本發(fā)明涉及鉆修井設(shè)備改造。更具體地說，本發(fā)明涉及一種自平衡直立車載修井機(jī)井架及其使用方法。

背景技術(shù)：

1、隨著石油行業(yè)的不斷發(fā)展，現(xiàn)有的開采區(qū)域?qū)︺@修井設(shè)備的更換和改造升級(jí)需求日益增漲，修井機(jī)井架作為關(guān)鍵部件，探索滿足使用要求、運(yùn)輸?shù)纫蟮能囕d修井機(jī)井架結(jié)構(gòu)，能較大的推動(dòng)車載修井機(jī)設(shè)備的改造升級(jí)和提高作業(yè)效率?，F(xiàn)有的修井機(jī)井架設(shè)計(jì)采用前開口式上下體雙節(jié)套裝伸縮式套裝井架，井架作業(yè)時(shí)前傾，依靠繃?yán)K等部件結(jié)構(gòu)保持作業(yè)狀態(tài)穩(wěn)定。由于部分井場地基條件及井場大小限制，部分地區(qū)無法使用風(fēng)載繃?yán)K保持作業(yè)狀態(tài)下井架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，其他維穩(wěn)結(jié)構(gòu)亦受到整機(jī)布置及運(yùn)輸空間等因素影響，且現(xiàn)自動(dòng)化程度不斷提升，現(xiàn)有井架結(jié)構(gòu)無法滿足自動(dòng)化工具使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的一個(gè)目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優(yōu)點(diǎn)。

2、本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種自平衡直立車載修井機(jī)井架及其使用方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)的車載修井機(jī)井架受限于井場空間限制，不便安裝、保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的技術(shù)問題。

3、為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，一方面，本發(fā)明提供了一種自平衡直立車載修井機(jī)井架，包括：

4、井架底座，其支撐于運(yùn)輸車后端的車架上；

5、井架主體，其包括豎向設(shè)置的井架上體和井架下體，井架上體滑動(dòng)連接在井架下體的內(nèi)側(cè)且井架上體與井架下體之間設(shè)置有伸縮機(jī)構(gòu)，以驅(qū)動(dòng)井架上體相對(duì)井架下體伸出或縮回，井架下體的底部前端與井架底座的頂部前端鉸接，井架下體的底部后端設(shè)置有起升油缸，用于在井架主體由臥式旋轉(zhuǎn)后達(dá)到直立狀態(tài)，支撐固定在井架底座的頂部后端，以保持井架主體的直立狀態(tài)，井架上體的頂部后端沿運(yùn)輸車寬度方向設(shè)置有轉(zhuǎn)軸；

6、自平衡天車，其包括天車架，天車架通過轉(zhuǎn)軸與井架上體可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，天車架與井架上體之間還鉸接有旋轉(zhuǎn)油缸，通過旋轉(zhuǎn)油缸驅(qū)動(dòng)天車架繞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，天車架的相對(duì)兩端分別設(shè)置有井口側(cè)滑輪和絞車側(cè)滑輪，在運(yùn)輸車上對(duì)應(yīng)絞車側(cè)滑輪的正下方設(shè)置有車架導(dǎo)輪，工作鋼絲繩引出后，依次繞過車架導(dǎo)輪、井口側(cè)滑輪、絞車側(cè)滑輪后連接游車。

7、優(yōu)選的是，所述井架上體的頂部后端設(shè)置有限位塊，用于對(duì)所述天車架向后旋轉(zhuǎn)至所需的終點(diǎn)位置處進(jìn)行限位。

8、優(yōu)選的是，所述井架上體的頂部前端設(shè)置有一對(duì)耳板，耳板上沿運(yùn)輸車寬度方向開設(shè)有第一耳孔，所述天車架上對(duì)應(yīng)第一耳孔開設(shè)有第二耳孔，在所述天車架旋轉(zhuǎn)至抵觸所述限位塊時(shí)，一對(duì)第一耳孔與第二耳孔位于同一軸向，所述井架上體的頂部前端在耳板的外側(cè)對(duì)應(yīng)設(shè)置有自動(dòng)穿銷裝置，以在第一耳孔與第二耳孔對(duì)齊時(shí)，自動(dòng)穿入一個(gè)銷軸，以實(shí)現(xiàn)對(duì)天車架的固定。

