专利名称：分体式远程控制带压作业修井机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种油田用于进行自喷油井、注水井、气井带压修井作业的车载式修井装备，即BYJ40-0分体式远程控制带压作业修井机。
背景技术：
车载式修井机这种装备有一体式的和分体式的。一体式的带压作业车机宽而长宽3. lm、长17. 2m，离去角小12°，转弯半径大14. 5m，要求路面平而且宽，井场面积要大，而国内因土地紧张，还有很多油田是山区，所以大部分油气田都满足不了这样的要求，解决这个困难的办法是采用分体式带压作业车。目前国内还没有真正意义上的分体式带压作业车，目前已有技术只是将普通的小 修作业修井机停到要作业的修井现场，再用三台半挂车将三个分别装有井口带压作业装置、控制系统和动力系统的集装箱分别运到现场，经过复杂的组装连接后进行带压修井作业。修井机的动力系统和控制系统是装在修井机上的，井口带压作业装置的动力系统和控制系统分别装在两个集装箱内。在作业过程中，修井机的控制人员是站在I. 4m高的修井机平台上对修井机的绞车进行控制，作业工是站在距地面5. 7m高左右的作业平台上工作，而带压作业装置的控制人员是在为了便于观察作业平台上的情况距井口 20m远的集装相内，由于现场噪声较大，三方距离以比较远，语言沟通很困难，只能靠手势沟通。这样以来存在的不足是1、三方人沟通不是很顺畅，容易造成重大安全事故，并且作业效率低。2、距井口 20m远视觉差容易出现误操作造成安全事故发生，并且作业场地要大。3、由于修井机绞车控制人员是站在作业平台的侧下方，根本不了解作业平台上的情况，只有靠作业人员的手势操作，而这种机械式刹车的绞车要实现远程控制，结构复杂，可靠性非常差，就是说这种结构就不能采用远程控制。4、在进行带压作业过程中，修井机控制人员要频繁对绞车刹车，劳动强度特别大。5、采用这种带压作业修井机，在作业过程中始终要有两台发动机同时工作，按每台发动机每天耗油300kg计算,如果每年作业270天,两台发动机每年耗油162吨。耗油量太大造成修井成本高。6、目前国内所有修井机的电气开关大部分都装在控制台上，而很多井内都有少量易燃易爆气体，带压作业又不可以事先将气体排出，所以非常危险。7井口之间搬迁时除了修井机要开到另一口处外还要动用5台大车运其它装置，搬迁成本过高。发明专利内容
本发明的目的是针对上述不足而提供一种结构简单，使用安全，修井成本低且作业效率高，劳动强度低的全部在作业平台上能够实现远程控制的分体式远程控制带压作业修井机。本发明的技术解决方案是分体式远程控制带压作业修井机，包括二类汽车底盘、车上井架总成、绞车总成、带压作业装置、带泵箱总成、液力变速箱总成、角传动箱总成、液压系统、气路系统、电气系统。修井机和井口带压作业装置的液压动力源集中在汽车底盘上，作业时只用修井机上的一台发动机即可，这样按前面的算法每年至少可节省柴油50吨，搬迁时也可少用一台运输车。汽车底盘发动机通过全功率取力器驱动带泵箱，由带泵箱带动六个液压泵工作，液压系统主要包括液压泵、液压油箱、液压油散热器、辅助液压支腿、主液压支腿、起升液缸、井架伸缩油缸、液压小绞车、举升油缸、防喷器、防喷卡瓦、管线、接头及阀等组成。修井机绞车采用远程控制绞车总成，通过液压管线及其控制阀控制绞车，这样便可将绞车的控制和井口带压作业装置的控制全都固定在作业平台上，这样控制人员和作业人员同处于一个作业平台上，便于观察井口和游车大钩的情况，也方便沟通，而且搬迁时也可少用一台运输车；把电开关换成气控电开关也叫机械式压力开关(PEV-1/4-B)，固定在修井机上远离井口的位置处，通过控制台上的23R1-L8-D手动按扭阀气开关来控制，即将控制台上的电开关全部换成气开关；将修井机控制台、带压作业装置控制台、绞车的控制台通过液压管路集中在带压作业平台上。将整机的外形尺寸控制在(长X宽X高)13. 5mX2. 5mX4. lm,转弯半径11m，离去角15°使整机具有较强的越野性适合于各种陆地油田使用。设计两套修井机控制台，一个固定在修井机的尾部，一个固定在带压作业平台上，两套控制台之间可以通过扳动三通高压球阀手柄进行切换，这样既可以进行带压作业，也可以进行常规小修作业。远程控制绞车总成包括液压控制系统、制动执行机构和滚筒总成。