CN103352666B - 一种钻具运输*** - Google Patents

Abstract

一种钻具运输***，包括井架，它包括悬挂梭车及其上的夹持爪，该悬挂梭车座在设置在井架和承载钢缆绞车之间的承载钢缆上；提升钢缆一端安装在悬挂梭车前端，另一端通过安装在井架上的提升钢缆滑轮后安装在置于所述承载钢缆绞车上方的提升钢缆绞车上；所述悬挂梭车的前后端安装第一、三连接器，和该第一、三连接器相对接的第二、四连接器分别安装在井架和所述的承载钢缆绞车上。本发明结构新颖独特，操作简便易行，工作效率较高，安全性得到很大提高。而且制造安装方便，不会对钻机原有结构做大的改动和改造，制造和安装成本低廉，尤其适合陆地钻机的改造和使用。

Description

一种钻具运输***

技术领域

本发明涉及一种在钻具堆管区和井架之间通过钢索传输钻具的运输***。

背景技术

钻井作业是油田开发很重要的环节，也是风险最大的作业。随着我

国石油开采难度的不断增大，勘探区域地质条件越来越复杂，钻井过程中不可预知的风险也不断增大。常规钻井作业中，需要连续的把钻具（钻杆、钻铤、套管等）从钻具堆放区或猫道上传输至钻台面，耗时很多，且为高强度劳动，很容易导致人员体力透支，出现安全隐患。统计数据显示，钻井事故大部分发生在钻具处理过程中。国内钻井行业起下钻作业的机械化比过去有了很大的进步，已有了我国自己设计的液压大钳，气动或液动卡瓦。这些机械化配套设备和装置的出现，对提高起下钻作业效率，减轻人员劳动强度，起到了较好的作用。但是钻具的上下钻台面还停留在人力排放的施工模式上，作业方式也比较落后。要提高钻井效率，减轻人员的劳动强度，减少安全隐患，使工作人员尽量远离恶劣的工作环境，就要求有较高性能的井口机械化设备，从而实现钻井作业的整体机械化。

我国陆上钻机常规的钻具上钻台面方式多年来一直采用电动或气动小绞车吊运，钻具下钻台则用钢丝绳拉拽方式。主要问题是操作危险性较大，输送钻具效率低下，劳动强度较大。而海洋钻井平台采用自动猫道装置操作钻具上下钻台面，但需在钻台面配置辅助提升机以完成此项工作，故占用操作空间较大，投入成本较高。

鉴于目前这种情况，研制开发的一种全新的钻具操作方法和***，解决了当前石油钻井***的生产作业当中，钻具安全、快捷上下钻台面的难题。

发明内容

本发明的目的在于设计石油钻机工作中钻具上下钻台面的一种结构特别、操作简单方便的运输***，既能满足钻具安全快捷的上下钻台面，又相比较海洋钻井钻具上下钻台面装置较为低廉的钻具操作***。

为此，所采用的技术方案如下：

一种钻具运输***，包括井架，它包括悬挂梭车及其上的夹持爪，该悬挂梭车座在设置在井架和承载钢缆绞车之间的承载钢缆上；提升钢缆一端安装在悬挂梭车前端，另一端通过安装在井架上的提升钢缆滑轮后安装在置于所述承载钢缆绞车上方的提升钢缆绞车上；所述悬挂梭车的前后端安装第一、三连接器，和该第一、三连接器相对接的第二、四连接器分别安装在井架和所述的承载钢缆绞车上。

所述第一、三连接器和悬挂梭车之间设有减震装置。

所述井架背面与地面之间安装平衡牵引钢缆。

所述第一、第二连接器连接组成易释放可旋转连接装置。

所述易释放可旋转连接装置为：所述第一连接器外周与第二连接器内周锥面配合，该第二连接器上安装夹紧液压油缸，该夹紧液压油缸连接卡板，该卡板伸入第一连接器上的凹槽内；所述承载钢缆穿过第一连接器中心固定在第二连接器的旋转轴上，该旋转轴安装在井架上；安装在井架上的液压马达的输出轴上的主动齿轮与安装在旋转轴上的从动齿轮啮合

