CN113294100A - 一种修井机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种修井机，属于石油钻修机装置技术领域；该装置包括用于石油钻井的修井机井架，用于装配修井机井架的底座以及用于传送钻杆的传送装置，所述底座上设置有用于底座升降的驱动装置，所述修井机井架上设置有抓杆装置；所述修井机井架上设置有钻杆装配装置以实现钻杆的装配，所述修井机井架与底座之间还设置伸缩杆以保证修井机井架的固定；本发明解决了传统修井机的结构中由于结构限制，在受钩载时，井架前前倾，导致天车井眼中心与底座井眼中心偏移较大，提升管柱时与井口装置及转盘摩擦，有效的保证了修井机结构的稳定性，同时能够取消绷绳，减少修井机安装的工作量以及绷绳的拆卸工作量。

Description

一种修井机
技术领域
本发明涉及一种修井机，属于石油钻机装置技术领域。
背景技术
修井机或通井机是修井和井下作业施工中最基本、最主要的动力来源。
现在在用的修井机中，如图13所示，都是采用桅杆式井架，带绷绳，井架前倾，由于结构限制，在受钩载时，井架前倾，导致天车井眼中心与底座井眼中心偏移较大，提升管柱时与井口装置及转盘摩擦，对管柱、井口装置、转盘等都有较大不利影响。
基于上述的情况，常规修井机搬家时绷绳安装工作量大，修井机主机运输时前悬过长。
在传统的修井机中，采用机械传动绞车，传动链很长，而且对钩载、钩速、钻压等无法准确控制；同时，旋转钻进系统采用机械传动的转盘，无法对钻柱的转速和转矩进行准确控制。在泥浆泵的设计上，采用机械传动，无法对泵冲、泵压实现准确控制。
传统的修井机中，如果使用顶驱无法实现与主机一体化运输，搬家模块多，搬家时顶驱拆卸工作量大；同时在修井机的提升、旋转、循环均采用机械传动，传动系统日常维护工作量大。同时，传统的修井机其自动化性能低，套铣效率非常低。尤其是需要针对多种管柱从地面到台面，或从台面到地面操作困难、工作危险。
规钻机和修井机管柱配套台面工具又多又杂，倒换工具时费时费力。常规修井机在套铣时，接单根或立根时效率低下。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种修井机，该装置能够有效的解决绷绳过多带来的工作量复杂以及修井机在安装装配中存在倾斜的问题，不仅能够有效的提高修井机的装配效率，也保证了修井机装配的安全性能。
本发明采用的技术方案如下：
一种修井机，其特征在于：包括用于石油钻井的修井机井架，用于装配修井机井架的底座以及用于传送钻杆的传送装置，所述底座上设置有用于底座升降的驱动装置，通过所述驱动装置可使底座实现升降和固定装配，所述修井机井架上设置有抓杆装置；所述修井机井架上设置有钻杆装配装置以实现钻杆的装配，所述修井机井架与底座之间还设置伸缩杆以保证修井机井架的固定。
进一步的，当所述修井机井架可抓举单根钻杆，所述修井机井架上设置有举升机械手，所述传送装置包括钻杆盒以及门式抓管机，所述举升机械手与所述门式抓管机配合以实现钻杆传送至修井机井架，所述修井机井架上设置有吊卡以实现钻杆的吊装，并通过钻杆装配装置以实现钻杆的装配。
进一步的，所述修井机井架包括上机架以及下机架，所述上机架在下机架上可进行上下升降。
进一步的，所述修井机井架为不可升降结构。
进一步的，当所述修井机井架可抓举2根或者多根钻杆，所述传送装置包括动力钻杆架以及动力猫道，通过所述动力猫道将钻杆传送至底座上，并通过钻杆装配装置以实现钻杆的装配。
进一步的，所述修井机井架包括上机架以及下机架，所述上机架在下机架上可进行上下升降，所述修井机井架上设置有二层台排管机以及吊卡以实现钻杆的吊装。
进一步的，所述修井机井架可转动的装配于汽车上，并通过液压伸缩杆以实现修井机的张开/回收。
进一步的，所述修井机井架可转动的装配于半挂车上，并通过液压伸缩杆以实现修井机的张开/回收。
进一步的，还包括绞车，所述绞车通过电机和减速机进行驱动，所述电机、减速机以及绞车一体化制成以轻化质量。
进一步的，所述修井机井架上设置有顶驱和游车，所述顶驱和游车与修井机一体化制成以实现轻化质量。
