CN104594830A - 石油钻采设备及其钻杆储运装置、系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钻杆储运装置，包括钻杆盒，所述钻杆盒上设有至少两个升降支撑机构，所述升降支撑机构具有至少一个工作位置，在该工作位置，所述钻杆盒底面到地面的距离H不低于预定运输高度，所述两升降支撑机构的间距D不小于预定运输宽度。本发明还公开了石油钻采设备及钻杆储运系统和方法。本发明通过设置升降支撑机构，只需将升降支撑机构伸展至预定运输高度和宽度即可方便地实现钻杆盒的装载或卸载，钻杆转场运输过程无需吊车的参与，井场无需专门配备吊车，节省了运输成本，简化了操作步骤，同时升降支撑机构升降操作效率高，尽可能地缩短了钻杆转场运输所需的时间，对石油投资者而言经济意义重大。

Description

石油钻采设备及其钻杆储运装置、系统及方法

技术领域

本发明涉及石油设备领域，具体是涉及一种石油钻采设备及用于储运钻杆的装置、系统及方法。

背景技术

钻机等石油钻采设备在作业时，需要使用大量的钻杆进行施工作业，由于所需钻杆数量多，重量大，一般将其储放于钻杆盒中通过运输车辆进行转场运输。然而如何把沉重的钻杆盒装载至运输车辆上，以及从运输车辆上将钻杆盒卸载到作业区域变成了费时费力的难题。

现有的方法是通过吊车来解决该难题，具体是由运输车辆将储放有钻杆的钻杆盒转场运输至井场后，通过吊车将钻杆盒吊离运输车辆，并吊运至作业区域，由取放装置取出钻杆进行施工作业，待施工作业完毕后，再将钻杆放回钻杆盒，再通过吊车将钻杆盒吊运至运输车辆上，转场运输到其他井场。此方法需要专门配备吊车，增加了很大的运输成本，且吊运方法作业效率低，对投资巨大的石油钻采投资者而言都是较大的经济损失，因此如何提供一种效率高、钻杆转场运输方便的装置和方法，对石油钻采投资者来说具有很大的经济意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种效率高、钻杆转场运输方便的石油钻采设备及其钻杆储运装置、系统和方法。

本发明的一方面，提供了一种钻杆储运装置，包括钻杆盒，所述钻杆盒上设有至少两个升降支撑机构，所述升降支撑机构具有至少一个工作位置，在该工作位置，所述钻杆盒底面到地面的距离H不低于预定运输高度，所述两升降支撑机构的间距D不小于预定运输宽度。

进一步地，所述升降支撑机构包括外筒和内筒，所述外筒和内筒之间铰接有伸缩机构。

进一步地，所述伸缩机构为液压缸。

进一步地，所述升降支撑机构还包括铰接于所述外筒与所述钻杆盒之间的连接臂，所述连接臂和所述钻杆盒之间铰接有驱动机构。

进一步地，所述升降支撑机构的数量为四个，分别布置于所述钻杆盒的四角。

进一步地，所述钻杆盒包括外框和内框，所述内框两侧设有若干排管架，所述外框和内框之间设有用于驱动内框相对外框上下移动的提升机构。

进一步地，所述钻杆盒上设有吊耳。

本发明的另一个方面，还提供了一种石油钻采设备，包括上述任一项所述的钻杆储运装置。

本发明的第三个方面，还提供了一种钻杆储运系统，包括运输车辆和上述任一项所述的钻杆储运装置，所述预定运输高度为所述运输车辆的底盘上表面到地面的高度h，所述预定运输宽度为所述运输车辆的底盘的宽度d。

本发明的第四个方面，还提供了一种钻杆储运方法，至少包括以下步骤：

提供一种前述的钻杆储运系统；

将钻杆储运装置的升降支撑机构调节到第一工作位置，将运输车辆驶入或驶离钻杆盒及升降支撑机构之间。

进一步地，还包括以下步骤：将钻杆储运装置的升降支撑机构调节到第二工作位置，由运输车辆承载所述钻杆储运装置，移动所述运输车辆。

本发明提供的钻杆储运装置、系统及方法，通过在钻杆盒上设置升降支撑机构，只需将升降支撑机构伸展至预定运输高度和宽度，在钻杆盒和升降支撑机构之间形成可供运输车辆直接进行运输作业的空间，将运输车辆驶入或驶离即可实现钻杆盒的装载或卸载整个过程无需吊车的参与，因此井场无需专门配备吊车，节省了运输成本，简化了操作步骤，同时升降支撑机构升降操作效率高，尽可能地缩短了钻杆转场运输所需的时间，对石油投资者而言经济意义重大。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明一实施例的钻杆储运装置的结构示意图；

图2是图1所示钻杆储运装置在长度方向上的结构正面示意图；

图3是图1所示钻杆储运装置在配合运输作业时的结构正面示意图；

图4是图3所示钻杆储运装置的结构侧视示意图；

图5是本发明钻杆储运系统中运输车辆的底盘的部分视图。

附图标记说明：

1、钻杆盒；11、外框；12、内框；121、管架；13、吊耳；2、升降支撑机构；21、外筒；22、内筒；23、连接臂；24、驱动机构；3、运输车辆；4、钻杆。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本发明中，术语“第一”、“第二”主要用于区分不同的工作位置，但不对工作位置进行具体限制。

