CN103615203A

CN103615203A - 气动卡盘远程控制装置

Info

Publication number: CN103615203A
Application number: CN201310540993.7A
Authority: CN
Inventors: 雷齐松; 田刚; 马金山; 闫永起; 齐金涛; 赵福优; 欧阳斌; 史坤淼; 王玉云
Original assignee: CNPC Bohai Drilling Engineering Co Ltd
Current assignee: CNPC Bohai Drilling Engineering Co Ltd
Priority date: 2013-11-04
Filing date: 2013-11-04
Publication date: 2014-03-05

Abstract

本发明公开了一种气动卡盘远程控制装置，包括，上卡盘、下卡盘、上卡盘控制气缸、下卡盘控制气缸、止推传感器、上卡盘报警装置、控制面扳、远程控制箱和联接块，的上卡盘控制气缸、下卡盘控制气缸分别安装在上卡盘和下卡盘侧面，并将气缸外加装护罩，止推传感器安装在上卡盘的顶盖上，报警装置中的报警指示灯安装至司钻房，远程控制箱中设置有控制面扳，的控制面扳通过联接块和气压管线分别与上卡盘控制气缸和下卡盘控制气缸相连接。有益效果是，通过采用远程控制装置来实现对卡盘夹紧或松脱套管串，具有手动操作和自动控制双保险，本发明结构简单，操作方便，减轻了工人的劳动强度，提高了井口操作的安全系数和工作效率。

Description

气动卡盘远程控制装置

技术领域

本发明涉及一种油田施工机械，特别是涉及一种钻井下套管施工中上、下气动卡盘远程控制装置。

背景技术

20世纪90年代，江苏新象等机械厂家研制了气动井口卡盘，并和套管液压钳配套使用，实现了“四人一机”单吊卡起下作业，使钻井工人的劳动强度明显减轻，作业速度大大加快，钻井施工的安全系数有所提高。但气动卡盘需要人工搬动气动开关手柄，才能松开和夹紧套管，所以在使用过程中也暴露出一些问题：一是牙板对套管外壁的伤害较严重；二是结构设计复杂，卡盘把、卡盘支架等易损件较多；三是辅助功能有待于进一步完善；四是操作者必须站在井口附近频繁地操作井口卡盘，才能完成起下管柱作业。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种钻井下套管施工中上、下气动卡盘远程控制装置。

本发明所采用的技术方案是，一种气动卡盘远程控制装置，包括，上卡盘、下卡盘、上卡盘控制气缸、下卡盘控制气缸、止推传感器、上卡盘报警装置、控制面扳、远程控制箱和联接块，所述的上卡盘控制气缸、下卡盘控制气缸分别安装在所述上卡盘和下卡盘侧面，并将气缸外加装护罩，所述止推传感器安装在上卡盘的顶盖上，报警装置中的报警指示灯安装至司钻房，远程控制箱中设置有控制面扳，所述的控制面扳通过所述联接块和气压管线分别与上卡盘控制气缸和下卡盘控制气缸相连接。

在所述上卡盘和下卡盘的气开关处,设置有上卡盘控制气缸和下卡盘控制气缸，所述上卡盘控制气缸和下卡盘控制气缸的气缸活塞杆与气开关手柄铰链连接，通过控制面扳控制远程控制箱内的气动换向阀，进一步控制所述上卡盘和下卡盘气控开关的换向，从而控制所述的上卡盘控制气缸和下卡盘控制气缸的移动方向。

上卡盘报警装置包括，气动开关、电池、防爆指示灯和防爆压力开关，所述电池、防爆指示灯和防爆压力开关构成闭合电回路，所述气动开关通过防爆压力开关控制防爆指示灯的显示。

所述远程控制箱中设有三个三位四通气气动换向阀，所述远程控制箱中的气动换向阀的型号是QF501B。

本发明的有益效果是，通过采用远程控制装置来实现对卡盘夹紧或松脱套管串，具有手动操作和自动控制双保险，上，下卡盘互锁的技术方案，提高了设备运行的可靠性，本发明结构简单，操作方便，减轻了工人的劳动强度，提高了井口操作的安全系数和工作效率。这样就可以避免内人工站在套管扶正台上操作开关卡盘，避免安全事故发生，减轻了劳动强度。目前，使用卡盘远程控制装置主要是针对卡盘方便控制盒操作设计的，不需要人员站在扶正台或频繁弯腰开关卡盘，而且，仍然保留有手控系统、形成双保险，保证下套管作业的顺利进行。

