CN107420053A - 一种钻井平台用钻杆支撑机构 - Google Patents

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/24—Guiding or centralising devices for drilling rods or pipes
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Abstract

本发明提供了一种钻井平台用钻杆支撑机构，包括上下设置的稳固装置和夹紧装置，稳固装置包括由内到外依次套设在钻杆外的撑套、第一轴承和外壳，撑套包括内外设置的内套和外套，内套带有锥度，夹紧装置包括夹头、第二轴承、推套、导向杆、锁夹板、气缸和设置在气缸内的活塞，夹头包括旋转筒和连接在旋转筒下端的由至少两个夹紧瓣构成的夹紧部，旋转筒套设在钻杆外。优点是：采用稳固装置，稳固了钻杆的上段，承载能力强，降低钻杆的晃动幅度，从而减小钻杆晃动对机架的影响；采用夹紧装置，可进一步减小钻杆的晃动，当遇到紧急状况时，能及时夹紧钻杆，防止钻杆坠落，既提高了钻井效率，又增加的钻井作业的安全性。

Description

一种钻井平台用钻杆支撑机构
技术领域
本发明涉及石油开采技术领域，尤其涉及一种钻井平台用钻杆支撑机构。
背景技术
利用机械设备或人力从地面将地层钻成孔眼的工作称为钻井。通常指勘探或开发石油、天然气等液态和气态矿产而钻凿井眼及大直径供水井的工程。钻井在国民经济建设中的应用极为广泛。随着人类对油气资源开发利用的深化，油气勘探开发从陆地转入海洋。然而，不论是在陆地还是海洋上，提高钻井的稳定性与高效性一直是专家们研究的重要课题。
其中，利用钻头旋转时产生的切削或研磨作用破碎岩石，是当前最通用的钻井方法。旋转钻比顿钻钻速快，并易于处理井塌、井喷等复杂情况。目前，主要存在的问题是，旋转钻的钻杆在高速旋转时，由于钻杆会随着钻井深度不断增加，就造成了高速旋转的钻杆容易晃动，不仅会影响钻头的切削破碎效率，还会增加钻杆顶部机架的负载量，严重的会影响机架的稳定性，此外，钻杆容易滑坠，增加安全隐患。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种钻井平台用钻杆支撑机构。
为了达到以上目的，本发明提供如下技术方案：
一种钻井平台用钻杆支撑机构，其特征在于：包括上下设置的稳固装置和夹紧装置，且夹紧装置设置在钻杆与地面的接触处；所述稳固装置包括由内到外依次套设在钻杆外的撑套、第一轴承和外壳，所述撑套包括内外设置的内套和外套，所述内套带有锥度，所述外套与内套外侧锥面相适配，且外套上端通过螺栓与内套连接，所述第一轴承的轴承内圈与外套固定连接，轴承外圈与外壳固定连接，所述外套与外壳转动连接；所述夹紧装置包括夹头、第二轴承、推套、导向杆、锁夹板、气缸和设置在气缸内的活塞，所述夹头包括旋转筒和连接在旋转筒下端的由至少两个夹紧瓣构成的夹紧部，所述旋转筒套设在钻杆外，且顶端与稳固装置的内套下端连接，所述夹紧瓣均布在旋转筒下端的周向方向上，每一夹紧瓣可沿径向方向弹性变形，且内侧为用于夹紧钻杆的圆弧面，外侧为锥面，所述推套内设有与旋转筒相适配的通孔，并可转动的支撑在活塞内，所述锁夹板上设有与夹紧部的外锥面相适配的内锥孔，且可滑动的设置在气缸内腔下方，所述夹头的旋转筒穿接于推套的通孔中，夹紧部设置于锁夹板的内锥孔中，所述导向杆至少有两个，均布在推套底部，所述导向杆的一端与锁夹板连接，另一端与推套底部连接。
进一步的，还包括地表支撑板，所述地表支撑板中部设有与气缸相适配的通孔，外侧均布有地钉通孔，所述气缸设置在地表支撑板的通孔内。
