CN203531759U - 一种三节液压伸缩套装井架 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及石油天然气钻井领域，特别是一种三节液压伸缩套装井架；其井架结构形式为K形前开口，井架上安装有用于转变井架各种工作状态的若干油缸，井架前方安装有二层台，井架后方、侧面安装有油缸扶正器，其特征在于，所述井架分为三段，分别为井架上段、井架中段、井架下段，井架上段配合在井架中段内壁，井架中段配合在井架下段内壁,井架上安装有能够使井架保持拉伸状态并且能够远程控制的承载装置，井架上的所有油缸均能够远程控制；本实用新型的发明目的在于提供一种更智能化、满足更多工况需求、方便运输与放置、提高钻井作业效率、结构科学、稳定的三节液压伸缩套装井架。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油天然气钻井领域，特别是一种三节液压伸缩套装井架。
背景技术
目前国内石油行业车载钻机配备的井架大多是带蹦绳的桅形轻便井架，两节液压伸缩，井架小角度倾斜。井架下段上端部以及天车和二层台总共有12根蹦绳连接，蹦绳给井架提供稳定力，蹦绳结构需要在地面布置数量众多的地锚坑以提供支反力，且每根蹦绳需要调节垂悬度，存在较大的人为误差，导致蹦绳受力不均引起井架受力不均。由于采用蹦绳结构，如果增加井架有效高度，满足三节立根要求，每段井架都需要蹦绳稳定，这样会导致蹦绳数量进一步增多，且井架段落数增加，受力不均会严重影响井架的稳定性，所以传统车载井架设计为两节结构，有效高度为38米。该类型井架空间尺寸小，游动系统在井架外部运行。由于高度受限，该类型井架二层台只能排放双节钻杆，导致钻井作业起、下钻工况耗时较长，效率较低，且顶驱系统的安装不方便，以至于钻机不具备较强的井下事故处理能力。
实用新型内容
针对现有技术存在的问题，本实用新型的发明目的在于提供一种更智能化、满足更多工况需求、方便运输与放置、提高钻井作业效率、结构科学、稳定的三节液压伸缩套装井架。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种三节液压伸缩套装井架，其井架结构形式为K形前开口，井架上安装有用于转变井架各种工作状态的若干油缸，井架前方安装有二层台，井架后方、侧面安装有油缸扶正器，所述井架分为三段，分别为井架上段、井架中段、井架下段，井架上段配合在井架中段内壁，井架中段配合在井架下段内壁,井架上安装有能够使井架保持拉伸状态并且能够远程控制的承载装置，井架上的所有油缸均能够远程控制；井架采用三段伸缩结构，使井架在满足更多工况需求的同时更方便运输与放置，也井架有效高度大大提升，井架上的二层台能够排放三节钻杆，减少钻井作业起、下钻工况耗时，提高效率；承载装置和除承载装置以外的所有油缸均能够远程控制使井架更智能化，现有技术桅形前开口井架是用蹦绳打地锚才能稳定，此井架为K形前开口，不用蹦绳就能稳定。
作为本实用新型的优选方案，所述井架上段安装有用于井架拉伸状态下把井架上段限位在井架中段上的承载装置A，所述井架下段安装有用于井架拉伸状态下把井架中段限位在井架下段上的承载装置B；所述承载装置A上设置有能够翻转到井架中段两侧横梁上方的承载块，所述承载装置B上设置有能够翻转到井架中段两侧横梁下方的承载块；通过翻转出承载块，使承载块卡在各个横梁之间，在井架上段与井架中段的自重下井架达到稳定工作状态。
作为本实用新型的优选方案，所述油缸扶正器分别安装在井架中段、井架下段的侧面横梁以及后方横梁下方，其由扶正架、扭矩弹簧组成，安装在后方横梁下方的扶正架前端设置有滚轮，所述扶正架在井架拉伸状态下弹出并配合在对应顶升油缸的活塞杆上；油缸扶正器的设置有效防止井架拉伸状态下所述顶升油缸的径向弯曲。
作为本实用新型的优选方案，所述二层台安装在所述井架中段前方，二层台用于排放钻杆，本实用新型井架采用三段伸缩结构，使井架有效高度大大提升，井架上的二层台能够排放三节钻杆。
