一种自动化起下作业系统及操作方法
【专利摘要】一种新型的修井起下作业自动化系统，以及改进后的操作方法，其特征在于，包括一套链式循环起升装置，独立的管柱传送总成，以及自动化管盒、伸缩式自动液压钳、动力卡瓦、接箍监测装置等，能够实现高效率的井口无人自动化起下作业，完成管柱从起升、卸扣到管柱传送与排放及其逆操作过程。链条式起升机构，能够避免起升过程中的晃动；两套主夹具均布，可以依次循环利用，减少了空行程；专门的管柱处理功能，减少排管与上管操作对起升装置时间上的占用和空间上的干涉，有效保证作业效率；自动化管盒，能够对管柱进行立式排放，占地面积小，布置简便，且极大地减小了工人劳动强度。本发明可广泛应用于陆地小修作业中。
【专利说明】一种自动化起下作业系统及操作方法
所属【技术领域】
[0001]一种新型的修井起下作业自动化系统，以及改进后的操作方法，能够实现高效率的井口无人自动化起下作业，完成管柱从起升、卸扣到管柱传送与排放的自动化操作。
【背景技术】
[0002]目前，油田小修使用传统作业方式与设备，需要4?5名工人协同作业，几乎每道工序都需要工人参与，尤其是随机性较大，灵活性、智能性要求较高的井口操作；修井机与液压大钳只起助力作用，因此工人劳动强度很大。
[0003]国内研制的多种自动化修井设备，基本延续了传统修井机的绞车一游车一大钩的起升方式；采用动力吊卡与及伸缩液缸实现吊卡自动开合与管柱外推；并配合管柱排放设备，实现管柱的传送与排列。设计中已经考虑到绞车大钩的起升方式，会加剧管柱运动过程中的晃动，给井口的自动化操作造成困难；因此上设计有稳定游车轨迹的导轨结构。
[0004]但管柱的传送过程中都需要游车大钩的配合外推动作，额外占用了起升装置的非工艺操作时间，增加了围绕大钩的辅助机构(管柱扶正装置等)，增加了空行程，影响了起升装置工作的独立性，不能充分发挥出装备本身的效率。因此目前国内的自动化作业设备效率普遍较低，难以推广应用。
[0005]为了解决以上问题，设计一种油井起下作业自动化操作系统，采用新的作业工艺与设备，提高工作效率，减轻作业人员的体力劳动，减少作业操作人员数量，降低作业成本。
【发明内容】
[0006]为了实现起下作业的自动化，并获得较高的作业效率，本发明提供一种新的作业设备的设计方案与操作方法。
[0007]本发明所采用的技术方案包括:一种链条式循环起升装置、动力卡瓦、自动液压大钳、接箍监测装置、自动化管盒等。
[0008]涉及的链条式循环起升装置，可由平板半挂车托运，液压自动起升；其动力总成，包括液压马达、电子式自动变速器(AMT)、减速器等，安装在平行式支架的顶部支架上，驱动主动链轮；起升机构主要由主动链轮、前后两个导向链轮、曲柄让位机构、链条以及特殊链节上的两套夹具组成，其中两套夹具依据链条总长度均匀分布，以实现随链条转动依次循环经过井口，起升管柱；平行式支架的下端安装有两液压支腿和井口工作台，工作台高度可由支腿依据实际情况调定；井口工作台上安装动力卡瓦，其回转中心对中井口 ；此外工作台的前方一侧焊接有自动液压钳的伸缩导轨支架和导轨，以安装自动液压钳；平行式支架的中部，井口工作台上方，安装有链轮支撑平台，平台上安装导向链轮和链条曲柄让位机构；在顶部支架下方，与液压大钳支架相对的支腿上部，安装有管柱传送装置总成，包括液压马达、内齿轮减速器、传动轴、止推轴承、转动主轴、主传送臂、副传送臂，其中主传送臂安装在转动主轴的顶端，内部安装伸缩液缸和夹紧液缸，可实现伸缩与夹紧动作；而副传送臂只安装伸缩液缸，夹具开口，起到稳定管柱的作用。
