CN102071889A - 一种钻修井机的作业装置 - Google Patents

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姜伟
刘健
牛海峰
池胜高
许亮斌
吴光武
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Abstract

本发明涉及一种钻修井机的作业装置，其特征在于：它包括双游动提升系统、管子处理系统和井架；双游动提升系统包括一用于下/起管柱的主提升系统和一用于接/甩立根的辅助提升系统；主提升系统包括一设置在钻台上的主绞车、一设置在天车上的主滑轮组和一主游车；辅助提升系统包括一设置在钻台上的辅助绞车、一设置在天车上的辅助滑轮组和一辅助游车；管子处理系统包括一固定在井架中部的抓管机械手、一悬挂设置在钻台上的液压大钳和一设置在钻台底部的液压鼠洞。本发明由于采用双提升系统和双管子处理系统，使得修井机可以同时完成下/起管柱和接/甩立根的作业，从而极大地提高了钻修井机的作业效率。

Description

一种钻修井机的作业装置
技术领域
本发明涉及一种钻修井机的作业装置，特别是关于一种能够同时进行下/起管柱和接/甩立根(以两根或三根管柱为一接卸单位，称为立根)的钻修井机的作业装置。
背景技术
如图1所示，现有的石油钻修井机只有一个井架和一套提升系统，因此在进行钻修井作业时，只能在井口完成接/甩立根或下/起管柱的工作，即石油钻修井机进行接/甩立根时，则无法完成下/起管柱，从而导致石油钻修井机的作业效率比较低。这种传统的钻修井作业方式，在陆地和海洋钻修井机上应用广泛。但是由于海洋钻修井作业费用很高，我们希望提高海洋钻修井机的作业效率，以降低钻修井作业的成本和费用。因此，为了提高海洋钻修井机的作业效率，迫切需要一种传统的作业方式不同，作业效率比较高的石油钻修井机来实现上述的工作要求。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够同时进行下/起管柱和接/甩立根的海洋钻修井机的作业装置。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种钻修井机的作业装置，其特征在于：它包括双游动提升系统、管子处理系统和井架；所述双游动提升系统包括一用于下/起管柱的主提升系统和一用于接/甩立根的辅助提升系统；所述主提升系统包括一设置在钻台上的主绞车、一设置在天车上的主滑轮组和一主游车，所述主绞车通过缆绳绕过所述主滑轮组后悬挂所述主游车；所述辅助提升系统包括一设置在所述钻台上的辅助绞车、一设置在所述天车上的辅助滑轮组和一辅助游车，所述辅助绞车通过缆绳绕过所述辅助滑轮组后悬挂所述辅助游车；所述管子处理系统包括一固定在所述井架中部的抓管机械手、一悬挂设置在所述钻台上的液压大钳和一设置在所述钻台底部的液压鼠洞；所述抓管机械手用来与所述主提升系统和辅助提升系统一起完成接/卸管柱工作；所述液压大钳用来完成上、卸管柱丝扣；所述液压鼠洞用来放置单根或立根。
它还包括一沿所述钻台移动的可移动滑道，所述可移动滑道在所述主提升系统起管柱时移动到主井口对应位置，在所述辅提升系统甩单根时移动到所述液压鼠洞的对应位置。
所述主滑轮组和辅助滑轮组均设置在所述天车的主轴上，且所述主滑轮组和辅助滑轮组的间距大于0.5m。
所述井架内的钻台上设置有一主立根盒和一辅助立根盒，所述主立根盒用来摆放所有所述主提升系统从井内提出的管柱，所述辅助立根盒用来摆放所述辅助提升系统接好的立根。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本发明由于采用双提升系统和双管子处理系统，使得修井机可以同时完成下/起管柱和接/甩立根的作业，从而极大地提高了钻修井机的作业效率。2、本发明管子处理系统的液压大钳、液压鼠洞、抓管机械手均为液压控制，可以减少劳动强度，提高效率。3、本发明的主滑轮组和辅助滑轮组均设置在天车的主轴上，比直接采用两个天车更能节省井架空间。4、本发明中使用了主绞车和辅助绞车可同时工作，从而提高工作效率。5、本发明应用性强，不仅适用于特殊的海洋钻修井机，也可以推广到陆地的钻修井机中。
附图说明
图1是现有钻修井机的结构示意图
图2是本发明的结构示意图
图3是本发明管子处理系统的结构示意图
图4是本发明井架二层台的俯视图
图5a～图5d是本发明同时进行下管柱和接立根的示意图
图6a～图6c是本发明同时进行起管柱和甩立根的示意图
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图2所示，本发明包括双游动提升系统1、管子处理系统2和井架3。
双游动提升系统1包括一用于下/起管柱的主提升系统11和一用于接/甩立根的辅助提升系统12，其中主提升系统11包括一设置在钻台4上的主绞车111、一设置在天车5上的主滑轮组112和一主游车113，主绞车111通过缆绳绕过主滑轮组112后悬挂主游车113。辅助提升系统12包括一设置在钻台4上的辅助绞车121、一设置在天车5上的辅助滑轮组122和一辅助游车123，辅助绞车121通过缆绳绕过辅助滑轮组122后悬挂辅助游车123。
上述实施例中，主滑轮组112和辅助滑轮组122均设置在天车5的主轴上，且主滑轮组112和辅助滑轮组122的间距大于0.5m，以防止主游车113和辅助游车123相碰。
如图3所示，管子处理系统2包括一固定在井架3中部的抓管机械手21、一悬挂设置在钻台上的液压大钳22、一设置在钻台4底部的液压鼠洞23和一可移动滑道24。抓管机械手21用来与主提升系统11和辅助提升系统12一起完成接/卸管柱工作。液压大钳22用来完成上、卸管柱丝扣。液压鼠洞23用来放置单根(以一根管柱为一接卸单位，称为单根)或立根。可移动滑道24可以沿钻台4移动，在主提升系统11起管柱时移动到主井口对应位置，在辅提升系统12甩单根时移动到液压鼠洞23的对应位置。
如图2、图4所示，井架3内的钻台4上设置有一主立根盒31和一辅助立根盒32，主立根盒31用来摆放所有主提升系统11从井内提出的管柱，辅助立根盒32用来摆放辅助提升系统12接好的立根。
如图5a～图5d所示，本发明同时进行下管柱和接立根的作业过程如下：
1、辅助提升系统12接立根的过程包括以下步骤：
①辅助提升系统12从可移动滑道24提升第一单根到井架3内，并放入到液压鼠洞23；
②辅助提升系统12再从可移动滑道24提升第二单根到井架3内，并通过液压大钳22将两根单根接起来；
③液压鼠洞23驱动接好的立根下行，方便再接下一单根；
④辅助提升系统12再从可移动滑道24提升第三单根到井架3内，并通过液压大钳22将第三单根与立根接起来；
⑤辅助提升系统12将接好的立根提升出液压鼠洞23；
⑥抓管机械手21抓起立根，并将立根排放到辅助立根盒32内；
⑦重复①～⑥的步骤，直至将所有的单根接好后全部排放到辅助立根盒32内。
2、主提升系统11下管柱的过程包括以下步骤：
①抓管机械手21从辅助立根盒32内取出一个立根挂在主游车113上；
②主游车113略上提，使立根对准井口的转盘中心；
③用液压大钳22将立根与坐在转盘中心的管柱对接；
④主游车113略上提管柱，松开管柱然后下放管柱；
⑤下放完成后，主游车113上行，继续接下一个立根；
⑥重复①～⑤的步骤，持续下放管柱。
上述主提升系统11下管柱的过程与普通钻修井机的下放管柱过程完全一致，区别是普通钻修井机必须利用提升系统将管柱从钻台下提升到井架内，一根一根接好后才能下放，而本发明采用主提升系统11和辅助提升系统12同时进行下管柱和接立根。
如图6a～图6c所示，本发明同时进行起管柱和甩立根的作业过程如下：
1、主提升系统11起管柱的过程：
此过程与普通钻修井机起管柱过程完全一致，故不再赘述。
2、辅助提升系统12甩立根的过程包括以下步骤：
①主提升系统11在井口起管柱，然后将起完的立根放置在主立根盒31内；
②抓管机械手21从主立根盒31内抓起立根，放置到液压鼠洞23内；
③液压大钳22将立根卸扣；
④辅助提升系统12通过可移动滑道24将卸掉的单根甩到钻台4下；
⑤液压鼠洞23驱动立根上行，直至液压鼠洞23内的立根的接头露出钻台面，继续用液压大钳22卸扣；
⑥辅助提升系统12通过可移动滑道24将卸掉的单根甩到钻台4下；
⑦最后辅助提升系统12将液压鼠洞23内剩余单根通过可移动滑道24甩到钻台3下；
⑧重复①～⑦的步骤，直至将主立根盒31内所有的立根甩到钻台4下。
本发明仅以上述实施例进行说明，各部件的结构、设置位置、及其连接都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (5)

