一种快速井口对接装置及使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及油田修井作业技术领域，确切的说是车载式修井作业机使用的一种快速井口对接装置及使用方法。
【背景技术】
[0002]在油田采油的过程中，要定期的或者根据需要，对油井进行修井作业，更换或者维修井下工具与管柱。无论是对常温不压井，还是对高温不压井进行修井作业，都需要具有庞大的修井作业机。修井作业时，由于井场的分散性与作业条件的复杂性，其修井设备的运输、安装(含井口对接)会耗费大量时间和资源，也存在着一定的安全隐患。
[0003]目前的发展趋势是将修井设备集成于一个车体上，形成车载式修井作业机。车载式修井作业机在运输时只有一个车辆即可，在作业设备相对井口安装时，井口对接成为节约时间、提高效率、减少安全隐患的关键技术。目前已经广泛采用的常规的人工对接方式，效率较低，安全性不够，很不方便。
[0004]因而，开发研究一种快速的井口对接装置对提高生产效率，消除安全隐患，尤其对蒸汽驱注高温不压井的修井作业具有重要意义，其市场前景良好。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种车载式修井作业机使用的一种快速井口对接装置及使用方法。遵循结构紧凑、方便操作的原则。
[0006]本发明借助车体系统、井架平移系统、修井架系统，由车体后视系统、井架对正装置及井口对正装置组成。具体方案如下:一种快速井口对接装置，其特征在于:井架对正装置(3)安装在井架底板(11)的正中间，由支撑柱(12)、摄像头(7)及靠重力下垂的指针(4)组成，井口对正装置5由反射座8及中心上的十字标志和指针(6)组成，依据井口法兰(13)上的止口定位，在车体系统(I)尾部正中，即井架系统(9)的中心线处安装摄像头(2)，其倒车时的尾部影像可传到驾驶室内的显示屏，驾驶员依据显示屏所见的井架对正装置(3)上的指针(4)与井口对正装置(5)上的指针(6)，将车体系统(I)与井口中心(14)在车体宽度方向上对正。
[0007]井架对正装置(3)上的摄像头(7)中的十字光标中心安装在距离井架翻转铰链
(10)的垂直中心线为B的位置上，且B = A。车体系统(I)与井口中心(14)在车体宽度方向上对正后，保持正确方向继续缓慢倒车，当井架对正装置(3)上的摄像头(7)中的十字光标与井口对正装置(5)中心上的反射座(8)上的十字标志对正时即保证了车体系统(I)与井口中心(14)在车体长度方向上对正，此过程在驾驶室内的显示屏上可显示，由于井架系统(9)的中心线到井架翻转铰链(10)的中心距离A是固定的，所以将井架对正装置(3)上的摄像头
(7)中的十字光标中心安装在距离井架翻转铰链(10)的垂直中心线为B的位置上，且B = A，故井架翻竖直转后，修井设备法兰中心与井口法兰中心可保证正确位置，当井口对正后，固定车体或作业平台，将井架对正装置(3)—一上的指针(4)旋转90度并固定在井架底板(11)上，卸下井口对正装置(5)，做好井架翻转竖直的准备，井机翻转竖直后，依据修井设备法兰与井口法兰的具体相对位置，利用井架平移系统(15)可调整修井设备法兰中心与井口法兰中心的前后、左右的井口对正偏差，调整范围均为±40mm;通过井架系统(9)中的两个提升油缸(16)可将井架中管柱组合体(17)提升与下放，即可适应不同的井口高低，又可实现井口对接的快速安装；由于管柱组合体(17)与井架是圆柱体的间隙配合，可实现绕中心轴线±10度的微小转动，从而实现修井设备法兰盘上的连接孔与井口法兰盘上的的连接孔位置正确对接。插入连接螺栓并紧固即完成井口对接，此后，进行井架固定、修井作业准备、修井作业工作。
[0008]本发明安全程度高:由于井口对接过程中是由人控制设备完成，只是在安装连接螺栓时需要手工操作，大大减少了安装过程中的安全隐患。
[0009]本发明针对车载式修井作业机，开发一种作业效率高、安全可靠、操作方便的快速准确的井口对接装置，必将给修井作业带来极大方便，具有重要意义且市场需求大。
【附图说明】
[0010]图1是本发明的井口对正工作图(修井机水平状态)。
[0011]图2是图1中A-A处剖视图。
[0012]图3是本发明的井口对接工作图(修井机竖直状态)。
[0013]图4是图3的右视图。
【具体实施方式】
[0014]见附图1，在车体系统I尾部正中(即井架系统9的中心线)安装摄像头2，其倒车时的尾部影像可传到驾驶室内的显示屏。驾驶员依据显示屏所见的井架对正装置3上的指针4与井口对正装置5上的指针6，将车体系统1(即井架系统9的中心线)与井口中心14在车体宽度方向上对正。
