一种石油修井排管装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种石油修井排管装置，属于石油修井设备技术领域。


背景技术：

2.在石油修井过程中，根据《syt 5587.5-2018常规修井作业规程第5部分：井下作业井筒准备》的要求，需要对油管长度进行测量。目前对油管长度测量主要是采用人工用卷尺对油管长度进行测量，人工测量数据存在误差，容易出错，而且工作效率低。
3.石油修井排管装置是石油修井过程中用于自动排放油管的一种排管设备，其可自动将自油井内起出的油管排放在油管排放区内，或将油管排放区内的油管运送到设定的位置。例如公告号为cn105672913b、名称为一种石油修井排管装置的中国发明专利，其公开的排管装置中，包括设置在主支架上的导轨上的滑杆，滑杆可沿导轨移动，滑杆上设有可沿其水平移动的升降机构，升降机构下端连接移动杆，移动杆的下部设有用于抓取油管的电永磁铁。电永磁铁抓取油管后，可通过升降机构进行升降，并可随升降机构沿滑杆进行水平移动，通过滑杆可带动油管沿主支架上的导轨进行横向移动。现有的石油修井排管装置虽然可以方便地自动对油管进行排放作业，但是不能对油管进行长度测量，油管的测长工作仍需单独进行测量，影响了石油修井的作业效率。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型提供了一种能够对油管长度进行测量、能够提高石油修井作业效率的石油修井排管装置。
5.本实用新型是通过如下技术方案来实现的：一种石油修井排管装置，包括移动横梁，所述移动横梁上设置有可沿移动横梁纵向移动的升降机构，所述升降机构下端与油管抓取机构连接，其特征是：所述移动横梁的两端分别设置有用于感应油管的感应开关，所述升降机构上设置有用于测量纵向移动位移的位移测量装置。
6.本实用新型的工作原理是：油管抓取机构抓取油管后，通过升降机构沿移动横梁向一端的感应开关移动，该端的感应开关感应到油管后，升降机构停止移动，然后升降机构带动油管向另一端的感应开关移动，位移测量装置记录此时位移数据，另一端的感应开关感应到油管后，升降机构停止移动，位移测量装置记录此时位移数据。通过两感应开关之间的距离及位移测量装置记录的位移数据可计算出油管的长度。
7.进一步的，位移测量装置包括测长机构、安装架、摆动架，所述测长机构包括编码器、可转动的与编码器连接的测量轮，所述测量轮与所述移动横梁接触，所述摆动架一端与所述测长机构连接，所述摆动架的另一端可转动地与所述安装架连接，所述安装架与所述摆动架之间设置有弹簧，所述安装架与所述升降机构连接。升降机构沿移动横梁纵向移动时，位移测量装置的测量轮同时沿移动横梁进行滚动，编码器同时进行记录。安装架和摆动架之间设置的弹簧用于通过弹簧力对测长机构施加一定的力，保证移动过程中测量轮始终与移动横梁接触，保证测量结果的准确性。
8.本实用新型中的位移测量装置也可采用如下结构：位移测量装置包括测长机构、固定在移动横梁上的齿条，所述测长机构包括编码器、可转动的与所述编码器连接的齿轮，所述齿轮与所述齿条相啮合，所述测长机构与所述升降机构连接。升降机构沿移动横梁纵向移动时，位移测量装置的齿轮同时与固定在移动横梁上的齿条啮合转动，编码器同时进行记录。
9.为保证测量数据准确，优选的是，还包括安装架、摆动架，所述摆动架一端与所述测长机构连接，所述摆动架的另一端可转动地与所述安装架连接，所述安装架与所述摆动架之间设置有弹簧，所述安装架与所述升降机构连接。安装架和摆动架之间设置的弹簧用于通过弹簧力对测长机构施加一定的力，保证移动过程中齿轮始终与齿条啮合，保证测量结果的准确性。
10.本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单，测量方法简单，测量结果可靠，能够在油管排放过程中方便地对油管长度进行测量，自动化程度高，测量结果准确性高，可节省人力，可大大提高石油修井效率。
附图说明
11.图1是本实用新型的主视示意图；
12.图2是图1的俯视示意图；
13.图3是图1的侧视示意图；
14.图4是图1中的移动横梁部分的示意图；
15.图5是图4的俯视图；
16.图6是图4的侧视图；
17.图7是图4中的c部分的放大示意图；
18.图8是图7的俯视图；
19.图9是本实用新型中的位移测量装置的立体图；
20.图10是本实用新型中的位移测量装置的主视图；
21.图11是图10的俯视图；
22.图12是图10的侧视图；
23.图13是图12中的a-a剖视图；
24.图14是图10中的b-b剖视图；
25.图15是本实用新型中的位移测量装置采用齿轮齿条结构时的主视图；
26.图16是图15的俯视图；
