CN116537716A - 一种新型电驱修井机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及修井作业装备技术领域，具体地说是一种新型电驱修井机，靠近所述自绷绳式井架的一端设有安装在半挂车上的修井平台和司钻平台，所述修井平台包括Y型支架和滑动设置在Y型支架上的修井机平台，所述司钻平台包括与所述Y型支架连接的升降导轨，所述升降导轨一侧旋转设有司钻台和若干用于支撑所述司钻台的支腿油缸，所述Y型支架内设有动力水龙头。本发明实现所有设备的整机移运，提高了修井机的机动性，减少了转场时设备拆装的工作量；同时优化能量传递的中间环节，以井场发电机组作为唯一的最终动力源，减少井场柴油机数量，提高动力效率；所有设备以电动或液动为主，均可在司钻房中进行集成操作，设备的自动化程度大大提高。

Description

一种新型电驱修井机

技术领域

本发明涉及修井作业装备技术领域，具体地说是一种新型电驱修井机。

背景技术

修井作业是油气开采过程中必不可少的作业工艺，随着油田修井作业的发展，各项科学技术的不断革新应用，现代修井作业对设备的作业效率、自动化、HSE、工人劳动强度等方面提出了更高的要求。

基于修井作业对设备的新新要求，传统修井机在整机结构、传动形式、自动化程度、模块集成度、搬家效率等方面的不足已日益显著：

1）传统修井机采用“柴油机+液力变速箱”的动力传动形式，整套设备机械传动环节多，结构复杂，作业过程中很容易出现机械问题，影响作业的可持续性和进度。

2）整个主机车运输模块偏多，除主机模块外，修井平台、司钻房及平台等转场时只能通过其他运输车辆运输，增加转场时的拆装工作量，降低了转场效率。

3）一套能正常作业的传统修井机，需要在主机车、发电机组和动力水龙头液压站等设备上配套了功率不等的柴油机，井场超过95分贝的噪音源过多，对现场作业工人有一定的健康影响。

4）和电气元件相比，柴油机防爆措施的技术实施难度更高，随着油田现场对井场设备防爆要求重视，传统修井机的配套成本也越来越高。

5）传统修井机的机械动作以人工操作为主，自动化程度低，现场作业对人员的需求多，一定程度上增加了修井成本。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种新型电驱修井机，有效解决了背景技术中所提到的修井机设备不足的问题。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种新型电驱修井机，包括半挂车和转动设置在半挂车一端的自绷绳式井架，所述半挂车上远离自绷绳式井架的一端向内依次设有喷雾系统、应急气源、导绳机、电缆架、BOP控制装置、综合液压站、绞车单元、辅助绞车、死绳固定器、液压控制箱，靠近所述自绷绳式井架的一端设有安装在半挂车上的修井平台和司钻平台，所述修井平台包括Y型支架和滑动设置在Y型支架上的修井机平台，所述司钻平台包括与所述Y型支架连接的升降导轨，所述升降导轨一侧旋转设有司钻台和若干用于支撑所述司钻台的支腿油缸，所述Y型支架内设有动力水龙头。

作为优化，所述绞车单元包括固定在半挂车上的底座，所述底座上设有驱动电机、减速箱、联轴器、滚筒总成、刹车系统和刹车液压站。

作为优化，所述半挂车和自绷式井架之间设有起升油缸，所述自绷式井架下端还设有转动设置在半挂车两侧的绷绳支架。

作为优化，所述司钻平台上设有司钻房。

作为优化，所述绷绳支架和自绷式井架之间设有绷绳，所述自绷式井架上还设有游车大钩、主大绳、二层台和天车。

作为优化，所述Y型支架和修井机平台之间设有升降架，所述升降架的两侧设有带定位孔的导向滑轨，所述升降架下端设有与所述修井机平台连接的升降油缸，所述修井机平台的两侧设有与所述导向滑轨连接的滑套。

作为优化，所述修井机平台和升降架之间还设有折叠油缸。

作为优化，所述支腿油缸设有3个。

作为优化，所述升降导轨和司钻台之间设有摇臂和旋转轴，所述旋转轴旋转连接在司钻台和摇臂之间，所述摇臂的另一端滑动设置在升降导轨上。

作为优化，所述动力水龙头两侧均设有固定在Y型支架上的水平夹持装置，底部设有固定在Y型支架上的竖直夹持装置。

本发明的有益效果是：本发明提供的一种新型电驱修井机，采用半挂式拖车，配套设备以集成设计为主，实现所有设备的整机移运，提高了修井机的机动性，减少了转场时设备拆装的工作量；同时将绞车、动力水龙头及其他动力设备采用电驱或液压驱动，优化能量传递的中间环节，以井场发电机组作为唯一的最终动力源，减少井场柴油机数量，提高动力效率，同时减少井场高分贝噪音源数量；所有设备以电动或液动为主，均可在司钻房中进行集成操作，设备的自动化程度大大提高，同时改善了操作人员的工作环境。