作为本实用新型的优选方案，所述井架下段后方安装有铰接在车架上的井架后腿，所述井架下段后方外侧与车架之间铰接有用于起升井架使井架从运输状态变为工作状态的起升油缸，工作状态下井架下段前方与底座台面之间连接有前撑杆；井架运输状态下是处于水平低位，当车架与钻台的底座连接完成时，控制起升油缸使井架竖直，连接上前撑杆使井架固定，井架即进入工作状态。
作为本实用新型的优选方案，所述井架中段上安装有顶升井架上段的上段顶升油缸，所述井架下段安装有顶升井架中段的中段顶升油缸，所述上段顶升油缸、中段顶升油缸均安装在所属井架段的后方内侧；井架拉伸过程中，操作人员远程控制上段顶升油缸、中段顶升油运作，能够使井架上段与井架中段在顶升油缸的作用下完成所需位移。
作为本实用新型的优选方案，所述上段顶升油缸、中段顶升油缸数量多于或等于两个，均安装在竖直方向，均水平等间距分布在所属井架的后方内测；这种设置方式使井架各段之间的受力共均匀，井架更稳定。
作为本实用新型的优选方案，所述承载装置A安装在井架上段两侧横梁之间的安装梁下方，井架上段两侧横梁下方分别铰接有左承载块A、右承载块A，所述左承载块A、右承载块A之间通过由若干连接杆相互铰接而成的连接杆模块连接，所述连接块模块中心铰接在安装梁中部，所述连接块模块与所述安装梁之间还安装有驱动连接块模块运动从而控制所述左承载块A、右承载块A的向外翻出或向内收缩的拉伸油缸；在需要缩回井架上段时，操作人员远程控制拉伸油缸伸缩，使左承载块A、右承载块A缩回安装梁下方，再控制上段顶升油缸运作使井架上段缩回井架中段中，在需要伸出井架上段时，操作过程与上述相反。
作为本实用新型的优选方案，所述承载装置B包括左承载块B、右承载块B、左油缸、右油缸，所述左承载块B、右承载块B分别同水平高度对称设置在井架下段顶部外壁的两侧，所述左承载块B、右承载块B的一端与井架下段两侧的横梁铰接，另一端通过左油缸、右油缸与井架下段两侧的外壁铰接；在需要缩回井架中段时，操作人员远程控制左油缸、右油缸伸缩，使左承载块B、右承载块B缩回井架下段顶部外壁的两侧，再控制中段顶升油缸运作使井架中段缩回井架下段中，在需要伸出井架中段时，操作过程与上述相反。
作为本实用新型的优选方案，所述上段顶升油缸、中段顶升油缸通过若干U形卡分别安装在井架中段、井架下段上，结构简单、稳定、节省材料。
本实用新型的有益效果是：
1、所有工作过程能够由远程控制系统在地面操作，更智能化。
2、井架采用三段伸缩结构，使井架在满足更多工况需求的同时更方便运输与放置。
3、井架采用三段伸缩结构，使井架有效高度大大提升，井架上的二层台能够排放三节钻杆，减少钻井作业起、下钻工况耗时，提高效率。
4、井架采用液压原理驱动伸缩，更稳定，结构更科学。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型承载装置A的结构示意图。
图3是本实用新型承载装置B的结构示意图。
图4是本实用新型水平放置时缩回状态侧视图。
图5是本实用新型水平放置时缩回状态的井架顶部视图。
图6是本实用新型运输状态示意图。
图7是本实用新型工作状态示意图。
图8是本实用新型中段顶升油缸安装的侧视图。
图9是本实用新型中段顶升油缸安装的俯视图。
图10是本实用新型上端顶升油缸安装的侧视图。
图11是本实用新型上端顶升油缸安装的俯视图。
图12是本实用新型井架中段上的油缸扶正器结构示意图。
图13是本实用新型井架下段上的油缸扶正器结构示意图。
图14是图13中A处的局部放大图。
图15是本实用新型拉伸状态下的结构示意图。
