CN104117790B - 钻具稳定器加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石油钻井领域，提供一种钻具稳定器加热装置，包括底座、上盖以及设于所述底座上且与所述上盖扣合的箱体，所述上盖与所述箱体围合形成用于容纳所述钻具稳定器的容纳腔，所述箱体的两相对侧面分别设有可使所述钻具稳定器的连接端伸出的开口，所述容纳腔内设有加热件，且所述底座上设有用于支撑所述钻具稳定器连接端且可驱使其转动的驱动装置。本发明容纳腔属于较密闭的空间，在加热件工作时，容纳腔内的各处温度基本相同，也就是钻具稳定器受热比较均匀，而且加热过程也比较快速，而且在加热时钻具稳定器缓慢转动，能够避免加热时重力作用而产生的弯曲变形，对钻具稳定器的初次焊接和以后的修复工作均可以实现均匀加热效果，比较方便。

Description

钻具稳定器加热装置

技术领域

本发明涉及石油钻井领域，尤其涉及一种钻具稳定器的加热装置。

背景技术

在石油钻井过程中，往往都会涉及到一种较常用的钻井辅助工具，也就是钻具稳定器。为了增强钻具稳定器的耐磨特性，在钻具稳定器上的扶正翼上都焊接有合金块，而在焊接合金块时，需要将钻具稳定器逐渐加热到300-350℃，传统的做法是将需要焊接的钻具稳定器放在一支架上，再用氧乙炔火焰将焊接部分逐渐加热，但是扶正翼较厚，加热不容易穿透，这样加热的时间不仅较长，而且各处后的温度不是很均匀，进一步地氧乙炔火焰加热容易造成钻具稳定器的部分表面过热，产生较大的温差，焊接质量不能保证，往往会因为应力的集中，导致焊接裂纹的出现，最终在使用的过程中引发钻井事故。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种加热均匀快速的钻具稳定器的加热装置。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种钻具稳定器加热装置，包括底座、上盖以及设于所述底座上且与所述上盖扣合的箱体，所述上盖与所述箱体围合形成用于容纳所述钻具稳定器的容纳腔，所述箱体的两相对侧面分别设有可使所述钻具稳定器的连接端伸出的开口，所述容纳腔内设有加热件，且所述底座上设有用于支撑所述钻具稳定器连接端且可驱使其转动的驱动装置。

进一步地，所述加热件为分别设于所述上盖内侧以及所述箱体内侧且用于裹设所述钻具稳定器的弧形加热层。

进一步地，所述上盖内壁以及所述箱体内壁分别与所述弧形加热层之间均夹设有保温层。

进一步地，还包括温控系统，所述弧形加热层均嵌设有温度传感器，且所述温度传感器与所述温控系统电连接。

具体地，所述弧形加热层为若干发热陶瓷片。

进一步地，所述驱动装置包括动力机构以及分别设于所述底座上且用于支撑并带动所述钻具稳定器转动的两摩擦轮机构，且其中一所述摩擦轮机构与所述动力机构链条连接。

进一步地，所述摩擦轮机构包括固定板以及设于所述固定板上且用于支撑所述钻具稳定器的两并排转轮，且其中一所述转轮与所述动力机构链条连接，所述底座上设有与所述固定板连接的高度调节机构。

具体地，所述底座上设置具有螺纹孔的安装板，所述高度调节机构包括调节螺杆以及与其配合的螺母，所述调节螺杆依次穿配合设所述螺纹孔以及所述螺母且与所述固定板连接。

进一步地，所述底座下设有若干具有刹车机构的滚轮。

进一步地，所述上盖与所述箱体铰接，且所述上盖设有把手。

本发明具有下列技术效果：

本发明的加热装置中具有一个容纳腔，其为一个较封闭的空间，在发热件工作时，容纳腔内部空间的温度可以视为基本相同，也就是说在将钻具稳定器置于其内时，钻具稳定器的各受热点加热均匀，能够有效提高其加热速度，进一步地箱体的一对侧面分别设置开口，可以防止容纳腔内空气受热膨胀，又可以使得钻具稳定器的两个连接端刚好能够由其伸出，而驱动装置既可以支撑两连接端，又可以驱使其转动，即在钻具稳定器均匀加热时，其自身也在缓慢转动，这样钻具稳定器不会因为重力作用而产生弯曲形变。无论是在针对钻具稳定器的初次焊接合金块，还是以后的修复工作，本装置都能够起到很好的均匀加热效果，后续的焊接以及保温工作都可以直接在本装置中完成，非常方便，而且能够保证其焊接质量。

