CN105178874A - 一种底部大开档的伸缩井架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种底部大开档的伸缩井架，包括下段井架和上段井架，下段井架由三段固定连接，底段的开档大于顶段的开档，中间段作为过渡段；在顶段两边内侧的上下端分别安装有导向轮总成一，在顶段两边分别安装有一组定位销；在顶段的顶部横梁上设置有两个大绳耳板；在中间段背横梁上也设置有多组导向轮总成二；上段井架开档小于顶段的开档，上段井架的四个立柱设置均有导向轨道，在上段井架底面左、右侧分别设置有一组导绳滑轮；在上段井架两侧横梁上设置有高位、低位的定位孔。本发明装置，轻松实现上、下段井架的伸缩连接。

Description

一种底部大开档的伸缩井架

技术领域

本发明属于石油机械设备技术领域，涉及一种底部大开档的伸缩井架。

背景技术

石油钻机为便于运输和安装，常采用一种矩形截面的伸缩井架，伸缩井架分上、下两段，上段为一个整体刚架套装在下段内，可在下段内上下伸缩。伸缩井架起升和下放时将上段缩回，起升载荷很小，井架收回后长度缩短，整体运输方便。

但常规伸缩井架也存在底部开档尺寸很小，无法在钻台上布置大型井口作业设备的缺点。而现有的大开档K型井架底部开档尺寸大，钻台开阔，便于设备布置，但井架整体移运长度超限，对通行道路的转弯半径要求很高。

发明内容

本发明的目的是提供一种底部大开档的伸缩井架，解决了现有技术大开档K型井架，井架整体移运长度超限，对通行道路的转弯半径要求高的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种底部大开档的伸缩井架，包括下段井架和上段井架，

所述的下段井架自上而下由三段依次固定连接，底段的开档明显大于顶段的开档，中间段作为过渡段；在顶段两边内侧的上下端分别安装有导向轮总成一，在顶段两边分别安装有一组定位销；在顶段的顶部横梁上设置有两个大绳耳板；在中间段背横梁上也设置有多组导向轮总成二；

所述的上段井架开档尺寸小于顶段的开档尺寸，上段井架的四个立柱设置为下段井架各个导向轮总成的导向轨道，在上段井架底面左、右侧分别设置有一组导绳滑轮；在上段井架两侧横梁上分别设置有高位、低位的定位孔。

本发明的底部大开档的伸缩井架，其特征还在于：

两个大绳耳板分别连接有一套伸缩大绳，每套伸缩大绳另一端先向下绕过导绳滑轮，再向上与挂在游吊下端三角架上的销轴连接。

在上段井架伸出到位和缩回到位两种状态时，两边的定位销同时向内插入高位或低位的对应定位孔中。

上段井架为整体矩形刚架结构；顶段和底段为矩形刚架结构，中间段两侧面为倒V型变截面结构。

本发明的有益效果是，包括上、下两段，井架上段为一个整体矩形刚架结构，外形尺寸小，与常规伸缩井架相同；井架下段为变截面结构，结构与K型井架相似，顶部开档尺寸小，底部开档尺寸大。井架起升和移运时将井架上段收缩到井架下段内腔中，减少了井架起升力臂，降低了起升载荷，缩短了整体移运长度，且具有K型井架底部开档尺寸大，钻台开阔，便于在钻台设置大型井口作业设备的优点。

附图说明

图1为本发明井架下段的侧面结构示意图；

图2为本发明井架下段的正面结构示意图；

图3为本发明井架上段的侧面结构示意图；

图4为本发明井架上段的正面结构示意图；

图5为本发明井架上段收缩后的侧面结构示意图；

图6为本发明井架上段收缩后的正面结构示意图；

图7为图6中的A-A截面图；

图8为图6中的B-B截面图；

图9为本发明井架上段伸出后(正常作业状态)的侧面结构示意图；

图10为本发明井架上段伸出后(正常作业状态)的正面结构示意图。

图中，1.上段井架，2.下段井架，3.定位销，4.伸缩大绳，5.导绳滑轮，6.导向轮总成一，7.大绳耳板，8.导向轮总成二，9.三角架，10.起升液缸，11.定位孔，2-1.顶段，2-2.中间段，2-3.底段。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明的结构是，包括下段井架2，和在下段井架2内能够实现滑动的上段井架1，

参照图1、图2，下段井架2为变截面刚架结构，自上而下由三段依次固定连接，其中顶段2-1和底段2-3为矩形刚架结构，底段2-3的开档明显大于顶段2-1的开档，中间段2-2作为过渡段，中间段2-2两侧面为倒V型变截面结构(类似梯形)；

在顶段2-1两边内侧的上下端分别安装有导向轮总成一6(上下两组每组四个，总共8个导向轮总成一6)，在顶段2-1两边分别安装有一组气缸驱动式的定位销3(总共两个定位销3)，在顶段2-1的顶部横梁上设置有两个大绳耳板7；在中间段2-2背横梁上也设置有多组导向轮总成二8(每边两个总共4个导向轮总成二8)；

