一种钻/修井作业新型管杆存储系统的制作方法

1.本实用新型涉及石油工业的机械化修井作业装置，具体地说是一种钻/修井作业新型管杆存储系统。


背景技术：

2.抽油井修井作业是油田在开发生产过程中必不可少一项作业措施。目前，大多数油田使用传统的设备作业，至少需要二名工人通过拉拽及搬运的方式，对抽油管杆进行输送及排放，其工作环境恶劣，工人劳动强度大，并且操作过程中存在安全隐患。其次，油管在移运存储过程中存在原油滴落污染，传统工艺中防止污染的做法是将三防布铺在整个修井作业的地面收集油污，由于三防布造价高，且只能使用一次，造成高额费用。管杆在下井时需2
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3人停工专门进行测量,增加作业工人劳动强度,人为测量、记录时易产生误差。
3.随着社会的进步和环保法的颁发，越来越严格的环保要求和作业规范要求让传统的作业方式越来越难满足新的作业要求标准。各石油机械生产厂家相继研发出了半自动化的修井管杆处理系统。这种设计在实际应用中没有系统考虑整个修井工艺及环保要求，仍需人力对管杆进行排放，并未广泛接受。
4.传统油井的修井作业的缺点如下：
5.1、人工摆放油管，占地面积大，劳动强度高，效率低下。
6.2、现有作业方式需要大量人力资源，且涉及多行业工种协作，平均人力成本为采油行业之最。


