一种井架地锚坑定位装置及定位方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种井架地锚坑定位装置及定位方法，属于油气田井下作业技术领域。一种井架地锚坑定位装置包括控制器，电缆线，测量平台，微型电机二，微型电机三，支腿架，中心轴杆，可移动平台；其中，所述的测量平台包括激光发射器，陀螺仪，微型电机一。所述的控制器通过所述的电缆线分别与所述的微型电机一、微型电机二、微型电机三相连接，测量平台通过控制器输入的角度指令和距离指令对地锚坑进行精确调节定位。本发明专利技术设备简单，易于操作，使用方便，可以广泛用于石油现场井架地锚坑的精确定位。

【技术实现步骤摘要】
一种井架地锚坑定位装置及定位方法
本专利技术属于油气田井下作业
，特别涉及一种井架地锚坑定位装置及定位方法。
技术介绍
石油勘探开发过程中，钻井、修井、试油等作业都需要使用井架，为防止井架在施工过程中发生倾斜而影响井口安全作业，现场使用的井架都是依靠前后左右对称的钢丝绳进行固定，钢丝绳的一端固定在井架顶部，另一端固定在地锚上。如果井架地锚坑分布不对称，那么左右两边各道钢丝绳的受力就不均匀，井架在施工过程中就会向左或向右倾斜，井架发生侧斜，游动滑车偏离井口，会致使管柱偏磨封井器，无法正常起下钻，严重时甚至导致井架倾覆事故的发生，威胁井口作业人员和设备的安全。因此，地锚坑位置的确定至关重要。目前，石油勘探开发现场在确定地锚坑位置时，通常以井口为中心确定一条井场中心线直线，把整个井场地锚坑的位置分成井场中心线对称的前后两部分，然后将前后井场地锚坑中点固定在井场中心线上，再用尺子量出各个地锚坑到井口中心的距离，以及到井场中心线的距离，使所有的地锚坑均匀、对称地分布在井场中心线的两侧。该现有地锚坑位置确定方法至少需要两名操作人员，而且测量耗时长，由于受作业现场地面平整度以及设备物资摆放遮挡的影响，现有的测量工具，通常是米尺，根本无法精确的确定地锚坑的距离和方位，达不到井架地锚坑的规范标准要求。
技术实现思路
本专利技术旨在针对上述问题，提出一种井架地锚坑定位装置及定位方法，以实现方便、快速、精确的确定地锚坑位置，进而保证现场井架的安全。本专利技术的技术方案在于：一种井架地锚坑定位装置，包括支腿架，该支腿架上固定安装有微型电机三；可移动平台，该可移动平台上固定安装有微型电机二，所述的可移动平台与中心轴杆上端固定连接，所述的中心轴杆下端与所述的微型电机三连接；测量平台，所述的测量平台包括激光发射器，陀螺仪，微型电机一，所述的测量平台底部与微型电机二连接，所述的微型电机一与所述的激光发射器相连接；控制器，所述的控制器通过电缆线分别与所述的微型电机一、微型电机二、微型电机三相连接。所述的微型电机一驱动所述的激光发射器,所述的微型电机二驱动所述的测量平台均围绕与中心轴杆垂直的中心轴转动，且二者的转动中心轴相互垂直。所述的微型电机二驱动所述的测量平台的转动范围为180度。所述的微型电机三可驱动所述的中心轴杆升降运动,也可驱动所述的中心轴杆围绕中心轴做360度转动。所述的控制器可充电式设计，壳体预留充电接口。所述的激光发射器采用十字星投射。一种井架地锚坑定位方法，使用如上所述的井架地锚坑定位装置，定义如下：井场中心线是井架的中心与井口中心的连线，井架的中心垂直井场中心线方向的左侧为前半井场场地，右侧后半井场场地，具体步骤如下：1）安装井架地锚坑定位装置；将所述的井架地锚坑定位装置安装在在井口的位置；2）通过陀螺仪调节激光发射器处于水平状态；将所述的井架地锚坑定位装置开机，通过控制器调动微型电机二提供动力，驱动所述的测量平台转动，通过控制器调动微型电机二提供动力，驱动所述的激光发射器转动所述的激光发射器，同时参考所述的陀螺仪，调节所述的激光发射器处于水平状态；3）确定井场中心线和井架地锚坑定位装置中心轴杆高度；通过控制器调动微型电机一提供动力，转动激光发射器，通过控制器调动微型电机三提供动力，自行调节中心轴杆转动，确定激光发射器的初始射出激光方位与井场中心线重合；4）确定每一个地锚坑的方位；计算出地锚坑和井口的连线与井场中心线的夹角A，通过控制器输出角度指令，调动微型电机一提供动力，自行转动激光发射器射出激光方位为地锚坑的方位，依次计算出每一道地锚坑和井口的连线与井场中心线的夹角，通过控制器输出角度指令，调动微型电机一提供动力，自行转动激光发射器射出激光方位为每一个地锚坑的方位；5）确定每一个地锚坑的位置；激光发射器射出激光方位为地锚坑的方位，通过控制器输出距离指令，激光发射器确定出地锚坑的精准位置，按照这一方法，通过微型电机三驱动所述的中心轴杆做水平面转动,依次确定前半井场场地，后半井场场地每一道地锚坑的位置。本专利技术的技术效果在于：1、本专利技术采用陀螺校准、激光测距定位，不受作业现场地面平整度以及设备物资摆放遮挡的影响，实现了井架地锚坑位置的精准定位，解决了现场工程技术人员确定井架地锚坑测位不精确的问题。2、本专利技术的实施仅需要通过单人单机操作，设备简单，易于操作，使用方便，降低了现场工程技术人员的劳动强度，解决了目前现场工程技术人员确定井架地锚坑耗时长的问题。附图说明图1为本专利技术井架地锚坑定位装置结构示意图。图2为本专利技术井架地锚坑定位示意图。图3为本专利技术井架地锚坑定位原理示意图。附图标记：1-井架，2-井口，3-井场中心线，4-地锚坑，5-前半井场场地，6-后半井场场地，7-控制器，8-电缆线，9-激光发射器，10-陀螺仪，11-微型电机一，12-微型电机二，13-微型电机三，14-支腿，15-中心轴杆，16-可移动平台，17-测量平台。具体实施方式实施例1为了克服现有采用米尺测量确定地锚坑位置时，测量耗时长且受作业现场地面平整度以及设备物资摆放遮挡的影响，无法精确的确定地锚坑的距离和方位，达不到井架地锚坑的规范标准要求的问题，本专利技术提供了如图1所示的一种井架地锚坑定位装置及定位方法，本专利技术通过采用微电机驱动、陀螺校准、激光测距定位的方式，仅需要通过单人单机操作，设备简单，易于操作，使用方便，降低了现场工程技术人员的劳动强度，实现了井架地锚坑位置的精准定位。一种井架地锚坑定位装置，如图1所示：包括支腿架14，该支腿架14上固定安装有微型电机三13；可移动平台16，该可移动平台16上固定安装有微型电机二12，所述的可移动平台16与中心轴杆15上端固定连接，所述的中心轴杆15下端与所述的微型电机三13连接；测量平台，所述的测量平台包括激光发射器9，陀螺仪10，微型电机一11，所述的测量平台17底部与微型电机二12连接，所述的微型电机一11与所述的激光发射器9相连接；控制器7，所述的控制器7通过电缆线8分别与所述的微型电机一11、微型电机二12、微型电机三13相连接。如图1所示，本专利技术通过微电机11、微电机12、微电机13驱动、配合陀螺10校准、采用激光发射器9发射激光进行地锚坑的测距定位，整个过程由控制器7自动控制，仅需要通过单人单机操作，设备简单，易于操作，降低了现场工程技术人员的劳动强度，实现了井架地锚坑位置的精准定位。优选地，所述的微型电机一11驱动所述的激光发射器9,所述的微型电机二12驱动所述的测量平台17均围绕与中心轴杆15垂直的中心轴转动，且二者的转动中心轴相互垂直，微型电机一11驱动所述的激光发射器9的转动范围为90度，所述的微型电机二12驱动所述的测量平台17的转动范围为180度。实际使用时,通过所述的微型电机一11、微型电机二12转动中心轴相互垂直，即可快速的实现激光发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种井架地锚坑定位装置，其特征在于：包括/n支腿架（14），该支腿架（14）上固定安装有微型电机三（13）；/n可移动平台（16），该可移动平台（16）上固定安装有微型电机二（12），所述的可移动平台（16）与中心轴杆（15）上端固定连接，所述的中心轴杆（15）下端与所述的微型电机三（13）连接；/n测量平台（17），所述的测量平台包括激光发射器（9），陀螺仪（10），微型电机一（11），所述的测量平台（17）底部与微型电机二（12）连接，所述的微型电机一（11）与所述的激光发射器（9）相连接；/n控制器（7），所述的控制器（7）通过电缆线（8）分别与所述的微型电机一（11）、微型电机二（12）、微型电机三（13）相连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种井架地锚坑定位装置，其特征在于：包括
支腿架（14），该支腿架（14）上固定安装有微型电机三（13）；
可移动平台（16），该可移动平台（16）上固定安装有微型电机二（12），所述的可移动平台（16）与中心轴杆（15）上端固定连接，所述的中心轴杆（15）下端与所述的微型电机三（13）连接；
测量平台（17），所述的测量平台包括激光发射器（9），陀螺仪（10），微型电机一（11），所述的测量平台（17）底部与微型电机二（12）连接，所述的微型电机一（11）与所述的激光发射器（9）相连接；
控制器（7），所述的控制器（7）通过电缆线（8）分别与所述的微型电机一（11）、微型电机二（12）、微型电机三（13）相连接。


