CN111425160A - 一种牵引器、管具通径装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于石油钻井设备技术领域，具体涉及一种牵引器、管具通径装置及方法。本发明的通径装置由钢丝绳、支架、牵引器、绳盘、通径规挂环和驱动机构组成；牵引器和绳盘均固定连接在支架上，钢丝绳缠绕在绳盘上，钢丝绳的一端端头穿过牵引器与通径规挂环连接，通过驱动机构的驱动，使牵引器完成钢丝绳的穿入与拉伸。采用本发明进行管具的通径，不仅高效而且安全。

Description

一种牵引器、管具通径装置及方法

技术领域

本发明属于石油钻井设备技术领域，具体涉及一种牵引器、管具通径装置及方法。

背景技术

随着钻井现场对安全工作的日益重视，追求设备的本质安全成为共识。但是，现时的钻井现场对于施工作业过程中对钻具以及各种套管进行通经的方式，依然停留在完全人工牵引通经规的方法，没有专用的通经工具。现有技术中的通经方法，不仅效率低，而且还存在很大的安全隐患，很容易使操作人员的手部受到伤害。

发明内容

本发明提供了一种牵引器、管具通径装置及方法，目的在于提供一种效率高且安全性高的管具通径装置。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种牵引器，包括

导绳固定座，

动导绳转动机构，动导绳转动机构连接在导绳固定座内，动导绳转动机构的输出端与输入端均延伸至导绳固定座外；

动导绳轮，动导绳轮设置在固定座外且与动导绳转动机构输出端连接；

滑动部，滑动部连接在导绳固定座上；

静导绳轮组，静导绳轮组与滑动部连接，静导绳轮组与动导绳轮交错设置且位于同一平面上。

所述导绳固定座为具有一个敞开面的长方形框结构，长方形框沿宽度方向的一个侧面中心开有一个第一通孔，所述长方形框沿长度方向的两个相对侧面分别均匀对称的开有至少一对第二通孔；所述的动导绳转动机构包括连接轴、主动齿轮和从动轮轴；所述连接轴的两端分别与导绳固定座的沿宽度方向两个侧面转动连接，连接轴的其中一端穿过第一通孔延伸至导绳固定座外，连接轴上等间距的设置有丝杠；两相对侧面上的第二通孔间转动连接有从动轮轴，从动轮轴上连接有主动齿轮，主动齿轮与连接轴上的丝杠啮合连接，从动轮轴的一端延伸至导绳固定座外并与动导绳轮固定连接。

所述第二通孔设置四对，所述第二通孔个数与丝杠和主动齿轮个数相同。

所述滑动部包括H形支架、弹簧、固定件和调压件；所述的H形支架与导绳固定座固定连接，H形支架上至少开有两个竖直槽，竖直槽槽底设置有弹簧固定柱，所述弹簧套接在固定柱上；所述静导绳轮组通过固定件滑动连接竖直槽上部，且静导绳轮组与动导绳轮同侧设置，固定件下端面与弹簧上端面接触；所述调压件活动连接在H形支架上部，调压件下端与固定件上端面接触。

