CN106968621B - 钻具排放装置 - Google Patents

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Abstract

一种钻具排放装置，安装在用于放置钻具的井架上，包括滑动安装在井架上的立柱，所述立柱上安装有用于承托所述钻具端部的扶正单元和用于固定所述钻具的夹持单元。所述扶正单元包括第一扶正单元和位于第一扶正单元下方的第二扶正单元。所述夹持单元位于所述第一扶正单元和第二扶正单元之间。钻具排放装置通过三个操作单元对钻具进行扶正和排放，支撑位置多，钻具活动灵活，处理容易且高效。钻具端部由扶正单元控制，能够限制钻具的摆动幅度，提高处理的稳定性和安全性。

Description

钻具排放装置
技术领域
本发明属于海洋钻井平台领域，尤其涉及一种钻具排放装置。
背景技术
现有海洋钻井平台钻具移运排放装置为上下驱动分体结构，通过在上部和下部分别设置的两个抓手，用以抓取和排放钻具、管柱等钻井用管具。由于钻具刚指梁上取下时，或从井中取出时，钻具都会有一定程度的倾斜，需要移运排放装置进行扶正。但当钻具立根的长度较长，例如超过90英尺时，两个抓手将难以对钻具进行扶正和排放，而且处理时间较长，钻具容易有较大幅度的摆动，具有一定的安全隐患。
发明内容
本发明针对现有钻具移运排放装置难以处理长度较长的钻具管柱，处理时间长，安全性差等技术问题，提出一种能够高效和安全的处理较长钻具管柱的钻具排放装置。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种钻具排放装置，安装在用于放置钻具的井架上，包括滑动安装在井架上的立柱，所述立柱上安装有用于承托所述钻具端部的扶正单元和用于固定所述钻具的夹持单元。
所述扶正单元包括第一扶正单元和位于第一扶正单元下方的第二扶正单元。
所述夹持单元位于所述第一扶正单元和第二扶正单元之间。
作为优选，所述扶正单元包括能够摆动的第一摆臂以及安装在所述第一摆臂上用于承托钻具端部的扶正座。
作为优选，所述扶正座设置有可放置钻具的轨道，所述扶正座上安装有可推动钻具沿所述轨道滑动的第三摆臂。
作为优选，所述轨道的一端设置有用于阻挡钻具脱出所述轨道的突出部。
作为优选，所述轨道为弧形。
作为优选，所述夹持单元包括能够摆动的第二摆臂以及安装在所述第二摆臂上用于固定钻具的夹持抓手。
作为优选，所述夹持摆臂上安装有吊卡，所述吊卡设置有能够使钻具穿入的吊孔，所述吊孔的内径小于所述钻具外壁设置的凸起部的外径。
作为优选，所述夹持单元进一步包括升降座和用于驱动所述升降座进行升降的驱动装置，所述第二摆臂铰接在所述升降座上。
作为优选，所述驱动装置包括驱动电机以及由驱动电机驱动的绞车，所述升降座上方的井架上安装有定滑轮，所述绞车上缠绕的钢缆绕过定滑轮后连接所述升降座。
作为优选，所述立柱顶部和底部分别滑动安装在所述井架顶部和底部横向设置的行走轨道中。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
1、钻具排放装置通过三个操作单元对钻具进行扶正和排放，支撑位置多，钻具活动灵活，处理容易且高效。钻具端部由扶正单元控制，能够限制钻具的摆动幅度，提高处理的稳定性和安全性。
2、扶正单元通过第一摆臂对钻具进行初级扶正，通过第三摆臂对钻具进行微调扶正，提高了钻具扶正后直立角度的精准度，使钻具能够更加容易和准确地装入到井架设置的指梁上。
3、夹持单元能够通过升降调整为止，能够适应多种长度的钻具。通过定滑轮和绞车的钢缆进行升降驱动，使加持单元升降能够具有较大的活动范围，同时保证能够承载较大的重量。
附图说明
图1为钻具排放装置的结构示意图；
图2为扶正单元的部分机构图；
