智能電動通井裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種智能電動通井裝置及方法，屬于石油和天然氣生產(chǎn)領(lǐng)域。所述裝置包括：吊卡、吊環(huán)、大鉤、動滑輪組、鋼絲繩、頂定滑輪、井架、底定滑輪、滾筒、后聯(lián)軸器、減速器、制動器、前聯(lián)軸器、開關(guān)磁阻電機、第一動力電纜、控制盒、信號傳輸電纜、控制單元、第二動力電纜、工業(yè)電源輸出端子、上行程開關(guān)、下行程開關(guān)、底盤和地錨。所述方法包括井口的工作人員通過操作控制盒中的按鈕，將井中油管提升到地面或?qū)⒂凸芟路诺骄校煌ㄟ^調(diào)整控制盒中的調(diào)速按鈕，來調(diào)節(jié)提升油管和下放油管的運行速度。本發(fā)明裝置與方法具有智能化程度高、工作效率高、安全可靠、操作簡單靈活、視場寬闊等特性，能更好地滿足修井作業(yè)的需要。
【專利說明】智能電動通井裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種石油和天然氣生產(chǎn)領(lǐng)域的現(xiàn)場修井裝置及控制方法，具體是一種智能電動通井裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]通井機屬于石油采油設(shè)備中的修井機械，主要用于油水井作業(yè)時起下管柱、抽油泵、井下工具以及進行打撈等工作。目前我國陸上石油修井作業(yè)所用的設(shè)備主要有履帶式通井機、輪式通井機、修井機等。其中履帶式通井機的用量最大，全國保有量約有3000余臺，主要用于油井小修作業(yè)。
[0003]油管起下作業(yè)主要包括兩部分，將井中油管提升到地面或?qū)⒂凸芟路诺骄小Ｌ嵘凸軙r，通井機滾筒正向旋轉(zhuǎn)，鋼絲繩帶動油管向上運動，當油管的下接轂高出井口時，滾筒停止旋轉(zhuǎn)，井口的工作人員將吊卡放置到井口，然后滾筒反向旋轉(zhuǎn)，油管下降直到下一根油管的上接轂坐到吊卡上；下放油管時，滾筒先正向旋轉(zhuǎn)，使油管下接轂高出井口，井口的工作人員將井口的吊卡移出井口，之后滾筒反向旋轉(zhuǎn)，油管開始進入井中，然后井口的工作人員將吊卡放置到井口，滾筒一直反向旋轉(zhuǎn)直到油管上接轂坐到吊卡上。
[0004]通井機由專門的工作人員操作，工作人員在通井機控制室中通過扳動相關(guān)的操作桿來控制滾筒的正反轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)速。由于井架在通井機和井口中間，通井機工作人員必須從控制室中透過井架密切注視井口的情況并準確控制油管的高度，稍有疏忽就可以能造成事故。下放油管時，工作人員必須在井口的工作人員指揮下通過反復(fù)湊試的方法，才能將油管的下接轂和井口中油管的上接箍相接觸。根據(jù)目前油田的采油工藝，一般抽油桿和油管都是由長度為8米左右的單根聯(lián)接而成的，在作業(yè)中，通井機是以單根為單位進行提起或下放的。由此可見，工作人員操作通井機時必須長時間地集中精力注視井口的情況并準確控制油管的高度，勞動強度較大，操作步驟也較復(fù)雜。通井機的操作傳統(tǒng)上以專門的工作人員在通井機控制室中扳動操作桿為主，通常情況下，作業(yè)隊每小時可以提升或下放油管的數(shù)量不超過70根。
[0005]經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)的文獻檢索發(fā)現(xiàn)，中國發(fā)明專利(201110206972.2)，中國實用新型專利(201120238629.1,201020175311.9,200820218538.X,200420053570.9,99243437.8，94225440.6,02270736.0,200820054835.5,201320058679.0)以及期刊論文“TJ70DB 電動
