一种井架折叠检测控制系统及方法与流程

本发明涉及油气田石油钻修井机，具体而言，涉及一种井架折叠检测控制系统及方法。

背景技术：

1、在石油钻修井过程中，随着自动化设备的不断更新换代，钻修井机井架自动化程度越来越高，传统的机械式操作已不能满足现场使用工况需求。前期设计的井架折叠操作属于全人工观测作业，井架通过限高位置顶部需要折叠时，人员首先通过井架两侧的爬梯，爬到高位观测进行作业，效率相对低下，影响整个钻机的搬运速度；同时由于全靠人工观测，容易出现折叠过度或者恢复折叠位置过度造成井架损坏，同时人员在高处进行作业也存在着安全风险。

2、有鉴于此，特提出本技术。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供一种井架折叠检测控制系统及方法，采用一种带有位置检测功能的销轴油缸，通过检测销轴油缸的位置来判断井架前部的销轴状态，井架折叠到位时，通过自动化系统转换到低位，从而实现井架的快速折叠，迅速通过限高位置后，又能够快速恢复井架直立状态，实现井架快速高效的折叠与恢复，提高作业效率，节约成本，实现井架的快速搬搬运过程。

2、本发明通过下述技术方案实现：

3、一种井架折叠检测控制系统，包括上下设置的井架上段和井架下段，井架上段的底部与井架下段的顶部之间铰接连接；

4、井架下段的一侧安装有折叠油缸操作台，井架上段和井架下段之间与折叠油缸操作台同侧的铰接连接处采用固定销轴铰接，井架上段和井架下段之间与折叠油缸操作台对侧的铰接连接处采用销轴油缸装置铰接，所述销轴油缸装置能够驱动销轴前进或后退实现井架上段和井架下段该侧铰接连接处的连接或分开；

5、所述折叠油缸操作台上安装有折叠油缸，折叠油缸的底端与折叠油缸操作台铰接连接，顶端与井架上段的一侧铰接连接；所述折叠油缸能够驱动井架上段绕固定销轴朝折叠油缸操作台所在一侧向下转动至水平状态或者向上转动至竖直状态。在某一具体实施方式中，所述销轴油缸上安装有检测装置一，用于检测油缸伸出或收回状态。

6、在某一具体实施方式中，所述井架上段和井架下段的连接处设置有检测装置二，用于检测井架上段由水平状态恢复至竖直状态时是否到位。

7、在某一具体实施方式中，所述检测装置二通过检测装置安装座安装在井架下段顶部正对销轴油缸装置处，且井架上段底部对应位置安装有检测板。

8、在某一具体实施方式中，还包括控制器，所述控制器与折叠油缸、销轴油缸装置均通过电信号连接。

9、在某一具体实施方式中，销轴油缸装置包括销轴油缸、伸缩销轴、连接单耳座和连接双耳座，所述连接单耳座与井架上段底部固定连接，连接双耳座与井架下段顶部固定连接，连接单耳座和连接双耳座上均开设有与销轴油缸的伸缩销轴相适配的孔，所述连接单耳座插入连接双耳座之间后通过伸缩销轴铰接。

10、本发明采用一种带有位置检测功能的销轴油缸，通过检测销轴油缸的位置来判断井架前部的销轴状态，井架折叠到位时，通过自动化系统转换到低位，从而实现井架的快速折叠，迅速通过限高位置后，又能够快速恢复井架直立状态，实现井架快速高效的折叠与恢复，提高作业效率，节约成本，实现井架的快速搬运过程。

11、本发明的折叠检测控制系统，当井架需要折叠时，远离折叠油缸的侧面的销轴油缸需要缩回，井架上段连接单耳座与井架下段连接双耳座分开，即可通过折叠油缸对井架进行折叠。

12、当井架折叠通过限高位置后，井架需要从折叠状态恢复到竖直状态，通过折叠油缸的油缸伸出使井架恢复到竖直状态后，销轴油缸伸出，从而使伸缩销轴伸入井架上段前开口连接单耳座与井架下部前开口的连接双耳座的孔中。其中，井架是否反向折叠接近到位时，需要通过检测，确认井架折叠到位，折叠到位后，通过信号反馈，方可进行销轴油缸操作，使井架上段单耳座与井架下部双耳座用销轴连接。