所述的调压件包括调压把手和连接杆；所述连接杆的一端与调压把手固定连接，连接杆的另一端与H形支架上端面螺纹连接且通过H形支架与固定件上端面接触。

所述静导绳轮组包括多个压绳轮；所述压绳轮与动导绳轮在同一平面上且交错设置。

还包括导绳管；导绳管连接在导绳固定座输出钢丝绳一侧的侧面；所述的动导绳轮的轮面周向上设置有凹槽，所述导绳管的中心与动导绳轮凹槽的槽底齐平。

一种管具通径装置，至少包括一种牵引器，还包括钢丝绳、通径规挂环和驱动机构；所述的钢丝绳的一端端头穿过牵引器与通径规挂环连接；所述驱动机构与动导绳转动机构连接。

还包括支架和绳盘；所述绳盘和牵引器固定连接在支架上，所述钢丝绳缠绕在绳盘上；所述的驱动机构采用的是电钻或者气钻。

一种管具通径装置的通径方法，包括如下步骤

步骤一：将钢丝绳盘入绳盘内，再将钢丝绳头穿入牵引器内；

步骤二：旋紧牵引器上的调压把手，使静导绳轮和动导绳轮夹住钢丝绳；

步骤三：将作为驱动机构的电钻或者气钻与连接轴的端头连接；

步骤四：调整支架高度并锁紧，启动驱动机构正转或反转使钢丝绳前行直至绳头从导绳管露出，连接通径规挂环，再将通径规挂环与通经规连接，启动驱动机构采用与穿入钢丝绳相反转向，将通经规拉出，转动中通过调整调压把手来调节推拉力的大小；

步骤五：管具通径工作结束后松开把手，回收牵引器完成管具通径全过程。

有益效果：

本发明由钢丝绳、支架、牵引器、绳盘、通径规挂环和驱动机构组成；牵引器和绳盘均固定连接在支架上，钢丝绳缠绕在绳盘上，钢丝绳的一端端头穿过牵引器与通径规挂环连接，通过驱动机构的驱动，使牵引器完成钢丝绳的穿入与拉伸，高效、安全的完成了管具的通径。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明牵引器的整体结构示意图；

图2是本发明牵引器内部结构俯视图；

图3是本发明牵引器中H形支架的结构示意图；

图4是本发明外部结构示意图；

图5是管具通径装置构成示意图；

图6是图5的左视图。

图中：1-移动轮；2-支架；3-绳盘；4-牵引器；5-第一通孔；6-导绳管；7-动导绳轮；8-静导绳轮组；9-H形支架；10-固定架；11-第二通孔；12-调压把手；13-连接轴；14-连接杆；15-主动齿轮；16-弹簧；17-从动轮轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

根据图1-6所示的一种牵引器，包括

导绳固定座10，

动导绳转动机构，动导绳转动机构连接在导绳固定座10内，动导绳转动机构的输出端与输入端均延伸至导绳固定座10外；

动导绳轮7，动导绳轮7设置在固定座10外且与动导绳转动机构输出端连接；

滑动部，滑动部连接在导绳固定座10上；

静导绳轮组8，静导绳轮组8与滑动部连接，静导绳轮组8与动导绳轮7交错设置且位于同一平面上。

在实际使用时，首先将钢丝绳绳头穿入牵引器4内，使钢丝绳从动导绳轮7和静导绳轮组8之间通过，并从牵引器4伸出；通过外接的驱动机构正转或反转，驱动动导绳转动机构带动动导绳轮7正转或反转，从而将穿入的牵引器4的钢丝绳向前或向后移动。当启动驱动机构正转或反转使钢丝绳前行直至绳头从牵引器4露出，连接通径规挂环，再将通径规挂环与通经规连接，启动驱动机构采用与穿入钢丝绳相反转向，将通经规拉出，转动中通过随时调整牵引器4中的静导绳轮组8，达到调节从动导绳轮7和静导绳轮组8之间通过的钢丝绳推拉力大小的目的。通经工作结束后，回收牵引器4完成管具通径全过程。

启动驱动机构正转是拉紧钢丝绳、反转是使钢丝绳前行还是反转是拉紧钢丝绳、正转是使钢丝绳前行可以根据牵引器4的结构来确定。

钢丝绳的张紧度是通过上下调整滑动部，来调整动位于导绳轮7与静导绳轮组8之间的钢丝绳的张紧度，从而达到调整钢丝绳的张紧度的目的。

本发明在实际使用过程中，不仅效率高，而且安全性也好。

实施例二：

根据图1-4所示的一种牵引器，与实施例一不同之处在于：所述导绳固定座10为具有一个敞开面的长方形框结构，长方形框沿宽度方向的一个侧面中心开有一个第一通孔5，所述长方形框沿长度方向的两个相对侧面分别均匀对称的开有至少一对第二通孔11；所述的动导绳转动机构包括动连接轴13、主动齿轮15和从动轮轴17；所述连接轴13的两端分别与导绳固定座10的沿宽度方向两个侧面转动连接，连接轴13的其中一端穿过第一通孔5延伸至导绳固定座10外，连接轴13上等间距的设置有丝杠；两相对侧面上的第二通孔11间转动连接有从动轮轴17，从动轮轴17上连接有主动齿轮15，主动齿轮15与连接轴13上的丝杠啮合连接，从动轮轴17的一端延伸至导绳固定座10外并与动导绳轮7固定连接。