2.根据权利要求1所述一种井架地锚坑定位装置，其特征在于：所述的微型电机一（11）驱动所述的激光发射器（9）,所述的微型电机二（12）驱动所述的测量平台均围绕与中心轴杆（15）垂直的中心轴转动，且二者的转动中心轴相互垂直。


3.根据权利要求1所述一种井架地锚坑定位装置，其特征在于：所述的微型电机一（11）驱动所述的激光发射器（9）的转动范围为90度，所述的微型电机二（12）驱动所述的测量平台（17）的转动范围为180度。


4.根据权利要求1所述一种井架地锚坑定位装置，其特征在于：所述的微型电机三（13）可驱动所述的中心轴杆（15）升降运动,也可驱动所述的中心轴杆（15）围绕中心轴做360度转动。


5.根据权利要求1所述一种井架地锚坑定位装置，其特征在于：所述的控制器（7）可充电式设计，壳体预留充电接口，所述的激光发射器（9）采用十字星投射。


6.一种井架地锚坑定位方法，其特征在于：使用如权利要求1-5所述的任意井架地锚坑定位装置，定义如下：井场中心线（3）是井架（1）的中心与井口（2）中心的连线，井架（1）的中心垂直井场中心线（3）方向的左侧为前半井场场地（5），右侧后半井场场地（6）；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：田军，钟新荣，王金刚，王国锋，杨洋，王鸿章，吴简，柴龙，席仲琛，晏军，田永锋，潘生俊，张强生，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，中国石油集团川庆钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11