CN114961596A - 一种海洋石油钻井平台井口成套装备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种海洋石油钻井平台井口成套装备，包括7字形导轨、行走机构、抓取组件和卷扬机，至少两个行走机构配合安装在7字形导轨并能沿着7字形导轨位移，行走机构上设有抓取组件，抓取组件包括支撑架、螺纹套筒、V形夹具、螺纹杆、导向杆、传动组件和驱动组件。通过抓取组件中的V形夹具同步运动实现对钻杆定心夹紧，那么行走机构带动抓取组件沿着7字形导轨运动时即可将水平输送的钻杆进行转运，而在转运的过程中行走机构翻转九十度，此时钻杆呈立式与钻洞内的钻杆对接，实现钻杆拼接的辅助安装，而自动输送和对心放置增加了对接效率。

Description

一种海洋石油钻井平台井口成套装备

技术领域

本发明涉及石油装备技术领域，具体为一种海洋石油钻井平台井口成套装备。

背景技术

海洋石油钻井平台上井口作业装备，主要用于海洋石油及天然气的勘探与开发过程中石油管柱(钻杆、钻铤、套管、油管)及钻具的提升、上卸扣、卡持，而在石油勘探与开发的过程中需要将钻头深入海底，那么就需要在钻头上拼接合适长度的钻杆以适应油田的深度。

公开号为CN107100593B提供了一种海洋石油钻井平台井口成套装备及管柱对接方法。所述海洋石油钻井平台井口成套装备包括吊卡、卡瓦、铁钻工以及一对立式导轨，所述一对立式导轨的两个引导面相对设置，管柱位于所述两个立式导轨的引导面之间；所述吊卡可上下移动地设置于所述立式导轨的上方以及上部；所述卡瓦置于所述立式导轨的中部；所述铁钻工连接于一水平设置的磁悬浮装置上并且经由两个立式导轨之间的侧隙与所述管柱的中部相对；所述铁钻工包含用于旋拧管柱的旋拧机。

上述现有技术在对钻杆进行拼接时需要将钻杆吊装在旋拧机上，而吊装的过程需要钻杆处于竖直的状态这样才能与钻孔内的钻杆对接，那么上述拼接过程需要吊装设备的介入，以及需要将吊装的钻杆与钻洞内的钻杆对心，这样才能保证钻杆完成拼接，因此上述拼接过程效率较低以及需要人工干预。

发明内容

本发明的目的在于提供一种海洋石油钻井平台井口成套装备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种海洋石油钻井平台井口成套装备，包括7字形导轨、行走机构、抓取组件和卷扬机，其中：

至少两个所述行走机构配合安装在7字形导轨并能沿着7字形导轨位移，所述行走机构上设有抓取组件，所述抓取组件包括支撑架、螺纹套筒、V形夹具、螺纹杆、导向杆、传动组件和驱动组件，所述支撑架设置在行走机构上，至少三个所述螺纹套筒等角度的转动安装在支撑架的周向，所述V形夹具的端部设有螺纹杆，其中V形夹具通过螺纹杆与螺纹套筒形成螺纹连接，而V形夹具上设有导向杆，其中导向杆贯穿过支撑架，所述传动组件用于驱动支撑架上的螺纹套筒同步同向转动，而驱动组件则为传动组件的动力源。

优选的，所述行走机构包括行走架、摩擦驱动轮、液压马达、限位组件和挂环，所述行走架配合安装在7字形导轨上，所述摩擦驱动轮转动安装在行走架上并由液压马达驱动，其中摩擦驱动轮与7字形导轨的端面摩擦接触，所述限位组件设置在行走架上用于对行走架限位，所述行走架上设有挂环。

优选的，所述传动组件由摩擦轮和摩擦盘组成，所述螺纹套筒上均固套有摩擦轮，摩擦盘转动安装在支撑架上，其中摩擦盘的摩擦面与摩擦轮接触。

优选的，所述驱动组件由大齿轮、电机和小齿轮组成，所述大齿轮设置在摩擦盘上，所述电机安装在支撑架上，电机的动力输出端固套有小齿轮，小齿轮与大齿轮啮合。

优选的，所述限位组件由液压缸和摩擦垫组成，所述液压缸设置在行走架上，液压缸的动力输出端设有摩擦垫，其中摩擦垫与7字形导轨接触。

优选的，所述卷扬机设置在7字形导轨上，其中卷扬机上卷绕绳索的端部设有挂钩。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过抓取组件中的V形夹具同步运动实现对钻杆定心夹紧，那么行走机构带动抓取组件沿着7字形导轨运动时即可将水平输送的钻杆进行转运，而在转运的过程中行走机构翻转九十度，此时钻杆呈立式与钻洞内的钻杆对接，实现钻杆拼接的辅助安装，而自动输送和对心放置增加了对接效率。

附图说明

图1为本发明整体结构的三维示意图；

图2为本发中行走机构的三维示意图；

图3为本发明中抓取组件的三维示意图；

图4为本发明中抓取组件的仰视图；

图中：1-7字形导轨、2-行走机构、3-抓取组件、4-卷扬机、21-行走架、22-摩擦驱动轮、23-液压马达、24-液压缸、25-摩擦垫、26-挂环、31-支撑架、32-螺纹套筒、33-V形夹具、34-螺纹杆、35-导向杆、36-大齿轮、37-电机、38-小齿轮、321-摩擦轮、322-摩擦盘。

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：

请参阅图1至图4，本发明提供一种技术方案：

一种海洋石油钻井平台井口成套装备，包括7字形导轨1、行走机构2、抓取组件3和卷扬机4，其中：

至少两个行走机构2配合安装在7字形导轨1上并能沿着7字形导轨1位移，行走机构2包括行走架21、摩擦驱动轮22、液压马达23、限位组件和挂环26，行走架21配合安装在7字形导轨1上并在7字形导轨1上形成移动副，摩擦驱动轮22转动安装在行走架21上并由液压马达23驱动，其中摩擦驱动轮22与7字形导轨1的端面摩擦接触，进而在摩擦驱动轮22转动时即可驱动行走架21沿着7字形导轨1位移，限位组件设置在行走架21上用于对行走架21限位，行走架21上设有挂环26；

行走机构2上设有抓取组件3，抓取组件3包括支撑架31、螺纹套筒32、V形夹具33、螺纹杆34、导向杆35、传动组件和驱动组件，支撑架31设置在行走机构2内的行走架21上，至少三个螺纹套筒32等角度的转动安装在支撑架31的周向，其中螺纹套筒32的中心轴线均指向支撑架31的中心点，V形夹具33的端部设有螺纹杆34，其中V形夹具33通过螺纹杆34与螺纹套筒32形成螺纹连接，而V形夹具33上设有导向杆35，其中导向杆35贯穿过支撑架31，V形夹具33与螺纹套筒32一一对应，传动组件用于驱动支撑架31上的螺纹套筒32同步同向转动，而驱动组件则为传动组件的动力源，传动组件由摩擦轮321和摩擦盘322组成，螺纹套筒32上均固套有摩擦轮321，摩擦盘322转动安装在支撑架31上，其中摩擦盘322的摩擦面与摩擦轮321接触，进而在摩擦盘322转动时会带动所有摩擦轮321随之转动，驱动组件由大齿轮36、电机37和小齿轮38组成，大齿轮36设置在摩擦盘322上，电机37安装在支撑架31上，电机37的动力输出端固套有小齿轮38，小齿轮38与大齿轮36啮合。

优选的，限位组件由液压缸24和摩擦垫25组成，液压缸24设置在行走架21上，液压缸24的动力输出端设有摩擦垫25，其中摩擦垫25与7字形导轨1接触，进而液压缸24能够带动摩擦垫25运动，使得摩擦垫25相对7字形导轨1产生作用力，进而避免行走架21自由滑动的情况。