[0009]动力卡瓦，安装在井口工作台上，与井口中心对齐；包括卡瓦、卡瓦支座、液压缸、摇臂、连杆；液压缸与固定在卡瓦本体上的摇臂销轴联接，驱动与卡瓦联接的连杆，带动卡瓦沿卡瓦支座内阶梯锥面上下滑动，实现对管柱的夹紧与放松。
[0010]自动液压大钳安装在井口工作台一侧，与支架间通过导轨联接。导轨中安装有伸缩液缸，推动液压钳伸出与缩回，以完成上卸扣与井口让位操作。该液压钳自带有扭矩计及圈数计数器，由电控系统控制，保证上卸扣的扭矩与圈数的自动调节。
[0011]接箍监测装置，主要包括两套接箍传感器和一套特殊链节行程开关；第一套接箍传感器安装在平行式支架靠近井口的一侧，位于动力卡瓦上方，以实现对井口待上卸扣接箍的检测；另一套传感器安装位置高于前者9至10米，用于检测卸扣后的管柱上端接箍位置，便于与管柱传送装置配合完成管柱向自动排放立式管盒的转移；特殊链节行程开关，位于链轮支撑平台上方，安装在近井口侧的支架上，当检测到特殊链节上的夹持臂经过时，将发出信号，触发自动液压钳的伸缩以及链条曲柄让位机构进行动作。
[0012]自动化管盒，位于起升装置与井口连线外侧，主要包括管盒架、指梁、导轨系统、横向推送装置、纵向排放装置、纵向摆动推送装置、横向移动总成等组成。以上各部件安装于指梁上方的管盒架。其中，横向推送装置位于固定导轨的正上方，包括液马达、滚珠丝杠机构及安装在丝杠螺母上的管柱推板组成，能够将由管柱传送装置移送的管柱推向指定的指梁槽之间；横向移动总成与管盒架顶部前后两条横梁上的导轨配合，由液马达通过滚珠丝杠机构驱动；纵向排放装置由特殊链节上安装有管柱推板的链传动机构组成，安装于横向移动总成上；纵向摆动推送装置，由液压缸、摆动臂组成，与移动导轨系统一起安装在横向移动总成上。
[0013]所述的一种自动化起下作业系统及操作方法包括以下操作步骤:
[0014]1、从井内起升管柱时起下作业装置自动化操作包括以下步骤:
[0015]I)底部接箍传感器检测到接箍出现时，触发信号，应对单根卸扣；此时起升装置动力系统停车；液压大钳由伸缩液压缸推动，移至井口中心，动力卡瓦在推力装置作用下夹紧井口管柱；2)液压大甜对中管柱，开始在电控系统控制下自动卸扣；卸扣完毕时，圈数计数器发出信号；3)若此时提起的管柱长度为10m，则顶部接箍传感器已经触发，起升装置动力系统不启动，由管柱传送装置主传送臂夹紧管柱接箍下本体；若此时管柱长度小于10m，则顶部接箍传感器没有触发，起升装置动力系统启动，继续提升管柱至预定高度，触发顶部接箍传感器，然后由主传送臂夹紧；4)主传送臂夹紧管柱，主副臂液压缸同时回缩，后由转动主轴带动回转180°，主副臂液压缸伸出，将管柱移送至自动排放立式管盒的固定导轨架；与此同时液压大钳在伸缩液缸作用下沿导轨缩回，让位；链条让位机构摆动恢复，使让位链轮与前导轮竖直共线，等待下一轮起升；5)液压大钳完全缩回后，起升机构启动，带动第二套夹具到达起升位置并停车，即接箍下端位置，此时夹具头在夹持液缸作用下夹紧接箍，动力卡瓦由液缸带动上移，解除对井口管柱的锁紧，管柱随夹具头起升；6)循环步骤I)至5)，直至完成井内管柱的起升。
[0016]2、从井内起升管柱时自动化管盒的自动化操作包括以下步骤:
