CN113090205A - 一种动力钻具盒 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石油钻修井机技术领域，特别涉及一种动力钻具盒，包括：储存装置，所述储存装置一侧设置为杆体进出口；支撑装置，滑动设置在所述储存装置内，所述支撑装置上设置有用于卡持杆体的限位槽；推拉装置，设置在所述杆体进出口外侧，能够与所述支撑装置可拆卸连接，带动所述支撑装置移入和/或移出所述杆体进出口，将杆体盛装在储存装置中通过支撑装置承托后进行转移输送，储存装置结构简单，移送方便，保证杆体在运载中的放置稳定，提高运移效率，同时，支撑装置与推拉装置组合形成带动力的抽屉式结构，实现将杆体移入和/或移出所述储存装置，方便杆体的取用和回收，提高了杆体运移过程的机械化程度，降低了劳动强度和安全风险。

Description

一种动力钻具盒

技术领域

本发明涉及石油钻修井机技术领域，特别涉及一种动力钻具盒。

背景技术

在油气开发过程中，钻修井用长杆状管具或钻具（不限于钻杆、钻铤、套管、油管以及钻杆立根、钻铤立根、套管立根、油管立根等钻修井用杆管类钻具）长度较长、重量较重，以钻杆为例，其一般由拖车运输至井场，钻杆在拖车中采用码垛或排放的方式摆放，拖车运输至井场的钻杆使用吊车放置在钻杆架上，使用时，需要通过人力或液压动力移运至机械猫道或动力猫道上，辅助气动绞车，经人工操作和钻台辅助绞车配合，将钻杆移送至钻台，使用结束后的钻杆，以同样的步骤逆向操作，实现从钻台到钻杆架再到拖车的过程。

由于长杆状钻具转场工作量大，钻具在拖车和钻杆架之间的来回转移过程，涉及大量的人工操作和繁重的劳动，且，机械化程度较低，钻杆易发生坠落、碰撞等风险，不仅工作效率低、劳动强度高且安全风险高。

所以，目前亟需要一种技术方案，以解决现有长杆状钻具转场工作量大，运移过程机械化程度较低，造成效率低、劳动强度高且安全风险高的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有长杆状钻具转场工作量大，运移过程机械化程度较低，造成效率低、劳动强度高且安全风险高的技术问题，提供了一种动力钻具盒。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种动力钻具盒，包括：

储存装置，所述储存装置一侧设置为杆体进出口；

支撑装置，滑动设置在所述储存装置内，所述支撑装置上设置有用于卡持杆体的限位槽；

推拉装置，设置在所述杆体进出口外侧，能够与所述支撑装置可拆卸连接，带动所述支撑装置移入和/或移出所述杆体进出口。

本发明的一种动力钻具盒，将杆体盛装在储存装置中通过支撑装置承托后进行转移输送，储存装置结构简单，移送方便，保证杆体在运载中的放置稳定，提高运移效率，同时，支撑装置与推拉装置组合形成抽屉式结构，实现将杆体承载在支撑装置上整体移入和/或移出所述储存装置，方便通过机械结构实现杆体的取用和回收，提高了杆体运移过程的机械化程度，降低了劳动强度和安全风险。

作为本发明的优选方案，还包括举升装置，所述举升装置与所述储存装置适配连接，带动所述储存装置竖向移动。实现对杆体进出口的位置的调整，使支撑装置与推拉装置高度适应。

作为本发明的优选方案，所述举升装置设置在所述储存装置底部，所述举升装置上设置有连接槽，所述储存装置上设置有连接块，所述连接槽与所述连接块滑动连接。通过连接槽与连接块的滑动连接实现举升装置与储存装置之间的滑动配合连接，不仅能够实现储存装置上杆体进出口位置的调整，而且具有导向功能，实现对储存装置上下移动方向的限定。

作为本发明的优选方案，还包括顶伸滑移装置，所述顶伸滑移装置设置在所述杆体进出口一侧，所述顶伸滑移装置上设置有用于承托杆体的支撑块，所述支撑块能够承托单根杆体移入和/或移出所述支撑装置。顶伸滑移装置配合推拉装置，对杆体进行逐一取出或放入，实现杆体取出或回收过程的机械化。

