CN112324367B - 一种钻杆拆卸方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钻杆拆卸方法，包括以下步骤：S1，在稳定杆和与之相邻的钻杆上对应安装第一卡板和第二卡板，所述第一卡板和所述第二卡板具有与所述稳定杆和所述钻杆上的卡合凹位适配的卡方结构；S2，在所述第一卡板和所述第二卡板之间设置控制机构，通过控制机构控制所述第一卡板和所述第二卡板绕所述钻杆反向转动。采用上述步骤的钻杆拆卸方法，通过利用钻杆、稳定杆上的卡合凹位来安装第一卡板、第二卡板，再通过控制机构控制第一卡板、第二卡板相对转动来实现钻杆和稳定杆的螺纹拆卸，较传统切割方式而言，不会破坏钻杆或稳定杆，可以节约生产成本，提高工作效率。

Description

一种钻杆拆卸方法

技术领域

本发明涉及一种钻井辅助施工方法，特别涉及一种钻杆拆卸方法。

背景技术

矿山天井施工中，首先需要进行导孔作业，导孔是利用天井钻机设备，将地层钻成具有一定深度的圆柱形孔眼的工程，通常采用多根螺纹拼接的钻杆101进行钻井施工，同时为了确保钻井的正常进行，在钻杆101之间会拼接稳定杆100。以300m的钻孔深度、1m长的钻杆101为例，一般在每9根钻杆101之间螺纹连接一根稳定杆100。参照图1，其中稳定杆100的结构与钻杆101的结构一般无二，仅在其外圆周表面设置有多条螺旋延伸的凸筋102。为了实现钻杆101和稳定杆100的拼接，会在钻杆101和稳定杆100靠近端部位置的圆周表面上开设尺寸、结构一致的多个卡合凹位103，工人可以通过卡合凹位103来相对固定钻杆101和稳定杆100，再控制两者相对转动完成螺纹连接。

由于钻井过程中，钻杆101处于高压状态，且工况恶劣，钻杆101和稳定杆100之间容易因锈蚀等原因，导致在完成钻井作业后无法正常拆解。在实际施工中，如果使用钻机最大扭矩仍无法卸开螺纹连接副，则不得不采用切割等方式来实现两者的分离，导致生产成本高，同时影响生产效率。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种钻杆拆卸方法，能够有效完成钻杆和稳定杆的螺纹拆卸，解决传统工艺的不足，有效降低生产成本、提高作业效率。

根据本发明实施例的一种钻杆拆卸方法，包括以下步骤：

S1，在稳定杆和与之相邻的钻杆上对应安装第一卡板和第二卡板，所述第一卡板和所述第二卡板具有与所述稳定杆和所述钻杆上的卡合凹位适配的卡方结构；

S2，在所述第一卡板和所述第二卡板之间设置控制机构，通过控制机构控制所述第一卡板和所述第二卡板绕所述钻杆反向转动。

根据本发明的实施例，至少具有如下技术效果：

采用上述步骤的钻杆拆卸方法，通过利用钻杆、稳定杆上的卡合凹位来安装第一卡板、第二卡板，再通过控制机构控制第一卡板、第二卡板相对转动来实现钻杆和稳定杆的螺纹拆卸，较传统切割方式而言，不会破坏钻杆或稳定杆，可以节约生产成本，提高工作效率。在实际操作中，可以控制第一卡板、第二卡板绕钻杆的轴向张开一定角度，通过控制机构控制两者相对张开或合拢来实现钻杆与稳定杆的相对转动，也可以控制第一卡板、第二卡板沿钻杆轴向对齐，再将控制机构设置在两者之间，控制两者相对旋转。

