修井作业是油气田企业在采油过程中保证稳产的重要手段,随着石油开采进入到中后期,发生的油井故障频增,增加了修井作业的工作量。目前修井装置的自动化水平低,工人劳动强度大且效率低下。针对以上问题,本文分析了自动化修井的流程,针对最频繁的小修作业,对带立根盒的自动化修井装置进行了设计。本文查阅了大量关于修井作业的文献,提出了修井装置的自动化方案。根据确定的自动化修井装置方案,完成了自动化修井装置的结构设计。设计了液压大钳,能够自动检测接箍位置,并对管柱进行上卸扣。设计了扶正机械手,对下垂的管柱进行扶正。设计了立根盒机械手,实现了管柱在井口和立根盒之间自动排放与存取。设计了桅型井架,并利用ANSYS软件对井架的强度和变形进行了计算,得出井架的位移云图和应力云图。根据修井作业的流程和各部件的动作要求,设计了自动化修井装置的液压控制系统,并对其中的液压元件进行了选型。利用AMESim软件对液压大钳的上扣液压回路和升降液压回路进行了仿真,并对仿真结果进行了分析。最后,利用PLC编程软件对立根盒机械手运移管柱的过程和液压大钳的上卸扣过程进行了编程设计。