CN201087707Y - 顶部驱动钻井装置可移动式下部支撑浮动型背钳装置 - Google Patents

Abstract

顶部驱动钻井装置可移动式下部支撑浮动型背钳装置，属于石油机械技术领域。它包括扭矩架、钳体总成、下支撑座、浮动弹簧；在扭矩架上端设有用于和顶驱主体连接的顶驱主体连接件，钳体总成套装在扭矩架上并可沿扭矩架上下移动，下支撑座用定位销轴固定在扭矩架上并且支撑钳体总成，浮动弹簧的下端顶在下支撑座上，上端支撑着钳体总成。既能进行保护接头和上、下内防喷阀的上、卸扣作业，又可最大限度的减小顶部驱动钻井装置的工作高度，在提高钻井时效的同时，增加了钻机在钻井作业中的安全高度，减少了钻井作业的安全隐患，同时在钳体总成上移时固定简单，只需插一个定位销轴并别一个防定位销退出的别针即可。

Description

顶部驱动钻井装置可移动式下部支撑浮动型背钳装置

技术领域

本实用新型属于钻探设备中的石油钻采机械。

背景技术

石油钻机中顶部驱动钻井装置中的背钳装置，大多为整体悬挂在顶驱装置主体下部的结构形式。其工作原理是：在进行上、卸扣作业时，背钳装置中的钳体总成夹紧与顶驱装置保护接头连接的钻杆接头，由顶驱装置中的动力水龙头上扣(并紧扣)或松扣(并卸扣)。在这个过程中，钳体总成把上扣(并紧扣)或松扣(并卸扣)时的扭矩传递到扭矩架上，并通过扭矩架将扭矩最终传递到顶驱装置的主体上。

在顶驱装置的主轴上，均配有保护接头和上、下内防喷阀。当需要进行更换保护接头或上、下内防喷阀的作业时，使用背钳装置配合作业最简单方便。

顶部驱动钻井装置的背钳装置大体可分成三种：

(1)钳体总成不可上移去进行保护接头和上、下内防喷阀的上、卸扣作业；

(2)钳体总成虽可上移去进行上、卸扣作业，但受结构限制只能上移至保护接头和下内防喷阀处进行上、卸扣作业，无法对上内防喷阀进行上、卸扣作业；

(3)钳体总成虽可上移去进行保护接头和上、下内防喷阀的上、卸扣作业，但钳体总成的悬挂形式为上部悬挂式。这样，一是占用空间较大，使得顶部驱动钻井装置的工作高度加大，这样减少了钻机在钻井作业中的安全高度，给钻井作业带来了安全隐患；二是钳体总成在上移时固定较困难。

发明内容

本实用新型目的是设计一种顶部驱动钻井装置可移动式下部支撑浮动型背钳装置。

顶部驱动钻井装置可移动式下部支撑浮动型背钳装置，其包括扭矩架(5)、钳体总成(6)、下支撑座(8)、浮动弹簧(7)；在扭矩架(5)上端设有用于和顶驱主体连接的顶驱主体连接件，钳体总成(6)套装在扭矩架(5)上并可沿扭矩架(5)上下移动，下支撑座(8)用定位销轴(9)固定在扭矩架(5)上并且支撑钳体总成(6)，浮动弹簧(7)的下端顶在下支撑座(8)上，上端支撑着钳体总成(6)。

所述的顶驱主体连接件由联接销轴(1)、螺母(2)、垫圈(3)、开口销(4)组成；联接销轴(1)将背钳装置连接在顶驱主体上，垫圈(3)套在联接销轴(1)上，螺母(2)旋紧在联接销轴(1)的螺纹上并压紧垫圈(3)防止联接销轴(1)脱出，开口销(4)穿在联接销轴(1)螺纹端位于螺母(2)的外侧，防止螺母(2)松脱。

在扭矩架(5)下端设有可防止同时可防钳体总成(6)坠落的下限位板(11)。且下限位板(11)用螺栓(12)连接在扭矩架(5)的底部，并用锁紧钢丝(13)锁定螺栓(12)防其松动。

在扭矩架(5)上设有四个定位点，同时下支撑座(8)可在每个定位点上实现定位安装。

本实用新型采用顶部驱动钻井装置可移动式下部支撑浮动型背钳装置，既能进行保护接头和上、下内防喷阀的上、卸扣作业，又可最大限度的减小顶部驱动钻井装置的工作高度，在提高钻井时效的同时，增加了钻机在钻井作业中的安全高度，减少了钻井作业的安全隐患，同时在钳体总成上移时固定简单，只需插一个定位销轴并别一个防定位销退出的别针即可。本实用新型除可满足顶驱装置正常钻井时的紧、松扣和上、卸扣作业的需要，还可满足更换保护接头、上内防喷阀、下内防喷阀的需要。并且使其操作简单、方便、快捷，大大节省了非钻井作业时间，提高了钻井时效。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图(正常钻井位)。

图2为本实用新型结构示意图(卸保护短接位)。

图3为本实用新型结构示意图(卸下内防喷阀位)。

图4为本实用新型结构示意图(卸上内防喷阀位)。

图号说明：1-联接销轴，2-螺母，3-垫圈，4-开口销，5-扭矩架，6-钳体总成，7-浮动弹簧，8-下支撑座，9-定位销轴，10-别针，11-下限位板，12-螺栓，13-锁紧钢丝，14-顶驱主体，15-增扭装置，16-上内防喷阀，17-下内防喷阀，18-保护接头。

具体实施方式

附图1-4给出了顶部驱动钻井装置可移动式下部支撑浮动型背钳装置的具体实施方式。它由联接销轴(1)、螺母(2)、垫圈(3)、开口销(4)、扭矩架(5)、钳体总成(6)、浮动弹簧(7)、下支撑座(8)、定位销轴(9)、别针(10)、下限位板(11)、螺栓(12)、锁紧钢丝(13)等零、部件组成。