进一步的，所述内套的锥度为1：14。
进一步的，所述内套为弹性套。
进一步的，所述第一轴承为双列圆锥滚子轴承。
进一步的，所述外套两端与外壳间分别设有一防尘圈。
进一步的，所述夹紧瓣内侧设有防滑层。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：采用稳固装置，通过调节内套与外套相对位置，来控制内套与钻杆的间隙，并通过轴承转动的方式，稳固了钻杆的上段，承载能力强，降低钻杆的晃动幅度，从而减小钻杆晃动对机架的影响；采用夹紧装置，一方面，配合稳固装置，可进一步减小钻杆的晃动，另一方面，当遇到紧急状况时，能及时夹紧钻杆，防止钻杆坠落，既提高了钻井效率，又增加的钻井作业的安全性，并改善了每个工期加工下来后，需要维护检修钻杆和机架的状况，大大降低了维护费用。
附图说明
图1为本发明一种钻井平台用钻杆支撑机构的结构示意图。
附图标记列表：
1-钻杆，2-稳固装置，21-撑套，211-内套，212-外套，22-第一轴承，23-外壳，3-夹紧装置，31-夹头，311-旋转筒，312-夹紧瓣，32-第二轴承，33-推套，34-导向杆，35-锁夹板，36-气缸，37-活塞，4-地表支撑板，41-地钉通孔，5-防尘圈，6-防滑层，7-螺栓，8-地钉。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
如图所示，一种钻井平台用钻杆支撑机构，包括上下设置的稳固装置2和夹紧装置3，夹紧装置3设置在钻杆1与地面的接触处；稳固装置2包括由内到外依次套设在钻杆1外的撑套21、第一轴承22和外壳23，撑套21包括内外设置的内套211和外套212，内套211带有锥度，外套212与内套211外侧锥面相适配，且外套212上端通过螺栓与内套211连接，第一轴承22的轴承内圈与外套固定连接，轴承外圈与外壳23固定连接，外套212与外壳23转动连接，外壳固定在机架（未画出）上；夹紧装置3包括夹头31、第二轴承32、推套33、导向杆34、锁夹板35、气缸36和设置在气缸36内的活塞37，夹头31包括旋转筒311和连接在旋转筒311下端的由至少两个夹紧瓣312构成的夹紧部，旋转筒311套设在钻杆1外，且顶端与稳固装置2的内套211下端连接，夹紧瓣312均布在旋转筒311下端的周向方向上，每一夹紧瓣312可沿径向方向弹性变形，且内侧为用于夹紧钻杆1的圆弧面，外侧为锥面，推套33内设有与旋转筒311相适配的通孔，并可转动的支撑在活塞37内，锁夹板35上设有与夹紧部的外锥面相适配的内锥孔，且可滑动的设置在气缸36内腔下方，夹头31的旋转筒311穿接于推套33的通孔中，夹紧部设置于锁夹板35的内锥孔中，导向杆34至少有两个，均布在推套33底部，导向杆34的一端与锁夹板35连接，另一端与推套33底部连接。
其中，本发明还包括地表支撑板4，地表支撑板4中部设有与气缸36相适配的通孔，外侧均布有地钉通孔41，气缸36设置在地表支撑板4的通孔内。
安装时，首先将地表支撑板4固定在钻井孔上，并通过地钉将地表支撑板4固定在钻井孔四周的地面上，随后将夹紧装置3连同稳固装置2一通安装到地表支撑板4上，随后将钻杆1由上至下，依次穿过稳固装置2的内套212和夹紧装置3的旋转筒311内，最后通过螺栓调整稳固装置2的内套211与外套212的相对位置，由于内套211带有锥度，且外套212与内套211外侧锥面相适配，在调节使得内套211相对于外套212向上相向运动时，会让内套211产生径向向内的位移，从而让内套211与钻杆1的间隙缩小，从而在不影响钻杆1纵向向下位移的同时，还能降低钻杆1横向的晃动；当需要进一步减小钻杆晃动或出现紧急状况防止钻杆滑坠时，通过开启气缸36，气缸36的活塞37向下运动，依次通过推套33和导向杆34带动锁夹板35向下运动，从而在锥面的作用下，使得夹紧瓣312沿径向方向向内收缩，如此使得夹紧瓣321内侧紧贴钻杆1，从而根据实际情况，来调节夹紧瓣321与钻杆1的间隙。