在实际使用时，将外接的驱动机构与连接轴13穿过第一通孔5延伸至导绳固定座10外的一端连接，驱动连接轴13转动，与连接轴13上的丝杠啮合连接的主动齿轮15随即转动，从而带动动导绳轮7转动。通过驱动机构使得连接轴13正转或反转，使得穿行在动导绳轮7上的钢丝绳前进或后退，完成管具通径操作。

在实际应用时，导绳固定座10可以由多块板拼接成具有一个敞开面的长方形框结构，这样更拆卸安装与维护。

管具通径装置采用本技术方案，操作便捷、安全。

实施例三：

根据图2和图4所示的一种牵引器，与实施例一不同之处在于：所述第二通孔11设置四对，所述第二通孔11个数与丝杠和主动齿轮15个数匹配。

在实际使用时，丝杠和主动齿轮15的设置个数，可以根据操作的实际情况进行确定，当需要牵引的力量较大时，丝杠和主动齿轮15的设置个数相对较多。

实施例四：

根据图1、图3和图5所示的一种牵引器，与实施例一不同之处在于：所述滑动部包括H形支架9、弹簧16、固定件和调压件；所述的H形支架9与导绳固定座10固定连接，H形支架9上至少开有两个竖直槽，竖直槽槽底设置有弹簧固定柱，所述弹簧16套接在固定柱上；所述静导绳轮组8通过固定件滑动连接竖直槽上部，且静导绳轮组8与动导绳轮7同侧设置，固定件下端面与弹簧16上端面接触；所述调压件活动连接在H形支架9上部，调压件下端与固定件上端面接触。

优选的是所述的调压件包括调压把手12和连接杆14；所述连接杆14的一端与调压把手12固定连接，连接杆14的另一端与H形支架9上端面螺纹连接且通过H形支架9与固定件上端面接触。

在实际使用时，当需要增强钢丝绳的张紧度时，将调压件往下调整，使得固定件向下挤压弹簧16，从而带动静导绳轮组8压紧钢丝绳；当需要减小钢丝绳的张紧度时，将调压件向上调整，带动静导绳轮组8向上移动，减小了调压件挤压弹簧16的力度，从而减小静导绳轮组8压紧钢丝绳的程度，方便的达到了调整钢丝绳张紧度的目的。

本实施例中调压件的作用是调节静导绳机构对钢丝绳弹性的大小；调压件与H形支架9上部采用的是螺旋连接，只要上下旋拧调压件就可方便的进行钢丝绳张紧度的调整。

本发明的技术方案，通过调压件调节、控制绳速和拉力，方便的将钢丝绳导入并进行前进或后退的操作，不仅高效且节省能够体力、安全。

实施例五：

根据图1、图3和图4所示的一种牵引器，与实施例四不同之处在于：所述静导绳轮组8包括多个压绳轮；所述压绳轮与动导绳轮7在同一平面上且交错设置。

在实际使用时，静导绳轮组8采用本技术方案，能够通过调整调压件来调整固定件对弹簧16的压缩的程度，从而调整压绳轮与钢丝绳的压紧程度，保证了较好的调整效果。

压绳轮与动导绳轮7在同一平面上且交错设置的技术方案，保证了对钢丝绳绳速和拉力具有较好的控制效果。

实施例六：

根据图1-图4所示的一种牵引器，与实施例一不同之处在于：还包括导绳管6；导绳管6连接在导绳固定座10输出钢丝绳一侧的侧面；所述的动导绳轮7的轮面周向上设置有凹槽；所述导绳管6的中心与动导绳轮7凹槽的槽底齐平。

