智能化全电动修井机制造技术

本发明专利技术提供一种智能化全电动修井机，包括电驱车体，在电驱车体上设有电源管理系统，电源管理系统与驱动电机电连接，驱动电机与液压站连接；在电驱车体上还设有井架基础，井架基础的顶部与井架总成铰接，在电驱车体的尾部还与作业平台连接；在井架基础设有可伸缩到作业平台上方的智能液压钳。通过采用智能液压钳的方案，能够实现智能液压钳与管柱之间位置的自动调整，实现液压钳与管柱之间的精确定位。设置的智能杆并能够控制智能液压钳在接近管柱时减速，从而能够提高平时运行的速度，并减少机械冲击。设置的侧推基础和侧推臂，能够进一步精确调整电驱车体的位置，从而精确调节作业平台及其他附属工具与管柱之间的定位。平台及其他附属工具与管柱之间的定位。平台及其他附属工具与管柱之间的定位。

【技术实现步骤摘要】
智能化全电动修井机


[0001]本专利技术涉及油气田开发设备中的修井机领域，特别是一种智能化全电动修井机。

技术介绍

[0002]修井机是用于对已开发的油井进行修理作业的主要设备，其主要功能为实现抽油杆、油管在油井内的提升和下放作业。在适用于小井场的修井机中，通常采用车体结构作为修井平台的基础。例如CN104405302A新型管柱立式侧放全自动液压智能修井机、 CN103821464B一种油管柱立放车载全自动智能液压修井机等结构。但是该工况下，作业平台很难与井口精确对齐。液压钳是用于管柱上扣或卸扣的工具，通常能够实现伸缩动作，在作业平台与井口未精确对齐的工况下，液压钳存在很难卡住管柱的情形。现有技术CN 209430133 U中记载了一种全自动修井液压钳，在该结构中，使液压钳保持水平较为困难。CN 210598866 U中记载了一种在修井机井架上捆绑机械臂的自动液压钳，该结构存在左右摆动误差较大的问题，需要人工干预。目前修井机常规小修作业仍以人工作业为主，每班作业人员通常在6人左右，包含2名井口钳工、2名地面作业工、1名司钻、1名辅助人员。效率较低，劳动强度较高。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种智能化全电动修井机，能够通过自动定位使液压钳与管柱精确对齐，大幅减少人工干预。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种智能化全电动修井机，包括电驱车体，在电驱车体上设有电源管理系统，电源管理系统与驱动电机电连接，驱动电机与液压站连接；在电驱车体上还设有井架基础，井架基础的顶部与井架总成铰接，在电驱车体的尾部还与作业平台连接；在井架基础设有可伸缩到作业平台上方的智能液压钳。
[0005]优选的方案中，在电驱车体靠近作业平台的一端，电驱车体的一侧还设有侧推基础，侧推基础通过侧推臂与电驱车体的一侧连接，以辅助侧推电驱车体，使作业平台与井口对齐。
[0006]优选的方案中，在智能液压钳的开口两侧设有智能杆；智能杆的端头延伸到智能液压钳的开口之外，在智能杆上设有应变传感器，以检测智能杆的弯曲方向和角度大小。
[0007]优选的方案中，在智能液压钳的开口内侧靠近底部的位置设有智能杆，在智能杆上设有应变传感器，以检测智能杆的弯曲方向和角度大小。
[0008]优选的方案中，在智能液压钳的开口两侧设有智能杆；智能杆的杆体采用挠性体；智能杆为第一杆和第二杆，第一杆和第二杆分别位于智能液压钳的开口两侧，第
一杆和第二杆的一端与智能液压钳固定连接，第一杆和第二杆的另一端为自由端；在第一杆和第二杆上分别设有至少两个弯曲段，其中一个弯曲段位于靠近固定端的位置，弯曲方向朝向内侧；另一个弯曲段位于靠近自由端的位置，弯曲方向朝向外侧；应变传感器位于弯曲段的外侧。
[0009]优选的方案中，在智能液压钳的开口内侧靠近底部的位置设有智能杆；智能杆的杆体采用挠性体；智能杆为第三杆，在第三杆上设有弯曲段，弯曲段位于靠近液压钳中间圆心的位置，弯曲段的弯曲方向朝向远离圆心的方向；应变传感器位于弯曲段的外侧；第三杆用于检测液压钳与管柱之间的距离。
[0010]优选的方案中，所述的应变传感器为电阻应变片，电阻应变片以交错阵列的方式布置，各个电阻应变片与柔性电路板电连接。
[0011]优选的方案中，所述的应变传感器的结构为：套管与智能杆的杆体固定连接，在套管的至少一端设有压电片，拉丝穿过压电片和套管，拉丝的两端设有锚头；所述的拉丝设有预应力。
[0012]优选的方案中，智能液压钳的结构为：在井架基础上设有井架基础滑轨，智能液压钳的底部设有滑动底座，滑动底座与井架基础滑轨之间滑动连接，在井架基础滑轨上设有纠偏缸，纠偏缸用于驱动滑动底座沿着井架基础滑轨滑动；滑动底座上固设有滑动柱，四边形机构的底部与滑动柱滑动连接，在滑动底座与四边形机构之间设有竖直油缸，以通过竖直油缸驱动四边形机构升降；四边形机构的顶部与液压钳悬挂架连接，伸缩油缸的一端与滑动底座连接，伸缩油缸的另一端与四边形机构连接，以驱动液压钳悬挂架前后伸缩；液压钳弹性悬挂在液压钳悬挂架上；在液压钳悬挂架上固定安装有智能杆的第一杆、第二杆和第三杆；第一杆和第二杆位于液压钳的开口两侧，第三杆位于靠近液压钳开口底部的位置；智能杆上设有由于检测智能杆变形的应变传感器。
[0013]优选的方案中，还设有动力电池组，电源管理系统与动力电池组电连接。
[0014]驱动电机通过分动箱与液压站和电驱车体连接。
