CN203783492U - 深孔钻设备的钻管的传送装置 - Google Patents

Abstract

一种深钻孔设备的钻管的传送装置，该钻孔设备用来制造深孔钻，该传送装置具有至少一个垂直安置在钻孔设备操作平面上并且具有一个开放区段的钻管支架，通过该开放区段能够将钻管放入钻管支架中或者从钻管支架中取出，其特征在于，钻管支架具有导向部件，通过该导向部件在开放区段的区域内形成了一边由导向部件及另一边由钻管支架限定的传送空间，该传送装置具有至少一个用于夹持钻管的夹持部件，该夹持部件能够水平地移动，钻管能够通过夹持部件在传送空间区域内移动。

Description

深孔钻设备的钻管的传送装置

技术领域

本实用新型涉及一种深钻孔设备的钻管的传送装置，该钻孔设备用来制造深孔钻，该传送装置具有至少一个垂直安置在钻孔设备操作平面上并且具有一个开放区段的钻管支架，通过该开放区段能够将钻管放入钻管支架中或者从钻管支架中取出。 

背景技术

在制造深孔钻时，例如用于采掘石油和天然气或用于从地热能中获取能量时用到钻孔工具，该钻孔工具通过由钻管和例如钻铤、电钻或类似的钻柱部件形成的钻柱进行驱动。在完成一定钻探进程之后继续钻探的过程中，必须给钻柱添加其它钻杆。该钻杆是从外面加入的。为此，除了钻机还在井场上设置了钻管支架。 

此外在制造深孔钻时因为钻孔工具磨损或地质情况改变而必须更换钻孔工具，为此需要其它种类的工具。为了更换钻孔工具必须将整个钻柱从钻孔中取出，并且在安置了新的钻孔工具之后重新装入钻孔中。对此例如在大型设备中每次一次性地取出及装入两根或三根钻管的钻杆，并且竖直地安置在钻机的塔身中。为此在桅杆中设置了所谓的指形平台，工作人员站在该指形平台上，并且用套索从顶部驱动的升降机中接收钻管并将钻管放置并固定在指间的空间内或取出钻管。这个工作是困难的并且具有不小的受伤风险。 

发明内容

因此本实用新型的目的是提供一种钻管支架，利用该钻管支架可以使含有钻管及类似物的钻机实现自动化并且以简单的方式可靠而快速地以低的维修费用提供该钻机。 

根据本实用新型这样实现该目的，提供一种深钻孔设备的钻管 的传送装置，钻孔设备用来制造深孔钻，传送装置具有至少一个垂直安置在钻孔设备操作平面上并且具有一个开放区段的钻管支架，通过开放区段能够将钻管放入钻管支架中或者从钻管支架中取出，钻管支架设有导向部件，通过该导向部件在开放区段的区域内形成了一个一边由该导向部件及另一边由钻管支架限定的传送空间，传送装置具有至少一个用来夹持钻管的夹持部件，该夹持部件能够水平移动，以及钻管能够通过夹持部件在传送空间区域内移动。 

由此有利的是，实现了钻管的自动化输入与输出。此外导向部件作用为保险部件，因此钻管不能够从钻管支架中不受控制地脱落。 

本实用新型的另一个原理是，设置了两个或数个连有导向部件的钻管支架。由此提供了最佳的储藏空间和确定的传送空间。 

本实用新型的另一个原理是，钻管支架具有箱型结构，优选具有两个侧壁和一个后壁，其中钻管支架优选为接收至少两根彼此拧紧的钻管而设置。 

本实用新型的另一个原理是，钻管支架具有底部区段，在该底部区段上优选安置了至少一个突起部，该突起部特别优选这样安置，即安置在突起部上的钻管倾斜地安置在钻管支架中，和/或对着底部区段的区段是开放的并且在该区段中设置了指形的悬出体，在指形悬出体之间具有钻管的接收空间，其中悬出体优选含有用于接收钻管螺纹区段的凹槽。 

本实用新型的另一个原理是，钻管支架是这样设置的，即钻管支架的开放端远离钻机塔身。由此使钻管可以以最佳的、无不利枢转运动的方式移动。 

本实用新型的另一个原理是，传送装置具有固定部件，该固定部件将钻管在水平方向固定地围住，并且优选允许钻管垂直移动。这样可限定水平移动并同时可靠的垂直移动。 

本实用新型的另一个原理是，夹持部件能够垂直移动。 

本实用新型的另一个原理是，传送装置具有下部区段和与其空间分离的上部区段，其中这两个区段优选能够同步移动，其中该同步移动以机械形式或通过操控而进行，并且上部区段能够移动地安置在 导向部件上。这样能够以简单的方式在整个钻管长度上实现确定的移动。 

