CN105064931B - 模块化钻杆移动轨道 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种模块化钻杆移动轨道，包括钻杆放置平台和运移轨道，所述运移轨道为起始端和终止端相互垂直的扭曲板材，所述运移轨道的起始端与钻杆放置平台连接，所述钻杆运移轨道通过支架支撑。该模块化钻杆移动轨道运动轨道操作简单，能够实现钻进过程中运移钻杆，能够使水平摆放的钻杆按照设定轨迹运动，运动完成后实现钻杆处于竖直状态放置于井下钻具的上方，从而与井下钻具上端连接。本发明模块化钻杆移动轨道采用链板的模块集成方式，可根据现场条件、钻杆长度及运移轨迹要求进行拼接，调节性好，适应性强。
Description
技术领域
本发明涉及钻探试验领域，尤其涉及一种模块化钻杆移动轨道。
背景技术
钻探任务所要求的钻进孔深一股远远大于钻杆长度，因此在工程钻机的施工过程中，需要不断地连接和拆卸钻杆。目前钻杆的输送方式是手动运输或半机械式。钻杆长度较长，手动装拆困难，效率极低；半机械化的起吊臂替代了工人的一部分劳动任务，但是未能替代工人的全部工作，在钻杆安装和拧卸的时候，仍需要人为的去扶正钻杆进行定位，因此自动化程度不高，在效率、安全性和可靠性等性能上并没有显著的提高和优化；自动移摆管机构能完成自动化、智能化任务的移摆管机械臂，自动化程度高，可以有效缩短工作时间，提高工作效率，减轻工人劳动强度，被广泛用于矿产资源勘探以及石油钻井平台中。
目前的自动移摆管机械臂大多由主臂、副臂、机械手、旋转台、液压执行器等组成；可以完成钻杆抓取、提升、旋转、伸缩、移动等动作，将钻杆从某一水平位置旋转移摆到另一竖直位置，使其实现钻杆自排放架到动力头之间的自动传送，并在动力头处可以实现钻杆位置的微调，这一系列的动作需要专业的机械臂操作人员才能完成。因此在井下钻进过程中，机械臂以及机械臂操作人员向来是必不可少的。
发明内容
针对上述现有技术中的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种实现钻进过程中运移钻杆的自动运移装置，能够使水平摆放的钻杆按照设定轨迹运动，运动完成后实现钻杆处于竖直状态放置于井下钻具的上方，可与钻具上端钻杆连接。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种模块化钻杆移动轨道，包括钻杆放置平台和运移轨道，所述运移轨道为起始端和终止端相互垂直的扭曲板材，所述运移轨道的起始端与钻杆放置平台连接，所述钻杆运移轨道通过支架支撑。
优选地，在所述运移轨道的终止端设置有弹性卡口，所述弹性卡口至少设置在终止端的上部和下部。
优选地，所述运移轨道为链板，在链板的终止端设置有与链板平面相互垂直的挡止部，所述弹性卡口安装在挡止部上。
优选地，所述支架为多个支撑杆，所述支撑杆连接在链板两侧底面。
优选地，在所述链板两侧设置有防脱板。
优选地，所述钻杆放置平台包括升降支架和运输带，所述运输带安装在升降支架上，所述运输带表面上均匀设置多道相互平行的挡板。
优选地，所述运移轨道的起始端位于所述运输带一端的斜下方，当运输带的挡板与运移轨道的起始端处于同一平面时，挡板端部与运移轨道挡板之间的距离为5mm～8mm。
与现有技术相比，本发明实施例至少具有以下优点：
本发明模块化钻杆移动轨道运动轨道操作简单，能够实现钻进过程中运移钻杆，能够使水平摆放的钻杆按照设定轨迹运动，运动完成后实现钻杆处于竖直状态放置于井下钻具的上方，从而与井下钻具上端连接。本发明模块化钻杆移动轨道采用链板的模块集成方式，可根据现场条件、钻杆长度及运移轨迹要求进行拼接，调节性好，适应性强。
附图说明
图1为本发明模块化钻杆移动轨道的结构示意图；
图2为本发明模块化钻杆移动轨道的运移轨道的结构示意图；
图3为本发明模块化钻杆移动轨道的弹性卡口的结构示意图。
具体实施方式
下面结合图1-3和实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种模块化钻杆移动轨道，包括钻杆放置平台和运移轨道，所述运移轨道为起始端和终止端相互垂直的扭曲板材，所述运移轨道的起始端与钻杆放置平台连接，所述钻杆运移轨道通过支架支撑。
在所述运移轨道的终止端设置有弹性卡口2，所述弹性卡口2至少设置在终止端的上部和下部。
