本發(fā)明屬于油田作業(yè),具體涉及到一種油田自動(dòng)化修井裝置。
背景技術(shù):
1、隨著鉆井作業(yè)的進(jìn)行,鉆桿在高溫、高壓等環(huán)境下長(zhǎng)期使用會(huì)出現(xiàn)磨損,特別是接頭、表面等部位,如果磨損超過一定標(biāo)準(zhǔn),必須更換,以避免安全隱患和影響作業(yè)效果。自動(dòng)化修井裝置能夠完成鉆桿的更換、安裝和拆卸,根據(jù)需要將新鉆桿插入井中,或者取出損壞的鉆桿進(jìn)行更換。
2、現(xiàn)有技術(shù)在對(duì)鉆桿進(jìn)行吊裝過程中,整個(gè)過程費(fèi)時(shí)費(fèi)力,操作復(fù)雜,鉆桿的更換時(shí)間較長(zhǎng),鉆桿容易發(fā)生晃動(dòng),存在較大的安全風(fēng)險(xiǎn),可能會(huì)對(duì)操作人員和設(shè)備造成傷害,如果操作不當(dāng),可能會(huì)引發(fā)事故或損傷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),提供一種鉆桿自動(dòng)滑出、自動(dòng)運(yùn)輸鉆桿、自動(dòng)更換鉆桿的油田自動(dòng)化修井裝置。
2、解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:在鉆桿包裝箱內(nèi)疊放有多個(gè)鉆桿,鉆桿包裝箱的出口端設(shè)置有傾斜板,鉆桿包裝箱內(nèi)的鉆桿沿著傾斜板滑動(dòng)至鉆桿包裝箱的底板水平面上,鉆桿包裝箱的底板上設(shè)置有將鉆桿一端運(yùn)輸至減速驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的上料機(jī)構(gòu),減速驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)位于鉆桿包裝箱一側(cè),靠近井臺(tái)一側(cè)設(shè)置有伸縮支撐架機(jī)構(gòu),伸縮支撐架機(jī)構(gòu)上設(shè)置有吊裝機(jī)構(gòu),減速驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)夾持鉆桿一端并將鉆桿另一端運(yùn)輸至吊裝機(jī)構(gòu),吊裝機(jī)構(gòu)夾持鉆桿另一端,位于吊裝機(jī)構(gòu)下方設(shè)置有夾持機(jī)構(gòu),夾持機(jī)構(gòu)位于井臺(tái)外側(cè),夾持機(jī)構(gòu)夾持減速驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與鉆桿松開的一端,鉆桿位于井臺(tái)正上方,吊裝機(jī)構(gòu)夾持鉆桿運(yùn)輸至井臺(tái)內(nèi)部;所述的吊裝機(jī)構(gòu)為:伸縮支撐架機(jī)構(gòu)頂端轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有導(dǎo)線輪,伸縮支撐架機(jī)構(gòu)頂端兩側(cè)分別設(shè)置有第一固定板,兩個(gè)第一固定板之間沿水平方向滑動(dòng)連接有滑動(dòng)架,滑動(dòng)架上轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有位于導(dǎo)線輪一側(cè)的兩個(gè)壓線輪,兩個(gè)壓線輪上分別加工有與繩索滾動(dòng)連接的第一繞線槽,滑動(dòng)架上轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有位于兩個(gè)壓線輪一側(cè)的第一繞線輥,第一繞線輥上纏繞多圈繩索,繩索一端與絞線機(jī)連接,繩索另一端依次繞過導(dǎo)線輪、通過兩個(gè)壓線輪的第一繞線槽之間、在第一繞線輥上纏繞多圈繩索,位于滑動(dòng)架下方設(shè)置有重力吊鉤,重力吊鉤內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有第二繞線輥,第二繞線輥外圓周纏繞多圈繩索,第二繞線輥外圓周均勻加工有多個(gè)與繩索滾動(dòng)連接的第二繞線槽,重力吊鉤頂部加工有多個(gè)貫穿繩索的繩索孔,重力吊鉤內(nèi)部設(shè)置有位于第二繞線輥下方的第一連接軸,第一連接軸上沿水平方向滑動(dòng)連接有兩個(gè)夾爪,第一連接軸兩端外圓周分別設(shè)置有第一彈簧,每個(gè)第一彈簧一端與夾爪固定連接,每個(gè)第一彈簧另一端與重力吊鉤內(nèi)側(cè)壁固定連接,兩個(gè)夾爪夾持鉆桿另一端。
3、進(jìn)一步的,每個(gè)所述的第一固定板上下兩側(cè)分別加工有滑槽,滑動(dòng)架上端、下端分別設(shè)置有與滑槽沿水平方向滑動(dòng)連接的滑輪,伸縮支撐架機(jī)構(gòu)上設(shè)置有第一電缸,第一電缸的輸出端與滑動(dòng)架底部轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
4、進(jìn)一步的,所述的伸縮支撐架機(jī)構(gòu)為:在下支撐架底部?jī)蓚?cè)分別設(shè)置有用于收納支撐桿的兩個(gè)儲(chǔ)藏腔室,每個(gè)支撐桿一端分別與儲(chǔ)藏腔室轉(zhuǎn)動(dòng)安裝,每個(gè)儲(chǔ)藏腔室上下兩側(cè)分別加工有與支撐桿滑動(dòng)連接的第一滑孔,每個(gè)支撐桿另一端底部分別設(shè)置有與地面固定連接的固定釘,每個(gè)支撐桿另一端頂部分別設(shè)置有第一連接環(huán),下支撐架頂端四角分別設(shè)置有第二連接環(huán),每個(gè)第二連接環(huán)分別通過繃緊繩與對(duì)應(yīng)的第一連接環(huán)固定連接;所述的下支撐架內(nèi)部沿垂直方向滑動(dòng)連接有上支撐架,下支撐架內(nèi)部設(shè)置有液壓缸,液壓缸的輸出端與上支撐架固定連接,下支撐架頂部?jī)蓚?cè)分別設(shè)置有第二固定板,每個(gè)第二固定板上沿水平方向滑動(dòng)連接有第一支撐板,兩個(gè)第一支撐板支撐上支撐架底部,下支撐架底部?jī)蓚?cè)分別設(shè)置有第三固定板,每個(gè)第三固定板分別沿水平方向滑動(dòng)連接有第二支撐板,兩個(gè)第二支撐板支撐上支撐架底部,下支撐架底部設(shè)置有第一電機(jī),第一電機(jī)的輸出軸與第二齒輪固定連接,下支撐架上轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有第五轉(zhuǎn)軸,第五轉(zhuǎn)軸一端設(shè)置有與第二齒輪嚙合傳動(dòng)的第一齒輪,第五轉(zhuǎn)軸另一端設(shè)置有第八錐齒輪,下支撐架底部水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有兩個(gè)第四轉(zhuǎn)軸,每個(gè)第四轉(zhuǎn)軸一端分別設(shè)置有與第八錐齒輪嚙合傳動(dòng)的第七錐齒輪,每個(gè)第四轉(zhuǎn)軸另一端分別設(shè)置有第九錐齒輪,下支撐架底部?jī)蓚?cè)分別沿水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有位于第二轉(zhuǎn)軸下方的第三轉(zhuǎn)軸,每個(gè)第三轉(zhuǎn)軸一端分別設(shè)置有與第九錐齒輪嚙合傳動(dòng)的第十錐齒輪,每個(gè)第四轉(zhuǎn)軸分別與第三固定板轉(zhuǎn)動(dòng)連接,每個(gè)第四轉(zhuǎn)軸分別與第二絲桿固定連接,每個(gè)第二絲桿分別與第二支撐板螺紋連接,每個(gè)第三轉(zhuǎn)軸另一端分別設(shè)置有第六錐齒輪,下支撐架兩側(cè)沿垂直方向分別轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