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井下作业自动排管装置

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成果主要完成人

马卫立、李志明、赵法武、李 波、张洪博、西永刚、王燕飞、李江博

项目概况

目前国内外在自动排管装置方面有许多研究,在胜利油田利用最多的为胜兴的排管装置,已与胜利机械厂自动化设备配套使用,在应用过程中存在重量大,结构复杂,尤其是只能一边收送管柱,对于现河作业区、东辛作业区等靠近城区的井50%井场不适应,无法满足收送管杆的需求。自动化、智能化是未来发展的趋势,安装方便、操作简单、适应性强是现场推广应用的必要条件,自动排管装置的自动程序必须和井口自动化连接在一起,形成一个联动的整体,促进井场自动化水平的全面提高。 本项目研制的一种井下作业自动排管装置,24V安全电压控制,采用遥控、自动、手动三种控制方式实现管杆的举升、排放、丈量等工作。应用于油田修井作业行业,目前油田修井作业行业正在进行机械化、自动化、智能化的升级改造,该发明符合现场使用条件,适应自动化改造需求,具有较好的应用前景。 本装置主要包括四部分组成 (1)主体部分。包括箱式底座、底座加长臂、龙门框架等部分组成,主体部分的箱式底座两头与底座加长臂通过销轴连接,使用时连接在一起,搬移时拔掉销轴,并拢在一起方便吊装,连接在一起形成一个平面,箱式底座、底座加长臂上焊接有齿条,形成无缝对接。箱式底座内部安装油管举升装置,支架采用销轴连接,方便拆卸,管线接头采用快速接头连接,龙门框架底部安装行走部分,通过液压钳驱动,采用齿轮齿条方式行走在底座的加长臂、箱式底座上,前后移动排放油管。 (2)行走吸附部分。行走部分安装在龙门两侧框架底部,采用液压马达驱动,齿轮同底座加长臂、箱式底座上齿条相配合驱动龙门框架前后行走,吸附部分采用液压驱动强磁吸附原理,通过两根圆柱齿条传动安装在龙门框架的下部,通过液压驱动圆柱齿条上下运动使强磁接触管柱实现吸附搬运、排放的作用。 (3)举升部分,举升装置安装在箱式底座内,与箱式底座采用销轴连接,举升装置采用液压驱动实现举升、前伸、后退、下方等动作。 (4))控制部分:控制部分主要有主控制屏、遥控器、感应控制等部分组成,采用24V弱电实现整个系统的控制操作,控制系统采用编码设计,所有设计动作已完成储存,只需要按键操作即可。 从2017年12月研制成功后,经过1年的实验调试,2018年12月开始应用,到2022年12月共应用4年的时间,年施工72口井,累计施工288口井,对比未使用该设备的施工队伍,使用改设备的队伍比同类未使用该设备的队伍多施工30口井,每口井平均劳务收入1