CN103388462B - 陆地钻机排管设备 - Google Patents
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Abstract
本发明属于石油钻井技术领域，涉及一种陆地钻机排管设备。陆地钻机排管设备，包括指梁、扶正臂、副梁、副梁支撑、主梁、抓管臂、支撑杆、动力猫道、底座，指梁通过翻转横梁与副梁销轴连接，可翻转，并通过销轴与井架固定；扶正臂通过液压转盘与副梁连接；副梁可在主梁内上下滑动；副梁支撑通过销轴与主梁、副梁连接；主梁通过销轴、耳板与底座连接，主梁通过销轴与钻台结构连接；支撑杆两端分别与主梁、底座销轴连接；动力猫道嵌在底座内，可在底座内滑动。本发明的陆地钻机排管设备，自动化程度高，代替人工作业，效率高，安全性高；采用模块化设计，可整体公路运输，安装快捷，简单，可迅速安装转场。自带指梁设计，适用于多数成熟陆地钻机。
Description
技术领域
本发明属于石油钻井技术领域，涉及一种陆地钻机排管设备。
背景技术
在石油钻井行业，进行排管作业时需要人工将钻柱从地面猫道上拖拽至井口，由顶驱进行接立柱，然后排放到立根区。
传统人工作业中钻杆需要由人工操作气绞车进行拖拽，顶驱接完立柱后由猴台和地面操作人员人工将立柱排放到立根区，劳动强度高，危险性大。
部分钻机采用桥式移管天吊形式的排管设备来代替人工排管作业。部分采用猴台上或猴台下机械手设备来代替人工排管作业。移管天吊形式设备可以很好的解决替代人工作业的问题，但是存在设备笨重，难以适应钻机模块化，快速安装、转场的特点。猴台上机械手设备可以解决替代人工作业的问题，也方便转场安装，但无法进行接立根操作。
发明内容
本发明的目的是提供一种陆地钻井排管设备代替人工排管作业，解决了人工排管作业劳动强度高、危险性大等问题，相对市面同类设备，模块化程度高，运输方便，可快速安装转场等。
本发明采用的技术方式是：陆地钻机排管设备，包括指梁、扶正臂、副梁、副梁支撑、主梁、抓管臂、支撑杆、动力猫道、底座，指梁通过翻转横梁与副梁销轴连接，可翻转，指梁并通过销轴与井架固定；扶正臂通过液压转盘与副梁连接；副梁可在主梁内上下滑动；副梁支撑通过销轴与主梁、副梁连接；主梁通过销轴、耳板与底座连接，主梁通过销轴与钻台结构连接；支撑杆两端分别与主梁、底座销轴连接；动力猫道嵌在底座内，可在底座内滑动。
所述指梁包括翻转横梁、指梁折叠液缸、右指梁、左指梁、扶正臂伸缩液缸、扶正臂爪子、翻转液缸、液压转盘；左、右指梁通过销轴与翻转横梁连接，可通过指梁折叠液缸进行折叠，并通过翻转液缸进行翻转；扶正臂通过液压转盘固定在副梁上，并旋转，可通过扶正臂伸缩液缸进行上下移动。
所述的抓管臂包括伸缩臂、摆动支架、升降滑车、抓管爪子、摆动液缸、辅助拨臂；伸缩臂通过摆动支架与升降滑车连接；升降滑车设置在主梁内，可在主梁内上下滑动；辅助拨臂通过销轴与主梁连接，并通过摆动液缸可摆动；抓管爪子通过销轴与伸缩臂连接，并可通过液缸带动旋转90度，进行抓管作业。
本发明的陆地钻机排管设备，自动化程度高，代替人工作业，效率高，安全性高；采用模块化设计，可整体公路运输，安装快捷，简单，可迅速安装转场。自带指梁设计，适用于多数成熟陆地钻机。
附图说明
图1是本发明的陆地钻机排管设备的整体结构图；
图2是图1中指梁及扶正臂的结构组成图；
图3是图1中指梁及扶正臂的结构组成图；
图4是图1中抓管臂的结构组成图；
图5是图4中抓管爪子的放大图；
图6是本发明的陆地钻机排管设备的折叠状态图；
图7是本发明的陆地钻机排管设备的展开工作状态图；
图8是本发明的陆地钻机排管设备的展开工作状态图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的陆地钻机排管设备做详细的说明。
如图1、图2和图3所示，陆地钻机排管设备，包括指梁1、扶正臂2、副梁3、副梁支撑4、主梁5、抓管臂6、支撑杆7、动力猫道8和底座9，指梁1通过翻转横梁21与副梁3销轴连接，可翻转，指梁1并通过销轴与井架固定；扶正臂2通过液压转盘28与副梁3连接；副梁3可在主梁5内上下滑动；副梁支撑4通过销轴与主梁5、副梁3连接；主梁5通过销轴、耳板与底座9连接，主梁5通过销轴与钻台结构连接；支撑杆7两端分别与主梁5、底座9销轴连接；动力猫道8嵌在底座9内，可在底座9内滑动。
