本發(fā)明涉及油氣井運行維護設(shè)備及其周邊配套設(shè)施，特別是涉及一種撬裝式電動修井機。

背景技術(shù)：

1、油氣井在長期運行過程中會出現(xiàn)減產(chǎn)或者停產(chǎn)的各種問題，需要進行常規(guī)的修理作業(yè)和維護性工作，這些工作稱作小修作業(yè)或維護作業(yè)。修井機是修井和井下作業(yè)施工中最基本、最主要的動力來源，隨著石油工業(yè)的快速發(fā)展，國家能源安全對油氣穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)的需求，產(chǎn)量任務(wù)越來越嚴峻，井數(shù)越來越多，修井任務(wù)越來越繁重，修井作業(yè)的內(nèi)涵也不斷發(fā)生變化，與傳統(tǒng)作業(yè)相比，它具有“常規(guī)作業(yè)頻繁、勞動強度大、環(huán)保風險高”的特征。對修井裝備提出了更高的要求，逐步向自動化、清潔環(huán)保方向發(fā)展。

2、傳統(tǒng)修井機采用“柴油機+液力變速箱”的動力方式，機械傳動環(huán)節(jié)多，結(jié)構(gòu)復雜，很容易出現(xiàn)機械問題，維護成本較高，影響作業(yè)的可持續(xù)性和進度。且在作業(yè)中噪音污染較為嚴重，對人體健康有一定的影響。

3、修井機是修井作業(yè)施工中最常用的設(shè)備，傳統(tǒng)修井機是以柴油發(fā)動機作為動力輸出單元，通過分動箱、液力變矩器、萬向軸、角箱、鏈條箱等多級傳動機構(gòu)以帶動滾動的轉(zhuǎn)動，從而帶動游動大鉤的垂直運動。傳統(tǒng)修井機采用“柴油機+液力變速箱”的動力方式，機械傳動環(huán)節(jié)多，結(jié)構(gòu)復雜，很容易出現(xiàn)機械問題，維護成本較高，影響作業(yè)的可持續(xù)性和進度。且在作業(yè)中噪音污染較為嚴重，對人體健康有一定的影響。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種撬裝式電動修井機，以解決上述相關(guān)技術(shù)存在的問題，修井機采用電力驅(qū)動，便于修井機的運轉(zhuǎn)維護，有利于提高修井機的實用性。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

3、本發(fā)明提供一種撬裝式電動修井機，包括撬裝底盤和設(shè)置于所述撬裝底盤上的：

4、動力總成，所述動力總成包括驅(qū)動電機和電池組，所述驅(qū)動電機與所述電池組電連接；

5、井架總成，所述井架總成可轉(zhuǎn)動地與所述撬裝底盤相連，且所述井架總成位于所述撬裝底盤的一端；

6、絞車總成，所述絞車總成靠近所述井架總成設(shè)置；所述絞車總成包括絞車架和主滾筒，所述主滾筒可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于所述絞車架上，且所述驅(qū)動電機利用角傳動箱以及鏈條箱與所述主滾筒傳動相連，所述主滾筒上纏繞有鋼絲繩，所述鋼絲繩的一端與所述主滾筒相連，所述主滾筒轉(zhuǎn)動能夠?qū)崿F(xiàn)所述鋼絲繩的纏繞、釋放，所述鋼絲繩的另一端繞過所述井架總成與游動大鉤相連，所述游動大鉤連接有大鉤驅(qū)動器，所述大鉤驅(qū)動器與所述電池組電連接，所述游動大鉤能夠與吊卡相連，所述吊卡用于抓住、釋放修井工具，以進行油氣井的修理、維護作業(yè)；

7、支撐總成，所述支撐總成包括設(shè)置于所述撬裝底盤底部的多組支腿油缸，每一所述支腿油缸均與液壓站相連，以實現(xiàn)對所述撬裝底盤進行支撐以及調(diào)節(jié)水平，在所述撬裝式電動修井機運輸過程中，所述支腿油缸能夠折疊；

8、氣壓總成，所述氣壓總成能夠為氣壓執(zhí)行機構(gòu)提供氣壓來源。

9、優(yōu)選地，所述驅(qū)動電機采用永磁同步電機動力總成，所述永磁同步電機動力總成包括永磁同步電機、電機冷卻系統(tǒng)以及五檔變速箱，所述永磁同步電機利用所述五檔變速箱與所述主滾筒傳動相連，所述電機冷卻系統(tǒng)用于所述永磁同步電機散熱，所述永磁同步電機與所述電池組電連接。