通井機的研制與應(yīng)用”(作者袁李峰)和“新型液壓輪式通井機的研制”(作者陳宜亮等)，這些文獻設(shè)計或公開的通井機中，都設(shè)有控制室或控制臺，都需要專門的工作人員操作通井機。由此，在作業(yè)中通井機的操作仍然以專門的工作人員在控制室中扳動操作桿為主。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于針對目前修井作業(yè)中存在的上述問題，提供一種智能電動通井裝置及方法，能夠準確、及時地控制油管的高度，不配備專門的操作室或控制室，減少了修井作業(yè)需要工作人員的人數(shù)，具有體積小、實時性強、操作簡單靈活的特性，并解決上述【背景技術(shù)】中的不足，以更好地滿足修井作業(yè)現(xiàn)場的需要。
[0007]為達到上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種智能電動通井裝置，包括吊卡、吊環(huán)、大鉤、動滑輪組、鋼絲繩、頂定滑輪、井架、底定滑輪、滾筒、后聯(lián)軸器、減速器、制動器、前聯(lián)軸器、開關(guān)磁阻電機、第一動力電纜、控制盒、信號傳輸電纜、控制單元、第二動力電纜、工業(yè)電源輸出端子、上行程開關(guān)、下行程開關(guān)、底盤和地錨；所述井架、底定滑輪、滾筒、減速器、制動器、開關(guān)磁阻電機和控制單元都固定在底盤上；底盤通過地錨固定在地面上，保證整個裝置工作時不發(fā)生移動和側(cè)翻；油管的接轂坐到吊卡上，所述吊卡掛在吊環(huán)的下端，所述吊環(huán)的上端掛在大鉤上，所述大鉤的上端和動滑輪組相連，所述動滑輪組連接鋼絲繩；所述頂定滑輪固定在井架的最高端，頂定滑輪的中心在井口的中心線上；所述鋼絲繩從頂定滑輪的輪轂中穿過，并通過底定滑輪連接到滾筒上；所述滾筒后端通過后聯(lián)軸器連接減速器，所述減速器后端連接制動器，所述制動器后端通過前聯(lián)軸器連接開關(guān)磁阻電機，所述開關(guān)磁阻電機后端通過第一動力電纜連接控制單元，所述控制單元通過第二動力電纜連接工業(yè)電源輸出端子，所述控制盒、上行程開關(guān)、下行程開關(guān)通過信號傳輸電纜連接控制單元，所述上行程開關(guān)固定在井架的上端，頂定滑輪的下方；所述下行程開關(guān)固定在井架的下端，井口的上方；當大鉤一直向上運行，超過某一最大位移時，大鉤觸動上行程開關(guān)，上行程開關(guān)向控制單元發(fā)出停止開關(guān)磁阻電機轉(zhuǎn)動的信號；當大鉤一直向下運行，低于某一最小位移時，大鉤觸動下行程開關(guān)，下行程開關(guān)向控制單元發(fā)出停止開關(guān)磁阻電機轉(zhuǎn)動的信號。所述的控制盒中有調(diào)速旋鈕、提升油管按鈕和下放油管按鈕。
[0008]一種智能電動通井方法，包括如下步驟:
1)清理待修油井的現(xiàn)場，將智能電動通井裝置放置在距離井口一定距離處，使得頂定滑輪的中心在井口中心線上；打地錨，將底盤固定在地面上；將控制單元通過第二動力電纜連接到油井現(xiàn)場的工業(yè)電源輸出端子上；
2)將整個油井管柱的油管從油井中提升出來，并放到井場上的油管排上，包括如下步
驟:
a.將油管的接轂坐到吊卡上，將吊環(huán)的下端掛在吊卡上；
b.按下控制盒的提升油管按鈕，控制單元接收到開關(guān)磁阻電機正向轉(zhuǎn)動信號，控制開關(guān)磁阻電機正向轉(zhuǎn)動，輸出一定的轉(zhuǎn)速和扭矩；開關(guān)磁阻電機經(jīng)前聯(lián)軸器帶動制動器轉(zhuǎn)動，經(jīng)減速器降低轉(zhuǎn)速、提高扭矩后，經(jīng)后聯(lián)軸器帶動滾筒轉(zhuǎn)動，滾筒以一定的速度和扭矩纏繞鋼絲繩，鋼絲繩經(jīng)過底定滑輪、頂動滑輪和動滑輪組對大鉤產(chǎn)生大于油管重力的拉力，大鉤經(jīng)吊環(huán)和吊卡帶動油管向上運動；當上一根油管完全提出井口，下一根油管的上接轂高出井口一定高度時，松開提升油管按鈕，控制單元接收到開關(guān)磁阻電機停止轉(zhuǎn)動信號，控制開關(guān)磁阻電機停止轉(zhuǎn)動；