如图2和图3所示，指梁1包括翻转横梁21、指梁折叠液缸22、右指梁23、左指梁24、扶正臂伸缩液缸25、扶正臂爪子26、翻转液缸27、液压转盘28；左、右指梁24、23通过销轴与翻转横梁21连接，可通过指梁折叠液缸22进行折叠，并通过翻转液缸27进行翻转；扶正臂2通过液压转盘28固定在副梁3上，并旋转，可通过扶正臂伸缩液缸25进行上下移动。
如图4和图5所示，抓管臂6包括伸缩臂31、摆动支架32、升降滑车33、抓管爪子34、摆动液缸35、辅助拨臂36；伸缩臂31通过摆动支架32与升降滑车33连接，可左右摆动；升降滑车33设置在主梁5内，可在主梁5内上下滑动；辅助拨臂36通过销轴与主梁5连接，并通过摆动液缸35可摆动；抓管爪子34通过销轴与伸缩臂31连接，并可通过液缸带动旋转90度，进行抓管作业。
本发明的陆地钻机排管设备采用模块化设计，可折叠，如图5所示，便于运输搬运；到达井场后，根据安装位置安装到位，展开即可开始进行排管作业，如图6所示。
本发明的陆地钻机排管设备安装展开过程：
（1）、设备运输到安装位置，防倾覆支座打开；
（2）、通过多级液缸将设备主梁5顶起，到达垂直位置，用固定销固定，并安装支撑杆7；
（3）、通过抓管臂6的升降滑车33从主梁5底端将主梁5轨道内的副梁3顶升至最高位置，然后锁销固定副梁3；
（4）、左、右指梁24、23通过翻转液缸27翻转打开，然后指梁折叠液缸22工作展开；
（5）、扶正臂2通过扶正臂伸缩液缸25达到工作状态；
（6）、安装其他附件，完成设备安装展开过程。
本发明的陆地钻机排管设备的工作原理及动作说明如下所述。
1、接立柱
（1）动力猫道8通过推车将钻杆推至主梁5下方指定位置；
（2）抓管臂6下降，抓管爪子34翻转，抓住第一根钻杆，将钻杆提升离开猫道，到钻台面高度；
（3）抓管臂6的伸缩臂31伸出，将第一根钻杆放入双鼠洞中的其中一个鼠洞；
（4）重复步骤（1）、（2）、（3），将第二根钻杆放入双鼠洞中的另一个鼠洞；
（5）重复步骤（1）、（2），抓管臂6的伸缩臂31伸出，通过辅助拨臂36将第三根钻杆对正第一根钻杆，铁钻工工作，将两根钻杆上扣对接；
（6）对接完毕，抓管臂6上升，将两根钻杆提出钻台面高度，通过摆动支架32摆动一定角度，通过辅助拨臂36对正第二根钻杆，铁钻工工作，将钻杆上扣对接；
（7）抓管臂6下降抓住第二根钻杆，将立根提出鼠洞，通过摆动支架32摆动，将钻杆放入指梁1；
（8）完成接立柱工作。
2、起下钻与顶驱交接立根，如图8所示：
（1）下立根，抓管臂6通过抓管爪子34抓住立根下端钻杆，扶正臂2辅助立根上端，同步运动将立根移出指梁1，交接给顶驱；
（2）起立根，顶驱提起立根，抓管臂6通过抓管爪子34抓住立根下端钻杆，扶正臂2辅助立根上端，同步运动将立根送入指梁1。
Claims (2)
1.陆地钻机排管设备，其特征在于：包括指梁、扶正臂、副梁、副梁支撑、主梁、抓管臂、支撑杆、动力猫道、底座，指梁通过翻转横梁与副梁销轴连接，可翻转，指梁通过销轴与井架固定；扶正臂通过液压转盘与副梁连接；副梁可在主梁内上下滑动；副梁支撑通过销轴与主梁、副梁连接 ；主梁通过销轴、耳板与底座连接，主梁通过销轴与钻台结构连接；支撑杆两端分别与主梁、底座销轴连接；动力猫道嵌在底座内，可在底座内滑动；所述指梁包括翻转横梁、指梁折叠液缸、右指梁、左指梁、扶正臂伸缩液缸、扶正臂爪子、翻转液缸、液压转盘；左、右指梁通过销轴与翻转横梁连接，可通过指梁折叠液缸进行折叠，并通过翻转液缸进行翻转；扶正臂通过液压转盘固定在副梁上，并旋转，可通过扶正臂伸缩液缸进行上下移动。
2.根据权利要求 1 所述的陆地钻机排管设备，其特征在于 ：所述的抓管臂包括伸缩臂、摆动支架、升降滑车、抓管爪子、摆动液缸、辅助拨臂；伸缩臂通过摆动支架与升降滑车连接；升降滑车设置在主梁内，可在主梁内上下滑动 ；辅助拨臂通过销轴与主梁连接，并通过摆动液缸可摆动；抓管爪子通过销轴与伸缩臂连接，并可通过液缸带动旋转 90 度，进行抓管作业。
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