1.一种钻修井机的作业装置，其特征在于：它包括双游动提升系统、管子处理系统和井架；
所述双游动提升系统包括一用于下/起管柱的主提升系统和一用于接/甩立根的辅助提升系统；所述主提升系统包括一设置在钻台上的主绞车、一设置在天车上的主滑轮组和一主游车，所述主绞车通过缆绳绕过所述主滑轮组后悬挂所述主游车；所述辅助提升系统包括一设置在所述钻台上的辅助绞车、一设置在所述天车上的辅助滑轮组和一辅助游车，所述辅助绞车通过缆绳绕过所述辅助滑轮组后悬挂所述辅助游车；
所述管子处理系统包括一固定在所述井架中部的抓管机械手、一悬挂设置在所述钻台上的液压大钳和一设置在所述钻台底部的液压鼠洞；所述抓管机械手用来与所述主提升系统和辅助提升系统一起完成接/卸管柱工作；所述液压大钳用来完成上、卸管柱丝扣；所述液压鼠洞用来放置单根或立根。
2.如权利要求1所述的一种钻修井机的作业装置，其特征在于：它还包括一沿所述钻台移动的可移动滑道，所述可移动滑道在所述主提升系统起管柱时移动到主井口对应位置，在所述辅提升系统甩单根时移动到所述液压鼠洞的对应位置。
3.如权利要求1所述的一种钻修井机的作业装置，其特征在于：所述主滑轮组和辅助滑轮组均设置在所述天车的主轴上，且所述主滑轮组和辅助滑轮组的间距大于0.5m。
4.如权利要求2所述的一种钻修井机的作业装置，其特征在于：所述主滑轮组和辅助滑轮组均设置在所述天车的主轴上，且所述主滑轮组和辅助滑轮组的间距大于0.5m。
5.如权利要求1或2或3或4所述的一种钻修井机的作业装置，其特征在于：所述井架内的钻台上设置有一主立根盒和一辅助立根盒，所述主立根盒用来摆放所有所述主提升系统从井内提出的管柱，所述辅助立根盒用来摆放所述辅助提升系统接好的立根。
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