CN107339072A - 将管柱由水平状态输送到井口中心的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种将管柱由水平状态输送到井口中心的装置，包括猫道架体外侧设置有多个排管架，每个排管架铰接有一个排管架液缸；在每个排管架对应的猫道架体内侧铰接有一个倾斜梁，每个倾斜梁内端铰接有一个翻转舌台，倾斜梁的前端还放置有托杆；每个倾斜梁内端下沿通过调斜液缸与猫道架体铰接；每个倾斜梁内端下沿舌台液缸的活塞杆端头与翻转舌台铰接；猫道架体靠近井口端与大臂下端内侧耳座铰接，大臂下端外侧耳座通过大臂液缸与猫道架体铰接，大臂上端耳座与小臂铰接，小臂与大臂之间还铰接有小臂液缸，小臂安装有多个钳爪。本发明还公开了一种进行管柱输送的方法。本发明的装置及方法，结构简单，工作效率高。
Description
技术领域
本发明属于石油钻探设备技术领域，涉及一种将管柱由水平状态输送到井口中心的装置，本发明还涉及一种进行管柱输送的方法。
背景技术
管柱输送作业是在石油钻井时，将各种管柱由地面输送到钻台面或完成反向输送的过程。目前，常用的管柱输送作业有两种方式：一种是采用风动绞车牵引钢丝绳沿坡道拖拽管柱上、下钻台面，该方法效率较低；另一种是采用动力猫道运送管柱，效率较高。这两种方式输送管柱到钻台面后，钻机游吊系统均需下行接近钻台吊卡才能扣合管柱，继而游吊系统上行将管柱竖立在井口中心，为扣合管柱游吊系统下行、上行需要一定的时间，降低了钻井效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种将管柱由水平状态输送到井口中心的装置，解决了现有管柱输送时，为使吊卡扣合管柱游吊系统提升、下放占用时间，影响钻井作业效率的问题。
本发明的另一目的是提供一种进行管柱输送的方法。
本发明采用的技术方案是，一种将管柱由水平状态输送到井口中心的装置，在钻机钻台面前侧、井口中心线位置固定安装有猫道架体，猫道架体外侧设置有多个排管架，每个排管架的外端向下铰接有一个排管架液缸，每个排管架液缸的支撑座放置在地面上；在每个排管架对应的猫道架体内侧通过一个销轴Ⅰ铰接有一个倾斜梁，每个倾斜梁内端通过一个销轴Ⅴ铰接有一个翻转舌台，倾斜梁的前端连接板还放置有托杆，共两根托杆，每个托杆的两端分别放置在左右两边的倾斜梁上；每个倾斜梁内端下沿通过一个调斜液缸与猫道架体铰接；每个倾斜梁内端下沿还设置有一个舌台液缸，舌台液缸的活塞杆端头与翻转舌台铰接；
猫道架体靠近井口端通过销轴Ⅱ与大臂下端内侧耳座铰接，大臂下端外侧耳座通过大臂液缸与猫道架体铰接，大臂上端耳座通过销轴Ⅲ与小臂铰接，小臂与大臂之间还铰接有小臂液缸，小臂从上到下依次固定安装有多个钳爪。
本发明采用的另一技术方案是，一种进行管柱输送的方法，利用上述的将管柱由水平状态输送到井口中心的装置，按照以下步骤实施：
步骤1、将钻井所需管柱整齐的摆放在排管架上；
步骤2、管柱由排管架输送到钳爪：猫道架体同侧的两个排管架液缸同时伸缩，调节猫道架体同侧排管架向下倾斜一定角度，排管架上所存放的管柱在自身重力作用下向内滚到倾斜梁上；
随后，调斜液缸收缩使倾斜梁绕销轴Ⅰ向下转动，同侧两个倾斜梁同时倾斜，多根管柱自动滚动到翻转舌台的舌根旁；
接着，舌台液缸收缩使翻转舌台绕销轴Ⅴ向下转动，同侧两个翻转舌台同时向下翻转，翻转舌台的舌根钩入单根管柱沿舌头滚到托杆的限位板侧；
步骤3、钳爪夹持管柱举升到井口：钻井需要时，大臂液缸伸出推动大臂及其上的所有部件抬升，待钳爪接触到托杆上的管柱时，钳爪夹紧管柱；随后大臂液缸、小臂液缸相互配合，将钳爪所夹持管柱由水平状态举升到竖直的井口中心。