有第一轉(zhuǎn)軸,每個(gè)第一轉(zhuǎn)軸底端分別設(shè)置有與第六錐齒輪嚙合傳動(dòng)的第五錐齒輪,每個(gè)第一轉(zhuǎn)軸頂端分別設(shè)置有第一錐齒輪,下支撐架頂部?jī)蓚?cè)水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有第二轉(zhuǎn)軸,每個(gè)第二轉(zhuǎn)軸一端分別設(shè)置有與第一錐齒輪嚙合傳動(dòng)的第二錐齒輪,每個(gè)第二轉(zhuǎn)軸另一端分別設(shè)置有第三錐齒輪,每個(gè)第一支撐板分別與第一絲桿螺紋連接,每個(gè)第一絲桿分別與第一固定軸固定連接,第一固定軸上設(shè)置有與第三錐齒輪嚙合傳動(dòng)的第四錐齒輪。
5、進(jìn)一步的,兩個(gè)所述的第七錐齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反,第二轉(zhuǎn)軸、第四轉(zhuǎn)軸、第三轉(zhuǎn)軸分別為水平軸,第一轉(zhuǎn)軸為垂直軸。
6、進(jìn)一步的,所述的夾持機(jī)構(gòu)為:位于井臺(tái)外側(cè)設(shè)置有第三支撐板,第三支撐板的兩個(gè)側(cè)板分別設(shè)置有第二電缸,每個(gè)第二電缸的輸出端分別與夾持板固定連接,每個(gè)夾持板一側(cè)分別設(shè)置有與第三支撐板的側(cè)板沿水平方向滑動(dòng)連接的第一導(dǎo)向桿,兩個(gè)夾持板之間夾持鉆桿,第三支撐板底部通過第三連接軸與第二連接桿一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接,第二連接桿另一端通過第三固定軸與連接板轉(zhuǎn)動(dòng)連接,第二連接桿底部設(shè)置有第一固定桿,第三支撐板上設(shè)置有第二固定桿,第一固定桿通過第二彈簧與第三支撐板上的第二固定桿連接,第三支撐板底部通過第二連接軸與第一連接桿一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接,第一連接桿另一端通過第二固定軸與連接板轉(zhuǎn)動(dòng)連接,連接板上設(shè)置有用于對(duì)鉆桿進(jìn)行抵觸緩沖的膠墊。
7、進(jìn)一步的,所述的鉆桿包裝箱的頂部入口端兩側(cè)可拆卸連接有卡緊板,鉆桿包裝箱上兩側(cè)分別設(shè)置有與卡緊板卡緊的卡接環(huán)。
8、進(jìn)一步的,所述的上料機(jī)構(gòu)為:鉆桿包裝箱的底板上設(shè)置有用于放置鉆桿的水平軌道,鉆桿包裝箱的底板底部設(shè)置有第三電缸,第三電缸的輸出端與推板固定連接,推板上設(shè)置有與鉆桿包裝箱的底板沿水平方向滑動(dòng)連接的第二導(dǎo)向桿,鉆桿包裝箱的底板上加工有與推板沿水平方向滑動(dòng)連接的第二滑孔,推板與水平軌道上的鉆桿另一端抵觸;鉆桿包裝箱的底板底部設(shè)置有第四電缸,第四電缸的輸出端與楔塊固定連接,楔塊上設(shè)置有與鉆桿包裝箱的底板沿水平方向滑動(dòng)連接的第三導(dǎo)向桿,鉆桿包裝箱的底板底部設(shè)置有第四固定軸,第四固定軸上分別轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有套板,套板上加工有與第五連接軸滑動(dòng)連接的第三滑孔,第五連接軸與楔塊抵觸,套板上分別加工有與第四連接軸滑動(dòng)連接的第四滑孔,第五連接軸兩端分別設(shè)置有用于阻擋鉆桿的第一擋板,每個(gè)第一擋板分別通過第三彈簧與第四固定板固定連接,第四固定板與鉆桿包裝箱的底板底部固定連接,傾斜板上加工有與第一擋板滑動(dòng)連接的第二通孔,第四連接軸兩端分別設(shè)置有用于阻擋鉆桿的第二擋板,傾斜板上加工有與第二擋板滑動(dòng)連接的第一通孔。