液压控制系统主要包括油泵、液压油箱、安全阀、溢流阀、单向阀、蓄能器、刹车阀、紧急按扭阀、驻车刹车阀、液控换向阀等组成。制动执行机构包括安装在滚筒轴一端上的刹车盘、与刹车盘接合的刹车钳和支撑刹车钳的钳架组成；刹车钳分安全钳和工作钳。带泵箱总成包括六个泵；一泵为给带压作业装置的各液压防喷器组和各液动卡瓦及提单根的液压小绞车等提供动力的齿轮泵，二泵为给远程控制绞车总成的刹车系统提供动力的齿轮泵，三泵、六泵为给带压作业装置的两个举升油缸提供动力的轴向柱塞泵，四泵、五泵为一个双联泵，其中四泵为给修井机的各液压支腿、井架伸缩油缸和提液压油管钳的液压小绞车等提供动力，并在作业过程中给液压油管钳提供动力的齿轮泵，五泵为给整个系统液压油的散热器的液压马达提供动力的齿轮泵。本发明的优点是1、安全性强；2、适应性强；3、修井成本低；4、作业效率高；5、需要场地小；6、用途广；7、司钻人员劳动强度低；8、设备采购成本低。下面将结合附图对本发明作进一步详细描述。
图I是本发明作业状态结构简图。图2是带泵箱总成结构简图。图3是远程控制绞车总成结构简图。
具体实施例方式参见图1，该产品是一种全新的用于油田在不用压井液压井也不放喷的情况下对注水井、自喷井进行带压作业的修井设备。部件组成名称如下天车总成I、井架上体2、锁 紧机构3、游车大钩4、井架下体5、修井机控制台6、带压作业逃生滑道7、带压作业装置控制台8、带压作业装置9、液压系统10、气路系统11、电气系统12、汽车底盘13 (二类)、前支架总成14、带泵箱15总成、液力变速箱总成16、角传动箱总成17、远程控制绞车总成18等组成。其中天车总成I、井架上体2、锁紧机构3、井架下体5等组成井架总成，井架高度24米比常规起单根小修作业机井架18米高6米，天车上多一个小绞车天车滑轮。修井机控制台6—共有两套，一套固定在修井机上，另一套固定在作业平台19上，通过切换阀切换，使该设备既可以进行常规小修作业，又可以进行带压修井作业。而且在进行带压作业时不仅节省了一个带压作业装置控制台橇，还能够清楚地看到游车大钩和作业平台19上的具体情况，而且与作业工沟通方便、顺畅。常规修井机的司钻控制台是固定在车台面上的井架后支架处，司钻人员通过操作控制台上的各阀和刹车把，来控制修井机的游车大钩4。带压作业装置控制台橇是放在距井口有一定距离的地面上，内部人员通过操作各液压阀手柄来控制带压作业装置各执行元件 的各个动作，两位操作人员都不能够清楚地看到作业平台19上的情况，只有靠与作业工打手式来进行操作，严重影响作业效率，且容易产生误解造成误操作，严重的会造成事故。液压系统10是将常规修井机的液压系统、远程控制绞车的液压系统和带压作业装置的液压系统合在一起的液压系统。参见图2，整个系统有六个液压泵全部固定在带泵箱15总成上，由带泵箱15驱动。零部件标号为输出法兰26、输出轴27、升距带泵轴28、输入轴29、输入法兰30、带泵轴42。其中一泵20为排量每转100毫升的齿轮泵，给带压作业装置9的各液压防喷器组和各液动卡瓦及提单根的液压小绞车等提供动力；二泵21为排量每转32毫升的齿轮泵，给远程控制绞车总成18的刹车系统提供动力；三泵22、六泵23为两个排量每转160毫升的轴向柱塞泵，给带压作业装置9的两个举升油缸提供动力；四泵24、五泵25为一个双联泵，其中四泵24为排量每转80毫升的齿轮泵，给修井机的各液压支腿、井架伸缩油缸和提液压油管钳的液压小绞车等提供动力，并在作业过程中给液压油管钳提供动力；五泵25为排量每转32毫升的齿轮泵，给整个系统液压油的散热器的液压马达提供动力。作业过程中整个带压作业装置9的控制阀及提单根的液压小绞车的控制阀都固定在作业平台19上。带压作业装置9部分与修井机部分的液压管线的连接都是采用的快速接头，而且只与修井机的管线连接即可。而以前的分体带压作业修井机到达井场首先要将以发动机为动力的液压动力站橇与带压作业装置的控制台橇进行连接，再将控制台橇与带压作业装置连接，而且修井机司钻人员与带压作业装置控制人员及作业平台上的作业人员之间距离相对较远，沟通起来非常困难，只靠打手式沟通，有时会产生误解引发事故。气路系统11的气源为汽车底盘发动机驱动的空气压缩机，连接在汽车底盘13的储气筒上，所有控制阀与远程控制绞车总成18刹车系统控制阀固定在一个控制台上，控制远程控制绞车离合器总成、井架锁紧机构气缸、天车防碰装置、发动机油门和发动机的起动及熄火的气控电开关、变速箱换挡司服器等。