本发明的有益效果是，改变了管柱被输送到钻台面的最终位置和姿态，减少了管柱输送时间，提高了钻井作业效率，降低了钻井成本。
附图说明
图1是本发明装置的结构示意图；
图2是本发明装置立面示意图(钳爪夹持管柱举升到井口)；
图3是本发明装置平面示意图(管柱存放在排管架上)；
图4是本发明装置侧视图(管柱由排管架输送到钳爪)；
图5是本发明装置侧视图局部放大图。
图中，1.排管架，2.销轴Ⅰ，3.调斜液缸，4.调斜梁，5.翻转舌台，6.托杆，7.猫道架体，8.排管架液缸，9.销轴Ⅱ，10.大臂液缸，11.大臂，12.小臂，13.小臂液缸，14.钳爪，15.销轴Ⅲ，16.销轴Ⅳ，17.舌台液缸，18.销轴Ⅴ，19.管柱。
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。
参照图1、图2、图4、图5，本发明装置的结构是，在钻机钻台面前侧、井口中心线位置固定安装有猫道架体7，在猫道架体7外侧(远离井口端，即图2的左侧)前、后、左、右四处分别通过一个销轴Ⅳ16分别铰接有一套排管架1，总共四套排管架1，每个排管架1的外端向下铰接有一个排管架液缸8，每个排管架液缸8的支撑座放置在地面上；在每个排管架1对应的猫道架体7内侧通过一个销轴Ⅰ2铰接有一个倾斜梁4，每个倾斜梁4内端通过一个销轴Ⅴ18铰接有一个翻转舌台5，倾斜梁4和翻转舌台5在与排管架1对应位置共四套，倾斜梁4的前端连接板还放置有托杆6，共两根托杆6，每个托杆6的两端分别放置在左右两边的倾斜梁4上；每个倾斜梁4内端下沿通过一个调斜液缸3与猫道架体7铰接，调斜液缸3用于调节倾斜梁4的角度，使得管柱能够向外滚动或向里滚动；每个倾斜梁4内端下沿还设置有一个舌台液缸17，舌台液缸17的活塞杆端头与翻转舌台5铰接，用于对翻转舌台5的翻转，用于阻挡管柱的滚动或放开阻挡；
猫道架体7靠近井口端(即图2的右侧)通过销轴Ⅱ9与大臂11下端内侧耳座铰接，大臂11下端外侧耳座通过大臂液缸10与猫道架体7铰接，在液力作用下大臂液缸10活塞杆的伸缩能推动大臂11绕销轴Ⅱ9转动，大臂11上端耳座通过销轴Ⅲ15与小臂12铰接，小臂12与大臂11之间还铰接有小臂液缸13，在液力作用下小臂液缸13伸出能推动小臂12绕销轴Ⅲ15转动，小臂12从上到下依次固定安装有三幅用于夹持管柱的钳爪14；
上述所有组件初始状态整体卧放在猫道架体7内。
上述的调斜液缸3、排管架液缸8、大臂液缸10、小臂液缸13均设置有行程传感器，用于位置检测或限位控制，输出信号连接到电液控制机构，以方便电液控制机构对各液缸的动作进行可编程控制，具有安全互锁功能。
上述的大臂11铰接在猫道架体7上，应当理解，也可以铰接在其它结构上，例如钻机底座。
本发明的进行管柱输送的方法，利用上述的装置，按照以下步骤实施：
步骤1、将钻井所需管柱整齐的摆放在排管架1上，见图3。
步骤2、管柱由排管架1输送到钳爪14：猫道架体7同侧(左侧或右侧)的两个排管架液缸8同时伸缩，调节猫道架体7同侧排管架1向下倾斜一定角度，排管架1上所存放的管柱在自身重力作用下向内滚到倾斜梁4上；
随后，调斜液缸3收缩使倾斜梁4绕销轴Ⅰ2向下转动，同侧两倾斜梁4同时倾斜，多根管柱自动滚动到翻转舌台5的舌根旁；
接着，舌台液缸17收缩使翻转舌台5绕销轴Ⅴ18向下转动，同侧两翻转舌台5同时向下翻转，翻转舌台5的舌根可钩入单根管柱沿舌头滚到托杆6的限位板侧，参见图4、图5。
步骤3、钳爪14夹持管柱举升到井口：钻井需要时，大臂液缸10伸出推动大臂11及其上的所有部件抬升，待钳爪14接触到托杆6上的管柱时，钳爪14夹紧管柱；随后大臂液缸10、小臂液缸13相互配合，将钳爪14所夹持管柱由水平状态举升到竖直的井口中心，方便快速连接管柱，提高钻井效率，见图2。