以上各图中：1、井架；1.1、行走轨道；2、立柱；3、扶正单元；3A、第一扶正单元；3B、第二扶正单元；3.1、第一摆臂；3.2、扶正座；3.3、轨道；3.4、第三摆臂；3.5、突出部；4、夹持单元；4.1、第二摆臂；4.2、夹持抓手；4.3、吊卡；4.4、升降座；4.5、驱动电机；4.6、绞车；4.7、定滑轮。
具体实施方式
下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1至2所示，钻具排放装置安装在用于放置钻具的井架1上，包括滑动安装在井架1上的立柱2。立柱2上安装有用于承托钻具端部的扶正单元3和用于固定钻具的夹持单元4。
扶正单元3包括第一扶正单元3A和位于第一扶正单元3A下方的第二扶正单元3B。
夹持单元4位于第一扶正单元3A和第二扶正单元3B之间。
扶正单元3包括能够摆动的第一摆臂3.1以及安装在所述第一摆臂3.1上用于承托钻具端部的扶正座3.2。
夹持单元4包括能够摆动的第二摆臂4.1以及安装在所述第二摆臂4.1上用于固定钻具的夹持抓手4.2
从井下取出的钻具，中部被加持单元4的夹持抓手4.2抓住和固定，上下两端分别被第一扶正单元3A的扶正座3.2和第二扶正单元3B的扶正座3.2托住。
两个扶正单元3都通过第一摆臂3.1推拉扶正座3.2，调整钻具端部的位置，将钻具调整成竖直状态。
夹持单元4的第二摆臂4.1和扶正单元3的第一摆臂3.1同步运动，使钻具保持竖直状态的同时，将钻具移送到井架1上设置的指梁上进行摆放。
从指梁上取下的钻具也按照上述方式进行扶正和移送。
为了进一步增加扶正的精度，扶正座3.2设置有可放置钻具的轨道3.3，扶正座3.2上安装有可推动钻具沿轨道3.3滑动的第三摆臂3.4。通过扶正座3.2上的第三摆臂3.4推动钻具端部，也能够调整钻具端部的位置，将钻具调整成竖直状态。
第一摆臂驱动扶正座3.2移动，从而使钻具端部移动，调整钻具端部的位置，实现对钻具的初级扶正；扶正座3.2本身通过第三摆臂驱动钻具端部移动，进一步调整钻具端部的位置，实现钻具的微调扶正。钻具经过两级扶正后，直立角度的精准度更高，钻具能够更加容易和准确地装入到井架设置的指梁上，也容易对准和连接到需要下井的管柱上。
为了避免钻具端部从扶正座3.2上脱出，轨道3.3的一端设置有用于阻挡钻具脱出轨道3.3的突出部3.5。
第三摆臂驱动钻具端部移动时，将钻具端部顶到突出部3.5侧壁上，通过突出部3.5的侧壁和第三摆臂在两侧限制钻具端部的位置，使钻具保持扶正状态。
轨道3.3为弧形，使钻具端部延轨道3.3滑动时，能够更加平滑的被推到突出部3.5侧壁。
为了提高夹持单元4对钻具中部的固定效果，夹持摆臂4.1上安装有吊卡4.3，吊卡4.3设置有能够使钻具穿入的吊孔，吊孔的内径小于钻具外壁设置的凸起部的外径。
钻具穿入吊孔，吊卡4.3通过支撑钻具的凸起部，进行称重，对钻具进行支撑和固定，提高了钻具固定的稳定性，同时减轻了夹持抓手4.2的负担，降低夹持抓手4.2所需要的夹持力。
为了适应钻具的长度，夹持单元4进一步包括升降座4.4和用于驱动所述升降座4.4进行升降的驱动装置，第二摆臂4.1铰接在所述升降座4.4上。
升降座4.4滑动安装在立柱2竖直设置的导轨上。
驱动装置包括驱动电机4.5以及由驱动电机4.5驱动的绞车4.6，升降座4.4上方的井架1上安装有定滑轮4.7，绞车4.4上缠绕的钢缆绕过定滑轮4.7后连接所述升降座4.4。
通过驱动电机4.5驱动绞车4.6，对钢缆进行收起和放出。升降座4.4被钢缆牵引，在立柱2竖直的导轨上滑动，进行升降，调节夹持抓手4.2和吊卡4.3的高度位置，从而调节钻具的夹持固定位置。
为了使立柱以及立柱上的扶正单元3和夹持单元4能够横向移动，立柱2顶部和底部分别滑动安装在井架1顶部和底部横向设置的行走轨道1.1中。
立柱2顶部和底部均设置有驱动小车，驱动小车设置的车轮在对应的行走轨道1.1上滚动。驱动小车上设置的马达驱动车轮，通过车轮使驱动小车在行走轨道1.1上运行，从而使立柱2横向移动，将扶正单元3和夹持单元4对齐井架上的各个指梁，对每个指梁进行钻具的拿取和排放。