c.將上一根油管停在井口上空；將另一吊卡置于井口；
d.按下控制盒的下放油管按鈕，經(jīng)過與步驟b相反的過程，當下一根油管的上接轂坐到另一吊卡上時，松開下放油管按鈕，開關(guān)磁阻電機停止轉(zhuǎn)動；
e.井口的工作人員使用液壓鉗對上一根油管卸扣，使得上一根油管與油井管柱脫離；使用工具接住脫離的油管，并將油管放置在井場上的油管排上；將吊環(huán)與吊卡分離，并將吊環(huán)復(fù)位； f.重復(fù)上述步驟a-e，將整個油井管柱的油管都提升出來，放置在井場上的油管排
上；
3)進行修井作業(yè)，修井結(jié)束后，將油井管柱的油管全部下放到井里去，包括如下步驟:
g.將油管排上的油管的接轂坐到吊卡上，將吊環(huán)的下端掛在吊卡上；按下提升油管按鈕，大鉤帶動油管離開井場上的油管排到在井口上空；
h.當油管的下接轂和井口中油管的上接箍相接觸時，松開提升油管按鈕，使用液壓鉗上扣，使得井口上方的油管成為管柱的一部分；按下提升油管按鈕，大鉤帶動管柱向上運動一定長度，松開提升油管按鈕；把井口的吊卡搬離，放置到油管排附近；
1.按下下放油管按鈕，油管開始向下運動；當?shù)蹩ㄗ骄谏蠒r，松開下放油管按鈕；將吊環(huán)與吊卡分離，并將吊環(huán)復(fù)位；
j.重復(fù)上述步驟g_i，將油管排上所有的油管都下放到油井中。
[0009]需要增大油管的運行速度時，井口的工作人員增大調(diào)速按鈕的角位移，控制盒發(fā)出相應(yīng)的角位移信號，控制單元接收到增大開關(guān)磁阻電機轉(zhuǎn)速的信號，控制開關(guān)磁阻電機的轉(zhuǎn)速增大，經(jīng)過前聯(lián)軸器、制動器、減速器、后聯(lián)軸器的傳動，滾筒纏繞或者放開鋼絲繩的轉(zhuǎn)速也獲得了增大，從而增大了油管的運行速度。
[0010]需要降低油管的運行速度時，井口的工作人員減小調(diào)速按鈕的角位移，控制盒發(fā)出相應(yīng)的角位移信號，控制單元接收到減小開關(guān)磁阻電機轉(zhuǎn)速的信號，控制開關(guān)磁阻電機的轉(zhuǎn)速減小，經(jīng)過前聯(lián)軸器、制動器、減速器、后聯(lián)軸器的傳動，滾筒纏繞或者放開鋼絲繩的轉(zhuǎn)速也獲得了減小，從而降低了油管的運行速度。
[0011]當油井現(xiàn)場的工業(yè)電源突然斷電時，制動器動作，使得減速器、后聯(lián)軸器和滾筒立即停止轉(zhuǎn)動，從而使得井口上方的動滑輪組、大鉤、吊環(huán)、吊卡和油管立即停止運動，避免了井口的油管以自由落體砸向井口，造成事故；當油井現(xiàn)場的工業(yè)電源恢復(fù)供電時，開關(guān)磁阻電機開始輸出轉(zhuǎn)矩，工作人員手動復(fù)位制動器。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下突出的實質(zhì)性特點和顯著的優(yōu)點:
本發(fā)明利用開關(guān)磁阻電機頻繁換向的特性，采用控制盒控制開關(guān)磁阻電機的正向轉(zhuǎn)動、反向轉(zhuǎn)動及調(diào)速，在修井作業(yè)中實現(xiàn)了快速、可靠地提升油管和下放油管。不設(shè)置操作室或控制室，不要專門的工作人員操作所述裝置，井口的工作人員就可以完成提升油管和下放油管的工作，減少了修井作業(yè)需要的工作人員，極大地提高了工作效率；采用操作盒控制整套裝置的運行，操作簡單，使用靈活、方便；井口的工作人員可以很好地觀察到井口的情況，視場寬闊，操作所述裝置時，能夠在第一時間針對各種情況做出及時的反應(yīng)；下放油管時，可以準確地將油管一次性地下放到位，使油管的下接轂和井口中油管的上接箍相接觸，縮短了下放油管的時間；在開關(guān)磁阻電機轉(zhuǎn)速1500r/min時，每小時提起或下放的油管數(shù)不少于90根；大鉤向上運行超過某一最大位移或向下運行低于某一最小位移時，控制單元能夠使開關(guān)磁阻電機停止轉(zhuǎn)動，以避免可能發(fā)生的事故；在油井現(xiàn)場的工業(yè)電源突然斷電時，裝置能夠立即制動，保證井口的油管不以自由落體砸向井口。所述裝置及方法真正實現(xiàn)了修井作業(yè)的智能化、簡單化、快速化操作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)原理示意圖。[0014]圖2是本發(fā)明的底盤和地錨原理示意圖。
[0015]圖3是本發(fā)明的控制盒功能結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作詳細說明。
[0017]如圖1所示，一種智能電動通井裝置，包括吊卡5、吊環(huán)6、大鉤7、動滑輪組8、鋼絲繩12、頂定滑輪10、井架11、底定滑輪14、滾筒15、后聯(lián)軸器16、減速器17、制動器18、前聯(lián)軸器19、開關(guān)磁阻電機20、第一動力電纜21、控制盒3、信號傳輸電纜13、控制單元22、第二動力電纜23、工業(yè)電源輸出端子24、上行程開關(guān)9、下行程開關(guān)4、底盤25和地錨26 ;所述井架11、底定滑輪14、滾筒15、減速器17、制動器18、開關(guān)磁阻電機20和控制單元22都固定在底盤25上；底盤25通過地錨26固定在地面上，本實施例中，如圖2所示，在底盤25周邊打下六根地錨26，將整套裝置固定在地面上，保證整個裝置工作時不發(fā)生移動和側(cè)翻；油管2的接轂坐到吊卡5上，所述吊卡5掛在吊環(huán)6的下端，所述吊環(huán)6的上端掛在大鉤7上，所述大鉤7的上端和動滑輪組8相連，所述動滑輪組8連接鋼絲繩12，本實施例中，動滑輪組8將所有油管的重量降低5/6，使得鋼絲繩12僅承受所有油管重量的1/6 ;所述頂定滑輪10固定在井架11的最高端，頂定滑輪10的中心在井口 I的中心線上；所述鋼絲繩12從頂定滑輪10的輪轂中穿過，并通過底定滑輪14連接到滾筒15上；所述滾筒15后端通過后聯(lián)軸器16連接減速器17，所述減速器17后端連接制動器18，所述制動器18后端通過前聯(lián)軸器19連接開關(guān)磁阻電機20，所述開關(guān)磁阻電機20后端通過第一動力電纜21連接控制單元22，所述控制單元22通過第二動力電纜23連接工業(yè)電源輸出端子24，所述控制盒3、上行程開關(guān)9、下行程開關(guān)4通過信號傳輸電纜13連接控制單元22，所述上行程開關(guān)9固定在井架11的上端，頂定滑輪10的下方；所述下行程開關(guān)4固定在井架11的下端，井口 I的上方。所述的控制盒3中有調(diào)速旋鈕31、提升油管按鈕32和下放油管按鈕33。
[0018]本實施例中，所述減速器17選用江蘇泰興市恒亞減速機有限公司NGW92型行星齒輪減速器。提升或下放油管，需要整個裝置頻繁換向，減速器也需要頻繁換向，擺線針輪減速器與行星齒輪減速器均可滿足這個要求，由于開關(guān)磁阻電機20的功率為55KW，擺線針輪減速器的功率比較小，故只有行星齒輪減速器合適。
[0019]本實施例中，所述制動器18使用河南焦作制動器廠YWZ300型電力液壓常閉式制動器。所述開關(guān)磁阻電機20使用山東科匯電力自動化股份有限公司SRM250M-15型開關(guān)磁阻電機。油井現(xiàn)場的工業(yè)電源輸出端子24輸出三相380VAC，供控制單元22使用。
