CN103244061B - 自动排管接管系统及其钻杆自动翻转机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动排管接管系统及其钻杆自动翻转机构，所述钻杆自动翻转机构包括：设置于动力猫道上方的托架；位于所述托架上方的侧翻机构，所述侧翻机构包括底板，所述底板的一端向上翘起形成翻转钳，所述底板具有翻转钳的一端与转轴成枢轴连接；管子装载站，其一端平坦并与所述转轴成枢轴连接，所述管子装载站和侧翻机构分别位于所述枢轴的两侧；推动所述侧翻机构绕所述转轴转动的侧翻推动部件；推动所述管子装载站绕所述转轴转动的管子装载站推动部件。本发明结构简单，操作高效。

Description

自动排管接管系统及其钻杆自动翻转机构

技术领域

本发明涉及用于海上石油和天然气勘探和生产的钻井平台的自动排管接管系统及其钻杆自动翻转机构。

背景技术

自动排管、接管系统是处理钻杆和套管的操作系统，其具有机械化操作钻杆、钻铤、套管的能力，此类系统是一种新型的技术，处于刚开发的阶段，运用还不是十分成熟。

动力猫道是自动排管接管系统中水平处理钻杆的一种机械化设备，既能从甲板管子吊接钻杆和套管并输送至垂直钻杆处理系统，也能从垂直钻杆处理系统接收钻杆和套管，由甲板管子吊吊至存储区域。甲板管子吊将钻杆和套管放入动力猫道上时，需要有机构托着钻杆和套管，以便甲板管子吊的抓手松开钻杆或套管；然后将钻杆和套管由猫道小车向前推走输送至指定位置。在上述过程中托钻杆的机构一般只能托一根或者两根钻杆，而且托两根钻杆还有小车如何推单根钻杆的问题，甲板管子吊效率不高等问题，从而造成动力猫道机构多、操作复杂，以及动力猫道重量增大、工况增多、处理钻杆套管范围小等问题，不符合实际工况。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种自动排管接管系统及其钻杆自动翻转机构，结构简单，操作高效。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种钻杆自动翻转机构，包括：

设置于动力猫道上方的托架；

位于所述托架上方的侧翻机构，所述侧翻机构包括底板，所述底板的一端向上翘起形成翻转钳，所述底板具有翻转钳的一端与转轴成枢轴连接；

管子装载站，其一端平坦并与所述转轴成枢轴连接，所述管子装载站和侧翻机构分别位于所述枢轴的两侧；

推动所述侧翻机构绕所述转轴转动的侧翻推动部件；

推动所述管子装载站绕所述转轴转动的管子装载站推动部件。

可选地，所述托架位于所述动力猫道中心线的上方。

可选地，所述管子装载站的另一端向上翘起形成凸起的边缘。

可选地，所述侧翻推动部件和管子装载站推动部件为油缸。

本发明还提供了一种自动排管接管系统，包括上述任一项所述的钻杆自动翻转机构。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明实施例的自动排管接管系统及其钻杆自动翻转机构中，侧翻机构和管子装载站与同一转轴成枢轴连接，并且侧翻机构底板靠近转轴的一端向上翘起形成翻转钳，在实际操作中，放在管子装载站的多个钻杆或者套管每次仅有一根能够进入侧翻机构并翻转至动力猫道，其他的钻杆或者套管将被翻转钳挡住。本实施例的技术方案具有结构简单、操作高效的优点。

附图说明

图1至图3是本发明实施例的钻杆自动翻转机构在将钻杆或套管传输至动力猫道过程中的结构示意图；

图4是本发明实施例的钻杆自动翻转机构在从动力猫道接回钻杆或套管过程中的结构示意图；

图5是本发明实施例的自动排管接管系统的俯视图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。

图1至图3示出了本实施例的钻杆自动翻转机构在将钻杆和/或套管接入钻井包的过程，图4示出了本实施例的钻杆自动翻转机构在从钻井包接回钻杆和/或套管的过程，下面参考图1至图4对本实施例的钻杆自动翻转机构的结构和工作原理进行详细描述。

本实施例的钻杆自动翻转机构包括：托架13、侧翻机构12、管子装载站11、转轴14、侧翻推动部件15以及管子装载站推动部件16。

其中，托架13用于在侧翻机构12翻转时对侧翻机构12进行支撑，其位于动力猫道上方，本实施例中具体位于动力猫道中心线上方。

管子装载站11靠近侧翻机构12的一端平坦，并且该端与转轴14之间成枢轴连接，管子装载站11的另一端向上翘起形成凸起的边缘111，即该边缘向上翘起与管子装载站11的主体部分形成倾斜的夹角，可以防止放置在管子装载站11上的钻杆、套管掉落。管子装载站11由管子装载站来推动部件16推动绕转轴14来回转动，本实施例中管子装载站11为油缸(即液压油缸)。