[0015]保持正确方向继续缓慢倒车，当井架对正装置3上的摄像头7中的十字光标与井口对正装置5中心上的反射座8上的十字标志对正时即保证了车体系统1(即井架系统9的中心线)与井口中心14在车体长度方向上对正，此过程在驾驶室内的显示屏上可显示。由于井架系统9的中心线到井架翻转铰链10的中心距离A是固定的，所以将井架对正装置3上的摄像头7中的十字光标中心安装在距离井架翻转铰链10的垂直中心线为B的位置上，且B = A。故井架翻竖直转后，修井设备法兰中心与井口法兰中心可保证正确位置。
[0016]井架对正装置3安装在井架底板11的正中间，由支撑柱12、摄像头7及靠重力下垂的指针4组成。井口对正装置5由反射座8及中心上的十字标志和指针6组成，依据井口法兰13上的止口定位。
[0017]当井口对正后，固定车体(或作业平台)，将井架对正装置3上的指针4旋转90度并固定在井架底板11上，卸下井口对正装置5，做好井架翻转竖直的准备。
[0018]见附图3，修井机翻转竖直后，依据修井设备法兰与井口法兰的具体相对位置，利用井架平移系统15可调整修井设备法兰中心与井口法兰中心的前后、左右的井口对正偏差，调整范围均为±40mm;通过井架系统9中的两个提升油缸16可将井架中管柱组合体17提升与下放，即可适应不同的井口高低，又可实现井口对接的快速安装；由于管柱组合体17与井架是圆柱体的间隙配合，可实现绕中心轴线±10度的微小转动，从而实现修井设备法兰盘上的连接孔与井口法兰盘上的的连接孔位置正确对接。插入连接螺栓并紧固即完成井口对接。此后，进行井架固定、修井作业准备、修井作业工作。
【主权项】
1.一种快速井口对接装置，其特征在于:井架对正装置(3)安装在井架底板(11)的正中间，由支撑柱(12)、摄像头(7)及靠重力下垂的指针(4)组成，井口对正装置5由反射座8及中心上的十字标志和指针(6)组成，依据井口法兰(13)上的止口定位，在车体系统(I)尾部正中，即井架系统(9)的中心线处安装摄像头(2)，其倒车时的尾部影像可传到驾驶室内的显示屏，驾驶员依据显示屏所见的井架对正装置(3)上的指针(4)与井口对正装置(5)上的指针(6)，将车体系统(I)与井口中心(14)在车体宽度方向上对正。2.根据权利要求1所述的一种快速井口对接装置，其特征在于:井架对正装置(3)上的摄像头(7)中的十字光标中心安装在距离井架翻转铰链(10)的垂直中心线为B的位置上，且B=A03.根据权利要求1所述的一种快速井口对接装置的使用方法，其特征在于:车体系统(I)与井口中心(14)在车体宽度方向上对正后，保持正确方向继续缓慢倒车，当井架对正装置(3 )上的摄像头(7 )中的十字光标与井口对正装置(5 )中心上的反射座(8 )上的十字标志对正时即保证了车体系统(I)与井口中心(14)在车体长度方向上对正，此过程在驾驶室内的显示屏上可显示，由于井架系统(9)的中心线到井架翻转铰链(10)的中心距离A是固定的，所以将井架对正装置(3)上的摄像头(7)中的十字光标中心安装在距离井架翻转铰链(10)的垂直中心线为B的位置上，且B=A，故井架翻竖直转后，修井设备法兰中心与井口法兰中心可保证正确位置，当井口对正后，固定车体或作业平台，将井架对正装置(3)—一上的指针(4)旋转90度并固定在井架底板(11)上，卸下井口对正装置(5)，做好井架翻转竖直的准备，井机翻转竖直后，依据修井设备法兰与井口法兰的具体相对位置，利用井架平移系统(15)可调整修井设备法兰中心与井口法兰中心的前后、左右的井口对正偏差，调整范围均为±40mm;通过井架系统(9)中的两个提升油缸(16)可将井架中管柱组合体(17)提升与下放，即可适应不同的井口高低，又可实现井口对接的快速安装；由于管柱组合体(17)与井架是圆柱体的间隙配合，可实现绕中心轴线±10度的微小转动，从而实现修井设备法兰盘上的连接孔与井口法兰盘上的的连接孔位置正确对接，插入连接螺栓并紧固即完成井口对接，此后，进行井架固定、修井作业准备、修井作业工作。
【专利摘要】本发明公开了一种快速井口对接装置及使用方法,井架对正装置安装在井架底板的正中间，由支撑柱、摄像头及靠重力下垂的指针组成，井口对正装置由反射座及中心上的十字标志和指针组成，依据井口法兰上的止口定位，在车体系统尾部正中，即井架系统的中心线处安装摄像头，其倒车时的尾部影像可传到驾驶室内的显示屏，驾驶员依据显示屏所见的井架对正装置上的指针与井口对正装置上的指针，将车体系统与井口中心在车体宽度方向上对正。由于井口对接过程中是由人控制设备完成，只是在安装连接螺栓时需要手工操作，大大减少了安装过程中的安全隐患。
【IPC分类】E21B33/03
【公开号】CN105507843
【申请号】CN201510895772
【发明人】金嘉琦, 王显荣, 佟玲, 王野牧, 李强, 付景顺, 戚基艳, 李丽
【申请人】沈阳工业大学
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月7日