参照图3、图4，上段井架1为一个整体矩形刚架结构，上段井架1开档尺寸小于顶段2-1的开档尺寸，上段井架1的四个立柱设置有导向轨道，该导向轨道与下段井架2中的各个导向轮总成构成滑动副，实现上段井架1与下段井架2的平稳滑动；在上段井架1底面左、右侧分别设置有一组导绳滑轮5；在上段井架1两侧横梁上分别设置有高位、低位定位孔11(实施例设置有高位、低位各一组，每组左右各一个，总共四个定位孔11)，用于气缸驱动式的定位销3的对应插孔，在上段井架1伸出到位和缩回到位两种状态时，两边的定位销3同时向内插入高位或低位的对应定位孔11中。

参照图5、图6，两个大绳耳板7分别连接有一套伸缩大绳4，每套伸缩大绳4另一端先向下绕过导绳滑轮5，再向上与挂在游吊下端三角架9上的销轴连接。

参照图7、图8，多组导向轮总成一6，用于上段井架1伸缩时垂直导向；多组导向轮总成二8，用于上段井架1缩回时对上段井架1下端低于导向轮总成一6后的悬出部分进行支撑和稳定，实现上方的导向轮总成一6与下方的导向轮总成二8的连续导向。上段井架1在下段井架2内上下伸缩时，利用两套导向轮总成(6、8)进行导向，伸出或缩回到位后，气缸驱动的定位销3水平伸出对应插入上段井架1两边的定位孔11中，将上、下段井架定位连接为一体，两个定位销3在钻井作业时将上段井架1的载荷传递至下段井架2上。

本发明装置的工作过程是：

参照图9、图10，井架上段1收缩前，钻机绞车带动游吊及三角架9上行，绷紧伸缩大绳4，退出气缸驱动的定位销3，断开上、下段井架的连接，上段井架1重量通过导绳滑轮5由伸缩大绳4承载；然后下降游吊，上段井架1在重力和伸缩大绳4共同作用力下沿下段井架2的导向轮总成一6下降至指定高度后，推出气缸驱动定位销3，与高位的定位孔11插接，将上段井架1可靠固定在下段井架2内，见图5、图10；重新下降游吊，放松伸缩大绳4，完成井架上段1收缩，见图6；

如图6，上段井架1需要上升伸出时，钻机绞车带动游吊及三角架9上行，绷紧伸缩大绳4，退出气缸驱动的定位销3，断开上、下段井架的连接，上段井架1重量通过导绳滑轮5由伸缩大绳4承载，提升游吊，上段井架1在伸缩大绳4作用力下沿下段井架2的导向轮总成一6上升至指定高度后，推出气缸驱动的定位销3，与低位的定位孔11插接，上段井架1就固定在下段井架2上，并在钻井作业时将上段井架1的载荷传递至下段井架2上；重新下降动游吊，放松伸缩大绳4，完成井架上段1上升伸出，见图9、图10。

见图5、图10，井架整体的起升和下放采用两个大型的起升液缸10实施，起升液缸10缸体铰接在井架底座上，起升液缸10活塞杆端头与下段井架2铰接，起放时上段井架1最好处于缩回状态，整体重心较低，以确保安全。

Claims (4)

1.一种底部大开档的伸缩井架，其特征在于：包括下段井架(2)和上段井架(1)，

所述的下段井架(2)由三段依次固定连接，底段(2-3)的开档明显大于顶段(2-1)的开档，中间段(2-2)作为过渡段；在顶段(2-1)两边内侧的上下端分别安装有导向轮总成一(6)，在顶段(2-1)两边分别安装有一组定位销(3)；在顶段(2-1)的顶部横梁上设置有两个大绳耳板(7)；在中间段(2-2)背横梁上也设置有多组导向轮总成二(8)，

所述的上段井架(1)开档尺寸小于顶段(2-1)的开档尺寸，上段井架(1)的四个立柱均设置有导向轨道，在上段井架(1)底面左、右侧分别设置有一组导绳滑轮(5)；在上段井架(1)两侧横梁上分别设置有高位、低位的定位孔(11)。

2.根据权利要求1所述的底部大开档的伸缩井架，其特征在于：两个大绳耳板(7)分别连接有一套伸缩大绳(4)，每套伸缩大绳(4)另一端先向下绕过导绳滑轮(5)，再向上与挂在游吊下端三角架(9)上的销轴连接。

3.根据权利要求1所述的底部大开档的伸缩井架，其特征在于：在上段井架(1)伸出到位和缩回到位两种状态时，两边的定位销(3)同时向内插入高位或低位的对应定位孔(11)中。

4.根据权利要求1所述的底部大开档的伸缩井架，其特征在于：上段井架(1)为整体矩形刚架结构；顶段(2-1)和底段(2-3)为矩形刚架结构，中间段(2-2)两侧面为倒V型变截面结构。