修井作业井口无人操作起下油管装置

基于现有修井机的动力和提升条件,研制出一种井口无人操作起下油管装置,主要包括油管自动悬吊系统、液压钳自动上卸扣系统和远程液压控制系统。各部分的操作指令集中到修井机的控制台上,由司机手远程操控完成油管的抓放、扶正、对中、悬持、上卸扣、锁定和起下,实现了1名司机手和1名场地工即可完成起下油管作业,不仅降低了工人劳动强度,而且保证了工人起下油管时远离井口危险区域免受伤害。该装置结构简单,体积小,性能稳定,不占用井口人工操作空间,不影响人工井控抢险,不妨碍井口人员逃生,不增加搬家车辆和运行成本,施工速度可控且与人工操作水平相当,受到现场工人的欢迎。

小修作业起下油管多功能机械手研制

在油田小修作业中,70%以上的时间用于起下油管。为了降低修井作业工人的劳动强度,减少人工操作安全风险,根据我国油田修井机小修作业起下油管运动轨迹特点,研制了一种液动多功能机械手。该机械手主要由四爪机械手、自动定位机械臂和三维位移调节支座等组成,安装在修井机尾部的井架下面,可远程控制完成对油管的抓放、扶正、推送、对中以及推拉吊环转运吊卡等功能,实现了井口无人起下油管作业。现场应用表明,该机械手结构新颖,安装维护简单,使用性能可靠,工作效率较高,满足现场修井作业要求。

水平井起下油管受力分析和实际计算

水平井中起下油管时油管的受力情况比直井复杂的多,正确分析油管的受力情况,对保护油、套管和正常的井下作业很有帮助。

井口起下油管作业自动化装置试验与液压控制系统仿真

井口起下油管作业自动化装置全部采用液压控制,能实现其在修井中的作业工艺流程,解决了井口自动化程度低、工人劳动强度大的问题。利用AMESim软件,对扶正机械手进行了仿真分析。厂内试验和油田现场应用情况表明:该装置性能稳定,操作方便,具有广阔的应用前景。

修井作业双人操控起下油管装置

基于现有修井机的液压、电气动力和提升条件,综合运用电控、液压、气动技术研制成功一种远程控制起下管柱装置,主要包括管柱悬吊扶正系统、油管上卸扣系统、油管输送系统及电控液压驱动系统4个模块。各模块操作指令集中到一个操作盘上和一部手持遥控器上,修井机司机通过操作盘可远程控制完成油管的抓放、锁定、悬持、推送、扶正、对中、液压钳就位、上卸扣、高低换挡和自动对缺口,最终实现管柱起下;1名场地工人按动遥控器即可完成油管的拉送、翻滚和就位,实现了在井口无人情况下2人起下管柱作业。现场应用表明,该装置体积小、质量轻,起下管柱操作平稳、安全可靠,可减少用工数量、减轻工人劳动强度、提高安全操作水平。起下管柱作业中不影响井控抢险,不妨碍井口人员逃生,不增加作业成本,施工速度可控且与人工操作水平相当。

卡盘吊卡的设计及起下油管工艺探讨

针对目前油田起下油管的工艺现状,设计了一种卡盘吊卡,并对其起下油管的作业工艺进行了论述。相比于常规起下油管的作业工艺,使用卡盘吊卡进行起下油管,能够实现单吊卡起下油管作业,从而减少井口操作人员的数量、降低劳动强度,进一步推动井口操作机械化的进程。

油田井口作业机器人系统的设计与实现

面向油田井口起下油管作业任务,设计一种移动式、智能化井口作业机器人系统,具有系统底盘、检传排管系统、抓放管机械臂和井口作业系统等多个功能模块。通过样机实际测试,该系统能够自动实现油管的拉送、排放、抓取、扶正、对中及上卸扣操作,提高了修井作业效率。