作为本发明的优选方案，所述储存装置包括结构框架，所述结构框架内设置有若干导槽，所述支撑装置滑动设置在所述导槽内，所述导槽上设置有用于限制所述支撑装置移动的锁紧装置，所述结构框架沿杆体长度方向的内侧设置有缓冲装置。所述锁紧装置能够将支撑装置限制在导槽内，避免支撑装置在储存装置内的移动，保证该动力钻具盒在移送过程中对杆体的稳定承托效果，所述缓冲装置能够对杆体沿轴线方向的移动起到缓冲作用，避免杆体沿轴线方向移动对储存装置造成冲击或对杆体自身造成损伤，进一步保证杆体的稳定安全运移。

作为本发明的优选方案，所述结构框架内竖向排列至少两层所述导槽，每一层横向排列至少两个所述导槽，所述推拉装置的数量与所述结构框架内横向排列的所述导槽数量适配。

作为本发明的优选方案，所述推拉装置包括支撑架和推拉滑车，所述推拉滑车上设置有用于连接所述支撑装置的连接机构，所述推拉滑车能够带动所述支撑装置移入和/或移出所述支撑架。

作为本发明的优选方案，所述连接机构包括动力机构和连接销，所述支撑装置上设置有锚定孔，所述动力机构能够带动所述连接销移入和/或移出所述锚定孔。所述连接机构结构简单，能够通过动力机构控制连接销的移动实现对推拉装置与支撑装置之间连接状态的调整，实现对支撑装置移动的机械化和自动化。

作为本发明的优选方案，所述举升装置包括基础框架、导向框架和伸缩机构，所述基础框架和所述导向框架竖向滑动连接，所述伸缩机构设置在所述基础框架和所述导向框架之间，所述连接槽设置在所述导向框架上。

作为本发明的优选方案，所述顶伸滑移装置包括支撑基础和举升滑车，所述支撑块设置在所述举升滑车上，所述举升滑车上设置有用于带动所述支撑块竖向移动的动力机构，所述支撑基础上设置有用于带动所述支撑块水平移动的动力机构，所述动力机构包括伸缩液缸、伸缩气缸、伸缩电动缸中的任一种。两个动力机构分别控制支撑块的水平移动和竖向移动，实现支撑块移动状态的机械化，提高对杆体的移运效率。

作为本发明的优选方案，所述支撑基础上设置有导向装置，所述导向装置内设置有导向槽，所述举升滑车滑动设置在所述导向槽内，所述导向槽端部设置有用于限制所述举升滑车滑动的挡板。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、将杆体盛装在储存装置中通过支撑装置承托后进行转移输送，储存装置结构简单，移送方便，保证杆体在运载中的放置稳定，提高运移效率；

2、支撑装置与推拉装置组合形成抽屉式结构，实现将杆体承载在支撑装置上整体移入和/或移出所述储存装置，方便杆体的取用和回收，提高了杆体运移过程的机械化程度，降低了劳动强度和安全风险；

3、该动力钻具盒的使用，摒弃了吊车等大型机械设备的使用，也减少了操作人员的数量，降低了钻具处理装置的复杂程度，降低了劳动强度，降低了使用成本和维护成本，达到了降低成本，提高效率的目的。

附图说明

图1是实施例1中所述储存装置的结构示意图。

图2是实施例1所述结构框架的结构示意图。

图3是实施例1中所述支撑装置的结构示意图。

图4是实施例1中所述推拉装置的结构示意图。

图5是实施例1中所述推拉滑车的结构示意图。

图6是实施例2中所述举升装置的结构示意图。

图7是实施例2中所述导向框架的结构示意图。

图8是实施例2中所述基础框架的结构示意图。

图9是实施例3中所述顶伸滑移滑移装置的结构示意图。

图10是实施例3中所述举升滑车的结构示意图。

图11是实施例3的一种动力钻具盒应用状态的结构示意图。

图标：1-储存装置，11-杆体进出口，12-结构框架，13-导槽，14-连接块，2-支撑装置，21-限位槽，22-锚定孔，23-限位孔，24-支撑滚轮，25-导向滚轮，3-推拉装置，31-支撑架，32-推拉滑车，33-滑槽，4-举升装置，41-基础框架，42-导向框架，43-连接槽，5-伸缩机构，6-顶伸滑移装置，61-支撑基础，62-举升滑车，63-支撑块，64-导向装置，641-导向槽，642-挡板，65-车架，66-伸缩柱，7-动力机构，8-锁紧装置，9-缓冲装置，10-连接销。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1-图5所示，一种动力钻具盒，包括：储存装置1，所述储存装置1一侧设置为杆体进出口11，所述储存装置1包括结构框架12，所述结构框架12内设置有若干导槽13；支撑装置2，所述支撑装置2上设置有用于卡持杆体的限位槽21，所述支撑装置2滑动设置在所述导槽13内，所述导槽13上设置有用于限制所述支撑装置2移动的锁紧装置8；推拉装置3，设置在所述杆体进出口11外侧，所述推拉装置3包括支撑架31和推拉滑车32，所述推拉滑车32上设置有用于连接所述支撑装置2的连接机构，所述连接机构包括动力机构7和连接销10，所述支撑装置2上设置有锚定孔22，所述动力机构7能够带动所述连接销10移入和/或移出所述锚定孔22。

本实施例的一种动力钻具盒，若干杆体平行排列设置在结构框架12内，在移送过程中受到结构框架12的稳定限制，使用时，通过推拉装置3将承托有杆体的支撑装置2整体移出或推入结构框架12内的导槽13，形成抽屉式结构，方便杆体的取用和回收，所述结构框架12结构简单，码放方便，各杆体受支撑装置2上限位槽21的限制，相互不干涉，能够保证杆体在移运过程中的位置稳定和大量杆体的稳定码放，提高对杆体的运移效率和安全性。

具体的，所述杆体进出口11设置在储存装置1宽度方向的侧壁，所述推拉装置3的推拉方向垂直于所述杆体进出口11。使杆体能够沿杆体自身径向方向移入和/或移出所述结构框架12，减少杆体移入和/或移出所述结构框架12的路径长度，减少该动力钻具盒使用过程的占地面积，方便杆体的取用和回收。

优选的，所述推拉装置3设置在储存装置2设置杆体进出口11的一侧，使通过拉动的方式拖动所述支撑装置2移入和/或移出所述导槽13。

优选的，所述推拉装置3也可设置在储存装置2设置杆体进出口11的对侧，使通过推动的方式推动所述支撑装置2移入和/或移出所述导槽13。

具体的，所述支撑装置2为板状结构件，顶部排列设置若干凹槽作为限位槽21，侧面设置贯穿的锚定孔22和限位孔23，所述锚定孔22用于与推拉滑车32上的连接销10适配连接，所述限位孔23用于与设置在导槽13上的锁紧装置8适配连接，所述支撑装置2上设置支撑滚轮24、导向滚轮25用于辅助板状结构件的支撑装置2在导槽13中的移动，所述支撑滚轮24用于辅助所述支撑装置2与导槽13底壁之间的滑动，所述导向滚轮25用于辅助所述支撑装置2与导槽13侧壁之间的滑动。

优选的，所述结构框架12沿杆体长度方向的内侧设置有缓冲装置9。本实施例中所述缓冲装置9设置在所述结构框架12长度方向的两侧内壁，能够对杆体沿轴线方向的移动起到缓冲作用，避免杆体对储存装置1造成冲击或对杆体自身造成损伤，保证杆体的稳定安全运移。

具体的，所述缓冲装置9采用槽钢填充柔性缓冲材料制得。

优选的，所述锁紧装置8为销轴，所述销轴能够贯穿所述导槽13，在所述储存装置1移运过程中，所述销轴能够穿过设置在板状结构件的所述支撑装置2上的限位孔23，并沿导槽13宽度方向贯穿所述导槽13，将支撑装置2限制在导槽13内，限制所述支撑装置2沿导槽13的移动，避免支撑装置2在储存装置1内的移动，保证该动力钻具盒在移送过程中对杆体的稳定承托效果。

优选的，所述结构框架12内竖向排列两层所述导槽13，每一层横向排列两个所述导槽13。本实施例中的两层所述导槽13上下对应成列，每一列所述导槽13对应设置一个推拉装置3，两个推拉装置3平行设置，同步作业，对位于同一层的所有支撑装置2进行同步移动。

具体的，当多层的导槽13上下未对应成列时，所述推拉装置3的数量与所述结构框架12内横向排列的导槽13数量对应一致，使每一个导槽13内的支撑装置2均能够匹配到对应的推拉装置3进行移动，或，需要对每一层的导槽13内的支撑装置2进行移动时，适应性的调整推拉装置3的位置。

优选的，所述推拉滑车32包括伸缩液缸和滑车本体，所述滑车本体上设置有支撑滚轮24、导向滚轮25，所述支撑架31顶部设置与滑车本体适配的滑槽33，所述伸缩液缸一端与支撑架31铰接，另一端与滑车本体铰接，伸缩液缸带动所述滑车本体在滑槽33内沿垂直于所述杆体进出口11的方向移动，实现推拉装置3带动支撑装置2移动过程的机械自动化控制。

具体的，所述支撑架31顶部平行设置两钢板结构件作为导向板形成所述滑槽33。

具体的，本实施例中所述动力机构7包括伸缩液缸、伸缩气缸或伸缩电动缸中的任一种，本实施例以伸缩液缸为例，在推拉滑车32的滑车本体上设置伸缩液缸控制连接销10与支撑装置2上的锚定孔22的连接状态，连接销10固定设置在伸缩液缸的伸缩端，实现支撑装置2与推拉装置3的连接状态的机械自动化控制；在推拉滑车32的滑车本体尾端铰接连接伸缩液缸控制推拉滑车32沿滑槽33及导槽13的水平移动，实现将支撑装置2移入和/或移出储存装置1的机械自动化控制；在导槽13侧壁设置伸缩液缸控制作为锁紧装置8的销轴移动，销轴固定设置在伸缩液缸的伸缩端，使销轴穿过导槽13和支撑装置2上限位孔23时，支撑装置2被限制在导槽13中，实现支撑装置2与导槽13连接状态的机械自动化控制，可根据实际情况，调整伸缩液缸的类型、型号或规格，实现对各部件的自动化驱动。

实施例2

如图1-图8所示，本实施例的一种动力钻具盒，结构与实施例1相同，区别在于：所述动力钻具盒还包括举升装置4，所述举升装置4包括基础框架41、导向框架42和伸缩机构5，所述举升装置4设置在所述储存装置1底部，所述举升装置4上设置有连接槽43，所述储存装置1上设置有连接块14，所述连接槽43与所述连接块14竖向滑动连接，所述伸缩机构5设置在所述基础框架41和所述导向框架42之间，使所述基础框架41和所述导向框架42竖向滑动连接，所述连接槽43设置在所述导向框架42上。

本实施例的一种动力钻具盒，所述基础框架41和所述导向框架42均为钢构件焊接组合而成的框架结构，所述导向框架42设置在基础框架41顶部，所述导向框架42上焊接筒状结构的连接槽43，与设置在储存装置1底部的连接块14适配上下滑动连接，通过铰接连接在导向框架42和基础框架41之间的伸缩液缸作为伸缩机构5带动，实现对储存装置1高度的调整，使储存装置1上的不同层的导槽13与推拉装置3的支撑架31上的滑槽33对应连通，以方便通过推拉装置3带动支撑装置2移入和/或移出所述储存装置1，使该动力钻具盒形成多层抽屉结构形式，单个储存装置1能够同时稳定承载批量钻具。

实施例3

如图1-图11所示，本实施例的一种动力钻具盒，结构与实施例2相同，区别在于：所述动力钻具盒还包括顶伸滑移装置6，所述顶伸滑移装置6上设置有用于承托杆体的支撑块63，所述支撑块63能够承托单根杆体移入和/或移出所述支撑装置2，所述顶伸滑移装置6设置在所述杆体进出口11一侧，所述顶伸滑移装置6包括支撑基础61和举升滑车62，所述支撑块63设置在所述举升滑车62上，所述举升滑车62上设置有用于带动所述支撑块63竖向移动的动力机构7，所述支撑基础61上设置有用于带动所述支撑块63水平移动的动力机构7, 所述支撑基础61上设置有导向装置64，所述导向装置64内设置有导向槽641，所述举升滑车62滑动设置在所述导向槽641内，所述导向槽641端部设置有用于限制所述举升滑车62滑动的挡板642。