[0017]I)横向移动总成带动安装在上部的纵向排放装置、纵向摆动推送装置以及移动导轨系统移动到需要填充的指梁槽位置上；2)管柱传送装置将管柱送至固定导轨接收端，主副传送臂液缸伸出，将管柱推入导轨，并随导轨发生转向，进入固定导轨纵向部分；3)横向推送装置上液马达驱动滚珠丝杠传动，带动联接在螺母上的推板，推动导轨上的管柱运移到指定指梁槽对应位置；4)纵向摆动推送装置穿过指梁槽两侧立柱，将管柱送入槽，纵向排放装置推动管柱继续沿指梁槽深入，直至到达指定排放位置。5)当前指梁槽排满之后，横向移动总成带动移动导轨系统进入下一槽对应位置，重复上述操作，直至起升管柱结束。
[0018]3、从管盒中下放管柱到井内时起下作业系统自动化操作步骤如下:
[0019]I)横向总成带动安装在上部的纵向排放装置、纵向摆动推送装置以及移动导轨系统移动到输出管柱的指梁槽位置上；2)纵向排放装置，将管柱外推至导轨系统上，横向推送装置将管柱移动至导轨接收端，等待管柱传送装置动作；3)主副传送臂摆动至管盒接收端，主传送臂夹紧管柱，转动180°，将管柱传送到井口中心线上；4)此时起升装置链传动系统反向运转，待主夹具到达顶部接箍传感器时，停车；主夹具夹紧管柱接箍后，主传送臂松开管柱，并在液缸作用下回缩，副传送臂保持原状态；5)起升装置继续反向启动，将管柱下放，当管柱底端到达底部接箍传感器位置时，停车，液压大钳在液缸作用下伸出，对管柱进行上扣操作；6)上扣完毕，起升装置反向启动，同时液压大钳缩回，待上端接箍达井口指定位置时，停车；7)动力卡瓦动作，夹紧井口管柱，主夹具松开，起升装置继续方向启动，重复I)至6)的操作，直至管柱全部下放完毕。
[0020]本发明由于采用以上技术方案，具备了如下优点:
[0021]1、采用链传动的起升机构，使管柱在运动过程中状态更加稳定，从而避免了管柱的扶正对中等辅助型操作，精简了机构；
[0022]2、链传动机构的优势一循环往复一得到极大的发挥，均匀分布的两套主夹具，可以依次循环工作，极大的减少了空行程；且在起升(或下放)管柱的单项作业过程中，机构单向运转，避免了频繁换向；
[0023]3、起升装置一侧，配备独立的管柱传送装置，能够将起升夹持机构(主夹具或常规修井机的大钩)从管柱的传送中解放出来，减少此工艺过程对起升装置时间上的占用、空间上的干涉，从而保证起升机构的工作效率，提高系统起下作业的整体效率；
[0024]4、自动化管盒，能够实现管柱的自动竖直排放，结构紧凑，占地面积小，便于装卸，且能够显著减小工人的劳动强度，同时能够避免管柱对井场的污染。
[0025]5、相比于其他自动化修井作业装备，本系统有机构精简、占地面积小、操作自动化程度高的优点。同时由于采用了链式循环起升机构和专用的管柱传送与排放设备，解放了起升机构的工作效率，能够根本上提高自动化起下作业的效率；因此本发明在油田小修作业具有推广价值。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是本发明的整体机构方案图
[0027]图2是起升装置机构的局部视图
[0028]图3是自动排放管盒机构方案图
[0029]图4是图3部分机构的局部视图