图1、图2所示是本发明一实施例的钻杆储运装置的结构示意图，其中图1所示是初始的状态图，图2所示图1在长度方向上的结构正面示意图。该实施例的钻杆储运装置的主要功能是储放钻杆，并配合运输车辆对钻杆进行转场运输。

如图1、图2所示，本实施例的钻杆储运装置，包括钻杆盒1，钻杆盒1上设有至少两个升降支撑机构2，升降支撑机构2具有至少一个工作位置，在该工作位置，钻杆盒1底面到地面的距离H不低于预定运输高度，两升降支撑机构2的间距D不小于预定运输宽度，预定运输高度和预定运输宽度根据运输车辆的底盘高度和宽度确定，从而钻杆盒1和升降支撑机构2之间形成一个运输作业空间。

本实施例中，升降支撑机构2的数量可以为两个、四个或更多其它可能，本发明并不受限于此。升降支撑机构2为两个时，分别设于钻杆盒1的两端；为更加稳定的支撑钻杆盒1，升降支撑机构2可设为四个，分别布置于钻杆盒1的四个角上，本领域技术人员应当清楚，此时两升降支撑机构2的间距D应当优选为设于钻杆盒1长度方向上的两升降支撑机构之间的间距。

本实施例中，升降支撑机构2包括外筒21和内筒22，外筒21和内筒22之间铰接有伸缩机构(图中未示出)，使得外筒21和内筒22可相对伸缩运动，当伸缩机构处于收回状态时，内筒22收放在外筒21内，当伸缩机构处于伸出状态时，内筒22相对外筒21伸出。伸缩机构优选液压缸，本领域技术人员应当清楚，伸缩机构也可选用气缸、齿轮齿条机构、涡轮蜗杆机构等能实现伸缩运动的装置。

本实施例中，升降支撑机构2可直接连接于钻杆盒1的底面，也可通过连接臂23连接于钻杆盒1上，连接臂23和钻杆盒1之间铰接有驱动机构24，连接臂23便于升降支撑机构2在钻杆盒1上的设置，一方面，当收回升降支撑机构2时，驱动机构24缩回带动连接臂23旋转，将升降支撑机构2贴合收放于钻杆盒1的外壁上，尽量不增大运输体积；另一方面，当需要配合运输作业打开升降支撑机构2时，驱动机构24伸出带动连接臂23旋转，将升降支撑机构2相对钻杆盒1展开一定距离，可增大两升降支撑机构2之间的跨距，从而进一步增大了运输宽度。驱动机构24优选液压缸，同样也可以是其他能实现伸缩运动的驱动装置。

本实施例中，钻杆盒1包括外框11和内框12，内框12两侧设有若干排管架121，外框11和内框12之间设有用于驱动内框12相对外框11上下移动的提升机构，钻杆被依次排列储放在内框12的管架121上等待转场运输或取放作业，当一层钻杆被全部取出后，启动提升机构工作，驱动内框12相对外框11向上移动，将下一层钻杆移送到预定取放高度。提升机构优选液压缸，同样也可以是其他能实现伸缩运动的驱动装置，在此不再赘述。

本实施例提供的钻杆储运装置，只需将升降支撑机构2伸展至预定运输高度和宽度，在钻杆盒和升降支撑机构之间形成可供运输车辆直接进行运输作业的空间，将运输车辆驶入或驶离即可实现钻杆盒的装载或卸载，使得整个钻杆储运过程无需吊车的参与。

本实施例中，钻杆盒1上预留有吊耳13，在某些特殊施工环境，由于作业空间受限，升降支撑机构2不便展开作业时，仍可采用吊车对钻杆储运装置进行吊运。

本发明实施例还提供了一种包括上述钻杆储运装置的石油钻采设备，如钻机、修井机等，钻杆储运装置为钻机、修井机等提供作业所需钻杆的储存和运输，也可配合动力猫道实现钻杆从地面向钻台面的搬运，由于具有上述钻杆储运装置，具备其所有优点，在此不再赘述。

图3所示是本发明一实施例的钻杆储运装置在配合运输状态下的结构示意图，图4是图3的侧面示意图，图5所示是运输车辆底盘的部分结构示意图。

如图3、图4、图5所示，本实施例的钻杆储运系统，包括运输车辆3和前述的钻杆储运装置，当升降支撑机构2处于该至少一个工作位置时，钻杆盒1底面到地面的距离H不低于运输车辆3底盘上表面到地面的高度h，两升降支撑机构2的间距D不小于运输车辆3底盘的宽度d，由此为运输车辆3提供了运输作业空间。