其结构为：联接销轴(1)将背钳装置连接在顶驱主体上，垫圈(3)套在联接销轴(1)上，螺母(2)旋紧在联接销轴(1)的螺纹上并压紧垫圈(3)防止联接销轴(1)脱出，开口销(4)穿在联接销轴(1)螺纹端位于螺母(2)的外侧，防止螺母(2)松脱。钳体总成(6)套装在扭矩架(5)上，可沿扭矩架(5)上下移动，并将上扣(并紧扣)或松扣(并卸扣)作业时的扭矩传递到扭矩架(5)上，最终通过联接销轴(1)传递到顶驱主体上。下支撑座(8)用定位销轴(9)固定在扭矩架(5)上，别针(10)插在定位销轴(9)的锥端，防止定位销轴(9)退出。下支撑座(8)有4个安装位置，分别为：正常钻井位；卸保护接头位；卸下内防喷阀位；卸上内防喷阀位。浮动弹簧(7)的下端顶在下支撑座(8)上，上端支撑着钳体总成(6)，使钳体总成(6)在上、卸扣作业时可上下浮动一定距离，防止损坏接头扣，满足跳扣的需要。下限位板(11)用螺栓(12)连接在扭矩架(5)的底部，是钳体总成(6)正常工作位置的限位扳，同时可防其坠落。锁紧钢丝(13)锁定螺栓(12)，防其松动。

可移动式下部支撑浮动型背钳装置用联接销轴(1)连接在顶驱主体上，使扭矩架(5)乃至整个背钳装置与顶驱主体连为一体，螺母(2)垫圈(3)和开口销(4)将联接销轴(1)固定并防止螺母(2)松脱。有4个安装位置的钳体总成(6)套装在扭矩架(5)上，可沿扭矩架(5)上下移动，在不同安装位置可分别实现：正常钻井接、卸钻杆时夹持钻杆接头的作业；更换保护接头或上、下内防喷阀时夹持保护接头或上、下内防喷阀的作业。在这些作业中的扭矩从钳体总成(6)经扭矩架(5)最终传递到顶驱主体上。下支撑座(8)根据作业要求用定位销轴(9)固定在扭矩架(5)的不同位置上，用以完成不同要求的作业。别针(10)插在定位销轴(9)的锥端，防止其退出，起安全作用。浮动弹簧(7)的下端顶在下支撑座(8)上，上端支撑着钳体总成(6)，当钳体总成(6)处于不工作状态时，其自重压迫浮动弹簧(7)达到自重与弹簧力平衡的初始状态，当钳体总成(6)夹持接头上扣时，其本身随螺纹的上紧向上移动一段距离，浮动弹簧(7)释放并顶着钳体总成(6)上移，平衡掉部分钳体总成(6)的自重。上扣终了松开接头时，钳体总成(6)会在自重的作用下压缩浮动弹簧(7)回到初始状态；当钳体总成(6)夹持接头卸扣时，其本身随螺纹的松开向下移动一段距离，同时压缩浮动弹簧(7)。卸扣终了松开接头时，钳体总成(6)会在浮动弹簧(7)的作用下上移回到初始状态。浮动弹簧(7)是为防止钳体总成(6)在夹持接头进行上卸扣作业时损坏接头扣而设计的。也即：是为满足上卸扣作业时跳扣而设计的。下限位板(11)是为防止钳体总成(6)从扭矩架(5)中脱出而设计的，用螺栓(12)连接在扭矩架(5)的底部，锁紧钢丝(13)锁定螺栓(12)，防其松动，确保安全。

本顶部驱动钻井装置可移动式下部支撑浮动型背钳装置，可用于电驱动(包括：交流变频电驱动和直流电驱动)、液压驱动的各型顶部驱动钻井装置。

Claims (5)

1.顶部驱动钻井装置可移动式下部支撑浮动型背钳装置，其特征是包括扭矩架(5)、钳体总成(6)、下支撑座(8)、浮动弹簧(7)；在扭矩架(5)上端设有用于和顶驱主体连接的顶驱主体连接件，钳体总成(6)套装在扭矩架(5)上并可沿扭矩架(5)上下移动，下支撑座(8)用定位销轴(9)固定在扭矩架(5)上并且支撑钳体总成(6)，浮动弹簧(7)的下端顶在下支撑座(8)上，上端支撑着钳体总成(6)。

2.根据权利要求1所述的顶部驱动钻井装置可移动式下部支撑浮动型背钳装置，其特征是顶驱主体连接件由联接销轴(1)、螺母(2)、垫圈(3)、开口销(4)组成；联接销轴(1)将背钳装置连接在顶驱主体上，垫圈(3)套在联接销轴(1)上，螺母(2)旋紧在联接销轴(1)的螺纹上并压紧垫圈(3)防止联接销轴(1)脱出，开口销(4)穿在联接销轴(1)螺纹端位于螺母(2)的外侧，防止螺母(2)松脱。

3.根据权利要求1所述的顶部驱动钻井装置可移动式下部支撑浮动型背钳装置，其特征是在扭矩架(5)下端设有可防止同时可防钳体总成(6)坠落的下限位板(11)。

4.根据权利要求3所述的顶部驱动钻井装置可移动式下部支撑浮动型背钳装置，其特征是下限位板(11)用螺栓(12)连接在扭矩架(5)的底部，并用锁紧钢丝(13)锁定螺栓(12)防其松动。

5.根据权利要求3所述的顶部驱动钻井装置可移动式下部支撑浮动型背钳装置，其特征是在扭矩架(5)上设有四个定位点，同时下支撑座(8)可在每个定位点上实现定位安装。

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