在本实施例中，内套211的锥度为1：14。
在本实施例中，内套211为弹性套，方便内套211紧贴钻杆1。
在本实施例中，第一轴承22为双列圆锥滚子轴承。
在本实施例中，外套212两端与外壳23间分别设有一防尘圈5，防止灰尘进入轴承。
在本实施例中，夹紧瓣312内侧设有防滑层6，使得夹紧瓣312可有效紧贴钻杆，防止钻杆1纵向滑落。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种钻井平台用钻杆支撑机构，其特征在于：包括上下设置的稳固装置（2）和夹紧装置（3），且夹紧装置（3）设置在钻杆（1）与地面的接触处；
所述稳固装置（2）包括由内到外依次套设在钻杆（1）外的撑套（21）、第一轴承（22）和外壳（23），所述撑套（21）包括内外设置的内套（211）和外套（212），所述内套（211）带有锥度，所述外套（212）与内套（211）外侧锥面相适配，且外套（212）上端通过螺栓与内套（211）连接，所述第一轴承（22）的轴承内圈与外套固定连接，轴承外圈与外壳（23）固定连接，所述外套（212）与外壳（23）转动连接；
所述夹紧装置（3）包括夹头（31）、第二轴承（32）、推套（33）、导向杆（34）、锁夹板（35）、气缸（36）和设置在气缸（36）内的活塞（37），所述夹头（31）包括旋转筒（311）和连接在旋转筒（311）下端的由至少两个夹紧瓣（312）构成的夹紧部，所述旋转筒（311）套设在钻杆（1）外，且顶端与稳固装置（2）的内套（211）下端连接，所述夹紧瓣（312）均布在旋转筒（311）下端的周向方向上，每一夹紧瓣（312）可沿径向方向弹性变形，且内侧为用于夹紧钻杆（1）的圆弧面，外侧为锥面，所述推套（33）内设有与旋转筒（311）相适配的通孔，并可转动的支撑在活塞（37）内，所述锁夹板（35）上设有与夹紧部的外锥面相适配的内锥孔，且可滑动的设置在气缸（36）内腔下方，所述夹头（31）的旋转筒（311）穿接于推套（33）的通孔中，夹紧部设置于锁夹板（35）的内锥孔中，所述导向杆（34）至少有两个，均布在推套（33）底部，所述导向杆（34）的一端与锁夹板（35）连接，另一端与推套（33）底部连接。
2.根据权利要求1所述的一种钻井平台用钻杆支撑机构，其特征在于：还包括地表支撑板（4），所述地表支撑板（4）中部设有与气缸（36）相适配的通孔，外侧均布有地钉通孔（41），所述气缸（36）设置在地表支撑板（4）的通孔内。
3.根据权利要求1所述的一种钻井平台用钻杆支撑机构，其特征在于：所述内套（211）的锥度为1：14。
4.根据权利要求3所述的一种钻井平台用钻杆支撑机构，其特征在于：所述内套（211）为弹性套。
5.根据权利要求1所述的一种钻井平台用钻杆支撑机构，其特征在于：所述第一轴承（22）为双列圆锥滚子轴承。
6.根据权利要求1所述的一种钻井平台用钻杆支撑机构，其特征在于：所述外套（212）两端与外壳（23）间分别设有一防尘圈（5）。
7.根据权利要求1所述的一种钻井平台用钻杆支撑机构，其特征在于：所述夹紧瓣（312）内侧设有防滑层（6）。
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