[0001] 本发明涉及油气井运行维护设备及其周边配套设施技术领域，特别是涉及一种撬装式电动修井机。

[0002] 油气井在长期运行过程中会出现减产或者停产的各种问题，需要进行常规的修理作业和维护性工作，这些工作称作小修作业或维护作业。修井机是修井和井下作业施工中最基本、最主要的动力来源，随着石油工业的快速发展，国家能源安全对油气稳产、增产的需求，产量任务越来越严峻，井数越来越多，修井任务越来越繁重，修井作业的内涵也不断发生变化，与传统作业相比，它具有“常规作业频繁、劳动强度大、环保风险高”的特征。对修井装备提出了更高的要求，逐步向自动化、清洁环保方向发展。

[0003] 传统修井机采用“柴油机+液力变速箱”的动力方式，机械传动环节多，结构复杂，很容易出现机械问题，维护成本较高，影响作业的可持续性和进度。且在作业中噪音污染较为严重，对人体健康有一定的影响。

[0004] 修井机是修井作业施工中最常用的设备，传统修井机是以柴油发动机作为动力输出单元，通过分动箱、液力变矩器、万向轴、角箱、链条箱等多级传动机构以带动滚动的转动，从而带动游动大钩的垂直运动。传统修井机采用“柴油机+液力变速箱”的动力方式，机械传动环节多，结构复杂，很容易出现机械问题，维护成本较高，影响作业的可持续性和进度。且在作业中噪音污染较为严重，对人体健康有一定的影响。

[0034] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0035] 本发明的目的是提供一种撬装式电动修井机，以解决上述相关技术存在的问题，修井机采用电力驱动，便于修井机的运转维护，有利于提高修井机的实用性。

[0036] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

[0037] 实施例一

[0038] 本实施例提供一种撬装式电动修井机100，包括撬装底盘和设置于撬装底盘上的动力总成2、井架总成8、绞车总成4、支撑总成、气压总成，其中，动力总成2包括驱动电机和电池组1，驱动电机与电池组1电连接；井架总成8可转动地与撬装底盘相连，且井架总成8位于撬装底盘的一端；绞车总成4靠近井架总成8设置；绞车总成4包括绞车架和主滚筒，主滚筒可转动地设置于绞车架上，且驱动电机利用角传动箱18以及链条箱17与主滚筒传动相连，主滚筒上缠绕有钢丝绳，钢丝绳的一端与主滚筒相连，主滚筒转动能够实现钢丝绳的缠绕、释放，钢丝绳的另一端绕过井架总成8与游动大钩6相连，游动大钩6连接有大钩驱动器，大钩驱动器与电池组1电连接，游动大钩6能够与吊卡7相连，吊卡7用于抓住、释放修井工具，以进行油气井的修理、维护作业；支撑总成包括设置于撬装底盘底部的多组支腿油缸，每一支腿油缸均与液压站3相连，以实现对撬装底盘进行支撑以及调节水平，在撬装式电动修井机100运输过程中，支腿油缸能够折叠；气压总成能够为气压执行机构提供气压来源。

[0039] 本发明的撬装式电动修井机100，采用模块化设计，动力总成2、井架总成8、绞车总成4、支撑总成以及气压总成均设置于撬装底盘上，动力总成2包括驱动电机和电池组1，驱动电机利用万向传动轴13、角传动箱18以及链条箱17与主滚筒传动相连，以带动绞车总成4以及井架总成8工作，电池组1为驱动电机以及大钩驱动器提供电力来源，支撑总成用于支撑撬装底盘，保证修井机作业稳定性，气压总成为气压执行机构提供气压来源，电池组1同时为液压站3以及气压总成提供电力来源。本发明的撬装式电动修井机100，为电力驱动方式，节能减排，能耗仅占传统柴油动力修井机的1/4，传递效率高，无污染，故障率及维护成本将大大降低。

[0040] 在本具体实施方式中，驱动电机采用永磁同步电机动力总成，永磁同步电机动力总成包括永磁同步电机、电机冷却系统以及五档变速箱，永磁同步电机利用五档变速箱与主滚筒传动相连，电机冷却系统用于永磁同步电机散热，永磁同步电机与电池组1电连接。永磁同步电机动力总成具有体积小、重量轻等特点，其五档变速箱可以满足修井作业过程中不同速度、不同钩载的要求。