9、優(yōu)選的是，在所述天車架的穿設(shè)有所述轉(zhuǎn)軸的一端還設(shè)置有掛耳，所述井架下體的下端后側(cè)連接有滑輪支架，所述井架下體的底部還鉸接有調(diào)節(jié)桿，掛耳與調(diào)節(jié)桿之間連接有游車扶正鋼絲繩，游車扶正鋼絲繩繞過滑輪支架，通過調(diào)節(jié)桿繃直游車扶正鋼絲繩。

10、優(yōu)選的是，還包括底座起升機(jī)構(gòu)，底座起升機(jī)構(gòu)設(shè)置在運(yùn)輸車后端的地基上，用于向上頂升支撐所述井架底座的后端。

11、優(yōu)選的是，所述井架底座整體呈梯形結(jié)構(gòu)，其中，朝向運(yùn)輸車前端的一側(cè)向下傾斜設(shè)置，所述井架底座朝向運(yùn)輸車后端的一側(cè)豎向設(shè)置。

12、優(yōu)選的是，所述井架主體總長度最小時(shí)橫臥在運(yùn)輸車上，在所述井架上體位于所述井架下體外且靠近所述井架下體的一側(cè)向下可拆卸連接有前支架，前支架的底部支撐在運(yùn)輸車上。

13、另一方面，本發(fā)明還提供一種自平衡直立車載修井機(jī)井架的使用方法，包括如下步驟：

14、s1、所述井架主體橫臥在運(yùn)輸車上進(jìn)行移運(yùn)，此時(shí)，所述伸縮機(jī)構(gòu)處于收縮狀態(tài)，所述井架主體處于合套狀態(tài)，所述天車架圍繞轉(zhuǎn)軸向后旋轉(zhuǎn)，一部分內(nèi)收于所述井架上體內(nèi)，一部分向前伸出；

15、s2、井架起升時(shí)，將所述底座起升機(jī)構(gòu)現(xiàn)坐落于地基上，向上頂升支撐所述井架底座的后端，隨后所述起升油缸伸出使所述井架主體保持直立狀態(tài)；

16、s3、所述自平衡天車通過所述旋轉(zhuǎn)油缸驅(qū)動(dòng)所述天車架繞所述轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，當(dāng)所述天車架旋轉(zhuǎn)至水平狀態(tài)后鎖定位置調(diào)整完畢，隨后通過所述伸縮機(jī)構(gòu)，將所述井架上體伸出所述井架下體就位，進(jìn)入工作狀態(tài)；

17、s4、在所述自平衡天車工作狀態(tài)時(shí)，通過所述工作鋼絲繩繞過所述井口側(cè)滑輪、所述絞車側(cè)滑輪、所述車架導(dǎo)輪，使天車工作時(shí)兩端受力達(dá)到平衡狀態(tài)，同時(shí)，繃直游車扶正鋼絲繩后，在游車扶正鋼絲繩上還滑動(dòng)連接有游車扶正裝置，游車扶正裝置的架體通過銷軸固定在游車上，實(shí)現(xiàn)游車扶正；

18、s5、下放時(shí)，所述井架上體回收至所述下體內(nèi)，使游車下落至指定位置，隨后將游車扶正裝置拆卸，解除所述天車架的鎖定狀態(tài)，所述旋轉(zhuǎn)油缸收縮使所述天車架向后旋轉(zhuǎn)到位后鎖位，隨后所述井架主體開始下放至運(yùn)輸車的車架上。

19、本發(fā)明至少包括以下有益效果：本發(fā)明的自平衡直立車載修井機(jī)井架及其使用方法，自平衡直立車載修井機(jī)井架包括井架底座、井架主體、自平衡天車及底座起升機(jī)構(gòu)，井架底座固定支撐于車架上，井架主體采用直立套裝式的井架上體和井架下體的組合結(jié)構(gòu)，天車架與井架上體之間通過轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，通過設(shè)置的旋轉(zhuǎn)油缸驅(qū)動(dòng)天車架繞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，使自平衡天車相對(duì)井架主體位于同一長度方向或垂直方向，以便于隨井架主體伸縮展開為工作狀態(tài)或收縮為收納狀態(tài)，改變了傳統(tǒng)井架固定方式及天車安裝及固定方式，采用自平衡式天車，通過繞過井口側(cè)滑輪、絞車側(cè)滑輪、車架導(dǎo)輪，使天車兩端受力平衡，無需繃?yán)K即可保持井架穩(wěn)定，且能滿足管柱井口自動(dòng)化設(shè)備作業(yè)，底座起升機(jī)構(gòu)對(duì)上方井架底座、井架主體進(jìn)行支撐，以保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，各結(jié)構(gòu)能隨車運(yùn)輸，減少井場作業(yè)面積，規(guī)避了井架運(yùn)輸超限情況，保證了游車作業(yè)狀態(tài)穩(wěn)定以及提高隨車整移便捷性。