[0030]图1中:1_平行式支架；2-高速液马达；3-传动系统(3-1 5速AMT变速器，3-2行星齿轮减速器)；4_起升链传动机构(4-1主动链轮，4-2传动链条)；5_管柱传送总成；5-8副传送臂；6-自动液压钳；7_液压钳支座；8_动力卡瓦；9_井口工作台；10_液压支腿；11_链轮让位机构；12_底部接箍传感器；13-特殊链节行程开关；14-顶部接箍传感器；15-主夹具；16-链轮支撑平台；17_管盒架；18_管柱；19-游动导轨盒；20_导轨体统；21-横向推送装置；22_纵向摆动推送装置；23_横向移动总成；24_纵向排放装置；
[0031]图2中:4-3前引导链轮；4-4后引导链轮；11_1让位链轮；11_2张紧液缸；11-3让位曲柄；11-4液马达；5-1液马达；5-2顶部支架；5-3内齿轮减速装置；5_4推力轴承；5-5主旋转臂；5-6主传送臂伸缩液缸；5-7夹持机械手；7-1伸缩液缸；7_2液压钳导轨；7-3液压钳支座；8-1卡瓦；8-2摇臂；8-3楔形卡瓦支座；8_4推力油缸；重复标注不赘述，下同；
[0032]图3中:17-1管盒立柱；17_2顶部横梁；17_3指梁；18_管柱；19-游动导轨盒；20-1导轨链节；20-2固定导轨接收端；20-3移动导轨转向端；21-1滚珠螺母；21_2横向推板；21-3液马达；22-1伸缩液缸；22-2摆锤；23_1液马达；23_2滚珠丝杠；23_3导轨；24-1纵向链条；24-2纵向排放链轮；
[0033]图4中:24-3纵向排放推板，其余同上，不在赘述；
[0034]具体实施方法
[0035]下面结合说明书附图通过实施例作详细说明:
[0036]如图1所示,本自动化起下作业系统主要包括一台自动化起升装置和一台自动化
管柱处理装置。
[0037]自动化起升装置，充当机架的机构主要包括平行式支架1、井口工作台9、链轮支撑平台16及顶部支架5-1，以上构件主要通过焊接构成整体；主要工作机构为链式循环起升机构，包括主动链轮4-1、传动链条4-2、前后引导轮4-3和4-4、链条让位机构11、以及链条两套特殊链节上的主夹具15 ;此外还设计有管柱传送总成5，安装在顶部支架5-2上，包括液马达5-1、内齿轮减速装置5-3、推力轴承5-4、主旋转臂5-5、以及主传送臂伸缩液缸5-6、夹持机械手等5-7 ;井口工作台上安装有动力卡瓦9、自动液压钳6及液压钳支座7 ；
[0038]自动化管柱处理装置，从功能划分上，包括前述管柱传送总成5以及自动化管盒。自动化管盒包括管盒架17、游动导轨盒19、导轨系统20、横向推送装置21、纵向摆动推送装置22、横向移动总成23、纵向排放装置24等。
[0039]结合附图1、2、3、4，具体说明该系统自动化起下作业的操作流程:
[0040]1、从井内起升管柱时起下作业装置自动化操作包括以下步骤:
[0041]I)底部接箍传感器12检测到接箍出现时，触发信号，应对单根卸扣；此时起升装置高速液马达2停车；液压大钳6由伸缩液压缸7-1推动，移至井口中心，动力卡瓦9在推力油缸8-4作用下驱动摇臂8-2和卡瓦8-1夹紧井口管柱；
[0042]2)液压大甜6对中管柱,开始在电控系统控制下自动卸扣；卸扣完毕时，圈数计数器(未不出)发出信号；
[0043]3)若此时提起的管柱长度为10m，则顶部接箍传感器14已经触发，起升装置不启动，由管柱传送总成5上的夹持机械手5-7夹紧管柱接箍下本体；若此时管柱长度小于10m，则顶部接箍传感器14没有触发，起升装置高速液马达2启动，继续提升管柱至预定高度，触发顶部接箍传感器14，后由夹持机械手5-7夹紧；