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、本发明的一种修井机通过底座的设计有效的解决了传统修井机的结构中由于结构限制，在受钩载时，井架前前倾，导至天车井眼中心与底座井眼中心偏移较大，提升管柱时与井口装置及转盘摩擦，对管柱、井口装置、转盘等都有较大不利影响的问题，有效的保证了修井机结构的稳定性，同时能够取消绷绳，减少修井机安装的工作量以及绷绳的拆卸工作量；
2、本发明的一种修井机通过顶驱结构的一体化设计以及绞车的一体化设计，有效的使整个结构形成模块化，降低了整个修井机的结构复杂，并且对于整个修井机的维护和保养能够起到更高的效率，降低了部件过多造成现场杂乱的问题；
3、本发明的一种修井机结合多种结构的设计，尤其是利用车载的效果，以及各个板块模块化的设计能够有效的提高其自动化性能，同时也使得运输中，整装的布局更加合理，避免前悬过长的问题。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是本发明双根自动化方案的结构示意图；
图2是本发明双根自动化方案俯视图；
图3是本发明单根自动化方案的结构示意图；
图4是本发明双根自动化方案俯视图；
图5是本发明单根不伸缩车装的结构示意图；
图6是本发明单根不伸缩半挂车的结构示意图；
图7是本发明单根不伸缩撬装的结构示意图；
图8是本发明单根伸缩车装的结构示意图；
图9是本发明单根伸缩半挂车的结构示意图；
图10是本发明双根伸缩车装的结构示意图；
图11是本发明双根伸缩半挂车的结构示意图；
图12是本发明双根伸缩撬装的结构示意图；
图13是传统修井机的结构示意图。
图中标记：1-修井机井架、101-上机架、102-下机架、2-底座、3-驱动装置、4-伸缩杆、5-举升机械手、6-钻杆盒、7-门式抓管机、8-吊卡、9-动力钻杆架、10-动力猫道、11-二层台排管机、12-汽车、13-半挂车、14-缓冲机械手、15-铁钻工、16-套管动力钳、17-钻台机械手、18-动力卡瓦。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
实施例1
一种修井机，如图1至图13所示，包括用于石油钻井的修井机井架1，用于装配修井机井架的底座2以及用于传送钻杆的传送装置3，所述底座上设置有用于底座升降的驱动装置4，通过所述驱动装置4可使底座3实现升降和固定装配，所述修井机井架2上设置有抓杆装置；所述修井机井架上设置有钻杆装配装置以实现钻杆的装配，所述修井机井架与底座之间还设置伸缩杆以保证修井机井架的固定。
在本实施例中，通过底座的设计有效的解决了传统修井机的结构中由于结构限制，在受钩载时，井架前前倾，导至天车井眼中心与底座井眼中心偏移较大，提升管柱时与井口装置及转盘摩擦，对管柱、井口装置、转盘等都有较大不利影响的问题，有效的保证了修井机结构的稳定性，同时能够取消绷绳，减少修井机安装的工作量以及绷绳的拆卸工作量。
在上述具体结构设计的基础上，针对驱动装置3作进一步的设计，所述驱动装置3包括多个液压伸缩缸，通过该多个液压伸缩缸实现底座的升降。另外，在本结构的设计中，所述伸缩杆4也为液压伸缩油缸。
基于上述具体实施方式的设计基础上，作为进一步的设计，针对修井机井架1能够同步容纳不同数量的钻杆的情况时，其中，当所述修井机井架1可抓举单根钻杆，所述修井机井架1上设置有举升机械手5，所述传送装置包括钻杆盒6以及门式抓管机7，所述举升机械手5与所述门式抓管机7配合以实现钻杆传送至修井机井架1，所述修井机井架2上设置有吊卡8以实现钻杆的吊装，并通过钻杆装配装置以实现钻杆的装配。
针对上述对于容纳单根钻杆的设计，在其具体的设计中，其修井机井架1具有两种不同的方式：
其一，所述修井机井架包括上机架101以及下机架102，所述上机架101在下机架102上可进行上下升降。
其二，所述修井机井架1为不可升降结构。
另外，针对修井机井架1能够同步容纳不同数量的钻杆的情况时，当所述修井机井架1可抓举2根或者多根钻杆，所述传送装置包括动力钻杆架9以及动力猫道10，通过所述动力猫道10将钻杆传送至底座2上，并通过钻杆装配装置以实现钻杆的装配。
