CN112912587A - 管道处理器装置 - Google Patents

Abstract

本公开的一些实施例涉及管道处理装置，该管道处理装置包括基部、细长门、管道承载器和举升构件。在一些实施例中，举升构件在一端处枢转地连接到基部并且在另一端处枢转地连接到管道承载器。在一些实施例中，该装置包括进一步的特征，这些特征提供了通过细长门和举升构件对管道承载器的完全捕获。在一些实施例中，通过组合的致动器、垫片和缆索系统大致沿着细长门移动管道承载器。

Description

管道处理器装置

技术领域

本公开涉及管道处理器装置以及处理管道的方法。具体地，本公开的装置和方法可以用于在升高的平台与该升高的平台下方的表面之间移动物体。

背景技术

已知管道处理装置用于将重型管道从较低的表面移动到升高的表面，反之亦然。这种重型管道可以包括用于形成和完成油和/或气井的钻柱、套管和其他类型的管道以及细长管件的部件。

在钻井或完井操作期间，管道以两种方式移动：(i)在通常为钻机或完井钻机的底板的下表面与钻机上的升高的操作底板之间竖直地移动；以及(ii)旋转地移动，由此管道在大致水平的储存取向与大致竖直的操作取向之间移动，用于在钻机的操作底板下方插入井中或从井中取出。

这些重型管道的重量可以高达约15000磅(1磅相当于约0.453千克)，并且由于典型的圆形形状，必须小心处理管道以避免对管道失去控制而引起灾难性事故。

发明内容

本公开的一些实施例涉及一种与油气井钻机一起使用的管道处理装置。该管道处理装置包括基部、细长门、管道承载器和举升构件。基部可由第一表面支撑。细长门包括第一端和第二端并且细长门在该第二端处可枢转地连接到基部。细长门围绕该第二端在折叠位置与延伸位置之间可枢转地移动。当细长门处于延伸位置时，第一端可定位成紧靠钻机的操作底板。管道承载器包括第一端和第二端，该管道承载器由基部支撑并且被配置成用于接纳并支撑细长管道。举升构件由基部支撑并且在第一端处被枢转地连接到管道承载器上并且在第二端处通过折叠延伸部被枢转地连接到基部上。举升构件可沿基部朝向和远离细长门的第二端移动。当举升构件朝向细长门的第二端移动时，可折叠延伸部折叠形成枢转点，使举升构件的第一端朝向细长门向上且弧形地(arcuately)移动。

不受任何特定理论的限制，本公开的前述实施例可以提供举升臂的益处，该举升臂在一端连接到基部并且在另一端连接到管道承载器。与其它已知的管道处理器组件相比，这些连接可提供承载臂的增加的稳定性，所述其它已知的管道处理器组件在有物体破坏钻机的操作底面处或附近的管道承载器时易于在其轨道中向后移位。例如，在已知的管道处理器中，管道承载器可能被意外地向上、向后、侧向或其任何组合推动，并且这可以导致举升构件移动和折叠。这种折叠可以导致失去对被承载的管道的控制，并且这是与管道处理器的使用相关的事故的已知来源。此外，通过在举升臂的一端设有可折叠的延伸部，可以减少举升臂未正确地紧靠基部的发生率，以便正确地枢转和提高相对端。这被称为“没有对准凹处”，并且这可能由许多原因引起，诸如用户错误或碎屑聚集在基部内。如果举升构件没有对准凹处，则这也导致举升构件和管道承载器坍缩并且失去对被承载的管道的控制。

本公开的进一步实施例涉及一种与油气井钻机一起使用的管道处理装置。该管道处理装置包括基部、细长门、管道承载器和举升构件。基部可由第一表面支撑。细长门包括第一端和第二端并且细长门在第二端处可枢转地连接到基部。细长门围绕第二端在折叠位置与延伸位置之间枢转地可移动。当细长门处于延伸位置时，第一端可定位成紧靠钻机的操作底板。管道承载器由基部支撑，包括第一端和由细长门支撑的第二端，并且被配置成用于接纳并支撑细长管道。第二端包括可沿着细长门移动的支承表面。举升构件由基部支撑，并且该举升构件在第一端处被枢转地连接到管道承载器上并且在第二端处被枢转地连接到基部上。举升构件还可沿着基部朝向和远离细长门的第二端移动。当举升构件朝向细长门的第二端移动时，举升构件向上且弧形地移动，朝向且不超过细长门的第一端举升管道承载器的第二端。

不受任何特定理论的约束，本公开的前述实施例可以提供管道承载器的益处，该管道承载器在管道承载器的移动过程中总是在物理上受到限制或被捕获。管道承载器的第一端具有在所有移动期间与细长门接触的支承表面，并且管道承载器的第一端不能移动超过细长门的第一端。举升臂还连接到管道承载器上。在所有移动期间捕获管道承载器还可以解决在已知的管道处理装置中当管道承载器朝向钻机的操作底板移动超过细长门的第二端时可能出现的安全问题。这打开了管道承载器意外地向上、向后或侧向移动的可能性，这些移动中的每一个都可以导致失去对被承载的管道的控制。