根据本发明的一些实施例，所述第一卡板和所述第二卡板均设置有与所述钻杆或所述稳定杆适配的卡箍结构。

根据本发明的一些实施例，所述卡箍结构设置有与所述钻杆或所述稳定杆适配的抱臂，所述抱臂的一端铰接所述第一卡板或所述第二卡板，所述抱臂的另一端能够拆卸地连接所述第一卡板或所述第二卡板，所述第一卡板或所述第二卡板靠近所述抱臂的部分与所述钻杆或所述稳定杆的外周轮廓适配，所述卡方结构设置于所述抱臂的内侧和/或对应的卡板靠近所述抱臂的部分。

根据本发明的一些实施例，所述抱臂上设置有锁紧螺栓，所述锁紧螺栓的端部位于所述抱臂的内侧。

根据本发明的一些实施例，步骤S1包括：

S11，通过打开、安装所述抱臂，将所述第一卡板和所述第二卡板对应卡接至所述钻杆和所述稳定杆上的所述卡合凹位所在位置；

S12，旋紧所述锁紧螺栓，通过所述锁紧螺栓顶紧与之对应的所述钻杆或所述稳定杆。

根据本发明的一些实施例，所述第一卡板靠近所述第二卡板的方向设置有第一安装座，所述第二卡板靠近所述第一卡板的方向设置有第二安装座，所述控制机构连接所述第一安装座和所述第二安装座并于所述第一安装座和所述第二安装座之间形成有垂直于所述钻杆的力臂。

根据本发明的一些实施例，所述第一安装座和所述第二安装座转动设置于所述第一卡板、所述第二卡板上，且其转轴均平行于所述钻杆的轴向。

根据本发明的一些实施例，所述控制机构设置有驱动机构和穿设于所述第一安装座和所述第二安装座上的连接杆，所述驱动机构用于控制所述第一安装座和所述第二安装座沿所述连接杆相互靠近或远离。

根据本发明的一些实施例，所述驱动机构包括双作用空心千斤顶，所述连接杆的一端连接所述双作用空心千斤顶，所述连接杆的另一端设置有能够拆卸的限位头部。

根据本发明的一些实施例，步骤S2包括：

S21，将所述连接杆的一端依次穿过所述第一卡板和所述第二卡板，再安装所述限位头部；

S22，调节所述连接杆至垂直于所述钻杆的状态，再调整所述限位头部至所述限位头部和所述双作用空心千斤顶对应抵接所述第一卡板和所述第二卡板；

S23，启动所述双作用空心千斤顶顶推与之抵接的第一卡板或第二卡板，配合所述限位头部的作用，带动所述第一卡板和所述第二卡板沿所述连接杆靠拢。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是第一卡板和第二卡板的一种工作示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1，本发明提出一种钻杆拆卸方法，包括以下步骤：

S1，在稳定杆100和与之相邻的钻杆101上对应安装第一卡板200和第二卡板300，第一卡板200和第二卡板300具有与稳定杆100和钻杆101上的卡合凹位103适配的卡方结构；

S2，在第一卡板200和第二卡板300之间设置控制机构，通过控制机构控制第一卡板200和第二卡板300绕钻杆101反向转动。

采用上述步骤的钻杆拆卸方法，通过利用钻杆101、稳定杆100上的卡合凹位103来安装第一卡板200、第二卡板300，再通过控制机构控制第一卡板200、第二卡板300相对转动来实现钻杆101和稳定杆100的螺纹拆卸，较传统切割方式而言，不会破坏钻杆101或稳定杆100，可以节约生产成本，提高工作效率。在实际操作中，可以控制第一卡板200、第二卡板300绕钻杆101的轴向张开一定角度，通过控制机构控制两者相对张开或合拢来实现钻杆101与稳定杆100的相对转动，也可以控制第一卡板200、第二卡板300沿钻杆101轴向对齐，再将控制机构设置在两者之间，控制两者相对旋转。

在实际作业中，第一卡板200和第二卡板300的具体连接对象可以灵活改变，比如可以采用第一卡板200安装在钻杆101上，对应的第二卡板300安装在稳定杆100上，也可以反过来将第一卡板200安装在稳定杆100上，对应的第二卡板300安装在钻杆101上。