作为更加进一步的设计，所述修井机井架1包括上机架101以及下机架102，所述上机架101在下机架102上可进行上下升降，所述修井机井架1上设置有二层台排管机11以及吊卡8以实现钻杆的吊装。更加具体的，所述修井机井架1上还设置有辅助钻杆上装的缓冲机械手14。
在上述的两种结构的设计基础上，作为更加具体的设计，作为不同的运载方式以便于整个结构的拆装和运输，如下：
其一，所述修井机井架可转动的装配于汽车12上，并通过液压伸缩杆以实现修井机的张开/回收。
其二，所述修井机井架可转动的装配于半挂车13上，并通过液压伸缩杆以实现修井机的张开/回收。
在上述具体结构的设计基础上，作为更加具体的设计，还包括绞车，所述绞车通过电机和减速机进行驱动，所述电机、减速机以及绞车一体化制成以轻化质量。在此设计中，绞车、电机以及减速机的配合常规结构设计，本设计中，其主要的设计贡献在于集中形成一个独立模块以实现模块化设计。
作为相同的设计构思，作为更加具体的设计，所述修井机井架上设置有顶驱和游车，所述顶驱和游车与修井机一体化制成以实现轻化质量。
结合上述两个结构的设计，通过顶驱结构的一体化设计以及绞车的一体化设计，有效的使整个结构形成模块化，降低了整个修井机的结构复杂，并且对于整个修井机的维护和保养能够起到更高的效率，降低了部件过多造成现场杂乱的问题。
作为更加具体的描述，结合修井机的结构而进行进一步的细化设计，所述钻杆装配装置包括铁钻工15、套管动力钳16、钻台机械手17以及动力卡瓦18以实现钻杆的装配。更加具体的，所述修井机井架1上还设置有辅助钻杆上装的缓冲机械手14。
针对以上的结构设计，作为进一步的描述以及作为不同组合的结构设计进行更进一步的描述,作为各个附图的具体的说明，其结构包含了结构结构在车载上运输的状态以及修井机井架展开和底座升降的状态，其结构并不影响本领域技术人员对其的理解。
实施例2
在实施例1的设计基础上，作为其中的一种组合，如图7所示，包括用于石油钻井的修井机井架1，用于装配修井机井架的底座2以及用于传送钻杆的传送装置3，所述底座上设置有用于底座升降的驱动装置4，通过所述驱动装置4可使底座3实现升降和固定装配，所述修井机井架2上设置有抓杆装置；所述修井机井架上设置有钻杆装配装置以实现钻杆的装配，所述修井机井架与底座之间还设置伸缩杆以保证修井机井架的固定。
所述修井机井架1可抓举单根钻杆，所述修井机井架1上设置有举升机械手5，所述传送装置包括钻杆盒6以及门式抓管机7，所述举升机械手5与所述门式抓管机7配合以实现钻杆传送至修井机井架1，所述修井机井架2上设置有吊卡8以实现钻杆的吊装，并通过钻杆装配装置以实现钻杆的装配。
更加具体的，所述修井机井架为不可升降结构。
实施例3
在实施例2的设计基础上，如图6所示，作为更加具体的设计，所述修井机井架1可转动的装配于半挂车13上，并通过液压伸缩杆以实现修井机的张开/回收。
实施例4
在实施例2的设计基础上，与实施例3不同的是，如图5所示，更加具体的，所述修井机井架1可转动的装配于汽车12上，并通过液压伸缩杆以实现修井机的张开/回收。
实施例5
在实施例2的设计基础上，与实施例2不同的，如图10所示，更加具体的，实施例2中，所述修井机井架1为不可升降结构；而本实施例中，所述修井机井架1包括上机架101以及下机架102，所述上机架101在下机架102上可进行上下升降。
实施例6
在实施例5的设计基础上，作为更加具体的设计，如图8所示，所述修井机井架1可转动的装配于半挂车13上，并通过液压伸缩杆以实现修井机的张开/回收。
实施例7
在实施例5的设计基础上，作为更加具体的设计，如图8所示，与实施例6不同的是，所述修井机井架1可转动的装配于汽车12上，并通过液压伸缩杆以实现修井机的张开/回收。
实施例8
在实施例1的设计基础上，作为另一种组合，如图13所示，包括用于石油钻井的修井机井架1，用于装配修井机井架的底座2以及用于传送钻杆的传送装置3，所述底座上设置有用于底座升降的驱动装置4，通过所述驱动装置4可使底座3实现升降和固定装配，所述修井机井架2上设置有抓杆装置；所述修井机井架上设置有钻杆装配装置以实现钻杆的装配，所述修井机井架与底座之间还设置伸缩杆以保证修井机井架的固定。