20、本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對(duì)本發(fā)明的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。

技術(shù)特征：

1.一種自平衡直立車載修井機(jī)井架，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的自平衡直立車載修井機(jī)井架，其特征在于，所述井架上體的頂部后端設(shè)置有限位塊，用于對(duì)所述天車架向后旋轉(zhuǎn)至所需的終點(diǎn)位置處進(jìn)行限位。

3.如權(quán)利要求2所述的自平衡直立車載修井機(jī)井架，其特征在于，所述井架上體的頂部前端設(shè)置有一對(duì)耳板，耳板上沿運(yùn)輸車寬度方向開設(shè)有第一耳孔，所述天車架上對(duì)應(yīng)第一耳孔開設(shè)有第二耳孔，在所述天車架旋轉(zhuǎn)至抵觸所述限位塊時(shí)，一對(duì)第一耳孔與第二耳孔位于同一軸向，所述井架上體的頂部前端在耳板的外側(cè)對(duì)應(yīng)設(shè)置有自動(dòng)穿銷裝置，以在第一耳孔與第二耳孔對(duì)齊時(shí)，自動(dòng)穿入一個(gè)銷軸，以實(shí)現(xiàn)對(duì)天車架的固定。

4.如權(quán)利要求1所述的自平衡直立車載修井機(jī)井架，其特征在于，在所述天車架的穿設(shè)有所述轉(zhuǎn)軸的一端還設(shè)置有掛耳，所述井架下體的下端后側(cè)連接有滑輪支架，所述井架下體的底部還鉸接有調(diào)節(jié)桿，掛耳與調(diào)節(jié)桿之間連接有游車扶正鋼絲繩，游車扶正鋼絲繩繞過滑輪支架，通過調(diào)節(jié)桿繃直游車扶正鋼絲繩。

5.如權(quán)利要求1所述的自平衡直立車載修井機(jī)井架，其特征在于，還包括底座起升機(jī)構(gòu)，底座起升機(jī)構(gòu)設(shè)置在運(yùn)輸車后端的地基上，用于向上頂升支撐所述井架底座的后端。

6.如權(quán)利要求1所述的自平衡直立車載修井機(jī)井架，其特征在于，所述井架底座整體呈梯形結(jié)構(gòu)，其中，朝向運(yùn)輸車前端的一側(cè)向下傾斜設(shè)置，所述井架底座朝向運(yùn)輸車后端的一側(cè)豎向設(shè)置。

7.如權(quán)利要求1所述的自平衡直立車載修井機(jī)井架，其特征在于，所述井架主體總長度最小時(shí)橫臥在運(yùn)輸車上，在所述井架上體位于所述井架下體外且靠近所述井架下體的一側(cè)向下可拆卸連接有前支架，前支架的底部支撐在運(yùn)輸車上。

8.如權(quán)利要求4所述的自平衡直立車載修井機(jī)井架的使用方法，其特征在于，包括如下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種自平衡直立車載修井機(jī)井架及其使用方法，自平衡直立車載修井機(jī)井架包括井架底座、井架主體、自平衡天車及底座起升機(jī)構(gòu)，井架底座固定支撐于車架上，底座起升機(jī)構(gòu)對(duì)上方井架底座、井架主體進(jìn)行支撐，井架主體采用直立套裝式的井架上體和井架下體組合結(jié)構(gòu)，自平衡天車與井架上體之間穿設(shè)轉(zhuǎn)軸，通過旋轉(zhuǎn)油缸驅(qū)動(dòng)繞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，隨井架主體伸縮展開為工作狀態(tài)或收縮為收納狀態(tài)，改變了傳統(tǒng)井架、天車固定安裝方式，自平衡式天車通過工作鋼絲繩繞過兩側(cè)滑輪及車架導(dǎo)輪平衡受力，無需設(shè)置繃?yán)K，各結(jié)構(gòu)能隨車運(yùn)輸提高整移便捷性，減少井場作業(yè)面積，規(guī)避了井架運(yùn)輸超限情況，保證了游車作業(yè)狀態(tài)穩(wěn)定，且能滿足管柱井口自動(dòng)化設(shè)備作業(yè)。

技術(shù)研發(fā)人員：朱顥,饒慶,陳新龍,胡成龍,李哲,徐軍,李云祥,麻棟蘭,謝松宜
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中石化四機(jī)石油機(jī)械有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9