撬装式机械化排管装置设计研发

发布时间：2020-10-13 17:07

　　 传统的修井作业方式以人工为主,自动化程度低、劳动强度大,工作效率低,操作风险高。尤其是起管柱和下管柱时,需要对油管进行搬抬、抽拉、排放等操作,完全靠人力完成已不适应现代修井的需要。目前国内自动化排管装置研究仍处在起步阶段,已形成的排管装置存在可操作性差问题,未进入现场应用。本文研发了一种撬装式机械化排管装置,该装置由油管排放系统、油管输送系统、油管长度测量系统和控制系统组成。油管排放系统通过创新设计的凹槽式油管横担,可以实现对油管的精准定位及排放。该系统有三个方向的移动轨道,并配置了三个方向的动力装置,可以使机械手通过上下、左右、前后六个方向的移动,准确到达预定位置,实现精准定位。油管排放模块的机械手采用电磁抓手,通过通电断电实现对油管的抓取和释放。油管长度测量系统可以对油管的长度进行在线测量,采用位移传感器将测量的数据通过信号元件传送给电脑进行记录保存。油管输送系统包括输送部分和举升部分,举升部分上下运动以匹配不同的井口和排管高度;输送系统的输送臂和小滑车可前后移动,将油管在排管装置和井口之间来回运移;翻转装置可以使V槽倾斜或者摆正。油管输送系统在下油管时,可以将位于测量架上已测量完毕的油管运转至输送臂上,并将油管输送至井口,以便工人挂吊卡。起油管时,油管输送臂可以将起出的油管拉至输送臂上,并将该油管运转至测量架上,以便下一步测量装置进行油管长度的测量。为提升撬装式排管装置的自动化水平,由各类传感器进行位置检测,并将检测数据反馈给数据采集系统,由PLC控制器进行动作协调控制,实现操控的自动化。现场试验及应用表明,该撬装式机械化排管装置实现了油管长度测量、运送和排管的自动化,可以与不同作业井口高度匹配。占地面积小,现场适应性好。排放油管速度达到60根/小时(1根/分钟),油管长度测量精度达到0.2%0,有效解决了以人力为主的油管排放问题,极大降低了工人的劳动强度。
【学位单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TE935
【部分图文】：

１立式钻杆排放系统??主要因素取决于相作业，动力卡瓦、机大多数配备了照抓取钻柱的方式三类。??台上设置一套直重量，机械手通辅助操作，将立，成本低，只需对

２０１４２００１８５２６．８［４７］和２０１４２００１８５９７．８［４８］的两项实用新型专利，介绍了两种形式不??同的重力滚送地面排管装置，均未进入现场应用。??中石化石油工程机械有限公司第四机械厂研发的液压管盒如图１－２所示，油??管按层排放，液压缸控制盒体完成油管的逐层排出和码放。但是由于存贮容量较??小，无法容纳全部井内管柱。同时作业过程中需要倒换油管时较为耗时。??５??

??工人推拉油管至?｜大钩下降，工人拽动?｜工人从油管??油管滑道上?＾＾油管在滑道上后遇?＾上摘下吊卡??工人将油管从油管｜?＿＿｜工人将油管从滑道??排前端推至后端?上抬到油管排前端??”??＿层棑《后，工人用卷尺蒯里?工人搭油管桥，以便??油管长度，并记录在本上?再排放下一层油管??图２－１起油管时油管排放流程图??（２）下油管作业排管工序步骤??油管时，首先测量油管长度，然后工人将油管推送到油管排的前端排滑道上以备下井。一层油管入井后，工人拆除该层的管桥，接着下入下。流程图如图２－２所示。??工人用卷尺蒯星油＾将刪星芫的油管推＿＿＿工人将待下的一根??
【参考文献】

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1 蒋壮强;崔凯;张勇;郝丽军;张昶;;井架排管机器人研制[J];石油矿场机械;2015年12期

2 廖燕;;自动排管技术的发展现状和趋势[J];化工自动化及仪表;2015年10期

3 耿玉广;谷全福;孙连会;曾良军;王铁峰;黄树;;小修作业远程控制起下管柱装置的研制[J];石油机械;2015年10期

4 高胜;刘丽雪;张飘石;王善强;;修井作业管柱机械化移运装置设计与应用[J];石油矿场机械;2013年08期

5 高胜;庞伶伶;常玉连;姜开勋;武垚;姜义;;修井井口机械自动化技术现状分析与展望[J];石油机械;2012年02期

6 常玉连;姜开勋;樊岩松;高胜;任福深;;钻修井作业中管柱处理系统的技术发展[J];石油机械;2012年01期

7 侯学军;高德利;;陆地钻机钻杆自动排放系统设计[J];石油钻采工艺;2011年03期

8 张艳敏;崔学政;杜永彬;;水平/垂直钻杆自动操作系统及设计方案[J];石油矿场机械;2011年03期

9 崔学政;刘文庆;肖文生;张富强;董磊;;海洋钻井平台立柱式排管机设计[J];石油矿场机械;2010年01期

10 孙支林;高忠礼;朱金平;;绿色修井技术发展状况分析[J];石油化工应用;2009年05期

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1 聂文平;修井作业机械化装置的系统仿真与实验研究[D];东北石油大学;2011年

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1 李勇;车载修井机管柱排放机器人装置设计与研究[D];西安石油大学;2018年

2 刘文庆;钻井平台钻杆自动排放系统研究[D];中国石油大学;2008年

本文编号：2839440