本發(fā)明涉及石油自動化裝備、智能化，具體涉及一種井口自動上卸扣設備。

背景技術：

1、隨著現(xiàn)代科技和工業(yè)水平的發(fā)展，石油鉆修井裝備也朝著數(shù)字化、自動化、智能化的方向發(fā)展，在鉆修井起下管柱作業(yè)過程中，管桿上卸扣作業(yè)過程的無人自動化始終制約著鉆修井作業(yè)全自動化、智能化技術發(fā)展，目前該作業(yè)過程主要依賴“人眼”人工操作完成；管桿在運輸和提吊過程中其整個姿態(tài)都是不確定的，管桿上端提吊點為柔性約束，下端推扶點也非完全固定約束。因此，管桿底部螺紋頭位置會隨現(xiàn)場擾動在一定范圍內波動，而且位于井底管桿露出的螺紋頭位置也會隨作業(yè)過程其它因素影響在一個范圍內波動，這給機械化操作的上卸扣過程帶來很大困擾，尤其是影響此過程無人自動化作業(yè)。螺紋接頭對扣及上卸扣作業(yè)過程也是一個多次頻繁重復作業(yè)過程，使得操作人員勞動強度也很大。因此，需研發(fā)一種井口自動上卸扣設備以解決目前遇到難題。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種井口自動上卸扣設備，旨在解決現(xiàn)有技術中的問題。

2、本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案如下：

3、一種井口自動上卸扣設備，包括底座、扶正裝置、螺紋對扣裝置和上卸扣裝置，所述螺紋對扣裝置安裝在所述底座上；所述上卸扣裝置可前后移動并定位的安裝在所述底座上，其位于所述螺紋對扣裝置的后側；所述扶正裝置架設在所述底座上，其位于所述螺紋對扣裝置和所述上卸扣裝置的上方，其可前后翻轉并定位。

4、本發(fā)明的有益效果是：使用過程中，利用扶正裝置、螺紋對扣裝置和上卸扣裝置完成下管桿作用和起管桿作用，作業(yè)方便，效率高。

5、本發(fā)明結構緊湊，設計合理，主要應用于石油鉆修井現(xiàn)場井口接頭螺紋上卸扣作業(yè)過程，提高了井口無人化、自動化作業(yè)程度，解決了目前上卸扣自動化、無人化過程中自動對扣成功率低，嚴重依靠人工輔助的難題，提高井口管桿無人化、自動化作業(yè)效率；有助于促進鉆修井作業(yè)自動化、智能化水平提高。

6、在上述技術方案的基礎上，本發(fā)明還可以做如下改進。

7、進一步，還包括支撐架，所述支撐架固定安裝在所述底座上；所述螺紋對扣裝置包括同步架、一對伸縮裝置和一對上下引導半錐，所述同步架安裝在所述支撐架上，其可上下移動并定位；該對所述伸縮裝置相對固定安裝在所述同步架上，該對所述上下引導半錐相對固定安裝在該對所述伸縮裝置的伸縮端上，該對所述伸縮裝置伸縮可帶動該對所述上下引導半錐相互靠近或遠離。

8、采用上述進一步方案的有益效果是作業(yè)過程中，利用該對伸縮裝置的伸縮會使成對上下引導半錐合并形成一個完整的上下兩圓錐喇叭口用于分別引導上下螺紋接頭對扣，作業(yè)方便，效率高。

9、進一步，該對所述上下引導半錐呈中部細、兩端粗的錐形結構，且該對所述上下引導半錐的上端分別可拆卸的安裝有上擋泥板，該對所述上下引導半錐的下端分別固定安裝有下?lián)跄嘁龑鳌?/p>

10、采用上述進一步方案的有益效果是結構簡單，設計合理，下?lián)跄嘁龑饔糜谝龑畚锵蛳屡懦觯谏蠐跄喟搴拖聯(lián)跄嘁龑魃显O有管桿通過槽，在起管柱時包住管接頭上下兩端，防止污泥液飛濺。

11、進一步，所述扶正裝置包括扶正桿、限位機構和導輪機構，所述扶正桿可前后翻轉并定位的安裝在所述支撐架的頂部，其位于所述同步架的上方；所述限位機構和所述導輪機構分別安裝在所述扶正桿的頂部，且所述限位機構位于所述導輪機構的前側。

12、采用上述進一步方案的有益效果是作業(yè)過程中，利用扶正桿對管桿進行扶正，同時利用限位機構和導輪機構形成一個限位空間，可把管桿限制在一定范圍內。

13、進一步，所述限位機構包括驅動件和一對限位桿，該對所述限位桿分別通過轉軸轉動的安裝在所述扶正桿的頂部，其下端之間通過連桿組件連接；所述驅動件固定安裝在所述扶正桿的頂部，其伸縮端與所述連桿組件連接，所述驅動件伸縮并通過所述連桿組件帶動該對所述限位桿可轉動至其上端相互靠近或遠離。

14、采用上述進一步方案的有益效果是作業(yè)過程中，驅動件利用連桿組件驅動該對限位桿張合，實現(xiàn)對移運過程中管桿限位，根據(jù)驅動件移動的位置，控制連桿機構前臂的開度大小，以適應管桿在移運過程中姿態(tài)。