在实际使用时，导绳管6的设置，使得经过动导绳轮7上的钢丝绳顺畅的引出。动导绳轮7轮面周向上设置的凹槽，使钢丝绳嵌于其中，钢丝绳在运动时始终在凹槽内通过，能很好的将钢丝绳进行定位，保证了钢丝绳运动的轨迹恒定，并较好对其控制，使其顺畅的实现其功能。导绳管6的中心与动导绳轮7凹槽的槽底齐平，使得钢丝绳的导出更加顺畅。

实施例七：

根据图4-6所示的一种管具通径装置，至少包括一种牵引器4，还包括钢丝绳、通径规挂环和驱动机构；所述的钢丝绳的一端端头穿过牵引器4与通径规挂环连接；所述驱动机构与动导绳转动机构连接。

在实际使用时，首先将钢丝绳头穿入牵引器4内；调整牵引器4，使牵引器4夹住钢丝绳；然后将驱动机构与动导绳转动机构中的连接轴13的端头连接；启动驱动机构正转或反转使钢丝绳前行直至绳头从牵引器4露出，连接通径规挂环，再将通径规挂环与通经规连接，启动驱动机构采用与穿入钢丝绳相反转向，将通经规拉出，转动中通过随时调整牵引器4，来调节钢丝绳推拉力的大小；通经工作结束后松开把手，回收牵引器4完成管具通径全过程。

本发明方便的完成钢丝绳的穿入与拉伸，高效、安全的完成了管具的通径。

实施例八：

根据图4-6所示的一种管具通径装置，与实施例七不同之处在于：还包括支架2和绳盘3；所述绳盘3和牵引器4固定连接在支架2上，所述钢丝绳缠绕在绳盘3上；所述的驱动机构采用的是电钻或者气钻。

在实际使用时，将绳盘3和牵引器4固定连接在支架2上，需要使用时，直接将支架2移至操作施工现场即可施工，方便、安全且快捷。

钢丝绳缠绕在绳盘3上，不仅便于操作，而且安全，有效避免了因钢丝绳的杂乱所引起的安全事故。

驱动机构采用的是电钻或者气钻，不仅能够方便的实现驱动功能，而且节约成本。

实际使用时，支架2还可以采用能够调整高度的可伸缩支架，这样能够方便的进行高度调整，保证牵引器4高度便于管具的通径操作。支架2的底部还可以连接移动轮1，这样能够方便的将管具通径装置移动到需要通径的管具所在场地。

实施例九：

一种管具通径装置的通径方法，包括如下步骤

步骤一：将钢丝绳盘入绳盘3内，再将钢丝绳头穿入牵引器4内；

步骤二：旋紧牵引器4上的调压把手12，使静导绳轮8和动导绳轮7夹住钢丝绳；

步骤三：将作为驱动机构的电钻或者气钻与连接轴13的端头连接；

步骤四：调整支架2高度并锁紧，启动驱动机构正转或反转使钢丝绳前行直至绳头从导绳管6露出，连接通径规挂环，再将通径规挂环与通经规连接，启动驱动机构采用与穿入钢丝绳相反转向，将通经规拉出，转动中通过调整调压把手12来调节推拉力的大小；

步骤五：管具通径工作结束后松开把手，回收牵引器4完成管具通径全过程。

在实际使用时，通过此方法，能够方便、高效且安全的完成管具的通径操作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合，以达到相应的技术效果，具体对于各种组合情况在此不一一赘述。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种牵引器，其特征在于：包括