附图说明

图1 修井机工作状态；

图2 修井机行走状态（侧面正视图）；

图3 修井机行走状态（等轴侧视图）；

图4 绞车单元布置图；

图5 修井平台示意图；

图6 司钻平台示意图；

图7 动力水龙头运输图；

其中：喷雾系统1、应急气源2、半挂车3、导绳机4、电缆架5、BOP控制装置6、综合液压站7、绞车单元8、辅助绞车9、死绳固定器10、液压控制箱11、起升油缸12、绷绳支架13、修井平台14、司钻平台15、司钻房16、绷绳17、游车大钩18、主大绳19、自绷绳式井架20、二层台21、天车22、动力水龙头23、驱动电机24、减速箱25、联轴器26、滚筒总成27、刹车系统28、刹车液压站29、修井机平台30、升降架31、Y型支架32、导向滑轨33、升降油缸34、折叠油缸35、升降导轨36、司钻台37、支腿油缸38、摇臂39、旋转轴40、水平夹持装置41、竖直夹持装置42。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明可以以许多不同的形式实施，而不应该被理解为限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例，使得本公开将是彻底和完整的，并且将把本发明的构思充分传达给本领域技术人员，本发明将仅由权利要求来限定。在附图中，为了清晰起见，会夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。应当理解的是，当元件例如层、区域或基板被称作“形成在”或“设置在”另一元件“上”时，该元件可以直接设置在所述另一元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称作“直接形成在”或“直接设置在”另一元件上时，不存在中间元件。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示，一种新型电驱修井机，包括半挂车3和转动设置在半挂车3一端的自绷绳式井架20，所述半挂车3上远离自绷绳式井架20的一端向内依次设有喷雾系统1、应急气源2、导绳机4、电缆架5、BOP控制装置6、综合液压站7、绞车单元8、辅助绞车9、死绳固定器10、液压控制箱11，靠近所述自绷绳式井架20的一端设有安装在半挂车3上的修井平台14和司钻平台15，所述修井平台14包括Y型支架32和滑动设置在Y型支架32上的修井机平台30，所述司钻平台15包括与所述Y型支架32连接的升降导轨36，所述升降导轨36一侧旋转设有司钻台37和若干用于支撑所述司钻台37的支腿油缸38，所述支腿油缸38设有3个；所述Y型支架32内设有动力水龙头23；通过不同的设计和优化，集成到同一半挂车3上，实现了整套修井机的“一车”行走移运。

综合液压站7集成开式液压系统和闭式液压系统。开式系统用于修井机的调整，包括井架起升、修井机平台30展开与升降、司钻房16平台的升降等，以及，修井作业，包括辅助绞车9、液压猫头、动力钳等；闭式系统作为动力水龙头23的动力源，用于水龙头的旋转作业。

所述绞车单元8包括固定在半挂车3上的底座，所述底座上设有驱动电机24、减速箱25、联轴器26、滚筒总成27、刹车系统28和刹车液压站29；如图4绞车单元8布置图所示，绞车单元8的驱动电机24、减速箱25、联轴器26、滚筒总成27、刹车系统28及刹车液压站29集成到一个独立安装底座上，可整体安装到半挂车3上；所述绞车单元8的动力由柴油机驱动改为变频电机驱动，减少绞车动力传动环节，优化机构，同时降低绞车单元8的最大噪音值。

所述半挂车3和自绷式井架之间设有起升油缸12，所述自绷式井架下端还设有转动设置在半挂车3两侧的绷绳17支架13。

所述司钻平台15上设有司钻房16，所述绞车单元8、液压站、猫头及辅助设备采用电动或液压驱动，均可通过司钻房16内的控制面板实现远程控制，改善现场操作人员的环境。

所述绷绳17支架13和自绷式井架之间设有绷绳17，所述自绷式井架上还设有游车大钩18、主大绳19、二层台21和天车22；采用自绷绳17结构，作业时绷绳17连接到随车的绷绳17架上，不用额外的地锚装置。

所述Y型支架32和修井机平台30之间设有升降架31，所述升降架31的两侧设有带定位孔的导向滑轨33，所述升降架31下端设有与所述修井机平台30连接的升降油缸34，所述修井机平台30的两侧设有与所述导向滑轨33连接的滑套；如图5修井平台14示意图所示，修井平台14采用可折叠和升降设计，修井机平台30通过升降架31与Y型支架32上的导向滑轨33连接。工作时，在升降油缸34伸缩的作用下升降架31沿着导轨升降，并通过导向滑轨33上不同位置的定位孔进行机械锁止，保证平台可在不同工作高度的作业；运输时，修井平台14与升降架31之间还有折叠油缸35，用于实现平台在修井机行走时从工作状态转换的折叠状态。