本实施例的一种动力钻具盒，所述举升滑车62包括车架65，车架为钢构件焊接组合而成的框架结构，所述车架65上设置有支撑滚轮24、导向滚轮25，并设置有伸缩柱66，所述伸缩柱66顶端设置所述支撑块63，所述支撑块63顶部设置有凹槽用于托举杆体，所述车架65上与伸缩柱66平行的设置有伸缩液缸作为动力机构7，驱动伸缩柱66伸缩，进而驱动支撑块63上下移动，实现单根杆体高度方向的移运，所述支撑基础61上设置伸缩液缸作为动力机构7，带动举升滑车62水平移动，实现单根杆体水平方向的移运，配合作业，实现单根杆体从支撑装置2中取出或回收过程的机械自动化。

具体的，本实施例优选所述支撑基础61为钢框架结构件，在支撑基础61上设置导向装置64，导向装置64包括左右对应设置的钢构件槽体，使车架65的支撑滚轮24能够沿导向装置64长度方向移动，导向滚轮25能够与导向装置64的导向槽641匹配，限制车架65的移动方向，为了方便举升滑车62的安装，在导向装置64靠近支撑基础61中部的一端设置挡板642，挡板642一方面起到封闭导向装置64的导向槽641端部，限制车架65移动范围的作用，另一方面能够通过取下挡板642，方便将车架65安装限制到导向槽641中，方便顶伸滑移装置6的组装，所述挡板642与导向装置64螺钉连接，挡板642上设置与伸缩液缸适配的槽口。

具体的，本实施例中所述动力机构7包括伸缩液缸、伸缩气缸或伸缩电动缸中的任一种，本实施例以伸缩液缸为例，沿支撑基础61长度方向设置伸缩液缸，该伸缩液缸一端与支撑基础61顶面铰接，另一端与车架65铰接，带动车架65沿导向槽641移动，实现支撑块63水平方向移动的机械自动化控制，在车架65上平行伸缩柱设置伸缩液缸，实现支撑块63竖直方向移动的机械自动化控制，可根据实际情况，调整伸缩液缸的类型、型号或规格，实现对各部件的自动化驱动。

优选的，所述顶伸滑移装置6与所述推拉装置3平行设置，且推拉滑车32和车架65水平方向移动的路径部分重合，使推拉滑车32带动支撑装置2移出储存装置1进入车架65的移动范围内，车架65上的支撑块63能够托举或下放杆体移入和/或移出支撑装置2，实现杆体取放过程的机械自动化。

本实施例的一种动力钻具盒，使用时按照如下工作流程实施：

取管流程：

工作前准备：将举升装置4放置在井场规划位置，此时举升装置4处于低位；分别放置推拉装置3、顶伸滑移装置6至适当位置，在杆体的移送方向上设置动力猫道和钻具支撑梁，采用叉车将储存装置1搬运至举升装置4上方，使连接块14进入连接槽43，实现举升装置4与储存装置1的竖直滑动连接。

第一步：通过伸缩液缸带动推拉滑车32沿支撑架31上的滑槽33移动至适当位置，通过设置在滑车本体上的伸缩液缸控制连接销10移动穿过支撑装置2上的锚定孔22，实现支撑装置2与推拉装置3的连接；

第二步：通过伸缩液缸带动推拉滑车32移动，将支撑装置2移入支撑架31上的滑槽33内；

第三步：通过伸缩液缸带动举升滑车62移动，将支撑块63移动至待移运杆体下方：

第四步：通过伸缩液缸带动支撑块63上移托举杆体；

第五步：通过伸缩液缸带动举升滑车62移动，并带动支撑块63下移至钻具支撑梁上，继续下移支撑块63，使支撑块63与杆体脱离连接；

第六步：重复第三步至第五步，直至取完支撑装置2上杆体；

第七步：推动支撑装置2复位至储存装置1内，脱离支撑装置2与推拉装置3的连接状态；

第八步：通过伸缩液缸调整不同层的导槽13与支撑架31上的滑槽33连通；

第九步：重复第一步至第八步，直至取完所有杆体。

回收流程按照取管流程反向操作，在此不再赘述。

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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种动力钻具盒，其特征在于，包括：

