自动化修井作业研究与配套应用
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完成单位:中国石油大港油田井下作业公司、江苏如通机械制造有限公司、鼎实智能装备(青岛)有限公司
登记编号:ZSXC-2023-SH-1-049
登记年份:2023
发布时间:2023-06-29
成果主要完成人
杨希军、王学佳、柴寿春、王春祥、刘 垚、赵 东、易春飚、陈吉森
项目概况
形成了适合大港油田修井作业的自动化改造方案:修井机自动化装置和通井机机械化装置,清洁生产、连续冲砂、自动灌注等修井作业自动化配套技术。
通井机机械化装置研发可输送抽油杆功能的棘轮式新型动力猫道,该猫道加装平移装置,实现管杆“轻拿轻放”,小车外加动力源,创新抽油杆接箍夹持装置,实现自动输送抽油杆。配套气动吊卡结构简单、动作灵巧、成本低廉。网电通井机集成控制系统,使操作人员离开驾驶室,实现远程作业。
修井机自动化装置完成抓取式动力猫道,实现上下管杆无噪音,自动输送抽油杆,同时具备油管测长功能。液压钳自动换向、切换高低速档、上卸扣,根据接箍高度自动上下调节;旋转扶正机械手实现油管的抓放、推送、扶正、井口对中等功能;自动上卸旋塞阀装置实现一键抢喷功能。
修井作业自动化配套技术。清洁排管装置及清污方法,实现油污不落地。连续冲砂技术,通过预制工作筒和特种接头的共同作用,实现不停泵,不接弯头、水龙带,连续下入油管实现冲砂作业。自动灌注技术实现了远程遥控、流量控制、定时启停三大功能。通过自动化配套技术的使用,提升了现场适应性,达到了减轻工人劳动强度、降低安全风险、节省人工成本、清洁高效生产的目标。
棘轮式动力猫道:采用平移托举模式,实现管杆“轻拿轻放”,配备滑道小车,外加动力源,自动返程,实现管杆的自动输送。
气动月牙吊卡:电磁阀控制吊卡的打开关闭、翻转复位及偏摆复位。通过缆线与气动电磁阀连接,实现对气动吊卡的远程控制,设置的传感器检测吊卡的闭合状态,确保使用安全。
远程操作系统:触摸屏通过有线方式与车载电控系统连接,便携操作手柄通过无线信号发射器、接收器连接到电控控制系统,实现网电通井机的远程操控。
自动测长系统:油管放至滑道伸出机构外伸,经自动装置光电传感器开始计时,根据伸出机构运动速度,距传感器1m时液缸停止,完成测长。
管杆上卸系统:系统包括自动液压钳、扶正机械手、对中防溅盒,实现油管自动扶正对中、自动上卸,井口无人化,上述装置集成于操作平台上,不用反复安装。
自动上、卸旋塞阀装置:液压钳升至高位移至井口,通过联动使旋塞阀运动到井口,液压钳下降完成对扣、上旋塞阀。卸旋塞时,液压钳前移至井口自动卸扣,结束后液压钳后移,通过联动使旋塞阀运动至初始位,完成卸旋塞。
清洁生产配套:该装置由三种管排构成,榫头支座为两只矩形方管,固定在底座底部,嵌入管排上边框内,内铺板敷设管排内部和四周,保持严密,收集滴落的油水污染物,防止污染井场土壤。
连续冲砂技术:油管单根和转换接头通过螺纹与井内管柱连接,其余每根单根下端均连接转换接头,第一个转换接头进入工艺管后洗井,返回携砂液至集液罐,洗通后下放管柱,重复步骤至冲砂结束。
自动灌注装置:自动启停异常时可通过远程控制器进行遥控启停;设置灌注时间和停止时间,在达到设置时间后泵停止或开始灌注;需要定时、定量灌注时,开关旋转至自动档,实现了远距离遥控启停转换。