[0044]4)夹持机械手5-7夹紧管柱，主、副传送臂伸缩液缸5-6同时回缩，后由主旋转臂5-5带动回转180°，主、副传送臂伸缩液缸5-6伸出，将管柱移送至自动式管盒的固定导轨接收端20-2 ;与此同时液压大钳6在伸缩液缸7-1作用下沿液压钳导轨7-2缩回，让位；链条让位机构11让位曲柄11-3摆动恢复，使让位链轮11-1与前引导链轮4-3竖直共线，等待下一轮起升；
[0045]5)液压大钳6完全缩回后，起升机构高速液马达2启动，带动第二套夹具15到达起升位置并停车，即接箍下端位置，此时夹具在夹持液缸作用下夹紧接箍，动力卡瓦9由推力油缸8-4带动上移，解除对井口管柱的锁紧，管柱随夹具15起升，当接箍位置走过特殊链节行程开关13时，链轮让位机构11反向动作，使让位链轮11-1摆动至于后引导链轮4-4竖直共线，让出井口位置，准备下一轮卸扣；
[0046]6)循环步骤I)至5)，直至完成井内管柱的起升。
[0047]2、从井内起升管柱时自动化管盒的自动化操作包括以下步骤:
[0048]I)横向移动总成23带动安装在上部的纵向排放装置24、纵向摆动推送装置22以及移动导轨转向端20-3、导轨链节20-1移动到需要填充的指梁槽位置上；
[0049]2)管柱传送总成5将管柱送至固定导轨接收端20-2，主副传送臂伸缩液缸5_6伸出，将管柱推入导轨，并随导轨发生转向，进入固定导轨纵向部分；
[0050]3)横向推送装置21上液马达21-3驱动滚珠丝杠传动，带动联接在滚珠螺母21-1上的横向推板21-2，推动导轨上的管柱运移到指定指梁槽对应位置；
[0051]4)纵向摆动推送装置22穿过指梁槽两侧立柱，将管柱送入槽中，纵向排放装置24中链轮24-2转动，带动纵向链条24-1上的纵向排放推板24-3推动管柱18继续沿指梁槽深入，直至到达指定排放位置。
[0052]5)当前指梁槽排满之后，横向移动总成23带动移动导轨转向端20-3、导轨链节20-1移至下一槽对应位置，重复上述操作，直至起升管柱结束。
[0053]3、从管盒中下放管柱到井内时起下作业系统自动化操作步骤如下:
[0054]I)横向移动总成23带动安装在上部的纵向排放装置24、纵向摆动推送装置22以及移动导轨转向端20-3、导轨链节20-1移动到需要输出的指梁槽位置上；
[0055]2)纵向排放装置24，将管柱外推至导轨系统20上，横向推送装置21将管柱移动至固定导轨接收端20-2，等待管柱传送总成5动作；
[0056]3)主副传送臂在主旋转臂5-5带动下，摆动至固定导轨接收端20-2，夹持机械手5-7夹紧管柱，主旋转臂5-5转动180°，将管柱传送到井口中心线上；
[0057]4)此时起升装置高速液马达2反向运转，待主夹具15到达顶部接箍传感器14时，停车；主夹具15夹紧管柱接箍后，夹持机械手5-7松开管柱，并在主传送臂伸缩液缸5-6作用下回缩，副传送臂5-8保持位置；
[0058]5)起升装置高速液马达2继续反向启动，将管柱下放，当管柱底端到达底部接箍传感器12位置时，停车，液压大钳6在伸缩7-1液缸作用下伸出，对管柱进行上扣操作；
[0059]6)上扣完毕，起升装置高速液马达2继续反向启动，同时液压大钳6缩回，待上端接箍达井口指定位置时，停车；
[0060]7)动力卡瓦9动作，夹紧井口管柱，主夹具15松开，起升装置高速液马达2继续反方向运转，重复I)至6)的操作，直至管盒内管柱全部下放完毕。