储存装置（1），所述储存装置（1）一侧设置为杆体进出口（11）；

支撑装置（2），滑动设置在所述储存装置（1）内，所述支撑装置（2）上设置有用于卡持杆体的限位槽（21）；

推拉装置（3），设置在所述杆体进出口（11）外侧，能够与所述支撑装置（2）可拆卸连接，带动所述支撑装置（2）移入和/或移出所述杆体进出口（11）。

2.如权利要求1所述的一种动力钻具盒，其特征在于，还包括举升装置（4），所述举升装置（4）与所述储存装置（1）适配连接，带动所述储存装置（1）竖向移动。

3.如权利要求2所述的一种动力钻具盒，其特征在于，所述举升装置（4）设置在所述储存装置（1）底部，所述举升装置（4）上设置有连接槽（43），所述储存装置（1）上设置有连接块（14），所述连接槽（43）与所述连接块（14）滑动连接。

4.如权利要求3所述的一种动力钻具盒，其特征在于，还包括顶伸滑移装置（6），所述顶伸滑移装置（6）设置在所述杆体进出口（11）一侧，所述顶伸滑移装置（6）上设置有用于承托杆体移入和/或移出所述支撑装置（2）的支撑块（63）。

5.如权利要求1-4任意一项所述的一种动力钻具盒，其特征在于，所述储存装置（1）包括结构框架（12），所述结构框架（12）内设置有若干导槽（13），所述支撑装置（2）滑动设置在所述导槽（13）内，所述导槽（13）上设置有用于限制所述支撑装置（2）移动的锁紧装置（8），所述结构框架（12）沿杆体长度方向的内侧设置有缓冲装置（9）。

6.如权利要求5所述的一种动力钻具盒，其特征在于，所述结构框架（12）内竖向排列至少两层所述导槽（13），每一层横向排列至少两个所述导槽（13），所述推拉装置（3）的数量与所述结构框架（12）内横向排列的所述导槽（13）数量适配。

7.如权利要求1-4任意一项所述的一种动力钻具盒，其特征在于，所述推拉装置（3）包括支撑架（31）和推拉滑车（32），所述推拉滑车（32）上设置有用于连接所述支撑装置（2）的连接机构，所述推拉滑车（32）能够带动所述支撑装置（2）移入和/或移出所述支撑架（31）。

8.如权利要求7所述的一种动力钻具盒，其特征在于，所述连接机构包括动力机构（7）和连接销（10），所述支撑装置（2）上设置有锚定孔（22），所述动力机构（7）能够带动所述连接销（10）移入和/或移出所述锚定孔（22）。

9.如权利要求3所述的一种动力钻具盒，其特征在于，所述举升装置（4）包括基础框架（41）、导向框架（42）和伸缩机构（5），所述基础框架（41）和所述导向框架（42）竖向滑动连接，所述伸缩机构（5）设置在所述基础框架（41）和所述导向框架（42）之间，所述连接槽（43）设置在所述导向框架（42）上。

10.如权利要求4所述的一种动力钻具盒，其特征在于，所述顶伸滑移装置（6）包括支撑基础（61）和举升滑车（62），所述支撑块（63）设置在所述举升滑车（62）上，所述举升滑车（62）上设置有用于带动所述支撑块（63）竖向移动的动力机构（7），所述支撑基础（61）上设置有用于带动所述举升滑车水平移动的动力机构（7），所述动力机构（7）包括伸缩液缸、伸缩气缸、伸缩电动缸中的任一种。

11.如权利要求10所述的一种动力钻具盒，其特征在于，所述支撑基础（61）上设置有导向装置（64），所述导向装置（64）内设置有导向槽（641），所述举升滑车（62）滑动设置在所述导向槽（641）内，所述导向槽（641）端部设置有用于限制所述举升滑车（62）滑动的挡板（642）。

Images