專利名稱：智能石油修井機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油田修井設(shè)備，具體地說是一種智能石油修井機(jī)。
二背景技術(shù)：
目前油田修井大多數(shù)還是用分體是的通井機(jī)和井架進(jìn)行修井，只有少部分 用上了組裝式的液壓蓄能修井機(jī)，組裝式液壓蓄能修井機(jī)克服了通井機(jī)修井存 在的先由井架安裝隊(duì)安裝修井架，再由修井作業(yè)隊(duì)上通井機(jī)修井的分體作業(yè)方 式，為及時(shí)修井爭得了時(shí)間，同時(shí)具有一定的節(jié)能效果，整體結(jié)構(gòu)緊湊操作簡 單，為油田開發(fā)提供了一種良好的修井設(shè)備，在此技術(shù)的引導(dǎo)下，科技人員不 斷創(chuàng)新開發(fā)出了不同類型的整體修井設(shè)備。
三
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種節(jié)能效果顯著自動(dòng)化水平高的智能石油修井機(jī)， 為提高油田開發(fā)水平開創(chuàng)出一種新一代修井機(jī)。 本發(fā)明的技術(shù)方案是通過以下方式實(shí)現(xiàn)的
本發(fā)明由拖車、井架、驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成，從拖車 頭向后逐序設(shè)有井架支架、并列設(shè)置的變壓器、智能控制柜和蓄能器、開關(guān)磁 阻電機(jī)，絞車裝置、液壓系統(tǒng)、操作室及液壓架井架，其特征在于驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī) 構(gòu)包括磁阻開關(guān)電機(jī)，與其相連的傳動(dòng)箱，與傳動(dòng)箱相連的角式傳動(dòng)箱，與角 式傳動(dòng)相連的絞車傳動(dòng)箱，與絞車傳動(dòng)箱相連的絞車裝置，絞車裝置的鋼絲繩 通過井架頂端的定滑輪相連的作業(yè)吊鉤，與傳動(dòng)箱相連的油泵和自服傳動(dòng)器，與角式傳動(dòng)箱相連的液壓馬達(dá)；液壓系統(tǒng)包括與油泵相連的液壓管路、液壓管 路上的換向閥，與液壓管路相連的蓄能缸和蓄能器、剎車閥、液壓鉗、井架液 壓支承缸、井架伸縮變幅油缸，井架立收變幅油缸。
控制系統(tǒng)包括與磁阻開關(guān)電機(jī)相聯(lián)的智能控制柜，與智能控制柜相聯(lián)的顯 示盤和操作臺(tái)，顯示盤和操作臺(tái)設(shè)在操作室內(nèi)。
驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)另一種結(jié)構(gòu)方式為開關(guān)磁阻電機(jī)與伺服傳動(dòng)器相連，伺服傳 動(dòng)器與絞車傳動(dòng)箱相連，絞車傳動(dòng)箱與絞車裝置相連，絞車裝置的鋼絲繩通過
井架頂端的定滑輪與作業(yè)吊鉤相連；伺服傳動(dòng)器與線變量泵馬達(dá)相連，線性變
量泵馬達(dá)與蓄能器相連，還與油泵相連，油泵與液壓管路和液壓油箱相連。
井架由設(shè)在井架座底部的井架液壓支撐缸，設(shè)在井架內(nèi)中下部的井架伸縮 變幅油缸，設(shè)在井架內(nèi)中上部的伸縮架，設(shè)在伸縮架頂部的定滑輪和設(shè)在井架
下中部下側(cè)支承于拖車底盤的井架立收變幅油缸組成；井架座與拖車底盤和井 架與井架底座用轉(zhuǎn)軸連接；伸縮架與井架滑動(dòng)配合；井架伸縮變幅油缸上部頂 在伸縮架上。
本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)
1、 本智能修井機(jī)系統(tǒng)在修井機(jī)下放油管或抽油桿的過程中起剎車作用，同 時(shí)收集能量；在提升油管或抽油桿進(jìn)釋放能量輔助主工作電機(jī)工作，從而達(dá)到 節(jié)能的目的。
