CN104632085A - 一种油井用井架提升抱杆及提升方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油井用井架提升抱杆及提升方法，其中产品发明包括主抱杆、小抱杆、提升系统；所述主抱杆分为上中下三节，分别为上节主体、中节主体、下节主体；所述小抱杆下端均铰接在回转盘上，而回转盘安装在上节主体上；所述回转盘上方且上节主体顶端还安装顶部转座；所述提升系统包括驱动装置和提升钢丝绳，所述驱动装置通过提升钢丝绳依次绕过提升地滑轮以及中节主体、下节主体、顶部转座、小抱杆上各自设置的滑轮后固定连接在小抱杆顶端的抱杆滑轮架上。抱杆为内悬浮抱杆，在井架建设中利用已建设井架来提升重物，效率高。滑轮全部设计在杆身上，这样在提升抱杆的同时滑轮也同时提升。可适用于多种井架的建设上，节省材料和设计成本。

Description

一种油井用井架提升抱杆及提升方法

技术领域

本发明涉及油井用井架提升抱杆，具体地说是一种油井用井架提升抱杆及提升方法。

背景技术

钻井井架是石油钻机的主要设备部件，在钻井或修井过程中，用于安防天车，悬挂游车、大钩、吊环、吊卡等机具，以及起下、存放钻杆、油管及抽油杆。它不仅要承受井下钻柱的重量，有时还要经受钻井过程中飓风的威胁。

目前国内常用的拆装钻井方式有：吊机吊装、搭建脚手架安装、旋转扒杆安装等方式。吊机吊装对作业空间和吊机作业能力有较高的要求，施工时间长。搭建脚手架安装需要占用较大的空间，比较费时。旋转扒杆组立特定的井架，支撑系统及吊装系统作业能力需根据具体的井架结构专门设计制作，针对性强，不具有通用性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种油井用井架提升抱杆及提升方法，在石油井架建设方案中具有通用性，在井架建设中利用已建设井架来提升重物，效率高。

为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，一种油井用井架提升抱杆，包括主抱杆、小抱杆、提升系统；所述主抱杆分为上中下三节，分别为上节主体、中节主体、下节主体；所述小抱杆下端均铰接在回转盘上，而回转盘安装在上节主体上；所述回转盘上方且上节主体顶端还安装顶部转座；所述提升系统包括驱动装置和提升钢丝绳，所述驱动装置通过提升钢丝绳依次绕过提升地滑轮以及中节主体、下节主体、顶部转座、小抱杆上各自设置的滑轮后固定连接在小抱杆顶端的抱杆滑轮架上。

所述小抱杆和提升系统均包括两套，分别对称设置在主抱杆左右两侧；其中小抱杆分为左小抱杆和右小抱杆，所述驱动装置为提升卷扬机。

所述中节主体上设置的滑轮为扶正套滑轮，该扶正套滑轮通过扶正套连接在中节主体上，所述下节主体上设置的滑轮为底滑轮，所述底滑轮通过底部转座连接在下节主体上，所述顶部转座上设置的滑轮为顶座滑轮，该顶座滑轮为并列套在同一轴上的第一顶座滑轮、第二顶座滑轮、第三顶座滑轮，所述小抱杆上设置的滑轮为提升滑轮，该提升滑轮通过自身所在的抱杆滑轮架铰接在小抱杆顶端内侧。

所述抱杆沿中轴线的顶端位置还设置有一滑轮，该滑轮为提重滑轮。

还包括提重系统，该提重系统也设置为对称在主抱杆两侧的两套，该提重系统由提重卷扬机和提重钢丝绳构成，该卷扬机通过该钢丝绳依次绕过提重地滑轮、第二顶座滑轮、提重滑轮后向下连接被提重物。

所述下节主体下端与底部转座通过轴承连接，底部转座上对称分布两个滑轮及吊耳，底部转座上的吊耳利用下拉线和U型环固定在井架提升层上，中节主体与上节主体连接处采用阶梯状，扶正套安装在中节主体处，扶正套上部对称分布四个吊耳，下部对称分布两个滑轮，利用扶正套拉线和U型环将扶正套固定在井架提升层上，回转盘与上节主体通过轴承连接，并通过螺母箍在上节主体上，回转盘下部对称分布四个吊耳，利用上拉线和U型环将回转盘固定在井架提升层上，所述下拉线还通过分线滑轮延伸出下拉分线。