9、進(jìn)一步的,所述的減速驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為:位于鉆桿包裝箱一側(cè)設(shè)置有固定座,固定座上轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有第六連接軸,第六連接軸上設(shè)置有用于夾持鉆桿一端的鉆桿自動(dòng)夾持器,第六連接軸一端設(shè)置有第六齒輪,第六連接軸另一端設(shè)置有第三齒輪,固定座上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)第五齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的第二電機(jī),固定座內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有同軸連接的第九齒輪和第十齒輪,第五齒輪與第九齒輪嚙合傳動(dòng),固定座內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有第七連接軸,第七連接軸一端設(shè)置有與第十齒輪嚙合傳動(dòng)的第八齒輪,第七連接軸一端設(shè)置有與第六齒輪嚙合傳動(dòng)的第七齒輪,第七連接軸另一端設(shè)置有與第三齒輪嚙合傳動(dòng)的第四齒輪。
10、進(jìn)一步的,所述的第六齒輪的齒數(shù)與第三齒輪的齒數(shù)相等,第六齒輪的形狀與第三齒輪的形狀相等,第六齒輪的齒數(shù)大于第七齒輪的齒數(shù),第五齒輪的齒數(shù)、第十齒輪的齒數(shù)、第八齒輪的齒數(shù)、第七齒輪的齒數(shù)分別與第四齒輪的齒數(shù)相等,第五齒輪的形狀、第十齒輪的形狀、第八齒輪的形狀、第七齒輪的形狀分別與第四齒輪的形狀相等。
11、本發(fā)明的有益效果如下:(1)本發(fā)明采用了鉆桿包裝箱內(nèi)的鉆桿自動(dòng)掉落在水平軌道上,上料機(jī)構(gòu)將鉆桿運(yùn)輸至減速驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),減速驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)夾持鉆桿一端,并將鉆桿另一端轉(zhuǎn)動(dòng)至吊裝機(jī)構(gòu)底部,鉆桿自動(dòng)夾持器自動(dòng)與夾持鉆桿一端分離,夾持機(jī)構(gòu)夾持鉆桿對(duì)鉆桿進(jìn)行扶正,鉆桿對(duì)準(zhǔn)井臺(tái)的正上方入口,吊裝機(jī)構(gòu)夾持鉆桿將鉆桿吊裝在井臺(tái)內(nèi)部,能夠完成鉆桿自動(dòng)滑出、自動(dòng)運(yùn)輸鉆桿、自動(dòng)更換鉆桿的作業(yè),本發(fā)明具有省時(shí)、省力、工作效率高、減少了操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)。
12、(2)本發(fā)明采用了下支撐架底部的兩個(gè)第三固定板伸出分別用于支撐收縮后的上支撐架的底部,兩個(gè)第一支撐板伸出用于支撐撐開后的上支撐架底端,用于提高上支撐架的穩(wěn)定性,當(dāng)上支撐架收縮在下支撐架內(nèi)部時(shí),第一支撐板與收縮后的上支撐架頂部抵觸,便于對(duì)上支撐架和下支撐架進(jìn)行穩(wěn)定收納。
13、(3)本發(fā)明采用了第一擋板始終與鉆桿抵觸并阻擋最前面的鉆桿滑出,當(dāng)最前面的鉆桿需要滑出時(shí),套板帶動(dòng)第五連接軸下降,第一擋板與鉆桿分離,同時(shí)套板帶動(dòng)第四連接軸上升,第四連接軸帶動(dòng)第二擋板分別在傾斜板的第一通孔中向上滑出,第二擋板運(yùn)動(dòng)至與下個(gè)鉆桿抵觸并阻擋下個(gè)鉆桿滑出,能夠完成自動(dòng)出料作業(yè)。