这样电气系统12的所有元件就可以远离井口，避免了井内一旦有气溢出电气元件打火造成事故。远程控制绞车总成18是专门是为分体式带压作业车设计的。参见图3，远程控制绞车总成18包括离合器总成31、滚筒轴32、大链轮33、滚筒34总成、安全钳35总成、刹车盘36总成、工作钳37总成。其中离合器总成31是气控的与滚筒轴32和大链轮33连接在一起，在作业过程中大链轮33是常转的，当操作组合调压阀给离合器供气时，滚筒34旋转上提游车大钩及管柱，而离合器断气时滚筒34在游车大钩及管柱和重力作用下反向旋转，下放游车大钩和管柱。在滚筒34工作性能参数范围内，游车大钩的下放速度及游车大钩要停的位置由刹车系统的工作钳37来控制，工作钳37主要由常开式单作用油缸41、复位弹簧、杠杆机构39及刹车块40等组成。在作业过程中需要休息或处理其它问题时，操作驻车制动手柄使安全钳35工作，安全钳35总成主要由常闭式内置碟簧组的单作用油缸38、杠杆机构39和刹车块40等组成。当发生紧急情况时需要立即按下紧急制动按扭，这时工作钳37和安全钳35同时工作，实现紧急刹车。刹车盘36总成是刹车系统的核心部件，中小型修井机绞车一台只配一个刹车盘36，安装在绞车滚筒34的一端。刹车盘6的冷却采用风冷，在刹车盘36内部设有自然通风道，靠自然通风道和表面散 热，这样整个绞车总成的控制就是通过液压系统和气压系统来控制的，从而便可以实现远程控制，且不用电，不存在电打火的不安全隐患。
权利要求
1.一种分体式远程控制带压作业修井机，包括汽车底盘(13)、车上井架总成、绞车总成、带压作业装置(9 )、带泵箱(15 )总成、液力变速箱总成(16 )、角传动箱总成(17 )、液压系统(10)、气路系统(11)、电气系统(12)，其特征在于修井机和带压作业装置(9)的液压动力源集中在汽车底盘(13)上；修井机绞车采用远程控制绞车总成(18);把电开关换成气控电开关固定在修井机上远离井口的位置处，通过控制台上的气开关来控制；将修井机控制台(6)、带压作业装置控制台(8)、绞车的控制台通过液压管路集中在带压作业平台(19)上。
2.按照权利要求I所述的分体式远程控制带压作业修井机，其特征在于设计两套修井机控制台，一个固定在修井机的尾部，一个固定在带压作业平台(19)上，两套控制台之间可以切换。
3.按照权利要求I所述的分体式远程控制带压作业修井机，其特征在于带泵箱总成包括六个泵；一泵(20)为给带压作业装置的各液压防喷器组和各液动卡瓦及提单根的液压小绞车等提供动力的齿轮泵，二泵(21)为给远程控制绞车总成的刹车系统提供动力的齿轮泵，三泵(22)、六泵(23)为给带压作业装置的两个举升油缸提供动力的轴向柱塞泵，四泵(24)、五泵(25)为一个双联泵，其中四泵(24)为给修井机的各液压支腿、井架伸缩油缸和提液压油管钳的液压小绞车等提供动力，并在作业过程中给液压油管钳提供动力的齿轮泵，五泵(25)为给整个系统液压油的散热器的液压马达提供动力的齿轮泵。
4.按照权利要求I所述的分体式远程控制带压作业修井机，其特征在于远程控制绞车总成(18)包括液压控制系统、制动执彳丁机构和滚筒总成；制动执彳丁机构包括安装在滚筒轴(32) —端上的刹车盘(36)、与刹车盘(36)接合的刹车钳和支撑刹车钳的钳架组成；刹车钳分安全钳(35)和工作钳(37)。
全文摘要
本发明涉及一种油田用于进行自喷油井、注水井、气井带压修井作业的车载式修井装备，即BYJ40-0分体式远程控制带压作业修井机。它包括二类汽车底盘、车上井架总成、绞车总成、带压作业装置、带泵箱总成、液压系统、气路系统、电气系统。修井机和井口带压作业装置的液压动力源集中在汽车底盘；修井机绞车采用远程控制绞车总成；把电开关换成气控电开关固定在修井机上远离井口的位置处，通过控制台上的气开关来控制；将修井机控制台、带压作业装置控制台、绞车的控制台通过液压管路集中在带压作业平台上。具有结构紧凑，安全性强，适应性强，修井成本低，作业效率高，需要场地小，用途广，司钻人员劳动强度低，设备采购成本低的特点。
文档编号E21B19/00GK102704868SQ201210202700
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月19日 优先权日2012年6月19日
发明者侯万俊 申请人:通化石油化工机械制造有限责任公司