运移轨道为链板1，在链板1的终止端设置有与链板1平面相互垂直的挡止部8，所述弹性卡口2安装在挡止部8上。
支架为多个支撑杆3，所述支撑杆3连接在链板1两侧底面，在链板1的扭曲段和竖直段的过渡处以及水平段与扭曲段的过渡处均需安装支撑杆3。
在链板1两侧设置有防脱板，防脱板可以防止钻杆在链板1上滚动时脱离链板1，所述防脱板随运移轨道的轨道面走向布设，所述防脱板由柔性材料制成(例如将PVC软玻璃、橡胶或防裂纤维等加工成柔性板后表面通过光滑涂料处理)。
所述钻杆放置平台包括升降支架4和运输带6，所述运输带6安装在升降支架4上，所述运输带6表面上均匀设置多道相互平行的挡板7。
模块化钻杆移动轨道的应用说明：
①将钻杆放入运输带6上表面挡板7之间形成的槽内，放入一根运输带6在步进电机带动下前进一定距离，然后再次放入一根钻杆后步进电机再次带动运输带6向前运动，依次直至运输带6上表面挡板7槽内均放有钻杆。
②架设运移轨道，将链板1扭曲至起始端和终止端相互垂直，在链板1两侧下表面架设支撑杆3，根据链板1的走向选择合适高度的支撑杆3。运移轨道起始端的设置高度要保证钻杆从起始端沿轨道平面运动到终止端时的动能恰好冲开弹性卡口2为宜，在架设运移轨道的过程中可以通过多次试验来确定起始端的高度，最终试验得出的高度首要保证能够钻杆100％冲开弹性卡口2，其次在冲开弹性卡口2的基础上，将钻杆对挡止部8的冲击动能降到最低，避免钻杆多次冲击挡止部8后使整个运移轨道发生形变，进而导致钻杆最终停滞的位置与待接长的井下钻杆不处于同一轴线。
③升降支架4在升降液缸(或者通过牵引电机驱动的钢丝绳牵引系统)的驱动下升高，安装在升降支架4上的运输带6随之升起。当升降支架4升起的高度满足两个条件时，升降液缸停止顶升升降支架4。(条件1：运输带6位于运移轨道起始端的斜上方；条件2：运输带6的挡板7与运移轨道的起始端处于同一平面时，挡板7端部与运移轨道挡板7之间的距离处于5～8mm范围内)。当运移轨道起始端高度确定后，升降支架4的升降高度以及步进电机一次运转的位移完全可通过程序控制，控制人员只需要通过傻瓜式的按钮操作即可完成升降支架4的升起和落下以及步进电机的运转。
④当井下钻具需要接长时，步进电机带动运输带6运转，运输带6挡板7槽内的钻杆随之向前移动，当该挡板7槽最前方的挡板7与运移轨道起始端处于同一平面时，钻杆通过自身重力落到运移轨道上，并沿轨道滚动到轨道终止端撞开挡止部8上安装的弹性卡口2，然后通过动力头或手动液压钳将钻杆连接到井下钻具顶端。
此外，挡止部8还作为运移轨道终止端的支撑装置，通过挡止部8使终止端及终止端之前的一段竖直的轨道能够保持竖直状态，同时，挡止部8是可移动的，当不需要接长钻具时，挡止部8可作为轴将运移轨道的竖直部分卷起到扭曲轨道和竖直轨道的过渡处的，避免竖直轨道及挡止部8妨碍钻机钻进。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种模块化钻杆移动轨道，其特征在于，包括钻杆放置平台和运移轨道，所述运移轨道为起始端和终止端相互垂直的扭曲板材，所述运移轨道的起始端与钻杆放置平台连接，所述钻杆运移轨道通过支架支撑；在所述运移轨道的终止端设置有弹性卡口，所述弹性卡口至少设置在终止端的上部和下部。
2.根据权利要求1所述的模块化钻杆移动轨道，其特征在于，所述运移轨道为链板，在链板的终止端设置有与链板平面相互垂直的挡止部，所述弹性卡口安装在挡止部上。
3.根据权利要求1所述的模块化钻杆移动轨道，其特征在于，所述支架为多个支撑杆，所述支撑杆连接在链板两侧底面。
4.根据权利要求1所述的模块化钻杆移动轨道，其特征在于，在所述链板两侧设置有防脱板。
5.根据权利要求1-4任一所述的模块化钻杆移动轨道，其特征在于，所述钻杆放置平包括升降支架和运输带，所述运输带安装在升降支架上，所述运输带表面上均匀设置多道相互平行的挡板。
6.根据权利要求5所述的模块化钻杆移动轨道，其特征在于，所述运移轨道的起始端位于所述运输带一端的斜下方，当运输带的挡板与运移轨道的起始端处于同一平面时，挡板端部与运移轨道挡板之间的距离为5mm～8mm。
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