本公开的进一步实施例涉及一种与油气井钻机一起使用的管道处理装置。该管道处理装置包括基部、动力部分、细长门、管道承载器和缆索。基部可由第一表面支撑。基部包括第一端和第二端并且被配置成容纳致动器，该致动器包括连接到其上的第一垫片。致动器被配置成在收缩位置与延伸位置之间移动。动力部分被配置成在收缩位置与延伸位置之间移动致动器。细长门包括第一端和第二端并且细长门在该第二端处可枢转地连接到基部。细长门围绕该第二端在折叠位置与延伸位置之间枢转地可移动。当细长门处于延伸位置时，第一端可定位成紧靠钻机的操作底板。细长门进一步包括靠近第二端定位的第二垫片以及靠近第一端定位的第三垫片。管道承载器包括第一端和第二端并且被配置成接纳并支撑细长管道。缆索在第一端处连接到基部并且在第二端处连接到承载臂。缆索还围绕第一垫片的一部分延伸、围绕第二垫片的一部分延伸、围绕第三垫片的一部分延伸。当致动器朝向延伸位置移动时，在动力部分的控制下，缆索围绕第一垫片的至少一部分、第二垫片的至少一部分、第三垫片的至少一部分行进以使管道承载器的第二端朝向细长门的第一端向上移动。

不受任何特定理论的限制，本公开的前述实施例可以提供通过使缆索在致动器的动力下行进通过一个或多个垫片而获得的机械优势的益处。此外，在本公开的一些实施例中，动力部分是液压动力部分，该液压动力部分被配置成将管道承载器保持在负载位置(即，不抵靠另一个合适的支撑结构)而不损失大量动力。

本公开的进一步实施例涉及一种与油气井钻机一起使用的管道处理装置。管道处理装置包括基部、细长门、联接器、第一致动器、第二致动器和动力部分。基部可由第一表面支撑。细长门包括第一端和第二端并且细长门在该第二端处可枢转地连接到基部上。细长门围绕该第二端在折叠位置与延伸位置之间枢转地可移动。当细长门处于延伸位置时，第一端可定位成紧靠钻机的操作底板。联接器位于基部与第二端之间。第一致动器可操作地联接到联接器的第一端和细长门。第二致动器可操作地联接到联接器的第二端和基部。动力部分被配置成使第一致动器和第二致动器各自在收缩位置与延伸位置之间移动。第一致动器的移动使细长门移动通过折叠位置和延伸位置之间的第一部分，并且其中第二致动器的移动使细长门移动通过折叠位置和延伸位置之间的第二部分。

不受任何特定理论的限制，本公开的上述实施例提供了一种通过以非常受控的方式靠近枢转点施加力来移动细长门的机构。这可能是有益的，因为细长门非常重，并且在一些实施例中，其可以是模块化的并且具有不同的长度以与钻机一起使用，其中钻机在基部上方的不同高度处具有操作底板。修改细长门的长度可以改变细长门重心的位置。这样，第一致动器、第二致动器和联接器的组合可以为操作员提供对移动细长门的条件的更大控制。

附图说明

图1示出了根据本公开的实施例处于大致折叠位置的管道处理装置，其中图1A是管道处理装置的等距视图；图1B是管道处理装置的顶视平面图；图1C是管道处理装置的侧视图；

图2示出了图1的管道处理装置，其中图2A示出了处于第一中间位置的管道处理装置的侧视图；并且，图2B示出了处于第二中间位置的管道处理装置的等距视图，其中标识了管道处理装置的截面A、B、C、D、E：

图3示出了图2的管道处理装置的进一步视图，其中图3A是管道处理装置的顶视平面图；图3B是管道处理装置的侧视图；

图4是根据本公开的实施例图2中所示的截面E的放大视图，描绘了V形门基部的中间截面；

图5是根据本公开的实施例图1中所示的截面A的放大视图，描绘了V形门基部的顶部滑轮截面；

图6是根据本公开的实施例图1中所示的截面C的放大视图，描绘了管道处理装置的动力单元；

图7是根据本公开的实施例图1中所示的截面B的放大视图，描绘了V形门基部的枢转组件；

图8是根据本公开的实施例图1中所示的截面D的放大视图，描绘了承载组件，其中，图8A示出了承载组件的两侧上的安全杆处于延伸位置的承载组件；并且，图8B示出了承载组件一侧的承载杆枢转缩回；

图9是根据本公开的实施例图2中所示的截面F的放大视图，描绘了承载器举升组件；

图10示出了根据本公开的实施例处于大致延伸位置中的图1的管道处理装置，其中标识了管道处理装置的截面F、H、I、J、K；

图11示出了图10的管道处理装置，其中图11A是管道处理装置的顶视平面图；图11B是管道处理装置的侧视图；

图12是根据本公开的实施例图10中所示的截面K的放大视图，描绘了V形门中间截面；

图13是根据本公开的实施例图10中所示的截面F的放大视图，描绘了V形门基部的顶部滑轮截面和承载器延伸部；

图14是根据本公开的实施例图10中所示的截面I的放大视图，描绘了管道处理装置的动力单元；

图15是根据本公开的实施例图10中所示的截面H的放大视图，描绘了V形门基部的旋转组件；

图16是根据本公开的实施例图11A中所示的截面L的放大视图，描绘了管道处理装置的承载器举升组件；

图17示出了根据本公开的实施例的管道处理装置的举升构件，其中图17A示出了其中可折叠延伸部被折叠的举升构件的顶部平面图；图17B示出了其中可折叠延伸部没有被折叠的举升构件的顶部平面图；图17C示出了可折叠延伸部被折叠的举升构件的等距视图；图17D示出了其中可折叠延伸部没有被折叠的举升构件的等距视图；图17E示出了可折叠延伸部的放大视图；