在本发明的一些实施例中，第一卡板200和第二卡板300均设置有与钻杆101或稳定杆100适配的卡箍结构。由于钻杆101和稳定杆100的结构基本一致，因此在实际生产的时候，第一卡板200和第二卡板300可以采用相同的结构设计，即第一卡板200、第二卡板300可以结构相同，同时其上设置的卡箍结构也相同。采用卡箍结构可以方便第一卡板200、第二卡板300从钻杆101、稳定杆100的外侧直接安装到钻杆101、稳定杆100上，而无需从钻杆101或稳定杆100的一端套入，实用性更强。

在本发明的一些实施例中，卡箍结构设置有与钻杆101或稳定杆100适配的抱臂400。以第一卡板200为例，抱臂400的一端铰接第一卡板200，另一端可拆卸地连接第一卡板200，同时抱臂400靠近第一卡板200的一侧为与钻杆101、稳定杆100表面轮廓适配的半圆柱面结构，第一卡板200于抱臂400的两端连接处之间的区域为与钻杆101、稳定杆100表面轮廓适配的半圆柱面结构，从而在抱臂400的末端连接第一卡板200的时候抱住钻杆101或者稳定杆100。卡方结构设置在抱臂400的内侧以及第一卡板200靠近抱臂400的部分(即前述的半圆柱面结构的部分)。

其中抱臂400与第一卡板200之间的可拆卸连接，可以采用螺栓连接固定的方式实现，也可以采用卡扣连接、销接等现有技术公开的方式实现。

并且可以理解的是，由于钻杆101、稳定杆100上周向设置有多个卡合凹位103，而第一卡板200、第二卡板300只需能够带动钻杆101、稳定杆100旋转即可实现工作，因此卡方结构也可以仅设置在抱臂400的内侧或者对应的卡板靠近抱臂400的部分，这种方式也能够实现卡板与对应的钻杆101或稳定杆100的角度固定。

考虑到抱臂400抱住钻杆101或稳定杆100的时候，两者之间还是会存在间隙，为了避免间隙影响钻杆拆卸的正常进行，同时消除或者减小控制机构控制第一卡板200、第二卡板300转动的时候因间隙的存在而产生的冲击，在本发明的一些实施例中，抱臂400上设置有锁紧螺栓402，锁紧螺栓402的端部位于抱臂400的内侧。在安装到钻杆101或稳定杆100上的时候，可以旋紧锁紧螺栓402，通过锁紧螺栓402来顶紧钻杆101或者稳定杆100，从而消除间隙。锁紧螺栓402的数量可以根据需要灵活设定。由于在拆卸作业时，第一卡板200、第二卡板300的主体部分为控制机构带动钻杆101、稳定杆100转动的力臂，将锁紧螺栓402设置在抱臂400上，不会影响第一卡板200、第二卡板300的结构强度，实用性强。

在本发明的一些实施例中，抱臂400沿长度方向均匀设置有多个第一减重孔401，第一减重孔401的轴心平行于钻杆101的轴心，第一卡板200和第二卡板300均于与钻杆101或稳定杆100的连接处和与控制机构的连接处之间设置有第二减重孔301，第二减重孔301的轴心也平行于钻杆101的轴心。在安装第一卡板200、第二卡板300的时候，由于钻杆101、稳定杆100并不是平置在地面上，因此需要进行吊装，通过第一减重孔401、第二减重孔301的设置，可以有效配合起吊设备完成吊装。同时，经试验比对分析发现，第一卡板200、第二卡板300在满足拆卸钻杆101、稳定杆100的结构强度的基础上，两者的重量较大，生产成本较高、搬运难度大，通过第一减重孔401、第二减重孔301的设置可以有效降低重量、节俭用料，从而一定程度上降低生产成本和搬运难度。

参照图1，卡方结构为与钻杆101、稳定杆100上的卡合凹位103适配的多个凸部。

在本发明的一些实施例中，第一卡板200靠近第二卡板300的方向设置有第一安装座201，第二卡板300靠近第一卡板200的方向设置有第二安装座302，控制机构连接第一安装座201和第二安装座302并于第一安装座201和第二安装座302之间形成有垂直于钻杆101的力臂。由于钻杆101和稳定杆100为竖直拼接分布，因此第一卡板200、第二卡板300必然处于两个水平面内，本实施例通过第一安装座201、第二安装座302的设置可以有效实现上述力臂的形成，从而更好地实现控制机构对于第一卡板200、第二卡板300的转动驱动。

考虑到在第一卡板200、第二卡板300产生相对角度变化之后，第一安装座201、第二安装座302与控制机构形成的力臂相对于第一卡板200、第二卡板300，必然发生角度变化，为了与之适配，在本发明的一些实施例中，第一安装座201和第二安装座302转动设置于第一卡板200、第二卡板300上，且其转轴均平行于钻杆101的轴向。从而使得第一安装座201、第二安装座302在第一卡板200、第二卡板300产生角度变化之后消除对于力臂的干涉、影响。第一安装座201、第二安装座302转动安装的结构形式可以采用现有技术中任一种结构，在此不作过多描述。

在本发明的一些实施例中，控制机构包括穿设于第一安装座201和第二安装座302上的丝杆以及驱动丝杆旋转的驱动机构，丝杆与第一安装座201之间设置有与第二安装座302之间螺旋方向相反的螺纹段。这样只需驱动机构控制丝杆转动，即可通过螺纹段控制第一安装座201、第二安装座302沿丝杆轴向同步、反向移动，实现第一卡板200、第二卡板300的角度变化，进而实现钻杆101和稳定杆100的螺纹拆卸。

其中驱动机构可以采用液压马达，也可以采用其他能够实现丝杆转动的驱动结构。

考虑到丝杆传动的效率较慢，在本发明的一些实施例中，控制机构设置有液压千斤顶502以及连接液压千斤顶502的手摇高压泵。同时在第一安装座201、第二安装座302之间穿设有连接杆500，液压千斤顶502选用双作用空心千斤顶，连接杆500的一端固定于双作用空心千斤顶上，另一端依次穿过两个安装座，并于末端设置有限位头部501。工作时，通过手摇高压泵为双作用空心千斤顶伸出顶推最接近的安装座，同时通过末端的限位头部501抵接另一个安装座，从而实现对第一安装座201、第二安装座302的合拢驱动。在本实施例中，可以在第一安装座201、第二安装座302上对应连接杆500设置条形孔道，条形孔道的轴向垂直于钻杆101轴向，但其竖直截面的长度方向平行于钻杆101轴向，使得连接杆500能够上下移动，以适配钻杆101和稳定杆100在螺纹拆卸的时候发生轴向位移。同时由于不同厂家生产的钻杆101、稳定杆100，其上设置的卡合凹位103距离端部的距离不一定相同，通过条形孔道的设置也可以实现第一卡板200、第二卡板300之间的距离调节，提高适用范围。

可以理解的是，上述实施例中的手摇高压泵也可以采用其他泵站替代。并且控制机构也可以采用其他能够实现两个位置相互靠近、远离控制的机构。

以采用连接杆500、双作用空心千斤顶的结构为例，钻杆拆卸方法包括以下步骤：

S11，通过打开、安装抱臂400，将第一卡板200和第二卡板300对应卡接至钻杆101和稳定杆100上的卡合凹位103所在位置；

S12，旋紧锁紧螺栓402，通过锁紧螺栓402顶紧与之对应的钻杆101或稳定杆100；

S21，将连接杆500的一端依次穿过第一卡板200和第二卡板300，再安装限位头部501；

S22，调节连接杆500至垂直于钻杆101的状态，再调整限位头部501至限位头部501和双作用空心千斤顶对应抵接第一卡板200和第二卡板300；

S23，启动双作用空心千斤顶顶推与之抵接的第一卡板100或第二卡板200，配合限位头部501的作用，带动第一卡板200和第二卡板300沿连接杆500靠拢。

在上述步骤中，抱臂400与对应的卡板之间的环抱空间可以稍小于钻杆101或稳定杆100，从而在抱臂400连接对应卡板的时候通过抱臂400来抱紧钻杆101或稳定杆100。