本实用新型的另一个原理是，上部区段具有基体和相对于基体能够水平移动的夹持部件或固定部件。 

附图说明

接下来根据一个实施例结合附图进一步描述本实用新型。其中： 

图1示出了含有根据本实用新型的装置的钻机立体视图， 

图2a示出了图1的局部立体视图， 

图2b示出了图1的另一个局部立体视图， 

图2c示出了图1的第三个局部立体视图，以及 

图3a–9b示出了利用根据本实用新型的装置而进行的根据本实用新型的方法单个操作步骤的过程。 

附图标记说明 

10  钻管支架          44   固定部件 

11  钻管              45   柱础 

12  箱体              46   滑轨 

13  底板              47   基体 

14  突起部            48   底部支撑杆 

15  格子架            49   垂直支撑杆 

16  侧面区段          50   斜支撑杆 

17  侧面区段          51   垂直支撑杆 

18  背面区段          52   加持区段 

19  顶面              53   臂 

20  悬出体            54   旋转轴承 

21  开放端            55   液压缸 

22  空间              56   基体 

23  凹槽              57   进给体 

24  螺纹区段          58   伸缩区段 

25  下部螺纹区段      59   固定区段 

26  通道              60   空间 

27  导向部件 

28  支撑杆            100  钻机 

29  支撑杆            101  工作平台 

30  横向支撑杆        102  桅杆 

31  间隔保持体        103  顶部驱动 

32  传送空间          104  井中心 

33  限位块            105  井场 

34  安装部件          106  狭小通道 

40  钻管操控器 

41  下部区段 

42  上部区段 

43  夹持部件 

具体实施方式

图1示出了含有安置在工作平台101上的桅杆102的钻机100，在该桅杆中所谓的顶部驱动103安置在位于钻孔(未示出)之上的所谓的井中心104上方。钻机100安置在井场105上。狭小通道106安置在井场105上并和工作平台101相连。在井场105上狭小通道106旁为运输各个钻管、套管、钻铤或其它钻柱组成部件(未示出)而另外设置了水平的钻管支架(未示出)。 

平行于桅杆102安置了垂直的钻管支架10。在钻管支架10中安置了钻管11，在此以所谓的三个一组的形式出现，即各自有三根彼此拧紧的钻管11。两个一组也同样可以。钻管支架10由两个如图2c中所示垂直立起的箱体12组成。箱体12以垂直立起的形式具有底板13，突起部14(图3a)设置在该底板上。箱体具有由两个侧面区段16、17和一个背面区段18构成的格子架15。格子架15在底面通过底板13而闭合。格子架15在顶面是开放的。在开放的顶面19的区 域中设置了指形的悬出体20，该悬出体从格子架的背面区段18伸到格子架的开放端21。其中指形的悬出体20(图2b、图3b)彼此平行地安置，由此形成多个空间22，在这些空间内能够堆垛钻管11。根据一个特殊的设计悬出体20具有凹槽23，在该凹槽中能够安置钻管11的螺纹区段24。在所示实施方式(也可参见图3b)中，螺纹区段24没有安放在凹槽23中。 

如果把钻管11安放在箱体12中，则钻管通过其下部的螺纹区段25而立在底板13的突起部14上。其中突起部14这样安置在底板上，即钻管11在箱体12的空间22中在指形的悬出体20之间靠向桅杆地放置。箱体12在工作平台101上这样安置，即箱体12的开放端21远离桅杆102。对此箱体12这样安置在工作平台101上，即该箱体彼此具有间隔。由此在箱体12之间形成通道26，通过该通道能够将钻管11移入或移出井中心104。以箱体的开放端21远离桅杆102的箱体12通过导向部件27彼此相连。导向部件27具有两个平行于开放端21安置的支撑杆28、29。这些支撑杆在其外侧的末端通过横向支撑杆30彼此相连。横向支撑杆30通过支撑杆28、29之间的连接区段向外延伸，由此形成间隔保持体31，该间隔保持体和各自远离通道26的侧面区段16、17相连。由此在箱体12的开放端21和导向部件27以及其支撑杆28之间形成传送空间32。钻管11在移入或移出钻管支架10时能够在该传送空间中移动。同时导向部件27作为保险部件起作用，因为由此能够防止箱体中的钻管11从箱体中脱落。 