图18是根据本公开的实施例的管道处理装置的放大正视图；

图19是根据本公开的实施例的管道处理装置的等距视图，其中管道承载器邻近细长门的第一端，其中标识了管道处理装置的截面M；

图20是根据本公开的实施例图19中所标识的管道处理装置的截面M的放大视图，其中管道承载器邻近细长门的第一端；

图21示出了在细长门的第一端处的图20的管道承载器；

图22是图21的局部剖面图，描绘了当管道承载器处于细长门的第一端处时限定在管道承载器和细长门之间的止挡件；

图23是图20的局部剖面图；

图24是管道承载器的局部剖面图，示出了缆索连接到管道承载器的点；

图25是基部的顶视平面图，示出了缆索连接到基部的点；

图26示出了根据本公开的实施例的管道处理器装置的侧视平面图，其中细长门已经缩短以适应与具有较低操作底板的钻机一起使用。

具体实施方式

本公开的实施例涉及一种可调节的物体处理器，该物体处理器还被称为管道处理器组件或猫道，以及将物体移动到升高的平台和从升高的平台移动物体的方法。本公开的实施例可以用于石油钻井和钻探业，以及其他合适的产业，以帮助处理大型、重型物体，例如钻井孔管件，其在本文中通常被称为一定长度的管道。如本领域的技术人员所理解的，适用的管道的长度的非限制性示例包括钻管的接头、钻井孔完井管件的接头、修井管件的接头、钻井孔套管的部分、管件联接器和其他钻井孔管件。处理钻井孔管件包括但不限于将钻井孔管件从较低位置升高和降低到升高的平台。在本公开的一些实施例中，升高的平台可以是石油和天然气钻机的一部分，例如钻探装置或完井钻机(例如：不压井钻机或井干预钻机，或本领域技术人员另外理解的)。本公开的实施例可以提供一种移动式管道处理装置，该移动式管道处理装置能够将至少一段管道从升高的平台下方的总体水平的储存位置转移到升高的平台上方的接近竖直位置。本公开的一些实施例涉及一种模块化管道处理装置，其可以在较小的调节下进行修改，以便于与不同高度的升高的平台一起使用。在本公开的一些实施例中，猫道可以被自动控制，使得操作人员可以通过电子控制系统来远程控制系统，电子控制系统诸如电动机、气动系统、液压系统或其组合。

图1描绘了根据本公开的实施例的管道处理装置100的一个实施例。如本领域技术人员将理解的，管道处理装置100可以邻近石油和天然气钻机定位，诸如钻探装置或完井钻机(未示出)。管道处理装置100可以由各种材料制成，只要这些材料包括支撑能重达15000磅以上的管道部分所必需的强度特性即可。通常，管道装置100的部件与金属、金属合金或其组合形成对比。为了减小管道处理装置100的部件的重量，可以结合各种重量减轻特征，例如遍及每个部件的重量减轻孔(如附图中所示)。本领域技术人员将理解，管道处理装置100的部件通常关于中线对称。照此，下面的讨论将总体描述每个部件的一侧，应理解这样的描述同样适用于所描述的部件的相对侧面，除非在下面另外指出。

至少如图1A、图1B和图1C所示，装置100包括基部10、细长门20、管道承载器30和举升组件40的部件(如图2b所示)。管道处理装置100可在折叠位置(图1)、一个或多个中间位置(至少如图2和图3所示)和延伸位置(至少如图10和图11所示)之间移动。如本文所用，术语“冲程”是指管道处理装置100的一个或多个部件相对于另一个部件的部分或完全移动。例如，当管道处理装置从折叠位置移动时，细长门20枢转地移动通过冲程的一部分到一个或多个中间位置(比较图1与图2)并且通过冲程的另一部分从中间位置移动到延伸位置(比较图2与图3)。当管道处理装置100的部件移动通过各种位置时，管段(未示出)可以从靠近基部10的管道承载器30上的大致水平位置移动到完全延伸位置(至少在图10和图11中示出)。当管段从靠近基部10的大致水平位置移动时，随着管道处理装置100移动到延伸位置，管段向上移动以靠近钻机(未示出)的上部操作底板。从该位置，管段由钻机的其它部件(未示出)移动以占据大致竖直位置，用于插入钻机下面的钻井孔(未示出)。如本领域技术人员将理解的，管道处理装置100的移动和功能可以反向操作，以便将管段从管道承载器30上的升高位置(当管道处理装置100处于延伸位置时)降低至靠近基部10的大致水平的位置。虽然下面的讨论描述了管道处理装置100从折叠位置到延伸位置的移动，用于将管段从大致水平位置移动到靠近钻机的操作底板，但是本领域技术人员将理解管道处理装置100的反向移动。

基部10可以直接支撑在诸如底板或钻机的下层的表面(未示出)上。基部10限定第一端10A和第二端10B，两者一起限定基部10的纵向轴线。在本公开的一些实施例中，基部10可以沿纵向轴线是细长的；然而，这不是必须的。

基部10被配置成接纳管段。基部10包括至少一个管道架臂12。在图1所示的非限制性示例中，描绘了三个臂12A、12B和12C；然而，可以使用更多或更少管道架臂12。管道架臂12被配置成与管道分度器系统协作以接纳管段，典型地从基部10的纵向侧接纳并且引导管段搁置在管道承载器30上。

如至少在图1A和图1C中所示，基部10可以至少通过联接器22，例如三角形连接器，可操作地联接到细长臂20并且支撑细长臂20。细长门20，也可称为V形门，具有一起限定细长门20的细长纵向轴线的第一端20A和第二端20B。

图2A示出了处于第一中间位置的细长门20，该细长门20通过围绕枢转组件21(至少在图7中示出)的枢转移动而占据该第一中间位置，枢转组件21定位在基部10的第二端10B与细长门20的第二端20B之间。图2B示出了处于完全延伸位置的细长门20，其中第一端20B可定位成紧靠钻机的上部操作底板的一部分。同样如图2B所示，管道承载器30已经开始沿着细长门20移动，如下面进一步描述。如图2B所示，举升构件40支撑在管道承载器30的下面。图3A和图3B示出了管道组件100的不同视图，其中细长门20处于延伸位置，并且管道承载器30和举升构件40处于中间位置。如将在下面进一步描述的，致动器、垫片和缆索系统可用于使管道承载器30朝向和远离细长门20的第一端20A移动。当发生这种情况时，举升构件40从下方支撑管道承载器30。

至少如图2B所示，管道承载器30包括第一端30A和第二端30B，两者一起限定管道承载器30的纵向轴线。管道承载器30还可以包括滑动组件34，该滑动组件被定位成靠近管道承载器30的第一端30A。如本领域技术人员将理解的，滑动组件30可以沿管道承载器30的纵向轴线可滑动地移动，并且其被配置成接纳和可释放地固定管段的端部。当管段在管道承载器上从基部10的近侧移动到细长门20的处于延伸位置的第一端20A的近侧时，滑动组件30可以限制管段的纵向移动。

如图4所示，细长门20可被构型成两个本体20C和20D，这两个本体通过横向构件(未示出)彼此连接并且在其间限定引导通道20E。引导通道20E可以进一步包括由横向构件限定的底板，横向构件在本体20C和20D的内横向壁之间延伸。引导通道20E被配置成在其中接纳管道承载器30的一部分并且当管道承载器30沿着细长门20移动(向上或向下)时限制管道承载器30的横向移动。

如图4所示，管道承载器30的第二端30B包括第一支承表面38A，该第一支承表面38A定位成当管道承载器30沿着细长门20移动时承靠至少引导通道20E的底板。在本公开的一些实施例中，支承表面38A可以包括一个或多个可旋转构件，例如轮或滚轮，以便于管道承载器30沿着引导通道20E移动。同样如图4所示，管道承载器30还可以包括从管道承载器30的第二端30B延伸的承载器延伸部36。在本公开的一些实施例中，承载器延伸部36可以例如在枢转点31处枢转地连接到第二端30B。在本公开的一些实施例中，承载器延伸部36可以包括第二支承表面38B，该第二支承表面被定位成当管道承载器30沿着细长门20移动时至少承靠引导通道20E的底板。在本公开的一些实施例中，第二支承表面38B可以包括一个或多个可旋转构件，诸如轮或滚轮，以便于管道承载器30沿着引导通道20E移动。图19示出了管道承载器30的第二端，其中当管道承载器30在靠近细长门20的第一端20A处被捕获在承载器槽20E内时，承载延伸器36用作第二支承表面38B。图20示出了图19中的截面M的放大视图。

图21示出了管道承载器30，该管道承载器30被保持在并且不超过细长门20的第一端10A，其中承载器延伸部36不再承靠细长门20。此外，第一支承表面38A紧靠细长门20的第一端20A的一部分。图21和图22分别是图19和图20的局部剖面图。图22示出了管道承载器30的第二肩部25紧靠细长门20的第一肩部24，以防止管道承载器20进一步移动超过细长门20的第一端20A。图23示出了枢转点31，承载器延伸部36可以围绕该枢转点31相对于管道承载器30的第二端30B枢转。

图5示出了包括第一肩部24的细长门20的第一端20A。如将在下面进一步讨论的，第一肩部24可以与第二肩部25协作以充当止挡件并且维持将管道承载器30捕获在引导通道25E内(见图22)。

如图6所示，本公开的一些实施例中，基部10的第一端10A被配置成容纳动力系统50。动力部分50被配置成接纳来自操作员的输入命令并且将这些命令转换成将移动命令发送到管道处理装置100的各个部件。用户命令可以是由控制器单元52转换成移动命令的电子信号的形式。在本公开的一些实施例中，控制器单元52可将来自用户的电子命令信号转换成通过管道处理装置100的一个或多个液压回路传送的液压命令。例如，动力系统50可进一步包括可操作地连接到液压驱动单元55的马达54。液压驱动单元55与液压流体的储存器56流体连通，液压驱动单元55可以通过控制一个或多个液压阀58的位置来控制流向储存器56和从储存器56流出的液压流体的流动。如本领域技术人员将理解的，动力系统50可以以与已知的可编程逻辑控制器控制的液压驱动系统类似的方式操作。可以由动力系统50移动的一些部件的示例包括：使细长门20围绕枢转系统21枢转；安全杆32；管道架臂12、管道喷射器系统的部件以及致动器、垫片和缆索系统(如在下文中进一步描述)。