为了达成上述另一目的，本发明采用了如下技术方案，一种油井用井架提升抱杆的方法，其步骤包括抱杆提升步骤与主抱杆的提升步骤，此二个步骤为同时同步进行；

提升系统包括提升卷扬机和钢丝绳，所述提升卷扬机通过提升钢丝绳依次绕过提升地滑轮以及中节主体、下节主体、顶部转座、小抱杆上各自设置的滑轮后固定连接在抱杆顶端的抱杆滑轮架上；松开主抱杆下拉线和上拉线，将主抱杆扶正套拉线固定到井架提升层的四个边角上；提升卷扬机带动提升钢丝绳绕过地滑轮、扶正套滑轮、底滑轮、第一顶座滑轮、提升滑轮、第三顶座滑轮后带动抱杆滑轮架及小抱杆顶端向上提升，小抱杆底端在回转盘上铰接旋转，提升到预定高度后，将下拉线和上拉线固定到井架提升层上一层的四个边角上，再将扶正套拉线松开，将扶正套提升到井架提升层上一层后再将扶正套拉线与下拉线和上拉线固定到一起，整个提升作业完成。

所述小抱杆和提升系统均包括两套，分别对称设置在主抱杆左右两侧；其中小抱杆分为左小抱杆和右小抱杆，所述左右小抱杆及两套提升系统同时工作。

为了达成上述另一目的，本发明采用了如下技术方案，一种油井用井架提升抱杆提升重物的方法，其步骤为，提重卷扬机通过提重钢丝绳依次绕过提重地滑轮、第二顶座滑轮、提重滑轮后向下连接被提重物，左右两侧对称的两套提重系统可同时作业，该卷扬机工作后，可将重物从地面提升到工作平台。

为了达成上述另一目的，本发明采用了如下技术方案，一种油井用井架提升抱杆的改变左右小抱杆角度的方法，其步骤为，所述左小抱杆通过其中一套提升系统正向和反向运动继而进行旋转式的上升和下降调整角度，所述右小抱杆通过另一套提升系统正向和反向运动继而进行旋转式的上升和下降调整角度，上述两调整过程为单独进行或者同时进行。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、本发明提及的抱杆为内悬浮抱杆，在井架建设中利用已建设井架来提升重物，效率高。

2、本发明提及的抱杆，滑轮全部设计在杆身上，这样在提升抱杆的同时滑轮也同时提升。

3、本发明提及的抱杆，可适用于多种井架的建设上，这样节省材料和设计成本。

附图说明

图1为本发明的一种油井用井架提升抱杆及提升方法的结构示意图；

图2为本发明的一种油井用井架提升抱杆及提升方法的固定位置说明图；

图3为顶部转座滑轮组剖视图。

图中：1、底部转座；2、第一底座滑轮；3、下节主体；4、中节主体；5、扶正套；6、第一扶正套滑轮；7、上节主体；8、回转盘；9、右小抱杆；10、抱杆滑轮架；11、顶部转座；12、第一顶座滑轮；13、第二顶座滑轮；14、第三顶座滑轮；15、左小抱杆；16、上拉线；17、扶正套拉线；18、下拉线；19、第二扶正套滑轮；20、第二底座滑轮；21、分线滑轮；22、提升地滑轮；23、提重地滑轮；24、提重滑轮；25、井架提升层；26、主抱杆；27、提升卷扬机；28、提重卷扬机；29、提升钢丝绳；30、提重钢丝绳。

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

如图1-3所示，一种油井用井架提升抱杆，包括主抱杆26、小抱杆、提升系统；所述主抱杆分为上中下三节，分别为上节主体7、中节主体4、下节主体3；所述小抱杆下端均铰接在回转盘8上，而回转盘安装在上节主体上；所述回转盘上方且上节主体顶端还安装顶部转座11；所述提升系统包括驱动装置和提升钢丝绳29，所述驱动装置通过提升钢丝绳依次绕过提升地滑轮22以及中节主体、下节主体、顶部转座、小抱杆上各自设置的滑轮后固定连接在小抱杆顶端的抱杆滑轮架10上。

所述小抱杆和提升系统均包括两套，分别对称设置在主抱杆左右两侧；其中小抱杆分为左小抱杆15和右小抱杆9，所述驱动装置为提升卷扬机27。

所述中节主体上设置的滑轮为扶正套滑轮，该扶正套滑轮通过扶正套5连接在中节主体上，为左右对称两个，分别为第一扶正套滑轮6和第二扶正套滑轮19，所述下节主体上设置的滑轮为底滑轮，所述底滑轮通过底部转座1连接在下节主体上，底滑轮也为对称的两个，分别为第一底座滑轮2和第二底座滑轮20，所述顶部转座上设置的滑轮为顶座滑轮，该顶座滑轮为并列套在同一轴上的第一顶座滑轮12、第二顶座滑轮13、第三顶座滑轮14，所述小抱杆上设置的滑轮为提升滑轮，该提升滑轮通过自身所在的抱杆滑轮架铰接在小抱杆顶端内侧。

所述抱杆沿中轴线的顶端位置还设置有一滑轮，该滑轮为提重滑轮24。

还包括提重系统，该提重系统也设置为对称在主抱杆两侧的两套，该提重系统由提重卷扬机28和提重钢丝绳30构成，该卷扬机通过该钢丝绳依次绕过提重地滑轮23、第二顶座滑轮13、提重滑轮24后向下连接被提重物。

所述下节主体下端与底部转座通过轴承连接，底部转座上对称分布两个滑轮及吊耳，底部转座上的吊耳利用下拉线18和U型环固定在井架提升层上，中节主体与上节主体连接处采用阶梯状，扶正套安装在中节主体处，扶正套上部对称分布四个吊耳，下部对称分布两个滑轮，利用扶正套拉线17和U型环将扶正套固定在井架提升层上，回转盘与上节主体通过轴承连接，并通过螺母箍在上节主体上，回转盘下部对称分布四个吊耳，利用上拉线16和U型环将回转盘固定在井架提升层上，所述下拉线还通过分线滑轮21延伸出下拉分线。

整根杆件共有三个工作状态，①提升抱杆，此时主抱杆上提升钢丝绳29走线方法如图1中左侧粗线所示（右侧相同未示出），提升钢丝绳29由提升扬机27经过提升地滑轮22到左侧第二扶正套滑轮19，穿过第二扶正套滑轮19后到第二底座滑轮20，绕过第二底座滑轮20后到顶部转座11上的第一顶座滑轮12（顶座滑轮布置方法见图3），再穿过左小抱杆15上的滑轮架上的滑轮，再经第三顶座滑轮14后固定到左小抱杆15上的滑轮架上。按照此种钢丝绳布置方法，先松开上拉线16，左右两侧同时作业，两个提升卷扬机同时作业，提升钢丝绳29受力，通过两个第二底座滑轮20将主抱杆和小抱杆向上提升，提升到预定高度后，将上拉线16固定到井架提升层25上一层的四个边角上，再松开抱杆下拉线18，把下拉线18也固定到井架提升层25上一层的四个边角上，再将扶正套拉线17松开，把它与下拉线18和上拉线16固定到一起，扶正套5也随之提升，提升抱杆作业完成。

②提升重物，此时杆件上钢丝绳走线方法如图1中右侧粗线所示，提重卷扬机28经过右侧第一地滑轮23到顶部转座右侧中间滑轮，穿过顶座滑轮后到右小抱杆9上的提重滑轮24后连接被提升物。按照此种钢丝绳布置方法，左右两侧可同时作业，提重卷扬机28工作后，可将重物从地面提升到工作平台。

③改变左右小抱杆角度，此时杆件上钢丝绳走线方法与①中相同，但要将上拉线16、扶正套拉线17以及下拉线18均固定到井架平台的四个边角上，然后提升卷扬机27作业，提升钢丝绳29受力，带动左小抱杆顺时针旋转，提升卷扬机27反向作业时，提升钢丝绳29逐渐变松，左小抱杆逆时针旋转,右侧作业方法与左侧相同，左右两侧可同时作业。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的专利范围，其他运用本发明的专利精神的等效变化，均应俱属本发明的专利范围。

Claims (10)

1.一种油井用井架提升抱杆，其特征在于，包括主抱杆、小抱杆、提升系统；所述主抱杆分为上中下三节，分别为上节主体、中节主体、下节主体；所述小抱杆下端均铰接在回转盘上，而回转盘安装在上节主体上；所述回转盘上方且上节主体顶端还安装顶部转座；所述提升系统包括驱动装置和提升钢丝绳，所述驱动装置通过提升钢丝绳依次绕过提升地滑轮以及中节主体、下节主体、顶部转座、小抱杆上各自设置的滑轮后固定连接在小抱杆顶端的抱杆滑轮架上。

2.根据权利要求1所述的一种油井用井架提升抱杆，其特征在于，所述小抱杆和提升系统均包括两套，分别对称设置在主抱杆左右两侧；其中小抱杆分为左小抱杆和右小抱杆，所述驱动装置为提升卷扬机。

3.根据权利要求1所述的一种油井用井架提升抱杆，其特征在于，所述中节主体上设置的滑轮为扶正套滑轮，该扶正套滑轮通过扶正套连接在中节主体上，所述下节主体上设置的滑轮为底滑轮，所述底滑轮通过底部转座连接在下节主体上，所述顶部转座上设置的滑轮为顶座滑轮，该顶座滑轮为并列套在同一轴上的第一顶座滑轮、第二顶座滑轮、第三顶座滑轮，所述小抱杆上设置的滑轮为提升滑轮，该提升滑轮通过自身所在的小抱杆滑轮架铰接在抱杆顶端内侧。

4.根据权利要求3所述的一种油井用井架提升抱杆，其特征在于，所述抱杆沿中轴线的顶端位置还设置有一滑轮，该滑轮为提重滑轮。

5.根据权利要求4所述的一种油井用井架提升抱杆，其特征在于，还包括提重系统，该提重系统也设置为对称在主抱杆两侧的两套，该提重系统由提重卷扬机和提重钢丝绳构成，该卷扬机通过该钢丝绳依次绕过提重地滑轮、第二顶座滑轮、提重滑轮后向下连接被提重物。

6.根据权利要求1所述的一种油井用井架提升抱杆，其特征在于，所述下节主体下端与底部转座通过轴承连接，底部转座上对称分布两个滑轮及吊耳，底部转座上的吊耳利用下拉线和U型环固定在井架提升层上，中节主体与上节主体连接处采用阶梯状，扶正套安装在中节主体处，扶正套上部对称分布四个吊耳，下部对称分布两个滑轮，利用扶正套拉线和U型环将扶正套固定在井架提升层上，回转盘与上节主体通过轴承连接，并通过螺母箍在上节主体上，回转盘下部对称分布四个吊耳，利用上拉线和U型环将回转盘固定在井架提升层上，所述下拉线还通过分线滑轮延伸出下拉分线。

7.一种油井用井架提升抱杆的方法，其步骤包括抱杆提升步骤与主抱杆的提升步骤，此二个步骤为同时同步进行；

提升系统包括提升卷扬机和钢丝绳，所述提升卷扬机通过提升钢丝绳依次绕过提升地滑轮以及中节主体、下节主体、顶部转座、小抱杆上各自设置的滑轮后固定连接在抱杆顶端的抱杆滑轮架上；松开主抱杆下拉线和上拉线，将主抱杆扶正套拉线固定到井架提升层的四个边角上；提升卷扬机带动提升钢丝绳绕过地滑轮、扶正套滑轮、底滑轮、第一顶座滑轮、提升滑轮、第三顶座滑轮后带动抱杆滑轮架及小抱杆顶端向上提升，小抱杆底端在回转盘上铰接旋转，提升到预定高度后，将下拉线和上拉线固定到井架提升层上一层的四个边角上，再将扶正套拉线松开，将扶正套提升到井架提升层上一层后再将扶正套拉线与下拉线和上拉线固定到一起，整个提升作业完成。

8.根据权利要求7所述的一种油井用井架提升抱杆的方法，其特征在于，所述小抱杆和提升系统均包括两套，分别对称设置在主抱杆左右两侧；其中小抱杆分为左小抱杆和右小抱杆，所述左右小抱杆及两套提升系统同时工作。

9.一种油井用井架提升抱杆提升重物的方法，其步骤为，提重卷扬机通过提重钢丝绳依次绕过提重地滑轮、第二顶座滑轮、提重滑轮后向下连接被提重物，左右两侧对称的两套提重系统可同时作业，该卷扬机工作后，可将重物从地面提升到工作平台。

10.一种油井用井架提升抱杆的改变左右小抱杆角度的方法，其步骤为，所述左小抱杆通过其中一套提升系统正向和反向运动继而进行旋转式的上升和下降调整角度，所述右小抱杆通过另一套提升系统正向和反向运动继而进行旋转式的上升和下降调整角度，上述两调整过程为单独进行或者同时进行。