箱体12含有在侧面区段16、17上的限位块33，该限位块如图2a中所示指向开放端21。在组建钻机时将箱体12通过限位块33和起重机相连并且使箱体底板13坐落到工作平台101上。然后将箱体在其顶面19和导向部件27相连。 

平行于导向部件27在工作平台101上设有安装部件34。该安装部件34优选类似于导向部件27地构建而成。 

为了将钻管11从箱体12中取出以及将钻管11移入井中心104，以便能够将钻管转移到顶部驱动103上，为此设置了钻管操控器40。该钻管操控器40具有下部区段41(图2a)和上部区段42(图2b)。 在所示实施例中下部区段具有夹持部件43及上部区段具有固定部件44。然而也可以两个区段41、42都具有夹持部件43或者下部区段41具有固定部件44及上部区段42具有夹持部件43。 

下部区段41具有在位于安装部件34上的滑轨46上能够沿水平方向移动的柱础45。移动通过未示出的传动单元进行并且可以以电动形式或液压形式进行。基体47能够水平移动地安置在柱础45上。该基体47相对于柱础45的移动基本上和滑轨46成直角。该基体47具有底部支撑杆48，在该底部支撑杆上安置有垂直支撑杆49，该垂直支撑杆通过斜支撑杆50相对于底部支撑杆48得到稳定。夹持部件43能够垂直移动地安置在夹持区段52的垂直支撑杆51上。垂直支撑杆51通过两个臂53和基体47的垂直支撑杆49能够通过旋转轴承54偏转地相连。通过安置在垂直支撑杆49和垂直支撑杆51之间的液压缸55而进行偏转。 

基体47能够相对于柱础45这样移动，即使得夹持部件43可以夹持安置在空间22中的钻管11，基体立在突起部14上，该突起部紧挨着箱体12的背面区段18，并且不必将垂直支撑杆51相对于基体47的垂直支撑杆49偏转。接下来通过操控液压缸55使钻管例如通过通道26进一步向井中心104移动，由此垂直支撑杆51通过臂53以平行四边形的形式偏转并由此相应地向井中心104移动。 

上部区段42具有在导向部件27的支撑杆28、29上能够移动的基体56。该基体56和固定部件44这样地相连，即基体56内部有可伸缩运行的进给体57。该进给体57为此具有数个伸缩区段58。固定部件44具有两个包住钻管11的固定区段59，因此钻管不再能够相对于固定部件44水平移动。然而该固定区段在闭合状态时形成了空间60，在该空间内钻管11可垂直移动。 

下部区段41和上部区段42同时沿滑轨46及导向部件27移动。通过机械连接或通过相应设计的操控来确保这个移动。 

在图3a至9b中示出了从钻管支架10的箱体12中取出钻管11的过程并将钻管11移至井中心104。在图3a中将钻管操控器40这样安置在箱体12前面，即使得该钻管操控器能够通过在钻管操控器 40的柱础45上的基体47的移动而驶向待取出的钻管11，然后利用夹持部件43夹住待取出的钻管。在图3a中示出了钻管操控器40的下部区段41的初始位置。在图3b中示出了钻管操控器40的上部区段42的初始位置。此外应将在图3a和3b中三根钻管的中间一根钻管11取出。为此(图4a和4b)相对于柱础45这样地移动基体47，即使得夹持部件43能够夹住钻管11。为此，同时操控钻管操控器的上部区段42并使固定部件44移向钻管11。由此将由伸缩区段58组成的进给体57相对于基体56移动并且固定区段59包住钻管11。接着通过夹持部件43的移动将钻管11提升到垂直支撑杆51上，由此从箱体12的底板13的突起部14中松开钻管11的下部螺纹区段25。然后，如图6a和6b中所示，基体47相对于柱础移动或驶入，同时进给体57对着基体56移动或驶入，由此将钻管11从指形悬出体20之间的空间22中取出，并且移入在箱体12的开放端21和导向部件27的支撑杆28之间的传送空间32中。然后，如图7a和7b中所示，使钻管操控器40及其下部区段41和上部区段42水平地沿着滑轨46及支撑杆28、29移向箱体12之间的通道26。接着使钻管11朝向井中心104方向通过通道26，在该通道中首先相对于柱础45移动基体47(图8)，然后通过操作液压缸55在臂53的引导下将垂直支撑杆51以平行四边形的形式移向井中心104。其中为了在工作平台101对面以不变的高度固定下部螺纹区段25，可以将夹持部件43相对于垂直支撑杆51相应地移动。在图9b中示出了上部区段42的固定部件44的移动。其中使进给体57的伸缩区段58再次相对于基体56移出。这个伸缩区段的移动和夹持部件43的移动同时进行。 