本发明的管柱输送方法与现有两种输送方式相比，管柱直接被输送到井口中心，省去了吊卡在钻台扣合管柱游吊系统的下行、上行时间，提高钻井效率。
Claims (5)
1.一种将管柱由水平状态输送到井口中心的装置，其特征在于：在钻机钻台面前侧、井口中心线位置固定安装有猫道架体(7)，猫道架体(7)外侧设置有多个排管架(1)，每个排管架(1)的外端向下铰接有一个排管架液缸(8)，每个排管架液缸(8)的支撑座放置在地面上；在每个排管架(1)对应的猫道架体(7)内侧通过一个销轴Ⅰ(2)铰接有一个倾斜梁(4)，每个倾斜梁(4)内端通过一个销轴Ⅴ(18)铰接有一个翻转舌台(5)，倾斜梁(4)的前端连接板还放置有托杆(6)，共两根托杆(6)，每个托杆(6)的两端分别放置在左右两边的倾斜梁(4)上；每个倾斜梁(4)内端下沿通过一个调斜液缸(3)与猫道架体(7)铰接；每个倾斜梁(4)内端下沿还设置有一个舌台液缸(17)，舌台液缸(17)的活塞杆端头与翻转舌台(5)铰接；
猫道架体(7)靠近井口端通过销轴Ⅱ(9)与大臂(11)下端内侧耳座铰接，大臂(11)下端外侧耳座通过大臂液缸(10)与猫道架体(7)铰接，大臂(11)上端耳座通过销轴Ⅲ(15)与小臂(12)铰接，小臂(12)与大臂(11)之间还铰接有小臂液缸(13)，小臂(12)从上到下依次固定安装有多个钳爪(14)。
2.根据权利要求1所述的将管柱由水平状态输送到井口中心的装置，其特征在于：所述的调斜液缸(3)、排管架液缸(8)、大臂液缸(10)、小臂液缸(13)均设置有行程传感器。
3.根据权利要求1所述的将管柱由水平状态输送到井口中心的装置，其特征在于：所述的猫道架体(7)外侧前、后、左、右四处分别通过一个销轴Ⅳ(16)分别铰接有一套排管架(1)，总共四套排管架(1)；倾斜梁(4)和翻转舌台(5)在与排管架(1)对应位置共四套。
4.一种进行管柱输送的方法，利用权利要求1-3任一所述的将管柱由水平状态输送到井口中心的装置，其特征在于，按照以下步骤实施：
步骤1、将钻井所需管柱整齐的摆放在排管架(1)上；
步骤2、管柱由排管架(1)输送到钳爪(14)：猫道架体(7)同侧的两个排管架液缸(8)同时伸缩，调节猫道架体(7)同侧排管架(1)向下倾斜一定角度，排管架(1)上所存放的管柱在自身重力作用下向内滚到倾斜梁(4)上；
随后，调斜液缸(3)收缩使倾斜梁(4)绕销轴Ⅰ(2)向下转动，同侧两个倾斜梁(4)同时倾斜，多根管柱自动滚动到翻转舌台(5)的舌根旁；
接着，舌台液缸(17)收缩使翻转舌台(5)绕销轴Ⅴ(18)向下转动，同侧两个翻转舌台(5)同时向下翻转，翻转舌台(5)的舌根钩入单根管柱沿舌头滚到托杆(6)的限位板侧；
步骤3、钳爪(14)夹持管柱举升到井口：钻井需要时，大臂液缸(10)伸出推动大臂(11)及其上的所有部件抬升，待钳爪(14)接触到托杆(6)上的管柱时，钳爪(14)夹紧管柱；随后大臂液缸(10)、小臂液缸(13)相互配合，将钳爪(14)所夹持管柱由水平状态举升到竖直的井口中心。
5.根据权利要求4所述的进行管柱输送的方法，其特征在于：所述的调斜液缸(3)、排管架液缸(8)、大臂液缸(10)、小臂液缸(13)均设置有行程传感器，输出信号连接到电液控制机构。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20171110 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |