CN102518396A - 一种自动钻机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种4000米～9000米大型石油钻机，特别涉及一种自动钻机。该钻机的液压站安装在载车一侧，载车后端连接起升装置，底座后端通过载车连接耳板连接载车，上面与井架相连，侧面安装有司钻房，前端设有钻杆盒；钻杆盒内可存放钻杆，钻杆盒立于钻杆排放***周围，井架通过液缸与载车相连接，井架包括井架下段和井架上段，井架下段通过销子与载车连接，井架下段内装有液缸，井架上段可在井架下段内上下滑动，井架上段上安装有顶驱导轨，顶驱装置安装在顶驱导轨内，井架上段顶端安装有天车。本发明实现了全自动操作，节约常规钻机的一半以上的操作人员，简化结构，运输安装简单方便。克服了现有传统钻机操作复杂，运输安装用人多，费时费力的不足。

Description

一种自动钻机

技术领域：

本发明涉及一种4000米～9000米大型石油钻机，特别涉及一种自动钻机。

背景技术：

目前世界上约有6000台陆地钻机，95％以上都是传统钻机，国内生产的钻机主要包括机械驱动、直流电驱动和交流电驱动三种，全部都是传统钻机，一台传统钻机操作需要司钻、内钳、外钳、井架工、场地工等，需要多人协调配和，体力工作较多，且很不安全。同时，传统钻机是块装结构，运输时要拆分为多块，安装复杂，用人多，时间长，工作强度大。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是提供一种自动钻机，该钻机实现了全自动操作，节约常规钻机的一半以上的操作人员，简化结构，运输安装简单方便。克服了现有传统钻机操作复杂，运输安装用人多，费时费力的不足。

本发明所采取的技术方案是：一种自动钻机，包括液压站、载车、司钻房和井架；液压站安装在载车一侧，载车后端连接起升装置，底座后端通过载车连接耳板连接载车，上面与井架相连，侧面安装有司钻房，前端设有钻杆盒；钻杆盒内可存放钻杆，钻杆盒立于钻杆排放***周围，井架通过液缸与载车相连接，井架包括井架下段和井架上段，井架下段通过销子与载车连接，井架下段内装有液缸，井架上段可在井架下段内上下滑动，井架上段上安装有顶驱导轨，顶驱装置安装在顶驱导轨内，井架上段顶端安装有天车，钢丝绳固定端固定在载车上，钢丝绳绕过天车，钢丝绳一端与钢丝绳固定端相连接，另一端与顶驱装置相连接；底座包括支撑、小鼠洞和井口自动化工具，井口自动化工具包括钻盘、铁钻工和自动卡瓦。

起升装置包括四个液力支脚，起升装置侧面设有控制盘。

天车包括八个滑轮。

小鼠洞内设计有自动卡盘。

顶驱装置包括支架和顶驱，支架后面安装有导向轮，导向轮能够在顶驱导轨上滑动，支架上端连接钢丝绳，前面通过旋转轴连接有两个刚性臂，两个刚性臂的另一端通过旋转轴连接顶驱，液缸一端连接在支架本体下端，另一端连接在一个刚性臂上。

本发明的有益效果是：本发明由于采用了电子自动化控制和液压传动的方式，因而实现了钻机的全自动化，司钻在司钻房内可以完成所有设备的自动和手动控制以及钻机主要部分的监控，节约了常规钻机的一半以上的操作人员，减轻了工人的劳动强度，减少了钻机的安全隐患。由于采用了井架、顶驱和拖车整体化设计，因而具有简化结构，运输安装简单方便的效果。