2、 在剎車儲(chǔ)能過程中，各感應(yīng)元件隨時(shí)檢測工況信息并反饋給電控制單元， 電控單元發(fā)出有效指令使泵/馬達(dá)系統(tǒng)合理工作。
3、 釋能時(shí)把儲(chǔ)存在蓄能器中的高壓能量通過泵/馬達(dá)系統(tǒng)釋放，驅(qū)動(dòng)絞盤旋轉(zhuǎn)提升油管或抽油桿(提升速度可隨操作意愿調(diào)整)。
4、 在整個(gè)工作過程中，伺服傳動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)電控單元的指令，合理控制泵/ 馬達(dá)與主工作電機(jī)的協(xié)同工作。
5、 本系統(tǒng)屬機(jī)電液一體化、智能控制，適合連續(xù)重復(fù)性作業(yè)，降低操作手 的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高作業(yè)設(shè)備的安全性能。
6、 將開關(guān)磁阻電機(jī)的特性與修井工作特性有機(jī)結(jié)合，節(jié)能效果顯著。
7、 因?yàn)楸鞠到y(tǒng)的高集成化，大大縮小作業(yè)設(shè)備的體積，減輕了重量，提高 了作業(yè)設(shè)備的機(jī)動(dòng)性能。
8、 本系統(tǒng)也可以對(duì)老式的修井設(shè)各進(jìn)行改裝，提升其作業(yè)效率，為企業(yè)降
低作業(yè)成本。 四

圖1-本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖
圖2-是圖1不包括井架的俯視圖
圖3-本發(fā)明的液壓流程示意圖
圖4-本明的驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖
圖5-帶線性變量泵/馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖
圖中1-井架2-拖車底盤3-變壓器4-蓄能器5-智能控制柜6-開關(guān)磁 阻電機(jī) 7-絞車裝置 8-液壓系統(tǒng)9-操作室 10-井架液壓支撐缸11-螺 旋支腿12-井架伸縮變幅油缸13-井架立收變幅油缸 14-蓄能缸15-油泵 16-剎車閥 17-液壓馬達(dá) 18-液壓鉗 19-傳動(dòng)箱20-角式傳動(dòng)箱2-絞車傳 動(dòng)箱22-線性變量泵/馬達(dá)23-伺服傳動(dòng)器 '五具體實(shí)施例方式
為進(jìn)一步公開本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合說明書附圖通過實(shí)施例作詳細(xì) 說明
如圖l、 2所示本發(fā)明由拖車、井架l、驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)8和控制 系統(tǒng)組成，從拖車頭向后拖車底盤2上逐序設(shè)有井架支架、并列設(shè)置的變壓器3、
智能控制柜5和蓄能器4、開關(guān)磁阻電機(jī)6，絞車裝置7、液壓系統(tǒng)8、操作室9 及井架液壓支撐缸10，其特征在于如圖4所示驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括開關(guān)磁阻電機(jī) 6，與其相連的傳動(dòng)箱19，與傳動(dòng)箱相連的角式傳動(dòng)箱20，與角式傳動(dòng)相連的 絞車傳動(dòng)箱21，與絞車傳動(dòng)箱相連的絞車裝置7，絞車裝置的鋼絲繩通過井架 頂端的定滑輪相連的作業(yè)吊鉤，與傳動(dòng)箱相連的油泵15和伺服傳動(dòng)器23，與角 式傳動(dòng)箱相連的液壓馬達(dá)17;液壓系統(tǒng)如圖3所示包括與油泵相連的液壓管路、 液壓管路上的換向閥，與液壓管路相連的蓄能缸14和蓄能器4、剎車閥16、液 壓鉗18井架液壓支承缸10、井架伸縮變幅油缸12，井架立收變幅油缸13。
