[发明专利]一种适用于带压修井作业的辅助起下管设备及作业方法

权利要求书

1.一种适用于带压修井作业的辅助起下管设备，其特征在于，所述的辅助起下管设备包括油管(1)，上下管柱接箍探测器(2、9)，上下端板(11、10)，上下管柱夹持装置(3、6)，上下起下管柱油缸(4、8)，升降机构(7)，支撑立柱(5)；

所述的上下端板(11、10)结构相同，其中心处均设有一通孔，用于通过油管(1)；上下端板(11、10)内侧的两个端角处安装用于连接起下管柱油缸的铰接座；支撑立柱(5)安装在上下端板(11、10)之间，并在支撑立柱(5)上安装四个行程开关，其中两个行程开关安装在靠近上下端板(11、10)的位置，分别为上部分上行程开关、下部分下行程开关，另外两个安装在支撑立柱(5)的中部，上方为上部分下行程开关，下方为下部分上行程开关；

所述的上起下管柱油缸(8)的油缸体与下端板(10)连接，油缸杆与上管柱夹持装置(3)连接；下起下管柱油缸(4)的油缸体与上端板(11)连接，油缸杆与下管柱夹持装置(6)连接；上下起下管柱油缸(8、4)均与液压控制柜相连，并且均通过液压控制柜控制上下起下管柱油缸(8、4)的油杠杆的伸出和缩回，带动上下管柱夹持装置(3、6)的升起和下降；所述上下管柱夹持装置(3、6)与支撑立柱(5)通过升降机构(7)连接，上下管柱夹持装置(3、6)沿支撑立柱(5)上下移动，上下管柱夹持装置(3、6)均与液压控制柜相连，并且均通过液压控制柜的控制实行对油管的夹持和松放的动作；

所述上下管柱接箍探测器(2、9)安装在上下端板(11、10)外侧，并分别与电气控制柜相连；上下管柱接箍探测器(2、9)在起下油管的过程中用于检测油管接箍的位置，并发出电信号给电气控制柜，电气控制柜配合液压控制柜控制上下起下管柱油缸(4、8)和上下管柱夹持装置(3、6)的动作，使油管接箍能安全通过。

2.根据权利要求1所述的所述的一种适用于带压修井作业的辅助起下管设备，其特征在于，所述的上下端板(11、10)的两个端角处加工通槽，用于避免上下端板(11、10)与上下起下管柱油缸(4、8)的油杠杆连接座产生干涉。

3.根据权利要求1或2所述的所述的一种适用于带压修井作业的辅助起下管设备，其特征在于，所述的升降机构采用复合滚子轴承结构或者采用导轨滑块机构。

4.采用权利要求1-3任一所述的适用于带压修井作业的辅助起下管设备的作业方法，其特征在于以下步骤：

第一步，升起抽管柱作业

1.1)启动辅助起下管设备，上下管柱夹持装置(3、6)处于初始工作位置，当上起下管柱油缸(8)的油缸杆外端接触到上部分上行程开关，且下起下管柱油缸(4)的油缸杆外端接触到下部分下行程开关时，此时上管柱夹持装置(3)位于靠近上端板的位置，下管柱夹持装置(6)位于靠近下端板的位置；

1.2)开始作业后，下管柱夹持装置(6)夹持管柱向上移动，同时上管柱夹持装置(3)在不夹紧管柱的状态下向下移；

1.3)当下起下管柱油缸(4)的油缸杆外端接触到下部分上行程开关，且上起下管柱油缸(8)的油缸杆外端接触到上部分下行程开关时，上管柱夹持装置(3)夹持住管柱，然后下管柱夹持装置(6)松开管柱；上管柱夹装置3夹持管柱开始向上移至初始工作位置，同时下管柱夹持装置(6)在不夹紧管柱的状态下向下移至初始工作位置；

1.4)在下管柱接箍探测器(9)无检测信号的时间段，重复步骤1.2)和步骤1.3)；

1.5)当下管柱接箍探测器(9)检测到管柱接箍发出检测信号时，上下管柱夹持装置先后分别回到各自的初始位置；此过程包括两种情况：

a.当上管柱夹持装置(3)处于夹持管柱状态，下管柱夹持装置(6)处于松开状态时，下管柱夹持装置(6)先移动到初始位置后夹紧油管，然后上管柱夹持装置(3)在不夹紧管柱的状态下移动到初始位置；

b.当下管柱夹持装置(6)处于夹持管柱状态，上管柱夹持装置(3)处于松开状态时，上管柱夹持装置(3)先移动到初始位置后夹紧油管，然后下管柱夹持装置(6)在不夹紧管柱的状态下移动到初始位置；

1.6)再重复步骤1.2)和步骤1.3)继续升起管柱作业，直到提出所有管柱后再关闭设备；

第二步，下入抽管柱作业

2.1)启动辅助起下管设备，上下管柱夹持装置(3、6)处于初始工作位置，即当上起下管柱油缸(8)的油缸杆外端接触到上部分上行程开关，且下起下管柱油缸(4)的油缸杆外端接触到下部分下行程开关时，此时上管柱夹持装置(3)位于靠近上端板的位置，下管柱夹持装置(6)位于靠近下端板的位置；

2.2)开始作业后，上管柱夹持装置(3)夹持管柱向下移动，同时下管柱夹持装置(6)在不夹紧管柱的状态下向上移；

2.3)当下起下管柱油缸(4)的油缸杆外端接触到下部分上行程开关且上起下管柱油缸(8)的油缸杆外端接触到上部分下行程开关时，下管柱夹持装置(6)夹持住管柱，然后上管柱夹持装置(3)松开管柱；下管柱夹持装置(6)夹持管柱开始向下移至初始工作位置，同时上管柱夹持装置(3)在不夹紧管柱的状态下向上移至初始工作位置；

2.4)在上管柱接箍探测器(2)无检测信号的时间段，重复步骤2.2)和步骤2.3)；

2.5)当上管柱接箍探测器(2)检测到管柱接箍发出检测信号时，上下管柱夹持装置先后分别回到各自的初始位置；此过程包括两种情况：

a.当上管柱夹持装置(3)处于夹持管柱状态，下管柱夹持装置(6)处于松开状态时，下管柱夹持装置(6)先移动到初始位置后夹紧油管，然后上管柱夹持装置(3)在不夹紧管柱的状态下移动到初始位置；

b.当下管柱夹持装置(6)处于夹持管柱状态，上管柱夹持装置(3)处于松开状态时，上管柱夹持装置(3)先移动到初始位置后夹紧油管，然后下管柱夹持装置(6)在不夹紧管柱的状态下移动到初始位置；

2.6)再重复步骤2.2)和步骤2.3)继续下入管柱作业，直到管柱的自重可以克服井下油气的压力后关闭设备。