同时，本发明还提供了使用上述钻杆储运系统储运钻杆的方法，包括以下步骤：

将钻杆储运装置的升降支撑机构2调节到第一工作位置，将运输车辆3驶入钻杆盒1及升降支撑机构2之间；

将钻杆储运装置的升降支撑机构2调节到第二工作位置，由运输车辆3承载钻杆储运装置，移动运输车辆3；

当运输车辆3行驶至井场后，再将钻杆储运装置的升降支撑机构2调节到第一工作位置，由升降支撑机构2承载钻杆储运装置的重量，将运输车辆3驶离钻杆盒1及升降支撑机构2之间。

具体而言，对钻杆4进行转场运输前，将钻杆4排列储放于钻杆盒1内框12的管架121上，需将钻杆储运装置装载至运输车辆3上时，调节升降支撑机构2至第一工作位置，即启动驱动机构24工作，驱动连接臂23带动升降支撑机构2相对钻杆盒1展开，使升降支撑机构2之间的间距D不小于运输车辆的3底盘的宽度d，启动伸缩机构工作，驱动内筒22相对外筒21伸出，抬升钻杆盒1，直至钻杆盒1底面到施工地面的距离H不低于运输车辆3的底盘高度h，将运输车辆3驶入钻杆盒1和升降支撑机构2之间；

调节升降支撑机构2至第二工作位置，即缩回驱动机构24和伸缩机构，降低钻杆盒1相对地面的高度，直至钻杆储运装置的重量完全承载于运输车辆3上，移动运输车辆3；

当运输车辆3行驶至井场后，需将钻杆盒1从运输车辆3上卸载到作业区域时，将运输车辆3停放于作业区域，调节升降支撑机构2至第一工作位置，即启动驱动机构24工作，驱动连接臂23带动升降支撑机构2相对钻杆盒1展开，直至伸出至运输车辆3底盘两侧，启动伸缩机构工作，驱动内筒22相对外筒21伸出，直至内筒22可支撑于施工地面，使钻杆盒1的重量由运输车辆3底盘完全转移到升降支撑机构2上，将运输车辆3驶离作业区域，驱动机构24和伸缩机构缩回，将钻杆盒1调节到预定的钻杆取放高度，等待取放装置取放钻杆进行施工作业。

当该井场施工作业完毕后，钻杆需转运至其他井场时，仍可依照上述步骤进行，依此循环。

应用本实施例提供的钻杆储运系统及使用该钻杆储运系统储运钻杆的方法，钻杆转场运输过程无需吊车的参与，井场无需专门配备吊车，节省了运输成本，简化了操作步骤，同时升降支撑机构2升降操作效率高，尽可能地缩短了钻杆转场运输所需的时间，对石油投资者而言经济意义重大。另外，本实施例由于采用前述钻杆储运装置，具有前述钻杆储运装置的所有优点，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钻杆储运装置，包括钻杆盒(1)，其特征在于：所述钻杆盒(1)上设有至少两个升降支撑机构(2)，所述升降支撑机构(2)具有至少一个工作位置，在该工作位置，所述钻杆盒(1)底面到地面的距离H不低于预定运输高度，所述两升降支撑机构(2)的间距D不小于预定运输宽度。

2.根据权利要求1所述的钻杆储运装置，其特征在于：所述升降支撑机构(2)包括外筒(21)和内筒(22)，所述外筒(21)和内筒(22)之间铰接有伸缩机构。

3.根据权利要求2所述的钻杆储运装置，其特征在于：所述升降支撑机构(2)还包括铰接于所述外筒(21)与所述钻杆盒(1)之间的连接臂(23)，所述连接臂(23)和所述钻杆盒(1)之间铰接有驱动机构(24)。

4.根据权利要求1-3任一项所述的钻杆储运装置，其特征在于：所述升降支撑机构(2)的数量为四个，分别布置于所述钻杆盒(1)的四角。

5.根据权利要求1-3任一项所述的钻杆储运装置，其特征在于：所述钻杆盒(1)包括外框(11)和内框(12)，所述内框(12)两侧设有若干排管架(121)，所述外框(11)和内框(12)之间设有用于驱动内框(12)相对外框(11)上下移动的提升机构。

6.根据权利要求1-3任一项所述的钻杆储运装置，其特征在于：所述钻杆盒(1)上设有吊耳(13)。

7.一种石油钻采设备，其特征在于：包括权利要求1-6任一项所述的钻杆储运装置。

8.一种钻杆储运系统，其特征在于：包括运输车辆(3)和权利要求1-6任一项所述的钻杆储运装置，所述预定运输高度为所述运输车辆(3)的底盘上表面到地面的高度h，所述预定运输宽度为所述运输车辆(3)的底盘的宽度d。

9.一种钻杆储运方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

提供一种权利要求8所述的钻杆储运系统；

将钻杆储运装置的升降支撑机构(2)调节到第一工作位置，将运输车辆(3)驶入或驶离钻杆盒(1)及升降支撑机构(2)之间。

10.根据权利要求9所述的钻杆储运方法，其特征在于，还包括以下步骤：

将钻杆储运装置的升降支撑机构(2)调节到第二工作位置，由运输车辆(3)承载所述钻杆储运装置，移动所述运输车辆(3)。