如图7中所示，细长部件20相对于基部10的第二端10B的枢转移动是由于包括枢转点28、一个或多个第一致动器26A和一个或多个第二致动器26B的枢转组件21的作用。其中一个或多个第一致动器26A诸如一个或多个液压缸，抵靠细长门20的第二端20B的一部分和联接器22，一个或多个第二致动器26B诸如一个或多个液压缸，抵靠基部10的第二端10B的一部分和联接器22。第一致动器26A或第二致动器26B中的任一个可延伸以提供冲程的第一部分以使细长门20从折叠位置移动。另一致动器(即，第二致动器26B或第一致动器26A，视情况而定)然后可延伸以提供冲程的第二部分以将细长门从中间位置移动到完全延伸位置。在此冲程的第一部分和第二部分期间，细长门20的第二端20B围绕枢转点28相对于基部的第二端10B枢转。枢转点28可包括枢转连接器，例如销，装配在基部10和细长门20两者限定的部件内，用于可枢转地联接(也可称为枢转连接)基部10和细长门20。

图8A示出了在管道承载器30和管道承载槽37的任一侧上的安全杆32A和32B。管道承载槽37，安全杆32A、32B和滑动组件34协作限制被承载在管道承载器30上的管段的移动。管道承载器30可以进一步包括安全杆连接件32D，该安全杆连接件在管道承载槽37的同一侧上操作性地连接安全杆32A、32B的旋转以允许管段在任一侧上进入或离开管道承承载器30。例如图8B示出了当被旋转到非伸出位置中时的安全杆32A、32B。

如图9所示并且如本领域技术人员将理解的，管道喷射器系统可以包括一个或多个管道分度止动销202、一个或多个管道分度器204和一个或多个管道喷射器206(如图9所示)。该管道喷射器系统被配置成控制管段在管道承载器30上的移动以驻留在管道承载器30的管道承载器槽37内。至少如图1C所示，管道承载器30可以包括至少一对安全杆32，其中示出了三对安全杆32A、32B和32C。如将在下面进一步讨论的，安全杆32是可旋转地联接到管道承载器30的每一侧上的，并且当旋转到延伸位置中时，安全杆32被配置成当在管道承载器30上移动时限制或减少管段的横向移动。例如，安全杆32可以帮助维持管段在管道承载槽37内的位置。

图10示出了处于延伸位置的管道处理装置100，其中细长门20处于延伸位置，并且管道承载器30在细长门20的第一端20A处保持在承载槽20E中，并且承载器延伸部36延伸超过细长门20的第一端20A。图11A示出了处于延伸位置的管道处理装置100的顶部平面图，并且图11B示出了处于延伸位置的管道处理装置100的侧视图。

图12示出了根据本公开的一些实施例包括一个或多个连接器板23的细长门20的截面。连接器板23被配置成可释放地接纳穿过其中的一个或多个连接器，例如螺栓，用于将细长门20的不同纵向部分紧固在一起。连接器板23可以允许细长门20的长度改变，使得管道处理器装置100是模块化的并且可以与具有不同的操作底板高度的钻机一起使用。图26示出了细长门20F的一个非限制性实施例，细长门20F具有较少的连接器板23，因此比其它图中所示的细长门20短。

图13示出了管道承载器30的第二端38B，其在细长门20的第一端20A处被捕获在细长门20的承载槽20E内。在该位置中，承载器延伸部36可以朝向钻机的操作底板延伸，以便于管段从管道承载器向操作底板移动和从操作底板移动。在本公开的一些实施例中，管道承载器30的第一支承表面38A被保持在并且不超过细长门20的第一端20A。这是一种方式，通过该方式，管道承载器30在折叠位置与延伸位置之间的所有移动期间被捕获，并且反之亦然。

图14示出了在举升构件40的第一端40A已经枢转和弧形地移动而在管道承载器30下方支撑之后的枢转组件21和举升构件40的第二端40B。

图15示出了管道承载器的第一端30A，其包括第三支承表面37。当管道承载器30A开始其沿支承槽20E的移动时或当其完成其进入折叠位置的移动时，第三支承表面37抵靠基部10的一部分。在本公开的一些实施例中，第三支承表面37包括一个或多个可旋转构件39，诸如一个或多个轮或滚轮。