附图说明

图1为本发明较佳实施例结构示意图；

图2为本发明实施例中箱体与底座部分的俯视图；

图3为本发明实施例中箱体与底座部分的主视图；

图4为本发明实施例中箱体与底座部分的侧视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1和图2，本发明实施例提供了一种钻具稳定器加热装置，包括了底座1、上盖2以及箱体3，箱体3设在底座1上，且与上盖2扣合形成有容纳腔4，钻具稳定器5可以置于容纳腔内，进一步地在箱体3的一组相对侧面31上均开设有开口311，在将钻具稳定器5置于容纳腔4后，钻具稳定器5的两个连接端51刚好分别从这两个开口311内伸出，而在箱体3的外侧，底座1上设有驱动装置6，该驱动装置6可以支撑由两开口311内伸出的两连接端51，并且在其驱动下钻具稳定器5可以绕自身转动，当然在容纳腔4内还设有用于加热钻具稳定器5的加热件7。本实施例中，钻具稳定器5的主要受热部位52位于容纳腔4内，而容纳腔4又是一个相对较密闭的空间，也是就是说在加热件7工作时，容纳腔4内空间各处的温度基本相同，钻具稳定器5的受热部位52是处于均匀加热状态，这样加热的速度也较快，当然为了防止容纳腔4内的空气受热膨胀，箱体3的两相对侧面31均设有开口311，并且钻具稳定器5的两个连接端51能够分别由这两开口311伸出，同时通过设在底座1上的驱动装置6，钻具稳定器5既能够得到支撑又可以绕自身转动，即在加热时，钻具稳定器5缓慢转动，这样就可以有效避免加热时因重力作用而产生的弯曲变形。在本加热装置中，待钻具稳定器5的加热温度达到300-350℃后，既可以打开上盖2，钻具稳定器5停止转动并对其进行焊接加工，而且无论是钻具稳定器5的初次焊接合金块，还是以后的修复工作都可以通过本装置实现很好的均匀加热效果，而且后续的焊接以及保温并缓慢降温工作都可以直接在本装置中完成，非常方便。对于开口311位置的设置可以将其设于上盖2与箱体3的接触位置，也就是说两者均开设有一定圆弧的开口，这样在放置钻具稳定器5时也比较方便。

进一步地，加热件7为两弧形加热层71，其中一个位于上盖2内侧，另外一个则设在箱体3的内侧，并且在放置钻具稳定器5后，两个弧形加热层71刚好可以裹设钻具稳定器5的受热部位52。在这种结构下，弧形加热层71散发的热量更加有效地加热钻具稳定器5的受热部位52，提高加热效率，而且加热更加均匀。而为了降低弧形加热层71热量的散失，在弧形加热层71与上盖2内壁以及箱体3内壁之间均夹设有保温层8，这样可以有效控制热量的消耗，提高加热速度。

进一步地，加热装置还设一个温控系统9，在两弧形加热层71里面分别都嵌设有温度传感器91，当然对于温控系统9与温度传感器91之间采用电连接。一般地温控系统9上设有显示屏92、温度设置面板93以及内置的温控电路(图中未示出)，可以通过温度传感器91在显示屏92上显示弧形加热层71的当前温度，而且可以在温度设置面板93上设置温度曲线，以自动控制温控电路，进而用于自动调节输出电流，以改变弧形加热层71的发热功率，从而保证钻具稳定器5的加热效果。对于弧形加热层71可以为若干连接在一起的发热陶瓷片，而陶瓷片具有升温迅速、发热效率高、绝缘以及发热均匀等特点，可以提高整个发热装置的发热效率，减少能量损耗。

进一步地参见图1和图3，驱动装置6包括了一个动力机构61以及设于底座上的两摩擦轮机构62，一般地动力机构61为一个电动减速马达，而两摩擦轮机构62则是分别则是设在两开口311的外侧，也就是钻具稳定器5的两连接端51分别由两开口311伸出时，两摩擦轮机构62刚好可以分别对其起到支撑作用，并且其中的一个摩擦轮机构62与动力机构61用链条连接。这样在动力机构61的作用下，其中一个摩擦轮机构62能够带动钻具稳定器5整体绕其自身转动。具体地摩擦轮机构62包括一个固定板621以及两个并排设置的转轮622，两转轮622设在固定板621上，同时钻具稳定器5的两连接端51刚好能够落于两转轮622之间并由两转轮622对其产生支撑作用，当然在其中一个摩擦轮机构62的一个转轮622的中间部位还设有一个传动轴623，该传动轴623与动力机构61链条连接。动力机构61通过链条使得传动轴623转动，从而使得与其连接的转轮622也产生转动，并由此带动置于其上的钻具稳定器5整体绕其自身转动。对于固定板621可以将其直接设于底座1上，而为了增加可操作性，也可以在底座1上设有两个高度调节机构11，并用高度调节机构11抵顶固定板621。一般地，钻具稳定器5的轴径存在一定的差异，而通过高度调节机构11能够适当调节固定板621相对基座1面的高低，进而可以使得各种轴径的钻具稳定器5的连接端51均能够由箱体3的开口311内伸出，也就是使得加热装置可以实现各种轴径的钻具稳定器5的均匀加热。