附图说明：

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为本发明井架的运输状态示意图。

图4为本发明井架的结构示意图。

图5为图4的左视图。

图6为本发明底座的结构示意图。

图7为图6的右视图。

图8为图6的俯视图。

具体实施方式：

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8所示，一种自动钻机，包括液压站1、载车2、司钻房4和井架5；液压站1安装在载车2一侧，液压站1使用网电或发电机，为整个钻机提供液压动力；载车2后端连接起升装置10，起升装置10包括四个液力支脚，负责载车2和底座3起升到工作位置，起升装置10侧面设有控制盘提供机械锁定，可以在起升到位后进行机械锁定；底座3后端通过载车连接耳板16连接载车2，上面与井架5相连，侧面安装有司钻房4，全部的操作控制都由司钻在司钻房4内远控完成，全天侯的司钻房4集成了电子化的用户友好界面，实现各种控制、操作、切换和监视功能；底座3前端设有钻杆盒6，钻杆盒6内可存放钻杆，钻杆盒6立于钻杆排放***7周围，钻井过程中钻杆从钻杆盒6内取出，由钻杆排放***7运送到井口，起钻时，钻杆又被放入钻杆盒6内，代替了常规钻机的二层台，钻杆盒6放倒后可以直接装车运输，大大节约了运输时间；井架5通过液缸与载车2相连接，可以使井架5起升到工作位置和下放到载车2上，这样可使钻机搬迁速度快，效率高；井架5包括井架下段11和井架上段14，井架下段11通过销子与载车2连接，井架下段11内装有液缸13，液缸13负责为井架上段14提供推力，在钻井中提供提升力，液缸13有四个速度，具备自动送钻功能，支持恒钻压自动送钻、恒钻速自动送钻两种方式；井架上段14可在井架下段11内上下滑动，井架上段14上安装有顶驱导轨，顶驱装置9安装在顶驱导轨内，井架上段14顶端安装有天车15，天车15包括八个滑轮，钢丝绳固定端12固定在载车2上，和井架升缩力配合，负责为顶驱提供拉力；钢丝绳绕过天车15，钢丝绳一端与钢丝绳固定端12相连接，另一端与顶驱装置9相连接；底座3包括支撑17、小鼠洞18和井口自动化工具19，支撑17是伸缩结构，底座3起升后，伸缩支撑可以自动液压锁定，加强底座3的支撑力；小鼠洞18内设计有自动卡盘，可以自动完成钻杆固定，无需钻工操作；井口自动化工具19包括钻盘、铁钻工和自动卡瓦。顶驱装置9包括支架和顶驱，支架后面安装有导向轮，导向轮能够在顶驱导轨上滑动，支架上端连接钢丝绳，前面通过旋转轴连接有两个刚性臂，两个刚性臂的另一端通过旋转轴连接顶驱，液缸一端连接在支架本体下端，另一端连接在一个刚性臂上。顶驱为钻井过程中提供扭矩，可以将钻井液打入旋转的钻杆中，在钻井施工和起下钻过程中，顶驱可以从井口移动钻杆到小鼠洞18或者从小鼠洞18移动钻杆到井口。

本发明运输时，载车2前端可以和牵引车8连接进行牵引。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种自动钻机，包括液压站(1)、载车(2)、司钻房(4)和井架(5)；其特征在于：液压站(1)安装在载车(2)一侧，载车(2)后端连接起升装置(10)，底座(3)后端通过载车连接耳板(16)连接载车(2)，上面与井架(5)相连，侧面安装有司钻房(4)，前端设有钻杆盒(6)；钻杆盒(6)内可存放钻杆，钻杆盒(6)立于钻杆排放***(7)周围，井架(5)通过液缸与载车(2)相连接，井架(5)包括井架下段(11)和井架上段(14)，井架下段(11)通过销子与载车(2)连接，井架下段(11)内装有液缸(13)，井架上段(14)可在井架下段(11)内上下滑动，井架上段(14)上安装有顶驱导轨，顶驱装置(9)安装在顶驱导轨内，井架上段(14)顶端安装有天车(15)，钢丝绳固定端(12)固定在载车(2)上，钢丝绳绕过天车(15)，钢丝绳一端与钢丝绳固定端(12)相连接，另一端与顶驱装置(9)相连接；底座(3)包括支撑(17)、小鼠洞(18)和井口自动化工具(19)，井口自动化工具(19)包括钻盘、铁钻工和自动卡瓦。

2.按照权利要求1所述的自动钻机，其特征在于：所述起升装置(10)包括四个液力支脚，起升装置(10)侧面设有控制盘。

3.按照权利要求1所述的自动钻机，其特征在于：所述天车(15)包括八个滑轮。

4.按照权利要求1所述的自动钻机，其特征在于：所述小鼠洞(18)内设计有自动卡盘。

5.按照权利要求1所述的自动钻机，其特征在于：所述顶驱装置(9)包括支架和顶驱，支架后面安装有导向轮，导向轮能够在顶驱导轨上滑动，支架上端连接钢丝绳，前面通过旋转轴连接有两个刚性臂，两个刚性臂的另一端通过旋转轴连接顶驱，液缸一端连接在支架本体下端，另一端连接在一个刚性臂上。

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