Claims (8)

1.一种钻具排放装置，安装在用于放置钻具的井架（1）上，包括滑动安装在井架（1）上的立柱（2），其特征在于，所述立柱（2）上安装有用于承托所述钻具端部的扶正单元（3）和用于固定所述钻具的夹持单元（4）；
所述扶正单元（3）包括第一扶正单元（3A）和位于第一扶正单元（3A）下方的第二扶正单元（3B）；
所述夹持单元（4）位于所述第一扶正单元（3A）和第二扶正单元（3B）之间；
所述第一扶正单元（3A）和第二扶正单元（3B）均包括能够在竖向平面上摆动的第一摆臂（3.1）以及安装在所述第一摆臂（3.1）上用于承托钻具端部的扶正座（3.2）；
所述夹持单元（4）包括能够在竖向平面上摆动的第二摆臂（4.1）以及安装在所述第二摆臂（4.1）上用于固定钻具的夹持抓手（4.2）。
2.根据权利要求1所述的钻具排放装置，其特征在于，所述扶正座（3.2）设置有可放置钻具的轨道（3.3），所述扶正座（3.2）上安装有可推动钻具沿所述轨道（3.3）滑动的第三摆臂（3.4）。
3.根据权利要求2所述的钻具排放装置，其特征在于，所述轨道（3.3）的一端设置有用于阻挡钻具脱出所述轨道（3.3）的突出部（3.5）。
4.根据权利要求2或3所述的钻具排放装置，其特征在于，所述轨道（3.3）为弧形。
5.根据权利要求1所述的钻具排放装置，其特征在于，所述第二摆臂（4.1）上安装有吊卡（4.3），所述吊卡（4.3）设置有能够使钻具穿入的吊孔，所述吊孔的内径小于所述钻具外壁设置的凸起部的外径。
6.根据权利要求1所述的钻具排放装置，其特征在于，所述夹持单元（4）进一步包括升降座（4.4）和用于驱动所述升降座（4.4）进行升降的驱动装置，所述第二摆臂（4.1）铰接在所述升降座（4.4）上。
7.根据权利要求6所述的钻具排放装置，其特征在于，所述驱动装置包括驱动电机（4.5）以及由驱动电机（4.5）驱动的绞车（4.6），所述升降座（4.4）上方的井架（1）上安装有定滑轮（4.7），所述绞车（4.6 ）上缠绕的钢缆绕过定滑轮（4.7）后连接所述升降座（4.4）。
8.根据权利要求1所述的钻具排放装置，其特征在于，所述立柱（2）顶部和底部分别滑动安装在所述井架（1）顶部和底部横向设置的行走轨道（1.1）中。
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