15、進一步，所述導輪機構包括v型輪，所述v型輪通過水平設置的中心軸轉動的安裝在所述扶正桿的頂部；所述中心軸對應所述v型輪兩端的部位上分別安裝有用于調節(jié)其位置的可調限制機構。

16、采用上述進一步方案的有益效果是結構簡單，設計合理，利用v型輪的特殊結構對管桿進行限位；另外，利用兩個可調限制機構限制v型輪在中心軸上的位置。

17、進一步，所述上卸扣裝置包括液壓大鉗、大鉗托板和滑移板，所述滑移板可前后水平移動并定位的安裝在所述底座上；所述大鉗托板水平安裝在所述滑移板的上方，其通過多個升降導柱與所述滑移板上下移動連接；所述液壓大鉗固定安裝在所述大鉗托板上。

18、采用上述進一步方案的有益效果是作業(yè)過程中，滑移板可帶動液壓大鉗和大鉗托板在底座上前后移動，同時利用多個升降導柱可實現(xiàn)液壓大鉗上下移動，以便管桿上扣作業(yè)的進行。

19、進一步，還包括四個可調節(jié)高度的支撐腿，四個所述支撐腿兩兩相對分布；所述底座包括基座，所述基座位于四個所述支撐腿圍合成的區(qū)域內，其后端的兩側分別通過豎向滑套一與其中兩個所述支撐腿上下滑動連接并定位；所述基座的兩側相對水平固定安裝有橫向滑套，兩個所述橫向滑套內分別滑動并定位的安裝有橫軸；余下兩個所述支撐腿上可上下滑動并定位的套設有豎向滑套二，兩個所述豎向滑套二分別與兩個所述橫軸的一端固定連接。

20、采用上述進一步方案的有益效果是結構簡單，設計合理，利用四個支撐腿可調整整個設備的高度，以滿足不同的作業(yè)；

21、另外，利用兩個橫軸與兩個橫向滑套可實現(xiàn)液壓大鉗的前后位置調節(jié)，以便進行作業(yè)。

22、進一步，還包括下加強架，所述下加強架包括后梁、兩個側伸縮梁和四個連接塊，四個所述連接塊分別可定位的滑動套設在四個所述支撐腿上；所述后梁水平設置在其中兩個所述支撐腿之間，其兩端分別與對應的兩個所述連接塊固定連接；兩個所述側伸縮梁水平相對設置，其分別位于兩個所述橫向滑套的下方并分別與兩個所述橫向滑套平行，兩個所述側伸縮梁的兩端分別與四個所述連接塊固定連接。

23、采用上述進一步方案的有益效果是結構簡單，設計合理，利用下加強架可增加四個支撐腿的強度，同時利用兩個側伸縮梁的伸縮以適應兩個橫軸與兩個橫向滑套的滑動連接，調整方便。

24、進一步，還包括兩個半卡裝置，兩個所述半卡裝置相對安裝在所述基座上，其分別可水平移動并定位相互靠近或遠離以夾緊或松開井口法蘭。

25、采用上述進一步方案的有益效果是裝配時，利用兩個半卡裝置卡住井口法蘭，以便對整個裝置進行定位。

技術特征：

1.一種井口自動上卸扣設備，其特征在于：包括底座(7)、扶正裝置(1)、螺紋對扣裝置(3)和上卸扣裝置(6)，所述螺紋對扣裝置(3)安裝在所述底座(7)上；所述上卸扣裝置(6)可前后移動并定位的安裝在所述底座(7)上，其位于所述螺紋對扣裝置(3)的后側；所述扶正裝置(1)架設在所述底座(7)上，其位于所述螺紋對扣裝置(3)和所述上卸扣裝置(6)的上方，其可前后翻轉并定位。

2.根據(jù)權利要求1所述的井口自動上卸扣設備，其特征在于：還包括支撐架(4)，所述支撐架(4)固定安裝在所述底座(7)上；所述螺紋對扣裝置(3)包括同步架(3.1)、一對伸縮裝置(3.2)和一對上下引導半錐(3.3)，所述同步架(3.1)安裝在所述支撐架(4)上，其可上下移動并定位；該對所述伸縮裝置(3.2)相對固定安裝在所述同步架(3.1)上，該對所述上下引導半錐(3.3)相對固定安裝在該對所述伸縮裝置(3.2)的伸縮端上，該對所述伸縮裝置(3.2)伸縮可帶動該對所述上下引導半錐(3.3)相互靠近或遠離。

3.根據(jù)權利要求2所述的井口自動上卸扣設備，其特征在于：該對所述上下引導半錐(3.3)呈中部細、兩端粗的錐形結構，且該對所述上下引導半錐(3.3)的上端分別可拆卸的安裝有上擋泥板(3.3.1)，該對所述上下引導半錐(3.3)的下端分別固定安裝有下?lián)跄嘁龑?3.3.2)。