至少如图17所示，举升构件40具有第一端40A和第二端40B，两者一起限定举升构件40的纵向轴线。举升构件40在基部10内可滑动并且可旋转地移动。举升构件40的第一端40A被枢转地连接到靠近管道联接器30的第一端30A。举升构件40的第二端40B被枢转地连接到基部10上，靠近第二端10B。在本公开的一些实施例中，举升构件40可包括延伸部43(其在图17中示出)。在本公开的一些实施例中，延伸部43延伸超过举升臂40的第二端40A，与基部10的一部分，或细长臂20B的第二端的一部分，或两者枢转地连接。延伸部43可以可逆地可折叠，允许举升构件40在举升构件40的第二端40B通过延伸部43的可枢转连接而保持在适当位置的同时向基部10B的第二端前进和远离其缩回。在操作中，当管道承载器30沿着细长门20向上移动时，举升构件40朝向基部10的第二端10B可滑动地移动，并且这导致延伸部收缩，因此缩短了举升构件40的总长度。当举升构件40已经行进至其能够沿着基部10朝向第二端10B最远行进时，例如因为没有进一步收缩的机会，则举升组件40B的第二端与第二端10B或第二端20B形成枢转点。如图17E所示，延伸部43可限定肩部35，该肩部35防止举升构件40进一步收缩。在本公开的一些实施例中，举升构件40和延伸部44布置成嵌套构造，使得当举升构件44朝向细长门的第二端滑动时，延伸部44的至少一部分接纳在第二端40B内，或反之亦然。换言之，延伸部44和第二端40B可以是伸缩式布置，允许举升构件40可逆地可折叠。然而，如本领域的技术人员将了解的，可采用其它机构或材料来提供举升构件40的可逆收缩性。

因为举升构件40A的第一端枢转地连接至管道承载器40的第一端30A，所以举升构件40A的第一端以枢转和弓形的方式向上举升至在管道承载器30保持在延伸位置时支撑管道承载器30的位置。这是本公开的实施例可以在管道承载器30上下移动细长门20时提供管道承载器30的完全捕获的另一种方式。此外，当管道承载器30保持在第一端20A处并且不超过第一端20A时，举升构件40的纵向轴线可以处于小于90度(即，小于竖直角度)的角度α，这也可以有助于将管道承载器30捕获在承载器槽20E内(图11B)。

至少图9、图16和图18一起描绘了用于沿着细长门20移动管道承载器30的致动器、垫片和缆索系统的方面。图9示出了可在基部10的壳体内可逆地延伸的至少一个致动器62。致动器62可以大致沿着基部10的纵向轴线移动。固定在致动器62的最靠近第一端10A的端部的是第一垫片64(注意，图9和图16是局部剖面图，并且这是为什么仅描绘了一个垫片的原因)。在本公开的一些实施例中，致动器62是作为动力系统50的液压回路的一部分的液压缸。由此，进入缸中的液压流体的流动致使致动器62延伸并且使第一垫片64朝向基部10的第一端10A移动。图9示出了处于非延伸位置(压缩位置)的致动器62，图16示出了致动器62延伸的相同视图，因此第一垫片64不再可见。

图18示出了成组第二垫片66，该第二垫片66被定位成靠近基部10的第二端10B。图26示出了定位于靠近细长门20的第一端的第三垫片68。缆索70的一端固定在基部10上的缆索固定点73上，另一相对端固定在管道承载器30上的缆索固定点72上(见图24)。在两个固定点72、73之间，缆索70至少部分地围绕第一垫片64延伸(在致动器62的一端)，至少部分地围绕第二垫片66延伸(靠近第二端10B)，并且至少部分地围绕第二垫片68延伸。因此，当致动器62延伸时，缆索70拉动管道承载器30，在这种情况下，沿着细长门20向上移动。如果致动器62朝向非延伸位置移动，则缆索70将允许管道承载器30(在重力下，其自身重量)在这种情况下沿着细长门20向下移动。如本领域技术人员将理解的，第一垫片64、第二垫片66和第三垫片68可以各自是如上所述定位的两个或更多个垫片。

本公开的一些实施例涉及一种与油气井钻机一起使用的管道处理装置。该管道处理装置包括基部、细长门、管道承载器和举升构件。基部是由第一表面可支撑的。细长门包括第一端和第二端并且细长门在该第二端处可枢转地连接到基部。细长门围绕该第二端在折叠位置与延伸位置之间枢转地可移动。当细长门处于延伸位置时，第一端可定位成紧靠钻机的操作底板。管道承载器包括第一端和第二端，该管道承载器由基部支撑并且被配置成用于接纳并支撑细长管道。举升构件由基部支撑并且在第一端处被枢转地连接到管道承载器上并且在第二端处通过折叠延伸部被枢转地连接到基部上。举升构件可沿基部朝向和远离细长门的第二端移动。当举升构件朝向细长门的第二端移动时，可折叠延伸部折叠形成枢转点，使举升构件的第一端朝向细长门向上且弧形地移动。

本公开的进一步实施例涉及一种与油气井钻机一起使用的管道处理装置。该管道处理装置包括基部、细长门、管道承载器和举升构件。基部可由第一表面支撑。细长门包括第一端和第二端并且细长门在该第二端处可枢转地连接到基部。细长门围绕该第二端在折叠位置与延伸位置之间枢转地可移动。当细长门处于延伸位置时，第一端可定位成紧靠钻机的操作底板。管道承载器由基部支撑并且包括第一端和第二端，该第一端和第二端由细长门支撑并且被配置成用于接纳并支撑细长管道。第二端包括可沿着细长门移动的支承表面。举升构件由基部支撑，并且该举升构件在第一端处被枢转地连接到管道承载器上并且在第二端处被枢转地连接到基部上。举升构件还可沿着基部朝向和远离细长门的第二端移动。当举升构件朝向细长门的第二端移动时，举升构件向上且弧形地移动，朝向且不超过细长门的第一端举升管道承载器的第二端。