[0041] 需要强调的是，撬装底盘上还设置有能量回收总成，能量回收总成包括传动机构，传动机构与游动大钩6传动相连，且传动机构与永磁同步电机传动相连，游动大钩6下降时，利用传动机构带动永磁同步电机的转子转动，以将游动大钩6的重力势能转化为电能，驱动永磁同步电机作为发电机回收能量，回收的电能储存在电池组1中。设置能量回收总成，回收重力势能转化为电能，节约能源，进一步提高了撬装式电动修井机100的适应性。

[0042] 还需要说明的是，电池组1采用磷酸铁锂电池，磷酸铁锂电池具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长、安全性能好、自放电率小、无记忆效应的优点，以进一步提高动力总成2的工作可靠性。在本发明可实现的其他具体实施方式中，还可以采用其他类型的电池组1。

[0043] 在实际应用中，电池组1的数量可设置为多组，电池组1与永磁同步电机可拆装连接，便于根据具体的工况调整电池组1的工作状态以及更换电池组1，同时方便储存电能，进一步保证了动力总成2能够提供稳定的电力来源。

[0044] 与此同时，撬装底盘上还设置有备用动力总成12，备用动力总成12设置于撬装底盘上，备用动力总成12包括液压马达，液压马达与主滚筒传动相连，液压马达与液压站3相连；备用动力总成12利用液压站3提供动力源，当动力总成2出现故障时，备用动力总成12可以使用以暂代动力输出，驱动绞车总成4运动，解决突发状况。

[0045] 在实际应用中，气压总成包括空气压缩机15，空气压缩机15以及液压站3均与电池组1电连接，电池组1为液压站3和气压总成提供电力来源。

[0046] 为了保证撬装式电动修井机100的工作可靠性，撬装底盘上还设置有热管理总成，热管理总成用于为动力总成2散热；热管理总成包括散热风机14，散热风机14与电池组1电连接，以解决动力总成2等工作模块的散热问题。

[0047] 其中，井架总成8包括天车5，天车5安装于井架总成8的顶部，天车5包括滑轮组件，钢丝绳绕过滑轮组件后与游动大钩6连接，天车5和游动大钩6相配合，完成悬吊和起下井内管柱等，保证修井作业的顺利进行。

[0048] 为了提高撬装式电动修井机100的安全系数，井架总成8还连接有绷绳19，绷绳19的一端与井架总成8的顶部相连，绷绳19的另一端能够锚固于作业地面的锚固点，保证修井机作业时的稳定性和安全性。

[0049] 本实施例的撬装式电动修井机100，还包括控制器，动力总成2、绞车总成4、支撑总成以及气压总成均与控制器通信连接，控制器与电池组1电连接；利用控制器控制各工作模块的工作状态，提高修井机的自动化程度。在本具体实施方式中，控制器靠近电池组1设置。此处需要解释说明的是，控制器以及控制器的结构和工作方式均为本领域技术人员的惯用手段，此处不再赘述。

[0050] 为了方便操作，撬装底盘上还设置有操作台9，操作集中于操作台9，提高了操作便捷性。

[0051] 为了方便充电，电池组1还能够与外部充电机相连，以保证撬装式电动修井机100的续航能力。

[0052] 本发明的撬装式电动修井机100是以电力为基础，然后配以动力总成2(驱动电机+变速箱)，替换柴油机、分动箱、液力变矩器，使其传动链减少，传动效率提高。同时因采用的电机驱动方式，不存在燃后尾气排放、噪音污染，且电机维护成本、故障率将显著降低。因电机的特点，可以在不使用时不耗电能，而柴油动力必须时刻启动中，以备使用。修井机的电动化可以有效的解决环境保护、节能等问题，同时随着新能源技术的发展，电动化将能成为石油特种装备行业中的另一种趋势。

[0053] 实施例二

[0054] 本实施例提供一种修井系统，包括实施例一的撬装式电动修井机100，还包括平板车200，利用平板车200对撬装式电动修井机100进行转运。转运过程中，支撑总成的支腿油缸折叠收起，当到达作业地点时，支撑总成的支腿油缸伸出并升高，以支撑撬装底盘。在本具体实施方式中，支腿油缸具体包括主支撑腿10、前支撑腿16和后支撑腿11，主支撑腿10设置于井架总成8一端，前支撑腿16以及后支撑腿11均能够伸出撬装底盘外，以保证支撑稳定性。

[0055] 本实施例的修井系统，节约了修井设备的成本及配套费用，因为不涉及到整车及底盘，不用上公告备案，不用车辆年检，每年可以有效降低车辆检验检测费用。

[0056] 本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。