4.根據(jù)權利要求2所述的井口自動上卸扣設備，其特征在于：所述扶正裝置(1)包括扶正桿(1.1)、限位機構(1.2)和導輪機構(1.3)，所述扶正桿(1.1)可前后翻轉并定位的安裝在所述支撐架(4)的頂部，其位于所述同步架(3.1)的上方；所述限位機構(1.2)和所述導輪機構(1.3)分別安裝在所述扶正桿(1.1)的頂部，且所述限位機構(1.2)位于所述導輪機構(1.3)的前側。

5.根據(jù)權利要求4所述的井口自動上卸扣設備，其特征在于：所述限位機構(1.2)包括驅動件(1.2.2)和一對限位桿(1.2.1)，該對所述限位桿(1.2.1)分別通過轉軸轉動的安裝在所述扶正桿(1.1)的頂部，其下端之間通過連桿組件連接；所述驅動件(1.2.2)固定安裝在所述扶正桿(1.1)的頂部，其伸縮端與所述連桿組件連接，所述驅動件(1.2.2)伸縮并通過所述連桿組件帶動該對所述限位桿(1.2.1)可轉動至其上端相互靠近或遠離。

6.根據(jù)權利要求4所述的井口自動上卸扣設備，其特征在于：所述導輪機構(1.3)包括v型輪(1.3.2)，所述v型輪(1.3.2)通過水平設置的中心軸(1.3.1)轉動的安裝在所述扶正桿(1.1)的頂部；所述中心軸(1.3.1)對應所述v型輪(1.3.2)兩端的部位上分別安裝有用于調節(jié)其位置的可調限制機構(1.3.3)。

7.根據(jù)權利要求1-6任一項所述的井口自動上卸扣設備，其特征在于：所述上卸扣裝置(6)包括液壓大鉗(6.1)、大鉗托板(6.3)和滑移板(6.4)，所述滑移板(6.4)可前后水平移動并定位的安裝在所述底座(7)上；所述大鉗托板(6.3)水平安裝在所述滑移板(6.4)的上方，其通過多個升降導柱(6.2)與所述滑移板(6.4)上下移動連接；所述液壓大鉗(6.1)固定安裝在所述大鉗托板(6.3)上。

8.根據(jù)權利要求1-6任一項所述的井口自動上卸扣設備，其特征在于：還包括四個可調節(jié)高度的支撐腿(14)，四個所述支撐腿(14)兩兩相對分布；所述底座(7)包括基座(7.1)，所述基座(7.1)位于四個所述支撐腿(14)圍合成的區(qū)域內，其后端的兩側分別通過豎向滑套一(7.3)與其中兩個所述支撐腿(14)上下滑動連接并定位；所述基座(7.1)的兩側相對水平固定安裝有橫向滑套(7.2)，兩個所述橫向滑套(7.2)內分別滑動并定位的安裝有橫軸(8.1)；余下兩個所述支撐腿(14)上可上下滑動并定位的套設有豎向滑套二(8.2)，兩個所述豎向滑套二(8.2)分別與兩個所述橫軸(8.1)的一端固定連接。

9.根據(jù)權利要求8所述的井口自動上卸扣設備，其特征在于：還包括下加強架(10)，所述下加強架(10)包括后梁(10.2)、兩個側伸縮梁(10.3)和四個連接塊(10.1)，四個所述連接塊(10.1)分別可定位的滑動套設在四個所述支撐腿(14)上；所述后梁(10.2)水平設置在其中兩個所述支撐腿(14)之間，其兩端分別與對應的兩個所述連接塊(10.1)固定連接；兩個所述側伸縮梁(10.3)水平相對設置，其分別位于兩個所述橫向滑套(7.2)的下方并分別與兩個所述橫向滑套(7.2)平行，兩個所述側伸縮梁(10.3)的兩端分別與四個所述連接塊(10.1)固定連接。

10.根據(jù)權利要求8所述的井口自動上卸扣設備，其特征在于：還包括兩個半卡裝置(9)，兩個所述半卡裝置(9)相對安裝在所述基座(7.1)上，其分別可水平移動并定位相互靠近或遠離以夾緊或松開井口法蘭。

技術總結
本發(fā)明涉及一種井口自動上卸扣設備，包括底座、扶正裝置、螺紋對扣裝置和上卸扣裝置，所述螺紋對扣裝置安裝在所述底座上；所述上卸扣裝置可前后移動并定位的安裝在所述底座上，其位于所述螺紋對扣裝置的后側；所述扶正裝置架設在所述底座上，其位于所述螺紋對扣裝置和所述上卸扣裝置的上方，其可前后翻轉并定位。本發(fā)明的有益效果是結構緊湊，設計合理，主要應用于石油鉆修井現(xiàn)場井口接頭螺紋上卸扣作業(yè)過程，提高了井口無人化、自動化作業(yè)程度，解決了目前上卸扣自動化、無人化過程中自動對扣成功率低，嚴重依靠人工輔助的難題，提高井口管桿無人化、自動化作業(yè)效率；有助于促進鉆修井作業(yè)自動化、智能化水平提高。

技術研發(fā)人員：武思佳,方太安,周志雄,熊建國,張吉喆,馬英,吳昌亮,左衛(wèi)東
受保護的技術使用者：中國石油天然氣集團有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/28