13、本发明折叠检测控制系统能够实现井架在折叠和竖直状态的自动切换，实现人工作业到自动化作业的转换，实现井架从折叠状态到竖直状态或从竖直状态到折叠状态的快速转换。

14、在某一具体实施方式中，所述折叠油缸操作台的下方设置有操作台体撑杆，所述操作台体撑杆的上端与折叠油缸操作台远离井架的一端铰接，所述操作台体撑杆的下端与井架下段铰接，从而增加折叠油缸操作台的稳固性。

15、在某一具体实施方式中，井架上段和井架下段之间采用固定销轴铰接的铰接点设置有两个，井架上段和井架下段之间采用销轴油缸装置铰接的铰接点也设置有两个。

16、在某一具体实施方式中，所述销轴油缸包括油缸和连接螺栓，所述油缸同轴安装在油缸安装座的端部上，所述伸缩销轴套设在油缸安装座中且端部与油缸相连，所述油缸能够驱动伸缩销轴伸出油缸安装座并伸入连接单耳座和连接双耳座的孔或者回缩至油缸安装座中。

17、在某一具体实施方式中，所述检测装置二采用接近开关或行程开关。

18、本发明还提供一种井架折叠检测控制方法，井架在整体拖运过程中，遇到限高位置时，需要对井架上段进行折叠，具体包括如下步骤：

19、(1)检测装置一通过数据信号检测销轴油缸的状态，判断油缸处于伸出状态；

20、(2)在地面本地操作控制器或远程控制操作销轴油缸，使油缸完全收回，伸缩销轴退出连接单耳座和连接双耳座，使井架上段与井架下段的前开口断开连接；同时检测装置一通过数据信号检测序号销轴油缸状态，判断油缸处于完全收回状态；

21、(3)在地面本地操作控制器或远程控制操作折叠油缸的油缸收回，使井架上段折叠至水平状态；

22、(4)整体拖运使井架底座通过限高位置；

23、(5)检测装置一通过数据信号检测销轴油缸状态，判断油缸处于完全收回状态；

24、(6)地面本地操作控制器或远程控制操作折叠油缸的油缸伸出，使井架上段由折叠状态恢复至竖直状态；

25、(7)井架上段接近竖直状态时，通过检测装置二检测井架上段是否折叠到位，到位后停止操作折叠油缸；

26、(8)在地面本地操作控制器或远程控制操作销轴油缸，使油缸完全伸出，伸缩销轴伸入连接单耳座和连接双耳座的孔中使井架上段与井架下段前开口连接；检测装置一通过数据信号检测销轴油缸状态，判断油缸处于完全伸出状态。

27、本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

28、1、本发明实施例提供的一种井架折叠检测控制系统及方法，采用一种带有位置检测功能的销轴油缸，通过检测销轴油缸的位置来判断井架前部的销轴状态，井架折叠到位时，通过自动化系统转换到低位，从而实现井架的快速折叠，迅速通过限高位置后，又能够快速恢复井架直立状态，实现井架快速高效的折叠与恢复，提高作业效率，节约成本，实现井架的快速搬运过程；

29、2、本发明实施例提供的一种井架折叠检测控制系统及方法，能够实现井架在折叠和竖直状态的自动切换，实现人工作业到自动化作业的转换，实现井架从折叠状态到竖直状态或从竖直状态到折叠状态的快速转换；

30、3、本发明实施例提供的一种井架折叠检测控制系统及方法，当井架需要折叠时，远离折叠油缸的侧面的销轴油缸需要缩回，井架上段连接单耳座与井架下段连接双耳座分开，即可通过折叠油缸对井架进行折叠；

31、4、本发明实施例提供的一种井架折叠检测控制系统及方法，当井架折叠通过限高位置后，井架需要从折叠状态恢复到竖直状态，通过折叠油缸的油缸伸出使井架恢复到竖直状态后，销轴油缸伸出，从而使伸缩销轴伸入井架上段前开口连接单耳座与井架下部前开口的连接双耳座的孔中恢复井架直立。