10、優(yōu)選地，所述撬裝底盤上還設(shè)置有能量回收總成，所述能量回收總成包括傳動機構(gòu)，所述傳動機構(gòu)與所述游動大鉤傳動相連，且所述傳動機構(gòu)與所述永磁同步電機傳動相連，所述游動大鉤下降時，利用所述傳動機構(gòu)帶動所述永磁同步電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，以將所述游動大鉤的重力勢能轉(zhuǎn)化為電能，驅(qū)動所述永磁同步電機作為發(fā)電機回收能量。

11、優(yōu)選地，所述電池組采用磷酸鐵鋰電池；

12、所述電池組的數(shù)量為多組，所述電池組與所述永磁同步電機可拆裝連接。

13、優(yōu)選地，所述撬裝底盤上還設(shè)置有備用動力總成，所述備用動力總成設(shè)置于所述撬裝底盤上，所述備用動力總成包括液壓馬達，所述液壓馬達與所述主滾筒傳動相連，所述液壓馬達與所述液壓站相連；

14、所述氣壓總成包括空氣壓縮機，所述空氣壓縮機以及所述液壓站均與所述電池組電連接。

15、優(yōu)選地，所述撬裝底盤上還設(shè)置有熱管理總成，所述熱管理總成用于為所述動力總成散熱；所述熱管理總成包括散熱風機，所述散熱風機與所述電池組電連接。

16、優(yōu)選地，所述井架總成包括天車，所述天車安裝于所述井架總成的頂部，所述天車包括滑輪組件，所述鋼絲繩繞過所述滑輪組件后與所述游動大鉤連接。

17、優(yōu)選地，所述井架總成還連接有繃繩，所述繃繩的一端與所述井架總成的頂部相連，所述繃繩的另一端能夠錨固于作業(yè)地面的錨固點。

18、優(yōu)選地，撬裝式電動修井機，還包括控制器，所述動力總成、所述絞車總成、所述支撐總成以及所述氣壓總成均與所述控制器通信連接，所述控制器與所述電池組電連接；

19、所述撬裝底盤上還設(shè)置有操作臺。

20、優(yōu)選地，所述電池組還能夠與外部充電機相連。

21、本發(fā)明相對于相關(guān)技術(shù)取得了以下技術(shù)效果：本發(fā)明的撬裝式電動修井機，包括撬裝底盤和設(shè)置于撬裝底盤上的動力總成、井架總成、絞車總成、支撐總成、氣壓總成，其中，動力總成包括驅(qū)動電機和電池組，驅(qū)動電機與電池組電連接；井架總成可轉(zhuǎn)動地與撬裝底盤相連，且井架總成位于撬裝底盤的一端；絞車總成靠近井架總成設(shè)置；絞車總成包括絞車架和主滾筒，主滾筒可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于絞車架上，且驅(qū)動電機利用角傳動箱以及鏈條箱與主滾筒傳動相連，主滾筒上纏繞有鋼絲繩，鋼絲繩的一端與主滾筒相連，主滾筒轉(zhuǎn)動能夠?qū)崿F(xiàn)鋼絲繩的纏繞、釋放，鋼絲繩的另一端繞過井架總成與游動大鉤相連，游動大鉤連接有大鉤驅(qū)動器，大鉤驅(qū)動器與電池組電連接，游動大鉤能夠與吊卡相連，吊卡用于抓住、釋放修井工具，以進行油氣井的修理、維護作業(yè)；支撐總成包括設(shè)置于撬裝底盤底部的多組支腿油缸，每一支腿油缸均與液壓站相連，以實現(xiàn)對撬裝底盤進行支撐以及調(diào)節(jié)水平，在撬裝式電動修井機運輸過程中，支腿油缸能夠折疊；氣壓總成能夠為氣壓執(zhí)行機構(gòu)提供氣壓來源。