[0061]上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。
【权利要求】
1.一种新的自动化起下作业系统设计方案与操作方法，包括:一种链条式循环起升装置、动力卡瓦、自动液压大钳、接箍监测装置、自动化管盒等。 涉及的链条式循环起升装置，可由平板半挂车托运，液压自动起升；其动力总成，包括液压马达、电子式自动变速器(AMT)、减速器等，安装在平行式支架的顶部支架上，驱动主动链轮；起升机构主要由主动链轮、前后两个导向链轮、曲柄让位机构、链条以及特殊链节上的两套夹具组成，其中两套夹具依据链条总长度均匀分布，以实现随链条转动依次循环经过井口，起升管柱；平行式支架的下端安装有两液压支腿和井口工作台，工作台高度可由支腿依据实际情况调定；井口工作台上安装动力卡瓦，其回转中心对中井口 ；此外工作台的前方一侧焊接有自动液压钳的伸缩导轨支架和导轨，以安装自动液压钳；平行式支架的中部，井口工作台上方，安装有链轮支撑平台，平台上安装导向链轮和链条曲柄让位机构；在顶部支架下方，与液压大钳支架相对的支腿上部，安装有管柱传送装置总成，包括液压马达、内齿轮减速器、传动轴、止推轴承、转动主轴、主传送臂、副传送臂，其中主传送臂安装在转动主轴的顶端，内部安装伸缩液缸和夹紧液缸，可实现伸缩与夹紧动作；而副传送臂只安装伸缩液缸，夹具开口，起到稳定管柱的作用。
2.如权利要求1所述一种一种新的自动化起下作业系统设计方案，特征在于动力卡瓦，安装在井口工作台上，与井口中心对齐；包括卡瓦、卡瓦支座、液压缸、摇臂、连杆；液压缸与固定在卡瓦本体上的摇臂销轴联接，驱动与卡瓦联接的连杆，带动卡瓦沿卡瓦支座内阶梯锥面上下滑动，实现对管柱的夹紧与放松。
3.如权利要求1所述一种一种新的自动化起下作业系统设计方案，特征在于自动液压大钳安装在井口工作台一侧，与支架间通过导轨联接。导轨中安装有伸缩液缸，推动液压钳伸出与缩回，以完成上卸扣与井口让位操作。该液压钳自带有扭矩计及圈数计数器，由电控系统控制，保证上卸扣的扭矩与圈数的自动调节。
4.如权利要求1所述一种一种新的自动化起下作业系统设计方案，特征在于接箍监测装置，主要包括两套接箍传感器和一套特殊链节行程开关；第一套接箍传感器安装在平行式支架靠近井口的一侧，位于动力卡瓦上方，以实现对井口待上卸扣接箍的检测；另一套传感器安装位置高于前者9至10米`，用于检测卸扣后的管柱上端接箍位置，便于与管柱传送装置配合完成管柱向自动排放立式管盒的转移；特殊链节行程开关，位于链轮支撑平台上方，安装在近井口侧的支架上，当检测到特殊链节上的夹持臂经过时，将发出信号，触发自动液压钳的伸缩以及链条曲柄让位机构进行动作。
5.如权利要求1所述一种一种新的自动化起下作业系统设计方案，特征在于自动化管盒，位于起升装置与井口连线外侧，主要包括管盒架、指梁、导轨系统、横向推送装置、纵向排放装置、纵向摆动推送装置、横向移动总成等组成。以上各部件安装于指梁上方的管盒架。其中，横向推送装置位于固定导轨的正上方，包括液马达、滚珠丝杠机构及安装在丝杠螺母上的管柱推板组成，能够将由管柱传送装置移送的管柱推向指定的指梁槽之间；横向移动总成与管盒架顶部前后两条横梁上的导轨配合，由液马达通过滚珠丝杠机构驱动；纵向排放装置由特殊链节上安装有管柱推板的链传动机构组成，安装于横向移动总成上；纵向摆动推送装置，由液压缸、摆动臂组成，与移动导轨系统一起安装在横向移动总成上。
