CN108266137A - 一种用于石油钻井接单根精确定位装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于石油钻井接单根精确定位装置，属于石油钻井设备技术领域。本发明将固定夹持装置和活动夹持装置固定在钻井井架上，通过液压伸缩杆将固定夹打开，将钻杆A加持在固定夹中固定不动，利用液压伸缩杆将钻杆B夹持在固定夹中，然后旋转底座使将钻杆B输送到钻杆A上方，当钻杆B运动到钻杆A上方附近时，电磁定位挡板B和电磁定位挡板A由于磁力作用吸附在一起从而准确定位，然后两组夹持装置松开即可精确组装。本发明中固定夹持装置和活动夹持装置上都设置了固定夹，固定夹能有效对钻杆进行固定，活动夹持装置能够实现对钻杆的全自动输送和组装，降低了工人的劳动强度，提高了钻井作业中接单根的作业效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于石油钻井接单根精确定位装置，属于石油钻井设备技术领域。
背景技术
海洋钻井是速度效益型工程，海洋钻井设备配置影响钻井速率，总体上配置越高，速率越高，可有效减少钻井间接费用与日常消费。因此通过建造新式海洋钻井平台，提高海洋钻井设备配置，可有效提高钻井效率，但是受海洋钻井平台建造周期长和造价高的特点影响，不可能大量建造新式钻井平台、提高钻井设备配置。而且至今我国正在使用的海洋钻采平台有46座，大部分服役年限已经超过二十年，若能对这些旧平台进行适当的改造，提高其钻井速率，显得尤为重要。
目前，顶驱钻井已经广泛应用于现代钻井，成为一种普遍形式，其主要特点是可以实现立根钻井从而减少接卸钻杆时间，提高钻井效率。国内旧式钻井平台上已经配备顶驱钻井***，但是由于井架内部空间不足，管柱排放装置和单根接立根装置很难安装在井架内部，无法实现离线接单根作业，没有完全发挥顶驱钻井的特点。因此探索一种能够增加平台钻井空间的方案、设计适应于已安装顶驱的钻井平台接立根装置是相当重要的。
离线作业钻机的实质是在常规钻机的基础上增加辅助作业装置来完成钻机的部分作业，通过并行操作功能，实现钻机和辅助作业装置的并行操作。钻井效率的提高程度取决于离线钻机的离线作业能力，离线钻机配置越全面，其作业效率越高。不同厂家生产的离线钻机配置不同，离线作业能力也有所区别，不同离线钻机的主要区别为自动接单根、管柱自动排放和辅助下放两方面。如AkerMH公司的离线钻机在自动排管装置上增加铁钻工和管柱提升***，从而增加了接单根、接套管和自动排管作业。其中我国的海洋981钻井平台采用AkerMH公司生产的液压离线钻机，但该钻机离线作业功能相对较弱，不具备非主钻机工具下放能力。目前，我国使用的海洋钻机大部分为常规钻机。常规钻机以人工操作为主，只配置标准钻井设备如绞车、顶驱、转盘、泥浆泵、BOP等，没有配置辅助的机械化设备如自动接单根装置、钻杆自动排放装置、钻杆移运装置等。
根据钻杆的输送形式钻杆自动排放***主要分为以下三类：水平型钻杆自动排放***、垂直型钻杆自动排放***和水平/垂直混合型钻杆自动排放***。根据管柱处理装置结构设计特点，管柱处理装置可分为以下四类：机械手式钻杆自动排放***、立柱式钻杆自动排放***、桥架式钻杆自动排放***和起竖式钻杆自动排放***。
国内基本上从21世纪开始排管机的研究，起步相对较晚。目前交流变频石油钻机的普及带动了新一轮石油钻机设备的更新换代。国内的科研院所和中石油等公司纷纷着手研究排管机。
发明内容
本发明主要解决的技术问题：针对目前由于井架内部空间不足，管柱排放装置和单根接立根装置很难安装在井架内部，无法实现离线接单根作业的问题，本发明提供了一种用于石油钻井接单根精确定位装置。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案：
一种用于石油钻井接单根精确定位装置，包括固定夹持装置和活动夹持装置，所述的固定夹持装置包括固定底座，固定底座设置有立柱，立柱连接固定夹，固定夹与液压伸缩杆相连接，固定夹上方设置有电磁定位挡板A，钻杆A夹持在固定夹和电磁定位挡板A之间，所述的活动夹持装置包括旋转底座，旋转底座通过立柱连接伸缩杆，伸缩杆与固定夹相连接，固定夹底部设置有电磁定位挡板B，钻杆B夹持在固定夹和电磁定位挡板B之间，电磁定位挡板B和电磁定位挡板A上设置有正极电磁和负极电磁。
一种用于石油钻井接单根精确定位装置的应用方法是：将固定夹持装置和活动夹持装置固定在钻井井架上，固定夹持装置通过液压伸缩杆将固定夹打开，将钻杆A加持在固定夹中固定不动，活动夹持装置同样利用液压伸缩杆打开固定夹将钻杆B夹持在固定夹中，然后旋转底座旋转使钻杆B对准固定夹持装置方向，伸缩杆伸长将钻杆B输送到钻杆A上方，当钻杆B运动到钻杆A上方时，电磁定位挡板B和电磁定位挡板A由于磁力作用吸附在一起从而准确将钻杆B定位在钻杆A上方，然后两组夹持装置松开即可将钻杆A和钻杆B精确组装。
所述的电磁定位挡板B和电磁定位挡板A上各设置有6组正极电磁和6组负极电磁。