附图说明

图1是本发明气动卡盘远程控制装置的结构示意图；

图2是本发明气动卡盘远程控制装置的气路示意图。

图中：

10、上卡盘 20、下卡盘 30、上卡盘控制气缸 40、下卡盘控制气缸

50、止推传感器 60、上卡盘报警装置 70、控制面扳 80、远程控制箱

90、联接块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

如图1和图2所示，本发明气动卡盘远程控制装置，包括，上卡盘10、下卡盘20、上卡盘控制气缸30、下卡盘控制气缸40、止推传感器50、上卡盘报警装置60、控制面扳70、远程控制箱80和联接块90，所述的上卡盘控制气缸30、下卡盘控制气缸40分别安装在所述上卡盘10和下卡盘20侧面，控制气缸安装在卡盘外侧面，并将气缸外加装护罩，有利于保护控制气缸；防止安装时碰坏控制气缸，同时，不改变卡盘内部结构和机械性能。

止推传感器50安装在上卡盘10的顶盖上，连接盘通过卡盘原有螺纹孔，用螺栓将其固定在卡盘顶部，而止推传感器又安装在连接盘上，方便拆卸和维修；上卡盘报警装置60中报警指示灯安装至司钻房，上卡盘报警装置60的中电池可连续工作48h，并可随时进行充电，换装电池也方便，上卡盘报警装置的指示灯和防爆压力开关都采用了防爆设计，远程控制箱80中设置有控制面扳70，所述的控制面扳70通过所述联接块90和气压管线分别与上卡盘控制气缸30和下卡盘控制气缸40相连接，气管线联接块90安装在卡盘护罩内，通过螺栓将其和护罩一起固定，其结构形式简单，也方便将止推传感器50、上卡盘报警装置和控制气缸等气管线与联接块90编排整齐的联结在一起。

在上卡盘10和下卡盘20的气开关处设置有上卡盘控制气缸30和下卡盘控制气缸40，所述上卡盘控制气缸30和下卡盘控制气缸40的气缸活塞杆与气开关手柄铰链连接，通过控制面扳70控制远程控制箱80中的气动换向阀，进一步控制所述上卡盘10和下卡盘20气控开关的换向，从而控制所述的上卡盘控制气缸30和下卡盘控制气缸40的移动方向。

上卡盘报警装置60包括，气动开关、电池、防爆指示灯和防爆压力开关，所述电池、防爆指示灯和防爆压力开关构成闭合电回路，所述气动开关通过防爆压力开关控制防爆指示灯的显示。

所述远程控制箱80中设有三个三位四通气气动换向阀，其中，一个气开关换向控制两个气开关的进气，即，气开关择一地控制两个气开关的进气，保证一个气开关进气工作时另一个气开关不进气而不能工作，这样能保证上下卡盘连锁不能同时工作，防止误操作提高了安全性。

所述远程控制箱80中的气动换向阀的型号是QF501B。

本发明在钻井下套管作业中远程控制气动卡盘的装置的工作原理是，由远程控制装置控制气动卡盘的开启或关闭，首先，上卡盘报警装置控制卡盘夹持的位置，同时，防爆指示灯发给司钻信号予以提示，另外，由远程控制箱控制面板70手柄开关操作，同时，控制微型气缸的伸缩，以拉动气动卡盘总气开关，再由气动卡盘总气开关切换卡盘的气路变换，来夹紧或松脱套管，起到上提或下放套管串的作用；该装置变井口手动操作卡盘起下作业为远程控制气动卡盘起下作业，减轻了工人的劳动强度，提高了井口操作的安全系数、提高下套管作业效率。