所述第三连接器与第四连接器连接组成易释放连接装置。

所述易释放连接装置的结构为：所述第三连接器外周与第四连接器内周锥面配合，该第四连接器上安装夹紧液压油缸，该夹紧液压油缸连接卡板，该卡板伸入第三连接器上的凹槽内；所述承载钢缆穿过第三连接器中心固定在第四连接器上。

所述悬挂梭车的框架为伸缩式。

本发明结构新颖独特，操作简便易行，工作效率较高，安全性得到很大提高。而且制造安装方便，不会对钻机原有结构做大的改动和改造，制造和安装成本低廉，尤其适合陆地钻机的改造和使用。

附图说明

图1为本发明侧视示意图；

图中：1—悬挂梭车，2—夹持爪，3—钢缆滚轮，4—承载钢缆，5—提升钢缆，6—减震装置，7—钻具，8—第一连接器，9—第二连接器，10—第四连接器，11—提升钢缆绞车，12—承载钢缆绞车，13—井架，14—平衡牵引钢缆，15—钢缆张紧装置，16—猫道，17—旋转连接装置，18—第三连接器，19—连接装置，20—提升钢缆滑轮。

图2为图1中靠近井架部位的局部放大图。

图3为图2的立体图。

图4为本发明悬挂梭车结构示意图。

图5为本发明悬挂梭车框架伸缩示意图。

图6为本发明旋转连接装置结构示意正视图。

图中：21—夹紧液压油缸22—卡板。

图7为本发明旋转连接装置结构示意俯视图。

图中：23—旋转轴24—从动齿轮25—主动齿轮26—液压马达。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

一种钻具运输***，包括悬挂梭车1、两个夹持爪2、四个钢缆滚轮3、两条承载钢缆4、两条提升钢缆5、缓冲装置6、第一、三连接器8、18、安装在井架13上的第二连接器9、安装在堆管区或猫道16处的承载钢缆绞车12上的第四连接器10、提升钢缆绞车11、承载钢缆绞车12、猫道16等组成。通过钢缆滚轮3悬挂在两条承载钢缆4的悬挂梭车1在堆管区和井架13之间来回穿梭输送钻具7。

如图1、2、3、4所示，在井架13和堆管区或猫道16之间布置有两条承载钢缆4，悬挂梭车1座在其上。两条提升钢缆5一端安装在悬挂梭车1前端，一端安装在堆管区或猫道16处的提升钢缆绞车11上。当需要从堆管区或猫道16处运送钻具7上钻台面时，通过安装在堆管区或猫道16处的承载钢缆绞车12调整承载钢缆4张紧度，同时放松提升钢缆5以使悬挂梭车1放置水平并接近钻具7，并使悬挂梭车1下部的两个夹持爪2夹持钻具7。然后驱动承载钢缆绞车12，绷紧承载钢缆4，驱动提升钢缆绞车11通过提升钢缆5牵引悬挂梭车1夹持钻具7沿承载钢缆4向井架13方向移动。

如图6、7所示，在悬挂梭车1前部安装的第一连接器8与井架13上安装的第二连接器9将会连接组合成可连接和松开的易释放可旋转连接装置17。第一连接器8为中空外圆锥实体结构，承载钢缆4穿过其中心固定在第二连接器9的旋转轴23上，在其锥面上开有一定宽度的凹槽；第二连接器9为方形内圆锥结构，内圆锥锥度与第一连接器8外锥面锥度一致；在对应第一连接器8外锥面凹槽处，上下安装有两个夹紧液压油缸21，可分别带动两片半月形卡板22伸缩。当提升钢缆5牵引悬挂梭车1夹持钻具7移动至井架13时，第一连接器8沿承载钢缆4进入第二连接器9，锥面结构可迅速定位找正。待其到位后，第二连接器9上的夹紧液压油缸21推动卡板22进入第一连接器8外锥面凹槽处，使第一连接器8与第二连接器9连接组成一个易释放可旋转连接装置17。

第二连接器9与旋转轴23固定连接为一体；旋转轴23安装在井架13上，其上并安装有齿轮24，其可沿井架13旋转。液压马达26安装在井架13上，在其端头安装了与从动齿轮24相啮合的主动齿轮25。液压马达26驱动主动齿轮25啮合旋转轴23上的从动齿轮24，可驱动旋转连接装置17沿旋转轴23做旋转运动。