所述的电磁定位挡板B和电磁定位挡板A呈半环形。
本发明的有益效果是：
（1）本发明中石油钻井接单根装置主要包括固定夹持装置和活动夹持装置，固定夹持装置和活动夹持装置上都设置了固定夹，固定夹连接液压伸缩杆，通过液压伸缩杆可使固定夹打开或关闭，固定夹能有效对钻杆进行固定，活动夹持装置能够实现对钻杆的全自动输送和组装，降低了工人的劳动强度，提高了钻井作业中接单根的作业效率。
本发明中在固定夹持装置中固定夹上方和活动夹持装置中固定夹下方设置了电磁定位挡板A和电磁定位挡板B，电磁定位挡板A和电磁定位挡板B上分布着相反的正极电磁和负极电磁，当活动夹持装置将钻杆输送到固定夹持装置附近，由于磁力作用电磁定位挡板B和电磁定位挡板A吸合，从而使钻杆B精确定位到钻杆A上方，有效提高了接单根作业的精确度。
附图说明
图1为本发明用于石油钻井接单根精确定位装置的构造示意图。
图2为本发明用于石油钻井接单根精确定位装置中电磁定位挡板的主视和俯视示意图。
其中，1、电磁定位挡板A；2、液压伸缩杆；3、固定底座；4、钻杆B；5、固定夹；6、电磁定位挡板B；7、钻杆A；8、伸缩杆；9、旋转底座；10、负极电磁；11、正极电磁；12、活动夹持装置；13、固定夹持装置。
具体实施方式
一种用于石油钻井接单根精确定位装置，包括固定夹持装置13和活动夹持装置13，所述的固定夹持装置13包括固定底座3，固定底座3设置有立柱，立柱连接固定夹5，固定夹5与液压伸缩杆2相连接，固定夹5上方设置有电磁定位挡板A1，钻杆A7夹持在固定夹5和电磁定位挡板A1之间，所述的活动夹持装置12包括旋转底座9，旋转底座9通过立柱连接伸缩杆8，伸缩杆8与固定夹5相连接，固定夹5底部设置有电磁定位挡板B6，钻杆B4夹持在固定夹5和电磁定位挡板B6之间，电磁定位挡板B6和电磁定位挡板A1上设置有正极电磁11和负极电磁10。一种用于石油钻井接单根精确定位装置的应用方法是：将固定夹持装置13和活动夹持装置12固定在钻井井架上，固定夹持装置13通过液压伸缩杆2将固定夹5打开，将钻杆A7加持在固定夹5中固定不动，活动夹持装置12同样利用液压伸缩杆2打开固定夹5将钻杆B4夹持在固定夹5中，然后旋转底座9旋转使钻杆B4对准固定夹持装置13方向，伸缩杆8伸长将钻杆B4输送到钻杆A7上方，当钻杆B4运动到钻杆A7上方时，电磁定位挡板B6和电磁定位挡板A1由于磁力作用吸附在一起从而准确将钻杆B4定位在钻杆A7上方，然后两组夹持装置松开即可将钻杆A7和钻杆B4精确组装。所述的电磁定位挡板B6和电磁定位挡板A1上各设置有6组正极电磁11和6组负极电磁。所述的电磁定位挡板B6和电磁定位挡板A1呈半环形。
Claims (4)
1.一种用于石油钻井接单根精确定位装置，包括固定夹持装置（13）和活动夹持装置（12），所述的固定夹持装置（13）包括固定底座（3），固定底座（3）设置有立柱，立柱连接固定夹（5），固定夹（5）与液压伸缩杆（2）相连接，固定夹（5）上方设置有电磁定位挡板A（1），钻杆A（7）夹持在固定夹（5）和电磁定位挡板A（1）之间，所述的活动夹持装置（12）包括旋转底座（9），旋转底座（9）通过立柱连接伸缩杆（8），伸缩杆（8）与固定夹（5）相连接，固定夹（5）底部设置有电磁定位挡板B（6），钻杆B（4）夹持在固定夹（5）和电磁定位挡板B（4）之间，电磁定位挡板B（6）和电磁定位挡板A（1）上设置有正极电磁（11）和负极电磁（10）。
2.根据权利要求1所述的一种用于石油钻井接单根精确定位装置的应用方法是：将固定夹持装置（13）和活动夹持装置（12）固定在钻井井架上，固定夹持装置（13）通过液压伸缩杆（2）将固定夹（5）打开，将钻杆A（7）加持在固定夹（5）中固定不动，活动夹持装置（12）同样利用液压伸缩杆（2）打开固定夹（5）将钻杆B（4）夹持在固定夹（5）中，然后旋转底座（9）旋转使钻杆B（4）对准固定夹持装置（13）方向，伸缩杆（8）伸长将钻杆B（4）输送到钻杆A（7）上方，当钻杆B（4）运动到钻杆A（7）上方时，电磁定位挡板B（6）和电磁定位挡板A（1）由于磁力作用吸附在一起从而准确将钻杆B（4）定位在钻杆A（7）上方，然后两组夹持装置松开即可将钻杆A（7）和钻杆B（4）精确组装。
3.根据权利要求1所述的一种用于石油钻井接单根精确定位装置，其特征在于：所述的电磁定位挡板B（6）和电磁定位挡板A（1）上各设置有6组正极电磁（11）和6组负极电磁。
4.根据权利要求1所述的一种用于石油钻井接单根精确定位装置，其特征在于：所述的电磁定位挡板B（6）和电磁定位挡板A（1）呈半环形。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN109025855A (zh) * | 2018-08-03 | 2018-12-18 | 四川诺克钻探机械有限公司 | 一种磁控钻杆夹持装置 |
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