在應(yīng)用本發(fā)明時(shí)首先用拖車把智能石油修井機(jī)，拖到修井井U就位，把井 口的電源或用發(fā)動(dòng)機(jī)取能器帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)的電接于變壓器3，經(jīng)變壓器接于智能 控制柜5，智能控制柜接于開關(guān)磁阻電機(jī)6，智能控制柜的顯示部分對(duì)應(yīng)與操作 室9內(nèi)的顯示屏對(duì)應(yīng)接好，把電機(jī)控制部分和液壓控制部與操作臺(tái)的操作部分 接好，把螺旋支腿ll調(diào)整好，使螺旋支腿穩(wěn)固于地面；接操作臺(tái)上的電機(jī)啟動(dòng) 按鈕，啟動(dòng)開關(guān)磁阻電機(jī)6，此時(shí)用離合器隔開角式傳動(dòng)箱20，開關(guān)磁阻電機(jī) 帶動(dòng)傳動(dòng)箱19轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)箱帶動(dòng)油泵15轉(zhuǎn)動(dòng)，油泵將油箱內(nèi)的液壓油泵入液 壓系統(tǒng)8，操作井架底座液壓缸手柄將井架液壓支撐缸10與地面支穩(wěn)，操作井架立收手柄，井架立收變幅油缸13將井架1立起，操作井架伸縮手柄，井架伸 縮變幅油缸12把伸縮架高度定到合適位置，待調(diào)整好后，將角式傳動(dòng)箱離合器 合上帶動(dòng)角式傳動(dòng)箱轉(zhuǎn)動(dòng)，角式傳動(dòng)箱帶動(dòng)絞車傳動(dòng)箱21轉(zhuǎn)動(dòng)，絞車傳動(dòng)箱帶
動(dòng)絞車裝置7中的滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，滾筒通過定滑輪通過鋼絲繩帶動(dòng)作業(yè)吊鉤，作業(yè)
吊鉤帶動(dòng)油管上下運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到起下油管或作業(yè)工具進(jìn)行修井作業(yè)的目的。 在修井起油管或起下井下工具過程中，首先操作操作臺(tái)上的確定絞車裝置滾筒 的圈數(shù)和轉(zhuǎn)速按鈕，使作業(yè)吊鉤吊著油管或井下工具在設(shè)定的速度和高度下工
作，待更換或連接油管和井下工具時(shí)，操作剎車手柄，液壓馬達(dá)17轉(zhuǎn)動(dòng)打開剎 車閥16進(jìn)行液壓剎車，待上油管或卸油管完畢后，關(guān)閉剎車手柄，作業(yè)吊鉤帶 動(dòng)油管或作業(yè)工具上行或下行。吊鉤上行時(shí)蓄能器4內(nèi)被壓縮的氮處于釋放狀 態(tài)，待液壓管路壓力不足時(shí)推動(dòng)蓄能缸14給液壓管路補(bǔ)充壓力，待作業(yè)吊鉤下 行時(shí)將油管柱的自身重量與開關(guān)磁阻電機(jī)反轉(zhuǎn)力通過傳動(dòng)箱傳給伺服傳動(dòng)器 23，傳給線性變泵/馬達(dá)22再傳給蓄能缸、蓄能缸壓縮蓄能器4內(nèi)的氮?dú)鈱⒛芰?存起來，待作業(yè)吊鉤上行能量不足時(shí)及井架液壓支撐缸、井架伸縮變幅油缸和 井架立收變幅油缸的液壓不足時(shí)給于補(bǔ)充。
權(quán)利要求