易释放可旋转连接装置17带动悬挂梭车1向井口位置旋转至与井口中心线平行位置，与此同时承载钢缆绞车12调整承载钢缆4张紧度，配合易释放可旋转连接装置17完成旋转动作。

将钻具7从井架13移运至堆管区或猫道16，是以上过程反之。

如图6、7所示，悬挂梭车1上靠近堆管区部配备有第三连接器18，可与堆管区处安装的第四连接器10接合组成可连接和松开的易释放连接装置19，其原理与易释放可旋转连接装置17的连接装置原理相似，只是没有设置旋转功能。连接装置19可更好地在猫道16处控制悬挂梭车1的移动，便于底位安装维修悬挂梭车1。所述易释放连接装置19的具体结构为：第三连接器18为中空外圆锥实体结构，承载钢缆4穿过其中心固定在第四连接器10的上，第三连接器18锥面上开有一定宽度的凹槽；第四连接器10为方形内圆锥结构，内圆锥锥度与第三连接器18外锥面锥度一致；在对应第三连接器18外锥面凹槽处，上下安装有两个夹紧液压油缸21，可分别带动两片半月形卡板22伸缩。

第一、三连接器8、18后部配置有减震装置6，可吸收或缓冲悬挂梭车1与井架13及钻具堆放区处承载钢缆绞车12上的第一、三连接器8、18接合时的冲击振动。

悬挂梭车1下部安装的两个夹持爪2可分别调整，以便于调整钻具对准井眼中心线。

悬挂梭车1作用在井架13势必会破坏***原有平衡，需要在井架13背面与地面之间安装平衡牵引钢缆14。牵引钢缆14配置有钢缆张紧装置15，以调整牵引钢缆14的张紧度以达到***的平衡。

如图5所示，悬挂梭车1框架可伸缩调整其宽度，以适应不同钻机井架13安装第二连接器9处的宽度，使钢缆滚轮3之间的宽度与两根承载钢缆之间的距离相同，使本发明适用于不同类型的井架。

Claims (6)

1.一种钻具运输***，包括井架，其特征在于：它包括悬挂梭车（1）及其上的夹持爪（2），该悬挂梭车（1）座在设置在井架和承载钢缆绞车（12）之间的承载钢缆（4）上；提升钢缆（5）一端安装在悬挂梭车（1）前端，另一端通过安装在井架上的提升钢缆滑轮（20）后安装在置于所述承载钢缆绞车（12）上方的提升钢缆绞车（11）上；所述悬挂梭车（1）的前后端安装第一、三连接器（8、18），和该第一、三连接器（8、18）相对接的第二、四连接器（9、10）分别安装在井架和所述的承载钢缆绞车（12）上；所述第一、第二连接器（8、9）连接组成易释放可旋转连接装置（17）；所述易释放可旋转连接装置（17）为：所述第一连接器（8）外周与第二连接器（9）内周锥面配合，该第二连接器（9）上安装夹紧液压油缸（21），该夹紧液压油缸（21）连接卡板（22），该卡板（22）伸入第一连接器（8）上的凹槽内；所述承载钢缆（4）穿过第一连接器（8）中心固定在第二连接器（9）的旋转轴（23）上，该旋转轴（23）安装在井架上；安装在井架上的液压马达（26）的输出轴上的主动齿轮（25）与安装在旋转轴（23）上的从动齿轮（24）啮合。

2.根据权利要求1所述的一种钻具运输***，其特征在于：所述第一、三连接器（8、18）和悬挂梭车（1）之间设有减震装置（6）。

3.根据权利要求1所述的一种钻具运输***，其特征在于：所述井架背面与地面之间安装平衡牵引钢缆（14）。

4.根据权利要求1所述的一种钻具运输***，其特征在于：所述第三、第四连接器（18、10）连接组成易释放连接装置（19）。

5.根据权利要求4所述的一种钻具运输***，其特征在于：所述易释放连接装置（19）的结构为：所述第三连接器（18）外周与第四连接器（10）内周锥面配合，该第四连接器（10）上安装夹紧液压油缸（21），该夹紧液压油缸（21）连接卡板（22），该卡板（22）伸入第三连接器（18）上的凹槽内；所述承载钢缆（4）穿过第三连接器（18）中心固定在第四连接器（10）上。

6.根据权利要求1所述的一种钻具运输***，其特征在于：所述悬挂梭车（1）的框架为伸缩式。