1．上卡盘控制

装置气路联接完后，打开总开关，在钻井现场当司钻下放游车，套管串入上卡盘内10，套管接箍顶动止推传感器50的胶轮使其逐渐抬起，机械阀触杆与旋转支架触碰后，机械阀动作，并接通气源，使远程控制箱內的防爆压力开关工作并接通电源，控制箱面板70指示灯被点亮。上卡盘报警装置60的防爆指示也被点亮，司钻确定位置停止下放游车。

当上扣结束后，操作远程控制箱80的人员搬动气开关，使控制气缸30上部进气下部排气，气流推动活塞下行，带动上卡盘10换向阀的手柄下行，上卡盘10内部气缸上部进气下部排气，卡瓦坐入壳体内部卡紧套管管柱。

当上卡盘松开套管时，气路控制过程相反，游车上行，带动上卡盘10上行，止推传感器50胶轮脱离与套管接箍接触，胶轮落下，机械阀触杆与旋转支架脱离接触，机械阀接通气源，使远程控制箱80內的防爆压力开关动作，使控制箱面70板指示灯被点亮。

2．下卡盘控

本装置气路联接完成后，接通总开关，当套管串入套管内并放至套管接箍高于下卡盘20 20-30cm左右或上卡盘10的下导向罩距离下卡盘20上端面约15cm时，远程控制箱80操作人员搬动气开关，使控制气缸40的上部进气下部排气，气流推动活塞下行，带动下卡盘20换向阀手柄下行，下卡盘20内部气缸的上部进气下部排气，此时，卡瓦坐入壳体内部卡紧套管管柱。

下卡盘20松开套管时，气路控制过程相反。

本发明采用远程控制装置来实现对卡盘夹紧或松脱套管串，具有手动操作和自动控制双保险，上，下卡盘互锁的技术方案，提高了设备运行的可靠性，本发明结构简单，操作方便，减轻了工人的劳动强度，提高了井口操作的安全系数和工作效率。既可以避免内人工站在套管扶正台上操作开关卡盘，避免安全事故发生，同时又减轻了人工的劳动强度。目前，使用卡盘远程控制装置主要是针对卡盘方便控制盒操作设计的，不需要操作人员站在扶正台或频繁弯腰开关卡盘，而且，仍然保留有手控系统、形成双保险，保证下套管作业的顺利进行。

Claims

1.一种气动卡盘远程控制装置，其特征在于，包括，上卡盘（10）、下卡盘（20）、上卡盘控制气缸（30）、下卡盘控制气缸（40）、止推传感器（50）、上卡盘报警装置（60）、控制面扳（70）、远程控制箱（80）和联接块（90），所述的上卡盘控制气缸（30）、下卡盘控制气缸（40）分别安装在所述上卡盘（10）和下卡盘（20）侧面，并将气缸外加装护罩，所述止推传感器（50）安装在上卡盘（10）的顶盖上，上卡盘报警装置（60）中的报警指示灯安装至司钻房，远程控制箱（80）中设置有控制面扳（70），所述的控制面扳（70）通过所述联接块（90）和气压管线分别与上卡盘控制气缸（30）和下卡盘控制气缸（40）相连接。

2.根据权利要求1所述的气动卡盘远程控制装置，其特征在于，在所述上卡盘（10）和下卡盘（20）的气开关处,设置有上卡盘控制气缸（30）和下卡盘控制气缸（40），所述上卡盘控制气缸（30）和下卡盘控制气缸（40）的气缸活塞杆与气开关手柄铰链连接，通过控制面扳（70）控制远程控制箱（80）内的气动换向阀，进一步控制所述上卡盘（10）和下卡盘（20）气控开关的换向，从而控制所述的上卡盘控制气缸（30）和下卡盘控制气缸（40）的移动方向。

3.根据权利要求1所述的气动卡盘远程控制装置，其特征在于，上卡盘报警装置（60）包括，气动开关、电池、防爆指示灯和防爆压力开关，所述电池、防爆指示灯和防爆压力开关构成闭合电回路，所述气动开关通过防爆压力开关控制防爆指示灯的显示。

4.根据权利要求1所述的气动卡盘远程控制装置，其特征在于，所述远程控制箱（80）中设有三个三位四通气气动换向阀，所述远程控制箱（80）中的气动换向阀的型号是QF501B。