更加具体的，所述修井机井架1可抓举2根或者多根钻杆，所述传送装置包括动力钻杆架9以及动力猫道10，通过所述动力猫道10将钻杆传送至底座2上，并通过钻杆装配装置以实现钻杆的装配。
作为进一步的优化，更加具体的，所述修井机井架1包括上机架101以及下机架102，所述上机架101在下机架102上可进行上下升降，所述修井机井架1上设置有二层台排管机11以及吊卡8以实现钻杆的吊装。
实施例9
在实施例8的具体结构设计基础上，如图11所示，所述修井机井架1可转动的装配于半挂车13上，并通过液压伸缩杆以实现修井机的张开/回收。
实施例10
在实施例8的具体结构设计基础上，更加具体的设计，如图12所示，与实施例9不同的是，所述修井机井架1可转动的装配于汽车12上，并通过液压伸缩杆以实现修井机的张开/回收。
综上所述:
1、本发明的一种修井机通过底座的设计有效的解决了传统修井机的结构中由于结构限制，在受钩载时，井架前前倾，导至天车井眼中心与底座井眼中心偏移较大，提升管柱时与井口装置及转盘摩擦，对管柱、井口装置、转盘等都有较大不利影响的问题，有效的保证了修井机结构的稳定性，同时能够取消绷绳，减少修井机安装的工作量以及绷绳的拆卸工作量；
2、本发明的一种修井机通过顶驱结构的一体化设计以及绞车的一体化设计，有效的使整个结构形成模块化，降低了整个修井机的结构复杂，并且对于整个修井机的维护和保养能够起到更高的效率，降低了部件过多造成现场杂乱的问题；
3、本发明的一种修井机结合多种结构的设计，尤其是利用车载的效果，以及各个板块模块化的设计能够有效的提高其自动化性能，同时也使得运输中，整装的布局更加合理，避免前悬过程的问题。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (10)

1.一种修井机，其特征在于：包括用于石油钻井的修井机井架，用于装配修井机井架的底座以及用于传送钻杆的传送装置，所述底座上设置有用于底座升降的驱动装置，通过所述驱动装置可使底座实现升降和固定装配，所述修井机井架上设置有抓杆装置；所述修井机井架上设置有钻杆装配装置以实现钻杆的装配，所述修井机井架与底座之间还设置伸缩杆以保证修井机井架的固定。
2.如权利要求1所述的一种修井机，其特征在于：当所述修井机井架可抓举单根钻杆，所述修井机井架上设置有举升机械手，所述传送装置包括钻杆盒以及门式抓管机，所述举升机械手与所述门式抓管机配合以实现钻杆传送至修井机井架，所述修井机井架上设置有吊卡以实现钻杆的吊装，并通过钻杆装配装置以实现钻杆的装配。
3.如权利要求2所述的一种修井机，其特征在于：所述修井机井架包括上机架以及下机架，所述上机架在下机架上可进行上下升降。
4.如权利要求2所述的一种修井机，其特征在于：所述修井机井架为不可升降结构。
5.如权利要求1所述的一种修井机，其特征在于：当所述修井机井架可抓举2根或者多根钻杆，所述传送装置包括动力钻杆架以及动力猫道，通过所述动力猫道将钻杆传送至底座上，并通过钻杆装配装置以实现钻杆的装配。
6.如权利要求5所述的一种修井机，其特征在于：所述修井机井架包括上机架以及下机架，所述上机架在下机架上可进行上下升降，所述修井机井架上设置有二层台排管机以及吊卡以实现钻杆的吊装。
7.如权利要求2或5所述的一种修井机，其特征在于：所述修井机井架可转动的装配于汽车上，并通过液压伸缩杆以实现修井机的张开/回收。
8.如权利要求2或5所述的一种修井机，其特征在于：所述修井机井架可转动的装配于半挂车上，并通过液压伸缩杆以实现修井机的张开/回收。
9.如权利要求1所述的一种修井机，其特征在于：还包括绞车，所述绞车通过电机和减速机进行驱动，所述电机、减速机以及绞车一体化制成以轻化质量。
10.如权利要求1所述的一种修井机，其特征在于：所述修井机井架上设置有顶驱和游车，所述顶驱和游车与修井机一体化制成以实现轻化质量。
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