技术实现要素：

7.本实用新型为解决背景技术中存在的上述技术问题，而提供一种钻/修井作业新型管杆存储系统，本实用新型具有结构简单，移运方便，安装快速，占地面积小，适用于各种井场布置的优点。
8.本实用新型的技术解决方案是：本实用新型为一种钻/修井作业新型管杆存储系统，其特殊之处在于：所述存储系统包括主体管箱、分层托架结构和管杆摆放系统；分层托架结构设置在主体管箱内，管杆摆放系统设置在主体管箱上部，位于分层托架结构上方，管杆摆放系统包括管杆摆放单元，管杆摆放单元包括垂直驱动装置、横向导轨、两个导向杆和齿条，齿条和两个导向杆分别与横向导轨连接，垂直驱动装置设置在主体管箱上，通过齿轮驱动齿条带动横向导轨上、下移动，两个导向杆分别穿过设置在主体管箱上的两个导向轴承，横向导轨上设置有第一横向链轮、第二横向链轮、第一横向链轮和第二横向链轮上缠绕封闭的横向链条，驱动第一横向链轮的横向驱动装置，第一横向链轮和第二横向链轮设置在横向导轨两端，横向链条上设置有拨叉。
9.优选的，分层托架结构包括立柱，立柱竖直设置在主体管箱底部侧面，所立柱内侧设置有可绕立柱旋转的旋转限位悬臂梁，旋转限位悬臂梁一端与立柱通过柱销连接，另一端为自由端。
10.优选的，存储系统还包括管杆承接系统，管杆承接系统管杆承接系统设置在分层托架结构侧面。
11.优选的，管杆承接系统包括剪刀叉支架、传动轴、驱动传动装置和承接平台，剪刀叉支架设置在主体管箱底部，与管杆输送系统位置对应，承接平台设置剪刀叉支架上，驱动传动装置通过传动轴与剪刀叉支架连接。
12.优选的，管杆摆放单元为两个，平行对称设置在主体管箱上。
13.优选的，两个导向杆底部内侧分别设置有防止导向杆摆动的竖向导轨。
14.优选的，柱销下方设置有弹簧，所述旋转限位悬臂梁自由端下方设置有定位块。
15.优选的，立柱为三个，成间隔设置，每个立柱从上到下依次均对应平行设置有多个旋转限位悬臂梁。
16.优选的，管杆承接系统还包括检测开关，检测开关设置在剪刀叉支架前端。
17.优选的，主体管箱底部铺设钢格栅，将底部分为若干腔体，每一部分底腔结构由型材和钢板制成，主体管箱剩余面为开放式。
18.本实用新型具有以下优点：
19.1、本实用新型结构简单，移运方便，安装快速，占地面积小，适用于各种井场布置；
20.2、本实用新型的管箱是独立的，可以进行任意组合排放，提高排管容量；
21.3、本实用新型设计有管杆自动摆放就位功能，实现管杆的移运、存储，运行过程自动化程度高、智能排管。
附图说明
22.图1为本实用新型的总体结构示意图；
23.图2为本实用新型的分层托架结构示意图；
24.图3为图2的a部放大图；
25.图4为图2的b部放大图；
26.图5为本实用新型的分层托架结构的具体应用示意图；
27.图6为本实用新型的管杆承接系统结构示意图；
28.图7为本实用新型的管杆摆放系统结构示意图；
29.图8为图7的c部放大图；
30.图9为本实用新型的管杆摆放系统的侧面视图。
31.附图标记说明如下：
32.101、主体管箱；103、分层托架结构；104、管杆承接系统；105、管杆摆放系统；
33.301、旋转限位悬臂梁；302、柱销；304、立柱；305、弹簧；306、定位块；
34.401、剪刀叉支架；402、传动轴；403、驱动传动装置；404、承接平台；405、检测开关；
35.501、横向驱动装置；502、竖向导轨；503、导向杆；504、导向轴承；505、垂直驱动装置；506、横向导轨；507、齿轮；508、齿条；509、第一横向链轮；510、第二横向链轮；511、横向链条；512、拨叉。
具体实施方式
36.下面结合附图和具体实施例，对本实用新型的总体方案作进一步的详细说明：
37.参见图1，本实用新型包括主体管箱101、分层托架结构103、管杆承接系统104和管杆摆放系统105。分层托架结构103和管杆承接系统104均设置在主体管箱101内，管杆承接系统104设置在分层托架结构103侧面，管杆摆放系统105设置在主体管箱101上部，位于分层托架结构103上方。
38.主体管箱101为型钢焊接而成，底部铺设钢格栅，尾部为封闭式，剩余面为开放式，底部分为若干腔体，每一部分底腔结构由型材和钢板制成，底部腔是一个污存储腔体，主体管箱101具有有吊装功能和废液收容功能；主体管箱101前端放置在靠近井口处，管杆承接系统104承接由上一个流程送来的管杆，管杆摆放系统105设置在主体管箱101的顶部，管杆摆放系统105主要移运经管杆承接系统104运送来的管杆，管杆摆放系统105会将油管或油杆依次摆放到设置于主体管箱101内的分层托架系统103上，当所有油管收纳入主体管箱101中，并完成清洗和维护后，管杆摆放系统105依次将管杆摆放在管杆承接系统104上，由管杆承接系统104移出主体管箱101，返回井口处。
39.下面我们结合图2、3、4、5，对本实用新型的分层托架结构103具体说明：
40.参见图2、3、4，分层托架结构103主要作用是分层摆放管杆，此结构架设在主体管箱101一侧内壁，分层托架103包括立柱304和旋转限位悬臂梁301，立柱304竖直设置在主体管箱101底座侧面，立柱304内侧设置旋转限位悬臂梁301，旋转限位悬臂梁301一端与立柱304通过柱销302连接，另一端为自由端。旋转限位悬臂梁301可以为多个，工作时，人工将旋转限位悬臂梁301旋转至横向位置，未工作时，旋转限位悬臂梁301为收起状态，在主体管箱101侧壁平行位置，避开垂直运动件，旋转限位悬臂梁301即为实现管杆分层摆放的管杆架。旋转限位悬臂梁301上下两侧间的间距根据实际需求设计，在使用过程中起到对管杆的支撑作用。旋转限位悬臂梁301间隔一定距离分别固定在立柱304之间，配合用于实现分层摆放管杆的作用，