[0020]下面以現(xiàn)場修井作業(yè)時提升油管和下放油管為實施例，進一步說明本發(fā)明所述的智能電動通井方法:
1)清理待修油井的現(xiàn)場，將智能電動通井裝置放置在距離井口I 一定距離處，使得頂定滑輪10的中心在井口 I中心線上；打六根地錨26，將底盤25固定在地面上；將控制單元22通過第二動力電纜23連接到油井現(xiàn)場的工業(yè)電源輸出端子24上；
2)將整個油井管柱的油管2從油井中提升出來，并放到井場上的油管排上，包括如下步驟:
a.將油管2的接轂坐到吊卡5上，將吊環(huán)6的下端掛在吊卡5上；
b.按下控制盒3的提升油管按鈕32，控制單元22接收到開關(guān)磁阻電機20正向轉(zhuǎn)動信號，控制開關(guān)磁阻電機20正向轉(zhuǎn)動,輸出一定的轉(zhuǎn)速和扭矩；開關(guān)磁阻電機20經(jīng)前聯(lián)軸器19帶動制動器18轉(zhuǎn)動，經(jīng)減速器17降低轉(zhuǎn)速、提高扭矩后，經(jīng)后聯(lián)軸器16帶動滾筒15轉(zhuǎn)動，滾筒15以一定的速度和扭矩纏繞鋼絲繩12，鋼絲繩12經(jīng)過底定滑輪14、頂動滑輪10和動滑輪組8對大鉤7產(chǎn)生大于油管2重力的拉力，大鉤7經(jīng)吊環(huán)6和吊卡5帶動油管2向上運動；當上一根油管完全提出井口 1，下一根油管2的上接轂高出井口 I 一定高度時，松開提升油管按鈕32，控制單元22接收到開關(guān)磁阻電機20停止轉(zhuǎn)動信號，控制開關(guān)磁阻電機20停止轉(zhuǎn)動；
c.將上一根油管2停在井口I上空；將另一吊卡5置于井口 I ;
d.按下控制盒3的下放油管按鈕33，經(jīng)過與步驟b相反的過程，當下一根油管2的上接轂坐到另一吊卡5上時，松開下放油管按鈕33，開關(guān)磁阻電機20停止轉(zhuǎn)動；
e.井口的工作人員使用液壓鉗對上一根油管2卸扣，使得上一根油管2與油井管柱脫離；使用工具接住脫離的油管2，并將油管2放置在井場上的油管排上；將吊環(huán)6與吊卡5分離，并將吊環(huán)6復(fù)位；
f.重復(fù)上述步驟a-e，將整個油井管柱的油管都提升出來，放置在井場上的油管排
上；
3)進行修井作業(yè)，修井結(jié)束后，將油井管柱的油管全部下放到井里去，包括如下步驟:
g.將油管排上的油管2的接轂坐到吊卡5上，將吊環(huán)6的下端掛在吊卡5上；按下提升油管按鈕32，大鉤7帶動油管2離開井場上的油管排到在井口 I上空；
h.當油管2的下接轂和井口中油管的上接箍相接觸時，松開提升油管按鈕32，使用液壓鉗上扣，使得井口 I上方的油管2成為管柱的一部分；按下提升油管按鈕32，大鉤7帶動管柱向上運動一定長度，松開提升油管按鈕32;把井口 I的吊卡5搬離，放置到油管排附近；
1.按下下放油管按鈕33，油管2開始向下運動；當?shù)蹩?坐到井口I上時，松開下放油管按鈕33 ;將吊環(huán)6與吊卡5分離，并將吊環(huán)6復(fù)位；
j.重復(fù)上述步驟g_i，將油管排上所有的油管都下放到油井中。
[0021]需要增大油管的運行速度時，井口的工作人員增大調(diào)速按鈕31的角位移，控制盒3發(fā)出相應(yīng)的角位移信號，控制單元22接收到增大開關(guān)磁阻電機轉(zhuǎn)速的信號，對三相380VAC進行變換處理使之成為增大開關(guān)磁阻電機轉(zhuǎn)速的控制信號，控制開關(guān)磁阻電機20的轉(zhuǎn)速增大，經(jīng)過前聯(lián)軸器19、制動器18、減速器17、后聯(lián)軸器16的傳動，滾筒15纏繞或者放開鋼絲繩12的轉(zhuǎn)速也獲得了增大，從而增大了油管的運行速度。