然后在井中心104区域中可以将钻管转移至另一个钻管操控器，该钻管操控器使钻管与钻柱和顶部驱动103及顶部驱动的升降机(未示出)螺旋拧合。或者通过钻管在井中心104中的相应安置也可以使钻管11直接运送到顶部驱动103的升降机。如果将钻管11转移到另一个钻管操控器或者转移到顶部驱动103的升降机上，则可以打开夹持部件43和固定部件44并且相应地松开钻管。 

如果需要将钻管11转移至井中心104并运送至钻管支架10，则 按照相反地顺序操作前述方法。 

Claims (18)

1.一种深钻孔设备的钻管的传送装置，所述钻孔设备用来制造深孔钻，所述传送装置具有至少一个垂直安置在钻孔设备操作平面上并且具有一个开放区段的钻管支架，通过所述开放区段能够将钻管放入钻管支架中或者从钻管支架中取出，其特征在于，所述钻管支架具有导向部件，通过所述导向部件在开放区段的区域内形成了一边由导向部件及另一边由钻管支架限定的传送空间，所述传送装置具有至少一个用于夹持钻管的夹持部件，所述夹持部件能够水平地移动，所述钻管能够通过夹持部件在传送空间区域内移动。 

2.根据权利要求1所述的深钻孔设备的钻管的传送装置，其特征在于，所述传送装置具有两个或数个连有导向部件的钻管支架。 

3.根据权利要求1所述的深钻孔设备的钻管的传送装置，其特征在于，所述钻管支架具有箱型结构。 

4.根据权利要求3所述的深钻孔设备的钻管的传送装置，其特征在于，所述箱型结构具有两个侧壁和一个后壁。 

5.根据权利要求3所述的深钻孔设备的钻管的传送装置，其特征在于，所述钻管支架为接收至少两根彼此拧紧的钻管而设置。 

6.根据权利要求1所述的深钻孔设备的钻管的传送装置，其特征在于，所述钻管支架具有底部区段。 

7.根据权利要求6所述的深钻孔设备的钻管的传送装置，其特征在于，在所述底部区段上具有至少一个突起部。 

8.根据权利要求7所述的深钻孔设备的钻管的传送装置，其特 征在于，所述突起部这样设置，即安置在突起部上的钻管倾斜地安置在钻管支架中，和对着底部区段的区段是开放的并且在所述区段中设置了指形的悬出体，在所述指形悬出体之间具有钻管的接收空间。 

9.根据权利要求8所述的深钻孔设备的钻管的传送装置，其特征在于，所述悬出体含有用于接收钻管螺纹区段的凹槽。 

10.根据权利要求7所述的深钻孔设备的钻管的传送装置，其特征在于，所述突起部这样设置，即安置在突起部上的钻管倾斜地安置在钻管支架中，或对着底部区段的区段是开放的并且在所述区段中设置了指形的悬出体，在所述指形悬出体之间具有钻管的接收空间。 

11.根据权利要求10所述的深钻孔设备的钻管的传送装置，其特征在于，所述悬出体含有用于接收钻管螺纹区段的凹槽。 

12.根据权利要求1所述的深钻孔设备的钻管的传送装置，其特征在于，所述钻管支架是这样安置的，即钻管支架的开放端远离钻机塔身。 

13.根据权利要求1所述的深钻孔设备的钻管的传送装置，其特征在于，所述传送装置具有固定部件，所述固定部件将钻管在水平方向固定地围住。 

14.根据权利要求13所述的深钻孔设备的钻管的传送装置，其特征在于，所述固定部件允许钻管垂直移动。 

15.根据权利要求1所述的深钻孔设备的钻管的传送装置，其特征在于，所述夹持部件能够垂直移动。 

16.根据权利要求1所述的深钻孔设备的钻管的传送装置，其 特征在于，所述传送装置具有下部区段和与其空间分离的上部区段。 

17.根据权利要求16所述的深钻孔设备的钻管的传送装置，其特征在于，所述上部区段和下部区段能够同步移动，其中同步移动以机械形式或通过操控而进行，并且所述上部区段能够移动地设置在导向部件上。 

18.根据权利要求16所述的深钻孔设备的钻管的传送装置，其特征在于，所述上部区段具有基体和相对于基体能够水平移动的夹持部件或固定部件。