本公开的进一步实施例涉及一种与油气井钻机一起使用的管道处理装置。该管道处理装置包括基部、动力部分、细长门、管道承载器和缆索。基部可由第一表面支撑。基部包括第一端和第二端并且被配置成容纳致动器，该致动器包括连接到其上的第一垫片。致动器被配置成在收缩位置与延伸位置之间移动。动力部分被配置成在收缩位置与延伸位置之间移动致动器。细长门包括第一端和第二端并且细长门在该第二端处可枢转地连接到基部。细长门围绕该第二端在折叠位置与延伸位置之间枢转地可移动。当细长门处于延伸位置时，第一端可定位成紧靠钻机的操作底板。细长门进一步包括靠近第二端定位的第二垫片以及靠近第一端定位的第三垫片。管道承载器包括第一端和第二端并且被配置成接纳并支撑细长管道。缆索在第一端处连接到基部并且在第二端处连接到承载臂。缆索还围绕第一垫片的一部分延伸、围绕第二垫片的一部分延伸、围绕第三垫片的一部分延伸。当致动器朝向延伸位置移动时，在动力部分的控制下，缆索围绕第一垫片的至少一部分、第二垫片的至少一部分、第三垫片的至少一部分行进以使管道承载器的第二端朝向细长门的第一端向上移动。

本公开的进一步实施例涉及一种与油气井钻机一起使用的管道处理装置。管道处理装置包括基部、细长门、联接器、第一致动器、第二致动器和动力部分。基部可由第一表面支撑。细长门包括第一端和第二端并且细长门在该第二端处可枢转地连接到基部上。细长门围绕该第二端在折叠位置与延伸位置之间枢转地可移动。当细长门处于延伸位置时，第一端可定位成紧靠钻机的操作底板。联接器位于基部与第二端之间。第一致动器可操作地联接到联接器的第一端和细长门。第二致动器可操作地联接到联接器的第二端和基部。动力部分被配置成使第一致动器和第二致动器各自在收缩位置与延伸位置之间移动。第一致动器的移动使细长门移动通过折叠位置和延伸位置之间的第一部分，并且其中第二致动器的移动使细长门移动通过折叠位置和延伸位置之间的第二部分。

Claims (20)

1.一种与油气井钻机一起使用的管道处理装置，所述管道处理装置包括：

(a)基部，所述基部能够由第一表面支撑；

(b)细长门，所述细长门具有第一端和第二端，所述细长门在所述第二端处枢转地连接到所述基部，所述细长门围绕所述第二端在折叠位置与延伸位置之间能够枢转地移动，当处于所述延伸位置时，所述第一端能够定位成紧靠钻机的操作底面；

(c)管道承载器，所述管道承载器具有第一端和第二端，所述管道承载器由所述基部支撑并且被配置成接纳并支撑细长管道；以及

(d)举升构件，所述举升构件由所述基部支撑，并且所述举升构件在第一端处枢转地连接到所述管道承载器，并且在第二端处通过能折叠的延伸部枢转地连接到所述基部，并且所述举升构件能够沿着所述基部朝向和远离所述细长门的所述第二端移动，

其中当所述举升构件朝向所述细长门的所述第二端移动时，所述能折叠的延伸部折叠形成枢转点，并使所述举升构件的所述第一端朝向所述细长门向上且弧形地移动。

2.根据权利要求1所述的管道处理装置，其中所述能折叠的延伸部至少包括第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分以嵌套构造布置，使得当所述举升构件朝向所述细长门的所述第二端滑动时，所述第二部分的至少一部分被接纳在所述第一部分内。

3.根据权利要求1所述的管道处理装置，其中所述能折叠的延伸部至少包括第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分以嵌套构造布置，使得当所述举升构件滑动离开所述细长门的所述第二端时，所述第二部分的至少一部分从所述第一部分内延伸。

4.根据权利要求1所述的管道处理装置，其中所述能折叠的延伸部至少包括第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分以嵌套构造布置，使得当所述举升构件朝向所述细长门的所述第二端滑动靠近所述管道承载器的所述第二端时，随着所述管道承载器的所述第二端沿着所述细长门移动，所述管道承载器的所述第一端向上移动。

5.根据权利要求1所述的管道处理装置，其中所述管道承载器由所述细长门下方的所述基部支撑。

6.根据权利要求1所述的管道处理装置，其中所述举升构件的所述第一端枢转地连接到所述管道承载器的所述第一端并且所述举升构件的第二端枢转地连接到所述基部。

7.根据权利要求1所述的管道处理装置，其中所述基部进一步支撑动力部分，所述动力部分被配置成将所述管道承载器朝向所述细长门的所述第二端移动。

8.一种与油气井钻机一起使用的管道处理装置，所述管道处理装置包括：

(a)基部，所述基部能够由第一表面支撑；

(b)细长门，所述细长门具有第一端和第二端，所述细长门在所述第二端处枢转地连接到所述基部，所述细长门围绕所述第二端在折叠位置与延伸位置之间能够枢转地移动，当处于所述延伸位置时，所述第一端能够定位成紧靠钻机的操作底面；

(c)管道承载器，所述管道承载器具有由所述基部支撑的第一端和由所述细长门支撑的第二端，所述管道承载器被配置成接纳并支撑细长管道，所述第二端包括能够沿所述细长门移动的支承表面；和