[0022]需要降低油管的運行速度時，井口的工作人員減小調(diào)速按鈕31的角位移，控制盒3發(fā)出相應(yīng)的角位移信號，控制單元22接收到減小開關(guān)磁阻電機轉(zhuǎn)速的信號，對三相380VAC進行變換處理使之成為減小開關(guān)磁阻電機轉(zhuǎn)速的控制信號，控制開關(guān)磁阻電機20的轉(zhuǎn)速減小，經(jīng)過前聯(lián)軸器19、制動器18、減速器17、后聯(lián)軸器16的傳動，滾筒15纏繞或者放開鋼絲繩12的轉(zhuǎn)速也獲得了減小，從而降低了油管的運行速度。
[0023]當油井現(xiàn)場的工業(yè)電源突然斷電時，制動器18動作，使得減速器17、后聯(lián)軸器16和滾筒15立即停止轉(zhuǎn)動，從而使得井口 I上方的動滑輪組8、大鉤7、吊環(huán)6、吊卡5和油管立即停止運動，避免了井口的油管以自由落體砸向井口 1，造成事故；當油井現(xiàn)場的工業(yè)電源恢復(fù)供電時，開關(guān)磁阻電機20開始輸出轉(zhuǎn)矩，工作人員手動復(fù)位制動器18。[0024]由于井口的工作人員疏忽或者其它原因，造成大鉤7 —直運行，當向上運行超過某一最大位移或向下運行低于某一最小位移時，觸動上行程開關(guān)9或下行程開關(guān)4，從而向控制單元22發(fā)出停止開關(guān)磁阻電機20轉(zhuǎn)動的信號，使大鉤停止運行，以避免可能發(fā)生的事故。
【權(quán)利要求】
1.一種智能電動通井裝置，包括吊卡(5)、吊環(huán)(6)、大鉤(7)、動滑輪組(8)、鋼絲繩(12)、頂定滑輪(10)、井架(11)、底定滑輪(14)、滾筒(15)、后聯(lián)軸器(16)、減速器(17)、制動器(18)、前聯(lián)軸器(19)、開關(guān)磁阻電機(20)、第一動力電纜(21)、控制盒(3)、信號傳輸電纜(13)、控制單元(22)、第二動力電纜(23)、工業(yè)電源輸出端子(24)、上行程開關(guān)(9)、下行程開關(guān)(4)、底盤(25)和地錨(26);其特征在于，所述井架(11)、底定滑輪(14)、滾筒(15)、減速器(17)、制動器(18)、開關(guān)磁阻電機(20)和控制單元(22)都固定在底盤(25)上；底盤(25)通過地錨(26)固定在地面上，保證整個裝置工作時不發(fā)生移動和側(cè)翻；油管(2)的接轂坐到吊卡(5)上，所述吊卡(5)掛在吊環(huán)(6)的下端，所述吊環(huán)(6)的上端掛在大鉤(7)上，所述大鉤(7)的上端和動滑輪組(8)相連，所述動滑輪組(8)連接鋼絲繩(12);所述頂定滑輪(10)固定在井架(11)的最聞端，頂定滑輪(10)的中心在井口(I)的中心線上；所述鋼絲繩(12)從頂定滑輪(10)的輪轂中穿過，并通過底定滑輪(14)連接到滾筒(15)上；所述滾筒(15)后端通過后聯(lián)軸器(16)連接減速器(17)，所述減速器(17)后端連接制動器(18)，所述制動器(18)后端通過前聯(lián)軸器(19)連接開關(guān)磁阻電機(20)，所述開關(guān)磁阻電機(20)后端通過第一動力電纜(21)連接控制單元(22)，所述控制單元(22)通過第二動力電纜(23)連接工業(yè)電源輸出端子(24)，所述控制盒(3)、上行程開關(guān)(9)、下行程開關(guān)(4)通過信號傳輸電纜(13 )連接控制單元(22 )，所述上行程開關(guān)(9 )固定在井架(11)的上端，頂定滑輪(10)的下方；所述下行程開關(guān)(4)固定在井架(11)的下端，井口(I)的上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電動通井裝置，其特征在于，所述的控制盒(3)中有調(diào)速旋鈕(31)、提升油管按鈕(32)和下放油管按鈕(33)。
3.一種智能電動通井方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)清理待修油井的現(xiàn)場，·將智能電動通井裝置放置在距離井口(I)一定距離處，使得頂定滑輪(10)的中心在井口(I)中心線上；打地錨(26)，將底盤(25)固定在地面上；將控制單元(22)通過第二動力電纜(23)連接到油井現(xiàn)場的工業(yè)電源輸出端子(24)上； 2)將整個油井管柱的油管(2)從油井中提升出來，并放到井場上的油管排上，包括如下步驟: a.將油管(2)的接轂坐到吊卡(5)上，將吊環(huán)(6)的下端掛在吊卡(5)上； b.按下控制盒(3)的提升油管按鈕(32)，控制單元(22)接收到開關(guān)磁阻電機(20)正向轉(zhuǎn)動信號，控制開關(guān)磁阻電機(20)正向轉(zhuǎn)動,輸出一定的轉(zhuǎn)速和扭矩；開關(guān)磁阻電機(20)經(jīng)前聯(lián)軸器(19)帶動制動器(18)轉(zhuǎn)動，經(jīng)減速器(17)降低轉(zhuǎn)速、提高扭矩后，經(jīng)后聯(lián)軸器(16)帶動滾筒(15)轉(zhuǎn)動，滾筒(15)以一定的速度和扭矩纏繞鋼絲繩(12)，鋼絲繩(12)經(jīng)過底定滑輪(14)、頂動滑輪(10)和動滑輪組(8)對大鉤(7)產(chǎn)生大于油管(2)重力的拉力，大鉤(7)經(jīng)吊環(huán)(6)和吊卡(5)帶動油管(2)向上運動；當上一根油管完全提出井口(1)，下一根油管(2)的上接轂高出井口(I) 一定高度時，松開提升油管按鈕(32)，控制單元(22)接收到開關(guān)磁阻電機(20)停止轉(zhuǎn)動信號，控制開關(guān)磁阻電機(20)停止轉(zhuǎn)動； c.將上一根油管(2)停在井口(I)上空；將另一吊卡(5)置于井口(I)； d.按下控制盒(3)的下放油管按鈕(33)，經(jīng)過與步驟b相反的過程，當下一根油管(2)的上接轂坐到另一吊卡(5)上時，松開下放油管按鈕(33)，開關(guān)磁阻電機(20)停止轉(zhuǎn)動； e.井口的工作人員使用液壓鉗對上一根油管(2)卸扣，使得上一根油管(2)與油井管柱脫離；使用工具接住脫離的油管(2)，并將油管(2)放置在井場上的油管排上；將吊環(huán)(6)與吊卡(5)分離，并將吊環(huán)(6)復(fù)位；f.重復(fù)上述步驟a-e，將整個油井管柱的油管都提升出來，放置在井場上的油管排上；3)進行修井作業(yè)，修井結(jié)束后，將油井管柱的油管全部下放到井里去，包括如下步驟:g.將油管排上的油管(2)的接轂坐到吊卡(5)上，將吊環(huán)(6)的下端掛在吊卡(5)上；按下提升油管按鈕(32)，大鉤(7)帶動油管(2)離開井場上的油管排到在井口(I)上空； h.當油管(2)的下接轂和井口中油管的上接箍相接觸時，松開提升油管按鈕(32)，使用液壓鉗上扣，使得井口(I)上方的油管(2)成為管柱的一部分；按下提升油管按鈕(32)，大鉤(7)帶動管柱向上運動一定長度，松開提升油管按鈕(32);把井口(I)的吊卡(5)搬離，放置到油管排附近；i.按下下放油管按鈕(33)，油管(2)開始向下運動；當?shù)蹩?5)坐到井口(I)上時，松開下放油管按鈕(33);將吊環(huán)(6)與吊卡(5)分離，并將吊環(huán)(6)復(fù)位； j.重復(fù)上述步驟g_i，將油管·排上所有的油管都下放到油井中。
【文檔編號】E21B19/00GK103850658SQ201410050923
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年2月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月14日
【發(fā)明者】孫偉, 苗中華, 李麗, 龔倩倩 申請人:上海大學(xué)