6.如权利要求1一种自动化起下作业系统及操作方法包括以下操作步骤: 步骤一、从井内起升管柱时起下作业装置自动化操作包括以下步骤:I)底部接箍传感器检测到接箍出现时，触发信号，应对单根卸扣；此时起升装置动力系统停车；液压大钳由伸缩液压缸推动，移至井口中心，动力卡瓦在推力装置作用下夹紧井口管柱；2)液压大钳对中管柱，开始在电控系统控制下自动卸扣；卸扣完毕时，圈数计数器发出信号；3)若此时提起的管柱长度为10m，则顶部接箍传感器已经触发，起升装置动力系统不启动，由管柱传送装置主传送臂夹紧管柱接箍下本体；若此时管柱长度小于10m，则顶部接箍传感器没有触发，起升装置动力系统启动，继续提升管柱至预定高度，触发顶部接箍传感器，然后由主传送臂夹紧；4)主传送臂夹紧管柱，主副臂液压缸同时回缩，后由转动主轴带动回转180°，主副臂液压缸伸出，将管柱移送至自动排放立式管盒的固定导轨架；与此同时液压大钳在伸缩液缸作用下沿导轨缩回，让位；链条让位机构摆动恢复，使让位链轮与前导轮竖直共线，等待下一轮起升；5)液压大钳完全缩回后，起升机构启动，带动第二套夹具到达起升位置并停车，即接箍下端位置，此时夹具头在夹持液缸作用下夹紧接箍，动力卡瓦由液缸带动上移，解除对井口管柱的锁紧，管柱随夹具头起升；6)循环步骤I)至5)，直至完成井内管柱的起升。 步骤二、从井内起升管柱时自动化管盒的自动化操作包括以下步骤: I)横向移动总成带动安装在上部的纵向排放装置、纵向摆动推送装置以及移动导轨系统移动到需要填充的指梁槽位置上；2)管柱传送装置将管柱送至固定导轨接收端，主副传送臂液缸伸出，将管柱推入导轨，并随导轨发生转向，进入固定导轨纵向部分；3)横向推送装置上液马达驱动滚珠丝杠传动，带动联接在螺母上的推板，推动导轨上的管柱运移到指定指梁槽对应位置；4)纵向摆动推送装置穿过指梁槽两侧立柱，将管柱送入槽，纵向排放装置推动管柱继续沿指梁槽深入，直至到达指定排放位置。5 )当前指梁槽排满之后，横向移动总成带动移动导轨系统进入下一槽对应位置，重复上述操作，直至起升管柱结束。 步骤三、从管盒中下放管柱到井内时起下作业系统自动化操作步骤如下: I)横向总成带动安装在上部的纵向排放装置、纵向摆动推送装置以及移动导轨系统移动到输出管柱的指梁槽位置上；2)纵向排放装置，将管柱外推至导轨系统上，横向推送装置将管柱移动至导轨接收端，等待管柱传送装置动作；3)主副传送臂摆动至管盒接收端，主传送臂夹紧管柱，转动180°，将管`柱传送到井口中心线上；4)此时起升装置链传动系统反向运转，待主夹具到达顶部接箍传感器时，停车；主夹具夹紧管柱接箍后，主传送臂松开管柱，并在液缸作用下回缩，副传送臂保持原状态；5)起升装置继续反向启动，将管柱下放，当管柱底端到达底部接箍传感器位置时，停车，液压大钳在液缸作用下伸出，对管柱进行上扣操作；6)上扣完毕，起升装置反向启动，同时液压大钳缩回，待上端接箍达井口指定位置时，停车；7)动力卡瓦动作，夹紧井口管柱，主夹具松开，起升装置继续方向启动，重复I)至6)的操作，直至管柱全部下放完毕。
【文档编号】E21B41/00GK103485735SQ201310419700
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月13日 优先权日:2013年9月13日
【发明者】綦耀光, 苑珍东, 陈波, 杜继芸, 吴天宠 申请人:中国石油大学(华东)