侧翻机构12与管子装载站11分别位于转轴14的两侧，侧翻机构12的底板一端向上翘起形成翻转钳121，即翻转钳121与底板的表面之间形成一个钝角，并且底板具有翻转钳121的一端与转轴14之间成枢轴连接。侧翻机构由侧翻推动部件来推动绕转轴14来回转动，

在将钻杆和套管传输至钻井包的过程中，首先参考图1，管子装载站推动部件16将管子装载站11顶起，使得管子装载站11的主体部分的平面向内倾斜，即向朝向转轴14的方向倾斜，此时侧翻推动部件15缩回，使得侧翻机构12的底板平面向外倾斜，即向背离转轴14的方向倾斜，甲板管子吊将三根钻杆吊至管子装载站11上，由于管子装载站11是倾斜的，因而钻杆将自动滑落至侧翻机构12的翻转钳121处。

之后参考图2，在甲板管子吊离开之后，侧翻推动部件15推动侧翻机构12上翻，使得侧翻机构12的底板向内倾斜，即向朝向转轴14的方向倾斜，使得一根钻杆滑落至翻转钳121与底板之间形成的钩形(“√”形)区域内，而另外两根钻杆则被翻转钳121挡住。

之后参考图3，侧翻推动部件15收缩，将翻转钳121与底板之间形成的钩形区域内的钻杆侧翻至动力猫道内，由猫道小车送走，重复以上步骤三次，依次将剩余的两根钻杆的输运过程。

在从钻井包中收回钻杆和/或套管的过程中，参考图4，钻杆由猫道小车拉回，处于动力猫道中指定的位置，管子装载站推动部件16缩回，使得管子装载站11的主体部分的平面向外倾斜，即向背离转轴14的方向倾斜，此时侧翻推动部件15顶起，使得侧翻机构12将动力猫道中心的钻杆或套管侧翻至管子装载站11上，钻杆或套杆将自动滑落至管子装载站11的边缘111处，以便于后续第二、第三根钻杆或套管侧翻至管子装载站11上。侧翻机构12翻转三次，将全部钻杆或套管翻转至管子装载站11上后，甲板管子吊依次将全部钻杆或套管吊至存储区。

需要说明的是，虽然本实施例中是一次处理三根钻杆或套管的，但是本领域技术人员应当理解，钻杆或套管的数量还可以是其他数字，例如两根、四根等。此外，本实施例中是以三根5-1/2”钻杆为例来进行说明的，但是本实施例的方案可以适用于3-1/2”的钻杆到20”的套管，仅需要对侧翻机构12中翻转钳121的外形进行综合调整即可。

图5示出了本实施例的自动排管接管系统的局部俯视图，如图5所示，包括动力猫道10以及4个如上所述的相互配合的管子装载站11和侧翻机构12。其工作过程如上所述，这里不再赘述。

综上，本实施例的自动排管接管系统及其钻杆自动翻转机构原理简单、结构轻便简单，能够一次接三根钻杆或者两根套管，符合实际工况，减少了甲板管子吊的操作次数，能够提高效率。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims (5)

1.一种钻杆自动翻转机构，其特征在于，包括：

设置于动力猫道上方的托架；

位于所述托架上方的侧翻机构，所述侧翻机构包括底板，所述底板的一端向上翘起形成翻转钳，所述底板具有翻转钳的一端与转轴成枢轴连接；

管子装载站，其一端平坦并与所述转轴成枢轴连接，所述管子装载站和侧翻机构分别位于所述枢轴的两侧；

推动所述侧翻机构绕所述转轴转动的侧翻推动部件；

推动所述管子装载站绕所述转轴转动的管子装载站推动部件；

在将钻杆和套管传输至钻井包的过程中，所述管子装载站推动部件将所述管子装载站顶起，使得所述管子装载站朝向所述转轴的方向倾斜，所述侧翻推动部件缩回，使得所述侧翻机构的底板平面向背离所述转轴的方向倾斜，钻杆自动滑落至所述侧翻机构的翻转钳处；之后，所述侧翻推动部件推动所述侧翻机构上翻，使得所述侧翻机构的底板向朝向所述转轴的方向倾斜，使得一根钻杆滑落至所述翻转钳与底板之间形成的钩形区域，而其他钻杆被所述翻转钳挡住。

2.根据权利要求1所述的钻杆自动翻转机构，其特征在于，所述托架位于所述动力猫道中心线的上方。

3.根据权利要求1所述的钻杆自动翻转机构，其特征在于，所述管子装载站的另一端向上翘起形成凸起的边缘。

4.根据权利要求1所述的钻杆自动翻转机构，其特征在于，所述侧翻推动部件和管子装载站推动部件为油缸。

5.一种自动排管接管系统，其特征在于，包括权利要求1至4中任一项所述的钻杆自动翻转机构。