CN101365861B - 钻井液收集设备 - Google Patents
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Abstract
一个钻井液收集设备，其中动力钳(2)和备钳(4)之间的空间配备有收集装置，在动力钳(2)和备钳(4)各自朝向空间的面上装配有一个密封圈(56，62)，密封圈密封的连接在各自的钳(2，4)上，并可以紧贴着位于钳体中的管道(20，22)进行密闭的运动。
Description
技术领域
本发明涉及一个钻井液收集设备。更具体的说，涉及一个收集设备，其中一个第一密封圈和一个第二密封圈可以紧贴着钳体中的管道进行密闭的运动。这些密封圈连同至少一个外罩形成了一个收集空间。其优势在于，动力钳和与动力钳协同作用的备钳上配备有刮片，这些刮片被密闭的围绕在管柱的周围。因此，当依靠钳体将一段管道从管柱上卸下时，从管道中流出的钻井液会流入钳体之间的一个封闭的收集空间，并可从收集空间中被运输出去。
背景技术
在进行地面钻井时，众所周知例如在采集石油时，普遍会将钻井液通过管柱泵入到钻具中。这种形式的管柱，或是钻柱包含数段相互连接的管道。通常是通过螺纹套管将这些管道相互连接起来的。
当一个管柱特别是钻柱，需要从钻孔中被起出，例如对钻具进行维护的时候，钻柱必须被分割成适合临时储存的长度。目前普遍使用动力钳将一段管道从管柱上卸开，备钳则防止管柱的旋转。这种方法对于该领域的有经验的人员来说是众所周知的，因此在此不进一步描述。
当管道被从管柱上卸下时，卸开的管道中的钻井液会从管道中流出，进入动力钳和备钳之间的区域内。
由于某些原因，希望将流出的钻井液收集起来。如果放任流出，钻井液会弄脏并污染钻井设备及钻井区域的环境。此外，钻井液中还含有一些需要被处理的有利用价值的物质。
美国专利4643259中介绍了在动力钳中放置收集设备的方法。该专利描述了一种动力钳和备钳的安装方法，其中配置了一个用于收集在卸开管道部件时流出的钻井液的收集设备。
但是，现有的收集设备并不足够紧密，因此使钻井液在卸开操作中大量漏出。
发明内容
本发明的目的是改善或消除至少一项现有技术中的缺点。这个目的是依照本发明，通过下列描述和之后的权利要求中所陈述的特征而得以实现的。
根据本发明的钻井液收集设备，在动力钳和备钳之间的空间中，配有收集装置，一个第一密封圈和一个第二密封圈可紧贴着钳体中的管道进行密闭的运动。这些密封圈连同至少一个外罩形成了一个收集空间。
其优势在于，在动力钳和备钳各自朝向空间的表面上，装备有一个可以紧贴着钳体中的管道进行密闭运动的密封圈。
有利的，该密封圈可以是环形的压盖板形式。
上述钳子中通常包括至少两个夹具组，密封圈通过半圆形的盘片部件紧固到各自的夹具组上，再由夹紧钩紧固到各自的钳子上。
如果需要在管道仍然穿过钳体的情况下把夹具组从钳体上卸下时，可以用某种方法把密封圈分割或分离开。
因此，替换一个磨损或是损坏了的密封圈相对来说就比较容易了。将夹具从盘片上旋出，接着移走密封圈和盘片。以相反的步骤装上一个新的密封圈。
密封圈与钳子上各自对应的夹具组相连接。本发明中，钳体上的夹具可以在其自由内缩位置和紧固着由密封圈保护着的管道的前移位置之间自由移动。
动力钳和备钳之间的一个由连同其第一密封圈的动力钳，连同其第二密封圈的备钳和一个外罩共同定义的容积被用来构成了一个用来收集钻井液或其他液体的密封的收集空间，该收集空间还连接一个液体收集设备。
附图说明
以下描述了一个优选实施的非限定例子，并在附图中得以展示，其中：
图1展示了一个动力钳组装体的透视图，由于图示的原因，其中的夹具组已经被移走，备钳位于一个可水平移动的底盘之上，整个装置被移至其最高位置；
图2展示了图1中I-I部分的大比例图；
图3展示了备钳及其第二密封圈；
图4展示的内容与图3一致，但其中外罩被提起至其最高位置。
具体实施方式
图例中的参考数字1指的是一个位于钻机6上的，并与钻机6的钻孔中心8同轴的动力钳2和备钳4的组装体。组装体1与两个相对于钻孔中心8截然对立的导向柱10相连接，这样就可以实现垂直移动。导向柱10与一个可以在连接于钻机6之上的轨道16上面水平移动的基座12通过轮子14和未画出的液压马达相连接。
组装体1的操作位置是位于钻机6的卡瓦18之上的，管柱20穿过卡瓦18并继续向上穿过组装体1。管柱20是由旋紧连接的管道22构成的。