1、一種智能石油修井機(jī)，由拖車、井架、驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成，從拖車頭向后逐序設(shè)有井架支架、并列設(shè)置的變壓器、智能控制柜和蓄能器、開關(guān)磁阻電機(jī)，絞車裝置、液壓系統(tǒng)、操作室及液壓架井架，其特征在于驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括磁阻開關(guān)電機(jī)，與其相連的傳動(dòng)箱，與傳動(dòng)箱相連的角式傳動(dòng)箱，與角式傳動(dòng)相連的絞車傳動(dòng)箱，與絞車傳動(dòng)箱相連的絞車裝置，絞車裝置的鋼絲繩通過井架頂端的定滑輪相連的作業(yè)吊鉤，與傳動(dòng)箱相連的油泵和自服傳動(dòng)器，與角式傳動(dòng)箱相連的液壓馬達(dá)；液壓系統(tǒng)包括與油泵相連的液壓管路、液壓管路上的換向閥，與液壓管路相連的蓄能缸和蓄能器、剎車閥、液壓鉗、井架液壓支承缸、井架伸縮變幅油缸，井架立收變幅油缸。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能石油修井機(jī)，其特征在于控制系統(tǒng)包括與磁 阻幵關(guān)電機(jī)相聯(lián)的智能控制柜，與智能控制柜相聯(lián)的顯示盤和操作臺(tái)，顯示盤 和操作臺(tái)設(shè)在操作室內(nèi)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能石油修井機(jī)，其特征在于驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)另一 種結(jié)構(gòu)方式為開關(guān)磁阻電機(jī)與伺服傳動(dòng)器相連，伺服傳動(dòng)器與絞車傳動(dòng)箱相連， 絞車傳動(dòng)箱與絞車裝置相連，絞車裝置的鋼絲繩通過井架頂端的定滑輪與作業(yè) 吊鉤相連；伺服傳動(dòng)器與線變量泵馬達(dá)相連，線性變量泵馬達(dá)與蓄能器相連， 還與油泵相連，油泵與液壓管路和液壓油箱相連。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能石油修井機(jī)，其特征在于井架由設(shè)在井架座 底部的井架液壓支撐缸，設(shè)在井架內(nèi)中下部的井架伸縮變幅油缸，設(shè)在井架內(nèi) 中上部的伸縮架，設(shè)在伸縮架頂部的定滑輪和設(shè)在井架下中部下側(cè)支承于拖車底盤的井架立收變幅油缸組成；井架座與拖車底盤和井架與井架底座用轉(zhuǎn)軸連 接；伸縮架與井架滑動(dòng)配合；井架伸縮變幅油缸上部頂在伸縮架上。
全文摘要
一種智能石油修井機(jī)，由拖車、井架、驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成，從拖車頭向后逐序設(shè)有井架支架、并列設(shè)置的變壓器、智能控制柜和蓄能器、開關(guān)磁阻電機(jī)，絞車裝置、液壓系統(tǒng)、操作室及液壓架井架，其特征在于驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括磁阻開關(guān)電機(jī)，與其相連的傳動(dòng)箱，與傳動(dòng)箱相連的角式傳動(dòng)箱，與角式傳動(dòng)相連的絞車傳動(dòng)箱，與絞車傳動(dòng)箱相連的絞車裝置，絞車裝置的鋼絲繩通過井架頂端的定滑輪相連的作業(yè)吊鉤，與傳動(dòng)箱相連的油泵和自服傳動(dòng)器，與角式傳動(dòng)箱相連的液壓馬達(dá)；液壓系統(tǒng)包括與油泵相連的液壓管路、液壓管路上的換向閥，與液壓管路相連的蓄能缸和蓄能器、剎車閥、液壓鉗、井架液壓支承缸、井架伸縮變幅油缸，井架立收變幅油缸。
文檔編號(hào)E21B7/02GK101446179SQ200810249519
公開日2009年6月3日 申請(qǐng)日期2008年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月19日
發(fā)明者冰 劉, 劉華偉, 劉華峰, 盧穎輝, 超 鄭, 哲 陳 申請(qǐng)人:勝利油田華勝環(huán)保產(chǎn)業(yè)有限責(zé)任公司