41.在较佳实施例中，旋转限位悬臂梁301与柱销302连接的一端下方设置有弹簧305，自由端下方设置有定位块306。工作时旋转限位悬臂梁301旋转至横向位置，摆放油管或油杆，弹簧305收缩，旋转限位悬臂梁301下部通过定位块306压在下层旋转限位悬臂梁301上，定位块306起支撑油管和油杆的作用。
42.参见图5，在本实用新型的一个应用实施例中，立柱304为三个，成间隔设置，每个立柱304从上到下依次均对应平行设置有8个旋转限位悬臂梁301。24个旋转限位悬臂梁301构成8层分层托架结构，上面5层摆放油管，下部3层摆放油杆。三个立柱304之间的间距均大于限位悬臂梁301的长度，使限位悬臂梁301不工作时，即不摆放管杆时，旋转回收在立柱304之间。
43.下面我们结合图6，对管杆承接系统104具体说明：
44.参见图6，管杆承接系统104用来承接上一道工序送来的管杆，承运上下运送，此结构架设在主体管箱101内部，包括剪刀叉支架401、传动轴402、驱动传动装置403、承接平台404和检测开关405，剪刀叉支架401设置在主体管箱101底部结构件上，与管杆输送系统102位置对应，承接平台404设置剪刀叉支架401上，驱动传动装置403通过传动轴402与剪刀叉支架401连接，检测开关405设置在剪刀叉支架401前端。
45.在较佳实施例中，剪刀叉支架401、传动轴402和承接平台404均为两个，分别设置在驱动传动装置403两侧，驱动传动装置403两端分别通过两个传动轴402接两个剪刀叉支
架401的底部。
46.工作时，驱动传动装置403驱动传动轴402将剪刀叉支架401顶起，带动承接平台404到达设置高度，接撑油管、油杆，承接平台404拖动油管或油杆沿主体管箱101垂直上下运行，直到油管或油杆离开检测开关405后，控制系统107判定管杆运送到位。
47.下面我们结合图7、8、9，对本实用新型的管杆摆放系统105具体说明：
48.参见图7、8、9，管杆摆放系统105是一套油管、油杆两用的移运系统，此系统架设在主体管箱101顶部，管杆摆放系统105包括管杆摆放单元，管杆摆放单元包括垂直驱动装置505、横向导轨506、两个导向杆503和齿条508，齿条508和两个导向杆503分别与横向导轨506连接，垂直驱动装置505设置在主体管箱101上，通过齿轮507驱动齿条508带动横向导轨506上、下移动，两个导向杆503分别穿过设置在主体管箱101上的两个导向轴承504，两个导向杆503底部内侧分别设置有防止导向杆503摆动的竖向导轨502，横向导轨506上设置有第一横向链轮509、第二横向链轮510、第一横向链轮509和第二横向链轮510上缠绕封闭的横向链条511，驱动第一横向链轮509的横向驱动装置501，第一横向链轮509和第二横向链轮510设置在横向导轨506两端，横向链条511上设置有拨叉512，拨叉512负责拨动管杆进、出。垂直驱动装置505与横向驱动装置501均为电机。
49.在本实用新型的较佳实施例中，管杆摆放单元为两个，平行对称设置在主体管箱101上。
50.本实用新型工作时，首先将分层托架结构103中的旋转限位悬臂梁301人工旋转至横向位置，管杆承接系统104的承接平台404承接管杆后，升至与旋转限位悬臂梁301平行的位置，此时管杆摆放系统105中的两个管杆摆放单元中的垂直驱动装置505驱动齿轮507，齿轮507驱动齿条508，带动横向导轨506同步上、下移动，在此过程中，导向杆503及导向轴承504，起到导向定位作用，当横向导轨506移动至承接平台404承接的管杆上方时，横向驱动装置501驱动第一横向链轮509和第二横向链轮510、同步带动横向链条511上的拨叉512移动，拨动管杆从管杆承接系统104的承接平台404上进入旋转限位悬臂梁301，使管杆滑动进入管位，拨动到位后，通过垂直驱动装置505提升横向导轨506，将拨叉512移动到承接平台404的下一个待拨动的管杆上方，垂直驱动装置505下降横向导轨506，横向驱动装置501开始工作，拨叉512将待拨动的管杆拨动，从管杆承接系统104的承接平台404上进入旋转限位悬臂梁301，如此往复，依次摆放，将同一旋转限位悬臂梁301上的管杆摆满，摆满后，将摆满旋转限位悬臂梁301的上方一层的旋转限位悬臂梁旋转至横向位置，管杆摆放系统105和管杆承接系统104的承接平台404均上移一层，继续依次将管杆摆放至该旋转限位悬臂梁，重复以上过程，直至将管杆摆放完毕。
51.管杆运出主体管箱101的过程中，运行方向与存储刚好相反，管杆摆放系统105中的两个管杆摆放单元中的垂直驱动装置505驱动齿轮507，齿轮507驱动齿条508，带动横向导轨506移动至分层托架结构103中最上层的旋转限位悬臂梁301上方,管杆承接系统104的承接平台404上移至与最上层的旋转限位悬臂梁301平齐,横向驱动装置501驱动第一横向链轮509和第二横向链轮510、同步带动横向链条511上的拨叉512反向移动,将旋转限位悬臂梁301上的整层管杆拨动到承接平台404上,然后人工将最上层的旋转限位悬臂梁301旋转收起，然后将管杆摆放系统105和管杆承接系统104的承接平台404均下移一层，继续依次将下一层的旋转限位悬臂梁301上存放的管杆拨动到承接平台404上，依次类推，最后由管
杆承接系统104将管杆运出主体管箱101。
52.本实用新型内容及上述实施例中未具体叙述的技术内容同现有技术。
53.以上，仅为本实用新型公开的具体实施方式，但本实用新型公开的保护范围并不局限于此，本实用新型公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。