优选的，卷扬机4设置在7字形导轨1上，其中卷扬机4上卷绕绳索的端部设有挂钩，其中挂钩用于挂在行走架21内的挂环26上，进而对行走架21提供额外的提升力。

本发明的工作原理为：当水平输送的钻杆与钻洞内的钻杆对接时，首先将钻杆插入至抓取组件3内，而后电机37启动，进而通过小齿轮38与大齿轮36将动力传递至摩擦盘322上，进而摩擦盘322带动摩擦轮321转动，此时螺纹套筒32随之转动，转动的螺纹套筒32与螺纹杆34产生相对转动，此时螺纹杆34伸出，进而V形夹具33同步的向支撑架31的中心处靠拢，实现对钻杆的夹紧，而后液压马达23启动，进而带动摩擦驱动轮22转动，此时行走架21带动夹持有钻杆的抓取组件3位移，当运动至7字形导轨1的转角处时行走架21翻转九十度，那么水平转运的钻杆变为竖直状态，进而实现与钻洞内的钻杆对接，由于抓取组件3内的V形夹具33同步运动实现夹持，进而实现定心夹持的效果，因此钻杆在对接的过程中无需吊装以及对心操作。

当行走架21翻转九十度朝下运动时液压缸24推动摩擦垫25与7字形导轨1接触，进而摩擦垫25与7字形导轨1产生阻碍下降的作用力，进而避免行走架21在竖直输送的状态下因钻杆的重力而自由下落的情况；

当行走架21在竖直输送并且在需要上升的工况下，为了保证摩擦驱动轮22相对7字形导轨1打滑导致行走架21无法上升，因此可以借助卷扬机4拉动行走架21。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种海洋石油钻井平台井口成套装备，包括7字形导轨(1)、行走机构(2)、抓取组件(3)和卷扬机(4)，其特征在于：

至少两个所述行走机构(2)配合安装在7字形导轨(1)上并能沿着7字形导轨(1)位移，所述行走机构(2)上设有抓取组件(3)，所述抓取组件(3)包括支撑架(31)、螺纹套筒(32)、V形夹具(33)、螺纹杆(34)、导向杆(35)、传动组件和驱动组件，所述支撑架(31)设置在行走机构(2)上，至少三个所述螺纹套筒(32)等角度的转动安装在支撑架(31)的周向，所述V形夹具(33)的端部设有螺纹杆(34)，其中V形夹具(33)通过螺纹杆(34)与螺纹套筒(32)形成螺纹连接，而V形夹具(33)上设有导向杆(35)，其中导向杆(35)贯穿过支撑架(31)，所述传动组件用于驱动支撑架(31)上的螺纹套筒(32)同步同向转动，而驱动组件则为传动组件的动力源。

2.根据权利要求1所述的一种海洋石油钻井平台井口成套装备，其特征在于：所述行走机构(2)包括行走架(21)、摩擦驱动轮(22)、液压马达(23)、限位组件和挂环(26)，所述行走架(21)配合安装在7字形导轨(1)上，所述摩擦驱动轮(22)转动安装在行走架(21)上并由液压马达(23)驱动，其中摩擦驱动轮(22)与7字形导轨(1)的端面摩擦接触，所述限位组件设置在行走架(21)上用于对行走架(21)限位，所述行走架(21)上设有挂环(26)。

3.根据权利要求1所述的一种海洋石油钻井平台井口成套装备，其特征在于：所述传动组件由摩擦轮(321)和摩擦盘(322)组成，所述螺纹套筒(32)上均固套有摩擦轮(321)，摩擦盘(322)转动安装在支撑架(31)上，其中摩擦盘(322)的摩擦面与摩擦轮(321)接触。

4.根据权利要求3所述的一种海洋石油钻井平台井口成套装备，其特征在于：所述驱动组件由大齿轮(36)、电机(37)和小齿轮(38)组成，所述大齿轮(36)设置在摩擦盘(322)上，所述电机(37)安装在支撑架(31)上，电机(37)的动力输出端固套有小齿轮(38)，小齿轮(38)与大齿轮(36)啮合。

5.根据权利要求2所述的一种海洋石油钻井平台井口成套装备，其特征在于：所述限位组件由液压缸(24)和摩擦垫(25)组成，所述液压缸(24)设置在行走架(21)上，液压缸(24)的动力输出端设有摩擦垫(25)，其中摩擦垫(25)与7字形导轨(1)接触。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种海洋石油钻井平台井口成套装备，其特征在于：所述卷扬机(4)设置在7字形导轨(1)上，其中卷扬机(4)上卷绕绳索的端部设有挂钩。

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