动力钳2包含一个动力钳外罩24，外罩上配备有一个与导向柱10相对应的导孔26和一个通过轴承28支撑在动力钳外罩24上的不可分割的传动环30。
传动环30通过两个液压马达32绕钻孔中心8旋转。
在传动环30和随后的同向旋转中，安装有两个半月形的夹具组36，由于图示原因其中只有一个在图中得以展示。
任意一个夹具组36通常配备有3个围绕钻井中心8分布的液压驱动的第一夹具38。
备钳4包含一个备钳外罩40，外罩上配备有一个与导向柱10相对应的导孔42和一个用来支持两个夹具组46’的支持环44，其中的任意一个支持环包含三个其他夹具48，见图2。
在导孔42上配备有未画出的嵌齿轮，与导向柱10上各自的齿条50啮合。未画出的嵌齿轮是各自利用一个液压马达，依靠未画出的齿轮驱动的。可以通过备钳外罩40上的相应可移动的锁紧心轴52将导向柱10锁定到备钳外罩40上。
备钳中还配备有一对向上定向的液压缸54。
围绕着管道22的一个第一密封圈56与动力钳2上的夹具组46相连接。通过一个半圆形的盘片部件58和L形可旋转的夹紧钩60将该第一密封圈56夹到夹具组46之上。
当第一密封圈需要被替换时，夹紧钩60可以从其工作位置被旋出。
对应地，备钳4上的夹具组46’也装备有一个第二密封圈62。
一个密封波纹管形式的外罩64被安装在动力钳2和备钳4之间，并围绕着管住20，见图2。外罩64的下部与备钳外罩40相连。外罩64的上部可以依靠汽缸54垂直移动。这样，当汽缸54将外罩撑紧至动力钳外罩24上的时候，包括其第一密封圈56的动力钳2，包括其第二密封圈62的备钳就定义了一个收集空间66。流入到收集空间66中的液体通过一个排水管68排放到一个图中未画出的液体接收单元。第一密封圈56和第二密封圈62，至少连同外罩64构成了这个收集空间66。
当一段管道22将被从管柱20上卸下时，组装体1依靠液压马达，齿轮，嵌齿轮(未画出)和齿条50在导向柱上垂直移动，直至备钳4对应到管柱20的上端套管位置。备钳4和动力钳2之间的垂直距离被调整到使夹具组36对应到管道22的下端套筒位置。
第一和第二夹具38，48依靠液压向着管柱20移动并抓紧其各自的管道部分，在此同时，密封圈56和62各自密封到管道22和管柱20上。马达32驱动传动环30和第一夹具38绕着钻孔中心旋转，与此同时，第二夹具48则防止管柱20发生旋转。
当管道22被从管柱20上卸下并分离开时，见图2，管道22中的钻井液流入到收集空间66之中并通过排水管68进入一个未画出的液体接收单元。
Claims (4)
1.一个用于动力钳(2)和备钳(4)之间的钻井液收集组装体，该钻井液收集组装体包括：
一个安置在动力钳(2)和备钳(4)之间的外罩(64)；
一个密封地连接在动力钳(2)之上的第一密封圈组装体(56)，以及
一个密封地连接在备钳(4)之上的第二密封圈组装体(62)，每一个密封圈组装体(56，62)可以密封地绕着位于各钳(2，4)之中的管道(20，22)移动，且包括一整块环型密封圈和一个半圆形的盘片部件(58)，其特征是该整块环型密封圈安置在各个钳(2，4)的盘片部件和夹具组(46，46’)之间，并且该整块环型密封圈通过盘片部件(58)和夹紧钩(60)夹到各个钳(2，4)的夹具组上。
2.根据权利要求1中所述的钻井液收集组装体，其特征是通过夹具组(46，46’)，依靠盘片部件(58)将整块环型密封圈(56，62)分别夹到动力钳(2)和备钳(4)之上，其中的盘片部件(58)是由夹紧钩(60)固定到相对应的夹具组(46，46’)上的。
3.根据权利要求1中所述的钻井液收集组装体，其特征是第一整块环型密封圈(56)和第二整块环型密封圈(62)位于其各自对应的钳(2，4)的朝向收集空间(66)的一面上。
4.根据权利要求1中所述的钻井液收集组装体，其特征是由连同其第一整块环型密封圈(56)的动力钳(2)，连同其第二整块环型密封圈(62)的备钳(4)和一个外罩共同定义的位于动力钳(2)和备钳(4)之间的容积被用来构成一个密封的收集钻井液或一些其它液体的收集空间(66)，该收集空间(66)与一个液体收集装置相连接。
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