导绳固定座(10)，

动导绳转动机构，动导绳转动机构连接在导绳固定座(10)内，动导绳转动机构的输出端与输入端均延伸至导绳固定座(10)外；

动导绳轮(7)，动导绳轮(7)设置在固定座(10)外且与动导绳转动机构输出端连接；

滑动部，滑动部连接在导绳固定座(10)上；

静导绳轮组(8)，静导绳轮组(8)与滑动部连接，静导绳轮组(8)与动导绳轮(7)交错设置且位于同一平面上。

2.如权利要求1所述的一种牵引器，其特征在于：所述导绳固定座(10)为具有一个敞开面的长方形框结构，长方形框沿宽度方向的一个侧面中心开有一个第一通孔(5)，所述长方形框沿长度方向的两个相对侧面分别均匀对称的开有至少一对第二通孔(11)；所述的动导绳转动机构包括连接轴(13)、主动齿轮(15)和从动轮轴(17)；所述连接轴(13)的两端分别与导绳固定座(10)的沿宽度方向两个侧面转动连接，连接轴(13)的其中一端穿过第一通孔(5)延伸至导绳固定座(10)外，连接轴(13)上等间距的设置有丝杠；两相对侧面上的第二通孔(11)间转动连接有从动轮轴(17)，从动轮轴(17)上连接有主动齿轮(15)，主动齿轮(15)与连接轴(13)上的丝杠啮合连接，从动轮轴(17)的一端延伸至导绳固定座(10)外并与动导绳轮(7)固定连接。

3.如权利要求2所述的一种牵引器，其特征在于：所述第二通孔(11)设置四对，所述第二通孔(11)个数与丝杠和主动齿轮(15)个数相同。

4.如权利要求1所述的一种牵引器，其特征在于：所述滑动部包括H形支架(9)、弹簧(16)、固定件和调压件；所述的H形支架(9)与导绳固定座(10)固定连接，H形支架(9)上至少开有两个竖直槽，竖直槽槽底设置有弹簧固定柱，所述弹簧(16)套接在固定柱上；所述静导绳轮组(8)通过固定件滑动连接竖直槽上部，且静导绳轮组(8)与动导绳轮(7)同侧设置，固定件下端面与弹簧(16)上端面接触；所述调压件活动连接在H形支架(9)上部，调压件下端与固定件上端面接触。

5.如权利要求4所述的一种牵引器，其特征在于：所述的调压件包括调压把手(12)和连接杆(14)；所述连接杆(14)的一端与调压把手(12)固定连接，连接杆(14)的另一端与H形支架(9)上端面螺纹连接且通过H形支架(9)与固定件上端面接触。

6.如权利要求4所述的一种牵引器，其特征在于：所述静导绳轮组(8)包括多个压绳轮；所述压绳轮与动导绳轮(7)在同一平面上且交错设置。

7.如权利要求1-6任意一项所述的一种牵引器，其特征在于：还包括导绳管(6)；所述的导绳管(6)连接在导绳固定座(10)输出钢丝绳一侧的侧面；所述的动导绳轮(7)的轮面周向上设置有凹槽，所述导绳管(6)的中心与动导绳轮(7)凹槽的槽底齐平。

8.一种管具通径装置，其特征在于：至少包括权利要求1-7任意一项所述的一种牵引器(4)，还包括钢丝绳、通径规挂环和驱动机构；所述的钢丝绳的一端端头穿过牵引器(4)与通径规挂环连接；所述驱动机构与动导绳转动机构连接。

9.如权利要求8所述的一种管具通径装置，其特征在于：还包括支架(2)和绳盘(3)；所述绳盘(3)和牵引器(4)固定连接在支架(2)上，所述钢丝绳缠绕在绳盘(3)上；所述的驱动机构采用的是电钻或者气钻。

10.如权利要求8-9任意一项所述的一种管具通径装置的通径方法，其特征在于：包括如下步骤

步骤一：将钢丝绳盘入绳盘(3)内，再将钢丝绳头穿入牵引器(4)内；

步骤二：旋紧牵引器(4)上的调压把手(12)，使静导绳轮(8)和动导绳轮(7)夹住钢丝绳；

步骤三：将作为驱动机构的电钻或者气钻与连接轴(13)的端头连接；

步骤四：调整支架(2)高度并锁紧，启动驱动机构正转或反转使钢丝绳前行直至绳头从导绳管(6)露出，连接通径规挂环，再将通径规挂环与通经规连接，启动驱动机构采用与穿入钢丝绳相反转向，将通经规拉出，转动中通过调整调压把手(12)来调节推拉力的大小；

步骤五：管具通径工作结束后松开把手，回收牵引器(4)完成管具通径全过程。

Images