27.图17是图16中的d-d示意图；
28.图中，1、机架，2、导轨，3、移动横梁，4、电磁铁，5、升降机构,6、位移测量装置，601、安装架，602、摆动架，603、测量轮，604、弹簧，605、转轴，606、编码器防护罩，607、编码器，608、编码器座，609、压紧法兰，610、测量轮转轴，611、壳体，612、弹簧座，613、齿条，614、齿轮，7、感应开关，8、油管滑道。
具体实施方式
29.下面通过非限定性的实施例并结合附图对本实用新型作进一步的说明：
30.如附图1-图14所示是一种石油修井排管装置，本实施例中的石油修井排管装置的主机为现有技术，其主要包括机架1、移动横梁3，移动横梁3的两端分别设置在机架1上部设置的两根导轨2上，移动横梁3可沿导轨2移动，移动横梁3的移动由驱动机构驱动。移动横梁3上设置有可沿移动横梁3纵向移动的升降机构5，升降机构5下端与油管抓取机构连接。本实施例中，油管抓取机构采用的是电磁铁4。升降机构5可带动油管抓取机构进行上下移动，同时升降机构5整体也可沿移动横梁3纵向移动(即沿移动横梁长度方向移动)。升降机构5的升降及纵向移动均通过驱动机构驱动。本实用新型做出的改进是：在所述移动横梁3的两端分别设置有一个用于感应油管的感应开关7，在升降机构5上设置有用于测量纵向移动位移的位移测量装置6。
31.本实用新型中的位移测量装置6可采用现有技术中的各种位移测量结构。本实施例中的位移测量装置6采用的结构是：位移测量装置6包括测长机构、安装架601、摆动架602，所述测长机构包括编码器607、测量轮603，所述测量轮603安装在测量轮转轴610上，测量轮转轴610通过轴承可转动地设置在壳体611内，编码器607通过编码器座608和压紧法兰609与壳体611连接，测量轮转轴610与编码器607同轴。测量轮603的轮面与移动横梁3接触。摆动架602的一端与测长机构连接，摆动架602的另一端通过转轴605可转动地与安装架601连接，安装架601与升降机构5固定连接。摆动架602可带动测长机构整体绕转轴605转动。在安装架601与摆动架602之间设置有弹簧604，通过弹簧604对摆动架602施加作用力，通过摆动架602使测量轮603始终与移动横梁3保持接触，以保证测量结构准确。
32.本实施例中的位移测量装置6中测长机构的测量轮603也可采用齿轮614代替，其余结构可与采用测量轮603时相同，即：齿轮614可转动地安装在转轴610上，摆动架602一端与测长机构连接，摆动架602的另一端可转动地与安装架601连接，安装架601与摆动架602之间设置有弹簧604，安装架601与升降机构5连接。测长机构采用齿轮614代替测量轮603时，在移动横梁3上固定安装有齿条613，齿轮614与齿条613相啮合，如附图15-图17所示。测长机构采用齿轮614与齿条613相啮合的结构时，也可不设置摆动架602和弹簧604，测长机构通过安装架与升降机构连接。
33.利用本实用新型测量油管长度时：
34.已知两感应开关7之间的距离(l)，两感应开关7之间的距离可通过实际测量输入到控制程序中。
35.动作一：从油井中起油管时对油管进行测长
36.1、从井口取下的油管水平放置在油管滑道上，石油修井排管装置的油管抓取机构从滑道上抓取油管向上移动至上极限位置，此时应保证油管处于移动横梁两侧的感应开关中间位置，如有偏差可通过升降机构的纵向移动实现；
37.2、油管及升降机构沿移动横梁向a方向移动，油管碰到该侧感应开关后继续移动100mm后停止(继续移动100mm是为了下一步测长的时候只往一个方向移动，消除机械间隙)，然后油管及升降机构沿b方向移动，油管脱离左侧感应开关时记录此时位移数据(l1)，继续沿b方向移动，油管碰到右侧感应开关时记录此时位移数据(l2)；
38.3、可通过如下公式计算油管的长度：油管长度＝两感应开关之间的距离(l)-(l2-l1)。
39.动作二：往油井中下油管时对油管进行测长
40.1、石油修井排管装置的油管抓取机构从油管仓中抓取油管向上移动至上极限位置，此时应保证油管处于移动横梁两侧的感应开关中间位置，如有偏差可通过升降机构的纵向移动实现；
41.2、油管及升降机构沿移动横梁向a方向移动，油管碰到该侧感应开关后继续移动100mm后停止(继续移动100mm是为了下一步测长的时候只往一个方向移动，消除机械间隙)，油管及升降机构沿b方向移动，油管脱离左侧感应开关时记录此时位移数据(l1)，继续沿b方向移动，油管碰到右侧感应开关时记录此时位移数据(l2)；
42.3、通过移动横梁及油管抓取机构将油管放入油管滑道中，油管滑道往井口输送油管。
43.本实施例中的其他部分均为现有技术，在此不再赘述。