[发明专利]用于油气井井喷失控着火后的井口拆装机器人及使用方法

说明书

本发明公开了一种用于油气井井喷失控着火后的井口拆装机器人及使用方法，涉及油气井井喷失控救援技术领域，机器人包括行走装置、履带底盘、主控制箱、机械臂控制箱、机械臂组件、远程遥控终端、护罩和蓄电池，主控制箱、机械臂控制箱、机械臂组件安装在履带底盘上，护罩与履带底盘固定，机械臂组件连接有夹持装置，夹持装置另一端连接工具头，行走装置带动履带底盘上的结构移动，机械臂控制箱与机械臂组件控制连接，主控制箱与行走装置、机械臂控制箱、远程遥控终端和蓄电池控制连接，解决了井喷失控着火后，现有设备精细完成螺栓切割、安装等新旧井口更换作业困难的问题，且本拆装机器人替代人员进行近井口操作，最大程度的保证作业人员安全。

技术领域

本发明涉及油气井井喷失控救援技术领域，具体涉及用于油气井井喷失控着火后的井口拆装机器人及使用方法。

背景技术

井喷失控着火是油气勘探开发领域风险最大的事故，是中国石油天然气集团公司八大安全风险之首。一旦发生井喷失控着火，将会在人员、环境、生态、资源等方面造成灾难性危害，给油气企业带来极其恶劣的社会影响和极其巨大的经济损失，必须迅速加以控制。

目前，井喷失控着火后，需拆除旧井口再安装新井口，现有的井口拆除装置通常采用远距离水力喷砂切割装置进行拆除，但采用该种设备及目前的拆除方式存在切割不精细的问题，这种拆除方式适用于切割升高短节、防喷器等大型装置，但不适用于切割螺栓这种精细操作。拆除旧井口螺栓时，抢险人员需手持切割装置近井口拆除螺栓，而井口周围可能“气、火同存”，横向火乱窜，抢险人员作业风险极高、作业时间长，稍不注意可能导致人员烧伤，抢险人员面临极大的心理压力和安全风险；另外，现有新井口安装是通过大型装置完成新旧法兰对中后，仍需要抢险人员近井口安装螺栓，此时井口周围往往还有余气或余火喷出，作业环境极其恶劣，人员安全风险极高。

国家知识产权局于2020年6月19日公开了一件申请号为“CN201822108314.X”，名称为“一种用于井喷救援工作的六自由度机械臂”的实用新型专利，公开了一种用于井喷救援工作的六自由度机械臂，其特征是：包括钳子，第一中间连接关节（2），第二中间连接关节（3），第三中间连接关节（4），第四中间连接关节（5），固定基座，第一单轴舵机（7），第二单轴舵机（11），第三单轴舵机（12），第一双轴舵机（8），第二双轴舵机（9），第三双轴舵机（10），所述的固定基座与机器车身主体用螺丝相连，所述的第一单轴舵机与固定基座用螺丝相连，位于固定基座里面，所述的第四中间连接关节与固定基座用螺丝相连，所述的第一双轴舵机、第二双轴舵机、第三双轴舵机与第三中间连接关节、第二中间连接关节、第一中间连接关节均用螺丝相连，所述的第二单轴舵机与第一中间连接关节用螺丝相连，所述的第三单轴舵机用螺丝与钳子相连，位于钳子上面从而控制钳子的开闭。前述方案中，提出了一种用于井喷救援工作的机械臂，解决现有的一些机械臂灵活性差不能应对现场相应的复杂工作需要的问题，与传统的机械臂相比，它质量更轻，造价更低，灵活性大大提高。

而上述机械臂用在井喷失控着火的环境中仍存在很多问题，比如夹持超高压水力喷砂切割装置不稳定等问题。可见井喷失控的救援工作一直是油气勘探的重要研究课题。

因此，亟需设计了一种适用于油气井井喷失控着火后的井口拆装机器人，能够精细完成螺栓切割、新井口法兰紧固和安装等操作，实现切割旧井口装置螺栓、紧固新井口装置法兰等作业，满足极端抢险环境下的拆除旧井口装置、安装新井口装置的需要，可替代人员进行近井口操作，最大程度的保证作业人员安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于油气井井喷失控着火后的井口拆装机器人及使用方法，解决了现有技术中油气井井喷失控着火后，安全拆除旧井口再安装新井口的问题，满足极端抢险环境下的清障需要，以替代人员进行近井口操作，最大程度的保证作业人员安全。

本发明通过下述技术方案实现：