具体地参见图4，高度调节机构11即为一个调节螺杆111以及与其配合的调节螺母112，在底座1上设置具有螺纹孔(图中未示出)的安装板12，该安装板12与底座1之间存在一定的间隙，当然固定板621是位于安装板12的正上方，安装板也可以直接固定在箱体3的两相对侧面31或者与其一体成型，进一步地调节螺杆111依次穿设螺纹孔以及调节螺母112并且与固定板621连接，在常态下，调节螺母112刚好紧贴安装板12的上表面121，而在需要调节时，先向上旋松调节螺母112，再通过拧动调节螺杆111以实现固定板621的上升或下降，而在调节完成后再将调节螺母112调至安装板12上表面121。对于高度调节机构11还可以为依次穿设固定板621与安装板12的调节螺杆以及与其配合的调节螺母，当然该调节螺母应贴设于固定板621的下表面，这种方式也可以实现固定板的上升或下降。

进一步地，在底座1下方还设有若干个滚轮13，一般地设为四个，并且在这四个滚轮13上安设刹车机构(图中未示出)，加热装置既可以实现可移动性，又可以防止其自行滑动。

具体地再次参见图1，上盖2与箱体3的一个接触端采用铰接的方式连接，同时在上盖2上设置一个把手21，通过铰接与把手21可以很方便实现上盖2的开合。对于本加热装置，先将钻具稳定器5置于合适位置后，关闭上盖2，启动温控系统9开始对其的受热部位52进行加热，同时启动动力机构61，钻具稳定器5开始缓慢转动，待其加热完成后，打开上盖2，待钻具稳定器5的受热部位51转动合适后关闭动力机构61，钻具稳定器5停止转动，并且此时即可以实现后续的焊接动作，进一步地在焊接完成后扣合上盖2可以对其进行保温并缓慢降温，以减少焊接应力产生。对于本加热装置还可以实现对其他产品的均匀加热。

以上所述仅为本发明较佳的实施例而已，其结构并不限于上述列举的形状，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种钻具稳定器加热装置，包括底座、上盖以及设于所述底座上且与所述上盖扣合的箱体，所述上盖与所述箱体围合形成用于容纳所述钻具稳定器的容纳腔，其特征在于：所述箱体的两相对侧面分别设有可使所述钻具稳定器的连接端伸出的开口，所述容纳腔内设有加热件，且所述底座上设有用于支撑所述钻具稳定器连接端且可驱使其转动的驱动装置；所述加热件为分别设于所述上盖内侧以及所述箱体内侧且用于裹设所述钻具稳定器的弧形加热层；所述驱动装置包括动力机构以及分别设于所述底座上且用于支撑并带动所述钻具稳定器转动的两摩擦轮机构，且其中一所述摩擦轮机构与所述动力机构链条连接；所述摩擦轮机构包括固定板以及设于所述固定板上且用于支撑所述钻具稳定器的两并排转轮，且其中一所述转轮与所述动力机构链条连接，所述底座上设有与所述固定板连接的高度调节机构；所述开口设于所述上盖与所述箱体的接触位置，所述开口包括上半口和下半口，所述上半口和所述下半口的周缘形成有圆弧结构，两所述转轮关于贯穿所述圆弧结构的中心线的竖直平面对称，所述弧形加热层关于所述竖直平面对称。

2.如权利要求1所述的钻具稳定器加热装置，其特征在于：所述上盖内壁以及所述箱体内壁分别与所述弧形加热层之间均夹设有保温层。

3.如权利要求1所述的钻具稳定器加热装置，其特征在于：还包括温控系统，所述弧形加热层均嵌设有温度传感器，且所述温度传感器与所述温控系统电连接。

4.如权利要求1所述的钻具稳定器加热装置，其特征在于：所述弧形加热层为若干发热陶瓷片。

5.如权利要求1-4任一项所述的钻具稳定器加热装置，其特征在于：所述底座上设置具有螺纹孔的安装板，所述高度调节机构包括调节螺杆以及与其配合的螺母，所述调节螺杆依次穿设配合所述螺纹孔以及所述螺母且与所述固定板连接。

6.如权利要求1-4任一项所述的钻具稳定器加热装置，其特征在于：所述底座下设有若干具有刹车机构的滚轮。

7.如权利要求1所述的钻具稳定器加热装置，其特征在于：所述上盖与所述箱体铰接，且所述上盖设有把手。