[0015]本专利技术提供的一种智能化全电动修井机，通过采用智能液压钳的方案，能够实现智能液压钳与管柱之间位置的自动调整，实现液压钳与管柱之间的精确定位。设置的智能杆并能够控制智能液压钳在接近管柱时减速，从而能够提高平时运行的速度，并减少机械冲击。设置的侧推基础和侧推臂，能够进一步精确调整电驱车体的位置，从而精确调节作业平台及其他附属工具与管柱之间的定位。采用全电驱的方案，能够便于实现智能控制，大幅提高修井作业效率，减少人工占用，降低劳动强度，提高作业安全性。
附图说明
[0016]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明：图1为本专利技术的整体结构主视示意图。
[0017]图2为本专利技术修井作业时的整体结构俯视示意图。
[0018]图3为本专利技术修井作业时管柱周围结构的局部俯视示意图。
[0019]图4为本专利技术中智能液压钳的动作示意图。
[0020]图5为本专利技术中智能液压钳的立体图。
[0021]图6为本专利技术中智能液压钳的俯视图。
[0022]图7 为本专利技术中智能杆的结构示意图。
[0023]图8为本专利技术中智能杆上电阻应变片的布置结构示意图。
[0024]图9为本专利技术中智能杆上压电片的布置结构示意图。
[0025]图中：智能液压钳1，智能杆101，第一杆1011，第二杆1012，第三杆1013，弯曲段1014，第一弯曲段10141，第二弯曲段10142，应变传感器1015，电阻应变片1016，柔性电路板1017，套管1018，拉丝1019，压电片1020，锚头1021，液压钳102，液压钳悬挂架103，四边形机构104，伸缩油缸105，滑动底座106，滑动柱107，竖直油缸108，电驱车体2，电源管理系统3，液压站4，绞车总成5，驱动电机6，前侧支腿7，减速器8，分动箱9，动力电池组10，操作室11，后侧支腿12，后支腿13，防喷器14，充电电机15，钢丝绳16，井架总成17，游车大钩18，吊环摆臂19，吊卡20，管柱21，作业平台22，输入电源23，动力卡瓦24，扶管装置25，猫道26，排列管住27，侧推基础28，侧推臂29，纠偏缸30，井架基础滑轨31，井架基础32，天车滑轮组33。
具体实施方式
[0026]实施例1：如图1、2中，一种智能化全电动修井机，包括电驱车体2，在电驱车体2上设有电源管理系统3，电源管理系统3与驱动电机6电连接，驱动电机6与液压站4连接；还设有绞车总成5，绞车总成5有两种驱动方式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能化全电动修井机，其特征是：包括电驱车体（2），在电驱车体（2）上设有电源管理系统（3），电源管理系统（3）与驱动电机（6）电连接，驱动电机（6）与液压站（4）连接；在电驱车体（2）上还设有井架基础（32），井架基础（32）的顶部与井架总成（17）铰接，在电驱车体（2）的尾部还与作业平台（22）连接；在井架基础（32）设有可伸缩到作业平台（22）上方的智能液压钳（1）。2.根据权利要求1所述的一种智能化全电动修井机，其特征是：在电驱车体（2）靠近作业平台（22）的一端，电驱车体（2）的一侧还设有侧推基础（28），侧推基础（28）通过侧推臂（29）与电驱车体（2）的一侧连接，以辅助侧推电驱车体（2），使作业平台（22）与井口对齐。3.根据权利要求1所述的一种智能化全电动修井机，其特征是：在智能液压钳（1）的开口两侧设有智能杆（101）；智能杆（101）的端头延伸到智能液压钳（1）的开口之外，在智能杆（101）上设有应变传感器（1015），以检测智能杆（101）的弯曲方向和角度大小。4.根据权利要求1或3任一项所述的一种智能化全电动修井机，其特征是：在智能液压钳（1）的开口内侧靠近底部的位置设有智能杆（101），在智能杆（101）上设有应变传感器（1015），以检测智能杆（101）的弯曲方向和角度大小。5.根据权利要求1所述的一种智能化全电动修井机，其特征是：在智能液压钳（1）的开口两侧设有智能杆（101）；智能杆（101）的杆体采用挠性体；智能杆（101）为第一杆（1011）和第二杆（1012），第一杆（1011）和第二杆（1012）分别位于智能液压钳（1）的开口两侧，第一杆（1011）和第二杆（1012）的一端与智能液压钳（1）固定连接，第一杆（1011）和第二杆（1012）的另一端为自由端；在第一杆（1011）和第二杆（1012）上分别设有至少两个弯曲段（1014），其中一个弯曲段（1014）位于靠近固定端的位置，弯曲方向朝向内侧；另一个弯曲段（1014）位于靠近自由端的位置，弯曲方向朝向外侧；应变传感器（1015）位于弯曲段（1014）的外侧。6.根据权利要求1所述的一种智能化全电动修井机，其特征是：在智能液压钳（1）的开口内侧靠近底部的位置设有智能杆（101）；智能杆（101）的杆体采用挠性体；智能杆（101）为第三杆（1013），在第三杆（1013）上设有弯曲段（1014），弯曲段（1014）位于靠近液压钳（102）中间圆心的位置，弯曲段（10...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭太锋，李云祥，陈新龙，许梦杰，付海华，李光金，方刚，刘泽华，王淑仪，
申请(专利权)人：中石化石油机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：