(d)举升构件，所述举升构件由所述基部支撑，并且所述举升构件在第一端处枢转地连接到所述管道承载器，并且在第二端处枢转地连接到所述基部，并且所述举升构件能够沿着所述基部朝向和远离所述细长门的所述第二端移动，

其中当所述举升构件朝向所述细长门的所述第二端移动时，所述举升构件向上且弧形地移动，用于朝向且不超过所述细长门的所述第一端举升所述管道承载器的所述第二端。

9.根据权利要求8所述管道处理装置，其中所述管道承载器被配置成当所述管道承载器的所述第二端被定位在所述细长门的所述第一端时紧靠所述细长门的一部分。

10.根据权利要求8所述的管道处理装置，其中所述基部进一步支撑动力部分，所述动力部分被配置成将所述管道承载器朝向所述细长门的所述第二端移动。

11.根据权利要求9所述的管道处理装置，其中所述管道承载器进一步包括承载器延伸部，所述承载器延伸部从所述管道承载器的所述第二端延伸，用于支撑所述细长管道的超出所述细长门的所述第一端的至少一部分。

12.根据权利要求8所述的管道处理装置，其中所述细长门限定导轨，所述管道承载器的所述第一端的所述支承表面抵靠所述导轨并且沿所述导轨朝向所述细长门的所述第一端移动。

13.根据权利要求11所述的管道处理装置，其中所述管道承载器进一步包括承载器延伸部，所述承载器延伸部从所述管道承载器的所述第二端延伸，用于在所述细长管道移动超过所述细长门的所述第一端时支撑所述细长管道的至少一部分，其中所述承载器延伸部紧靠所述导轨并且沿所述导轨朝向所述细长门的所述第一端移动。

14.一种与油气井钻机一起使用的管道处理装置，所述管道处理装置包括：

(a)基部，所述基部能够由第一表面支撑，所述基部具有第一端和第二端并且被配置成容纳致动器，所述致动器包括连接到其上的第一垫片，所述致动器被配置成在收缩位置与延伸位置之间移动；

(b)动力部分，所述动力部分被配置成在所述收缩位置与所述延伸位置之间移动所述致动器；

(c)细长门，所述细长门具有第一端和第二端，所述细长门在所述第二端处可枢转地连接到所述基部，所述细长门围绕所述第二端在折叠位置与延伸位置之间能够枢转所述细长门地移动，当处于所述延伸位置时，所述第一端能够定位成紧靠钻机的操作底板，所述细长门包括定位成靠近所述第二端的第二垫片和定位成靠近所述第一端的第三垫片；

(d)管道承载器，所述管道承载器具有第一端和第二端，所述管道承载器由所述基部支撑并且被配置成接纳并支撑细长管道；以及

(e)缆索，所述缆索在第一端处连接到所述基部，并且在第二端处连接到所述承载臂，并且围绕所述第一垫片的一部分延伸、围绕所述第二垫片的一部分延伸、围绕所述第三垫片的一部分延伸，

其中当所述致动器在所述动力部分的控制下朝向所述延伸位置移动时，所述缆索围绕所述第一垫片的至少一部分、所述第二垫片的至少一部分、所述第三垫片的至少一部分行进，以使所述管道承载器的所述第二端向上朝向所述细长门的所述第一端移动。

15.根据权利要求14所述的管道处理装置，进一步包括由所述基部支撑的举升构件，所述举升构件在第一端处枢转地连接到所述管道承载器，并且所述举升构件能够沿着所述基部朝向和远离所述细长门的所述第二端移动，并且所述举升构件被配置成当所述致动器在所述收缩位置与所述延伸位置之间移动时支撑所述管道承载器。

16.根据权利要求14所述的管道处理装置，其中所述动力部分包括液压回路，用于在所述收缩位置与所述延伸位置之间移动所述致动器。

17.一种与油气井钻机一起使用的管道处理装置，所述管道处理装置包括：

(a)基部，所述基部能够由第一表面支撑；

(b)细长门，所述细长门具有第一端和第二端，所述细长门在所述第二端处枢转地连接到所述基部，所述细长门围绕所述第二端在折叠位置与延伸位置之间能够枢转地移动，当处于所述延伸位置时，所述第一端能够定位成紧靠钻机的操作底面；

(c)联接器，所述联接器定位在所述基部与所述第二端之间；

(d)第一致动器，所述第一致动器能够操作地联接到所述联接器的第一端和所述细长门；

(e)第二致动器，所述第二致动器能够操作地联接到所述联接器的第二端和所述基部；以及

(f)动力部分，所述动力部分被配置成使所述第一致动器和所述第二致动器各自在收缩位置与延伸位置之间移动，其中所述第一致动器的移动使所述细长门在所述折叠位置与所述延伸位置之间的第一部分移动，其中所述第二致动器的移动使所述细长门在所述折叠位置与所述延伸位置之间的第二部分移动。

18.根据权利要求17所述的管道处理装置，其中所述动力部分包括液压回路，用于控制所述第一致动器和所述第二致动器中的每一个的移动。

19.根据权利要求17所述的管道处理装置，其中所述动力部分被配置成独立于所述第二致动器移动所述第一致动器。

20.根据权利要求17所述的管道处理装置，其中所述细长门包括定位在所述第一端与所述第二端之间的中间部分，其中所述中间部分是可移除的并且能够用具有与所述中间部分的长度不同的长度的第二中间部分来替换。

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