并且在实际操作中，可以在控制机构控制第一卡板200、第二卡板300相对转动完成一次之后，再次调整第一卡板200、第二卡板300进行多次转动。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种钻杆拆卸方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，在稳定杆和与之相邻的钻杆上对应安装第一卡板和第二卡板，所述第一卡板和所述第二卡板具有与所述稳定杆和所述钻杆上的卡合凹位适配的卡方结构；

S2，在所述第一卡板和所述第二卡板之间设置控制机构，通过控制机构控制所述第一卡板和所述第二卡板绕所述钻杆反向转动；

所述第一卡板和所述第二卡板均设置有与所述钻杆或所述稳定杆适配的卡箍结构；所述卡箍结构设置有与所述钻杆或所述稳定杆适配的抱臂，所述抱臂的一端铰接所述第一卡板或所述第二卡板，所述抱臂的另一端能够拆卸地连接所述第一卡板或所述第二卡板，所述第一卡板或所述第二卡板靠近所述抱臂的部分与所述钻杆或所述稳定杆的外周轮廓适配，所述卡方结构设置于所述抱臂的内侧和/或对应的卡板靠近所述抱臂的部分；所述抱臂上设置有锁紧螺栓，所述锁紧螺栓的端部位于所述抱臂的内侧；

步骤S1包括：

S11，通过打开、安装所述抱臂，将所述第一卡板和所述第二卡板对应卡接至所述钻杆和所述稳定杆上的所述卡合凹位所在位置；

S12，旋紧所述锁紧螺栓，通过所述锁紧螺栓顶紧与之对应的所述钻杆或所述稳定杆。

2.根据权利要求1所述的钻杆拆卸方法，其特征在于：所述第一卡板靠近所述第二卡板的方向设置有第一安装座，所述第二卡板靠近所述第一卡板的方向设置有第二安装座，所述控制机构连接所述第一安装座和所述第二安装座并于所述第一安装座和所述第二安装座之间形成有垂直于所述钻杆的力臂。

3.根据权利要求2所述的钻杆拆卸方法，其特征在于：所述第一安装座和所述第二安装座转动设置于所述第一卡板、所述第二卡板上，且其转轴均平行于所述钻杆的轴向。

4.根据权利要求3所述的钻杆拆卸方法，其特征在于：所述控制机构设置有驱动机构和穿设于所述第一安装座和所述第二安装座上的连接杆，所述驱动机构用于控制所述第一安装座和所述第二安装座沿所述连接杆相互靠近或远离。

5.根据权利要求4所述的钻杆拆卸方法，其特征在于：所述驱动机构包括双作用空心千斤顶，所述连接杆的一端连接所述双作用空心千斤顶，所述连接杆的另一端设置有能够拆卸的限位头部。

6.根据权利要求5所述的钻杆拆卸方法，其特征在于，步骤S2包括：

S21，将所述连接杆的一端依次穿过所述第一卡板和所述第二卡板，再安装所述限位头部；

S22，调节所述连接杆至垂直于所述钻杆的状态，再调整所述限位头部至所述限位头部和所述双作用空心千斤顶对应抵接所述第一卡板和所述第二卡板；

S23，启动所述双作用空心千斤顶顶推与之抵接的第一卡板或第二卡板，配合所述限位头部的作用，带动所述第一卡板和所述第二卡板沿所述连接杆靠拢。

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