22、本發(fā)明的撬裝式電動修井機，采用模塊化設(shè)計，動力總成、井架總成、絞車總成、支撐總成以及氣壓總成均設(shè)置于撬裝底盤上，動力總成包括驅(qū)動電機和電池組，驅(qū)動電機利用角傳動箱以及鏈條箱與主滾筒傳動相連，以帶動絞車總成以及井架總成工作，電池組為驅(qū)動電機以及大鉤驅(qū)動器提供電力來源，支撐總成用于支撐撬裝底盤，保證修井機作業(yè)穩(wěn)定性，氣壓總成為氣壓執(zhí)行機構(gòu)提供氣壓來源，電池組同時為液壓站以及氣壓總成提供電力來源。本發(fā)明的撬裝式電動修井機，為電力驅(qū)動方式，節(jié)能減排，能耗僅占傳統(tǒng)柴油動力修井機的1/4，傳遞效率高，無污染，故障率及維護成本將大大降低。

技術(shù)特征：

1.一種撬裝式電動修井機，其特征在于，包括撬裝底盤和設(shè)置于所述撬裝底盤上的：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的撬裝式電動修井機，其特征在于：所述驅(qū)動電機采用永磁同步電機動力總成，所述永磁同步電機動力總成包括永磁同步電機、電機冷卻系統(tǒng)以及五檔變速箱，所述永磁同步電機利用所述五檔變速箱與所述主滾筒傳動相連，所述電機冷卻系統(tǒng)用于所述永磁同步電機散熱，所述永磁同步電機與所述電池組電連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的撬裝式電動修井機，其特征在于：所述撬裝底盤上還設(shè)置有能量回收總成，所述能量回收總成包括傳動機構(gòu)，所述傳動機構(gòu)與所述游動大鉤傳動相連，且所述傳動機構(gòu)與所述永磁同步電機傳動相連，所述游動大鉤下降時，利用所述傳動機構(gòu)帶動所述永磁同步電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，以將所述游動大鉤的重力勢能轉(zhuǎn)化為電能，驅(qū)動所述永磁同步電機作為發(fā)電機回收能量。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的撬裝式電動修井機，其特征在于：所述電池組采用磷酸鐵鋰電池；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的撬裝式電動修井機，其特征在于：所述撬裝底盤上還設(shè)置有備用動力總成，所述備用動力總成設(shè)置于所述撬裝底盤上，所述備用動力總成包括液壓馬達，所述液壓馬達與所述主滾筒傳動相連，所述液壓馬達與所述液壓站相連；

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的撬裝式電動修井機，其特征在于：所述撬裝底盤上還設(shè)置有熱管理總成，所述熱管理總成用于為所述動力總成散熱；所述熱管理總成包括散熱風機，所述散熱風機與所述電池組電連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的撬裝式電動修井機，其特征在于：所述井架總成包括天車，所述天車安裝于所述井架總成的頂部，所述天車包括滑輪組件，所述鋼絲繩繞過所述滑輪組件后與所述游動大鉤連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的撬裝式電動修井機，其特征在于：所述井架總成還連接有繃繩，所述繃繩的一端與所述井架總成的頂部相連，所述繃繩的另一端能夠錨固于作業(yè)地面的錨固點。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項所述的撬裝式電動修井機，其特征在于：還包括控制器，所述動力總成、所述絞車總成、所述支撐總成以及所述氣壓總成均與所述控制器通信連接，所述控制器與所述電池組電連接；

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的撬裝式電動修井機，其特征在于：所述電池組還能夠與外部充電機相連。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種撬裝式電動修井機，包括撬裝底盤和設(shè)置于撬裝底盤上的動力總成、井架總成、絞車總成、支撐總成、氣壓總成，采用模塊化設(shè)計，動力總成包括驅(qū)動電機和電池組，驅(qū)動電機利用角傳動箱以及鏈條箱與主滾筒傳動相連，以帶動絞車總成以及井架總成工作，電池組為驅(qū)動電機以及大鉤驅(qū)動器提供電力來源，支撐總成用于支撐撬裝底盤，保證修井機作業(yè)穩(wěn)定性，氣壓總成為氣壓執(zhí)行機構(gòu)提供氣壓來源，電池組同時為液壓站以及氣壓總成提供電力來源。本發(fā)明為電力驅(qū)動方式，節(jié)能減排，能耗僅占傳統(tǒng)柴油動力修井機的1/4，傳遞效率高，無污染，故障率及維護成本將大大降低。

技術(shù)研發(fā)人員：李波,王波,柳青,蘇占雄,陳龍龍,管俊,駱嘉鵬,汪勇彪,劉亮,張毛莉,王軍,雷曉燕
受保護的技術(shù)使用者：克拉瑪依眾城石油裝備研究院股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/4