所述修井机平台30和升降架31之间还设有折叠油缸35；所述修井平台14采用液压升降和折叠，以适用不同的工作高度需求和运输需求。如图2和图3修井机行走状态图所示，修井机行走时，绷绳17支架13从修井平台14侧旋转到半挂车3两侧，修井平台14自展开状态调整为折叠状态，司钻平台15从司钻侧旋转到井架Y型支架32后方，自绷绳式井架20自立起伸出状态变为缩回放倒状态，动力水龙头23安装于Y型支架32内部，实现修井机在可不拆卸上述设备时就能实现整车的行走转场。

所述升降导轨36和司钻台37之间设有摇臂39和旋转轴40，所述旋转轴40旋转连接在司钻台37和摇臂39之间，所述摇臂39的另一端滑动设置在升降导轨36上；所述司钻平台15采用可旋转结构和液压升降设计；如图6司钻平台15示意图所示，司钻平台15采用可升降和旋转设计，司钻台37通过旋转轴40与摇臂39集成，通过升降导轨36与井架Y型支架32连接到一起。作业时，在支腿油缸38伸缩的作用下带动司钻台37和摇臂39同时沿着升降导轨36升降，并通过升降导轨36上不同位置的定位孔对摇臂39进行机械锁止，保证平台可在不同工作高度的作业；运输时，司钻台37通过外力的作用，如辅助绞车9拉力、叉车或人工推力等绕旋转轴40旋转到Y型支架32及修井平台14（折叠状态）的正后方随车运输。

所述动力水龙头23运输架集成到井架Y型支架32上；所述动力水龙头23两侧均设有固定在Y型支架32上的水平夹持装置41，底部设有固定在Y型支架32上的竖直夹持装置42，所述动力水龙头23液压站动力柴油机驱动改为电机驱动并与综合液压站7集成后安装在修井机车上，降低液压站的最大噪音值，同时减少修井机配套液压站的数量；如图7动力水龙头23运输图所示，动力水龙头23通过水平夹持装置41和竖直夹持装置42安装在井架Y型支架32上。作业时，打开水平夹持装置41和竖直夹持装置42上的锁销，通过游车大钩18将动力水龙头23从Y型支架32上提出进行作业；非作业或运输时，动力水龙头23安装在井架Y型支架32上随车运输。

上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本发明权利要求书且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种新型电驱修井机，包括半挂车和转动设置在半挂车一端的自绷绳式井架，其特征在于：所述半挂车上远离自绷绳式井架的一端向内依次设有喷雾系统、应急气源、导绳机、电缆架、BOP控制装置、综合液压站、绞车单元、辅助绞车、死绳固定器、液压控制箱，靠近所述自绷绳式井架的一端设有安装在半挂车上的修井平台和司钻平台，所述修井平台包括Y型支架和滑动设置在Y型支架上的修井机平台，所述司钻平台包括与所述Y型支架连接的升降导轨，所述升降导轨一侧旋转设有司钻台和若干用于支撑所述司钻台的支腿油缸，所述Y型支架内设有动力水龙头。

2.根据权利要求1所述的新型电驱修井机，其特征在于：所述绞车单元包括固定在半挂车上的底座，所述底座上设有驱动电机、减速箱、联轴器、滚筒总成、刹车系统和刹车液压站。

3.根据权利要求1所述的新型电驱修井机，其特征在于：所述半挂车和自绷式井架之间设有起升油缸，所述自绷式井架下端还设有转动设置在半挂车两侧的绷绳支架。

4.根据权利要求3所述的新型电驱修井机，其特征在于：所述司钻平台上设有司钻房。

5.根据权利要求4所述的新型电驱修井机，其特征在于：所述绷绳支架和自绷式井架之间设有绷绳，所述自绷式井架上还设有游车大钩、主大绳、二层台和天车。

6.根据权利要求1所述的新型电驱修井机，其特征在于：所述Y型支架和修井机平台之间设有升降架，所述升降架的两侧设有带定位孔的导向滑轨，所述升降架下端设有与所述修井机平台连接的升降油缸，所述修井机平台的两侧设有与所述导向滑轨连接的滑套。

7.根据权利要求6所述的新型电驱修井机，其特征在于：所述修井机平台和升降架之间还设有折叠油缸。

8.根据权利要求7所述的新型电驱修井机，其特征在于：所述支腿油缸设有3个。

9.根据权利要求1所述的新型电驱修井机，其特征在于：所述升降导轨和司钻台之间设有摇臂和旋转轴，所述旋转轴旋转连接在司钻台和摇臂之间，所述摇臂的另一端滑动设置在升降导轨上。

10.根据权利要求9所述的新型电驱修井机，其特征在于：所述动力水龙头两侧均设有固定在Y型支架上的水平夹持装置，底部设有固定在Y型支架上的竖直夹持装置。