散熱，這樣整個絞車總成的控制就是通過液壓系統和氣壓系統來控制的，從而便可以實現遠程控制，且不用電，不存在電打火的不安全隱患。
權利要求1.ー種分體式遠程控制帶壓作業修井機，包括汽車底盤(13)、車上井架總成、絞車總成、帶壓作業裝置(9)、帶泵箱(15)總成、液力變速箱總成(16)、角傳動箱總成(17)、液壓系統(10)、氣路系統(11)、電氣系統(12)，其特徵在於修井機和帶壓作業裝置(9)的液壓動カ源集中在汽車底盤(13)上；修井機絞車採用遠程控制絞車總成(18);把電開關換成氣控電開關固定在修井機上遠離井口的位置處，通過控制臺上的氣開關來控制；將修井機控制臺(6)、帶壓作業裝置控制臺(8)、絞車的控制臺通過液壓管路集中在帶壓作業平臺(19)上。
2.按照權利要求I所述的分體式遠程控制帶壓作業修井機，其特徵在於設計兩套修井機控制臺，ー個固定在修井機的尾部，ー個固定在帶壓作業平臺(19)上，兩套控制臺之間可以切換。
3.按照權利要求I所述的分體式遠程控制帶壓作業修井機，其特徵在於帶泵箱總成包括六個泵；ー泵(20)為給帶壓作業裝置的各液壓防噴器組和各液動卡瓦及提單根的液壓小絞車等提供動カ的齒輪泵，ニ泵(21)為給遠程控制絞車總成的剎車系統提供動カ的齒輪泵，三泵(22)、六泵(23)為給帶壓作業裝置的兩個舉升油缸提供動カ的軸向柱塞泵，四泵(24)、五泵(25)為ー個雙聯泵，其中四泵(24)為給修井機的各液壓支腿、井架伸縮油缸和提液壓油管鉗的液壓小絞車等提供動力，並在作業過程中給液壓油管鉗提供動カ的齒輪泵，五泵(25)為給整個系統液壓油的散熱器的液壓馬達提供動カ的齒輪泵。
4.按照權利要求I所述的分體式遠程控制帶壓作業修井機，其特徵在於遠程控制絞車總成(18)包括液壓控制系統、制動執彳丁機構和滾筒總成；制動執彳丁機構包括安裝在滾筒軸(32)—端上的剎車盤(36)、與剎車盤(36)接合的剎車鉗和支撐剎車鉗的鉗架組成；剎車鉗分安全鉗(35)和工作鉗(37)。
專利摘要本實用新型專利涉及一種油田用於進行自噴油井、注水井、氣井帶壓修井作業的車載式修井裝備，即BYJ40-0分體式遠程控制帶壓作業修井機。它包括二類汽車底盤、車上井架總成、絞車總成、帶壓作業裝置、帶泵箱總成、液壓系統、氣路系統、電氣系統。修井機和井口帶壓作業裝置的液壓動力源集中在汽車底盤；修井機絞車採用遠程控制絞車總成；把電開關換成氣控電開關固定在修井機上遠離井口的位置處，通過控制臺上的氣開關來控制；將修井機控制臺、帶壓作業裝置控制臺、絞車的控制臺通過液壓管路集中在帶壓作業平臺上。具有結構緊湊，安全性強，適應性強，修井成本低，作業效率高，需要場地小，用途廣，司鑽人員勞動強度低，設備採購成本低的特點。
文檔編號E21B19/00GK202611622SQ20122028829
公開日2012年12月19日 申請日期2012年6月19日 優先權日2012年6月19日
發明者侯萬俊 申請人:通化石油化工機械製造有限責任公司