图中标记：1-井架上段，2-井架中段，3-油缸扶正器，4-井架下段，5-承载装置A，6-二层台，7-承载装置B，8-井架上段左侧横梁，9-拉伸油缸，10-连接销轴A，11-安装梁，12-井架上段右侧横梁，13-承载块销轴，14-右承载块A，15-井架中段右侧横梁，16-连接杆模块，17-左承载块A，18-井架中段左侧横梁，19-杆A，20-杆B，21-杆C，22-左油缸，23-左承载块B，24-井架下段左侧横梁，25-井架下段右侧横梁，26-右承载块B，27-右油缸，28-井架后腿，29-底座台面，30-台面耳板，31-底座，32-车架耳座，33-连接丝杆，34-连接销轴C，35-起升油缸，36-车架，37-车架基座，38-杆D，39-前撑杆，40-连接销轴D，41-中段顶升油缸，42-上段顶升油缸，43-U形卡，44-油缸外筒，45-活塞杆，46-扭矩弹簧，47-滚轮，48-扶正架，49-连接销轴B。
具体实施方式
下面结合实施例及具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本实用新型的发明内容所实现的技术均属于本实用新型的范围。
实施例1
一种三节液压伸缩套装井架，其井架结构形式为K形前开口，井架上安装有用于转变井架各种工作状态的若干油缸，井架前方安装有二层台6，井架后方、侧面安装有油缸扶正器3，所述井架分为三段，分别为井架上段1、井架中段2、井架下段4，井架上段1配合在井架中段2内壁，井架中段2配合在井架下段4内壁,井架上安装有能够使井架保持拉伸状态并且能够远程控制的承载装置，井架上的所有油缸均能够远程控制。
本实施例中，所述井架上段1安装有用于井架拉伸状态下把井架上段1限位在井架中段2上的承载装置A5，所述井架下段4安装有用于井架拉伸状态下把井架中段2限位在井架下段4上的承载装置B7；所述承载装置A5上设置有能够翻转到井架中段两侧横梁上方的承载块，所述承载装置B7上设置有能够翻转到井架中段两侧横梁下方的承载块。
本实施例中，所述油缸扶正器3分别安装在井架中段2、井架下段1的侧面横梁以及后方横梁下方，其由扶正架48、扭矩弹簧46组成，安装在后方横梁下方的扶正架48前端设置有滚轮47，所述扶正架48在井架拉伸状态下弹出并配合在对应顶升油缸的活塞杆45上，当井架处于缩回状态时，油缸扶正器3处于缩回状态，在顶升井架中段2与井架上段1过程中，当油缸扶正器3缩回状态不再受限，油缸扶正器3在扭矩弹簧46作用下自动翻转至工作位置，后方和侧面的油缸扶正器3相互配合扶正对应活塞杆45。
本实施例中，所述二层台6安装在所述井架中段2前方，二层台6一端与井架中段左侧横梁18和井架中段右侧横梁15的前端铰接，另一端通过油缸铰接在井架中段2上所述前一铰接位置的下方，二层台6的侧面长度小于该油缸的长度。
本实施例中，所述井架下段4后方安装有铰接在车架上的井架后腿28，所述井架下段4后方外侧与车架36之间铰接有用于起升井架使井架从运输状态变为工作状态的起升油缸35，工作状态下井架下段4前方与底座台面29之间连接有前撑杆39，当运输状态下的井架准备转换为工作状态时，车架36摆放在车架基座37上，车架基座37通过连接销轴C34与底座连接，车架36与底座31之间通过连接丝杆33连接，底座31布置在钻井基地上，连接丝杆33顶部的车架耳座32与车架之间通过杆D38固定连接之外还铰接在井架后腿28上，起升油缸35起升井架到工作状态时，井架下段4前方与底座台面29之间连接的前撑杆39通过连接销轴D40铰接在台面耳板30上，台面耳板30安装在底座台面29的上表面，所述连接方式对称在井架下段4的左右两侧，连接完成后能够无需绷绳，井架达到垂直直立状态。
本实施例中，所述井架中段2上安装有顶升井架上段1的上段顶升油缸42，所述井架下段4安装有顶升井架中段2的中段顶升油缸41，所述上段顶升油缸42、中段顶升油缸41均安装在所属井架段的后方内侧，所述上段顶升油缸42、中段顶升油缸41数量多于或等于两个，均安装在竖直方向，均水平等间距分布在所属井架的后方内测，所述上段顶升油缸42、中段顶升油缸41通过若干U形卡43分别安装在井架中段2、井架下段4上，U形卡43水平卡住上段顶升油缸42、中段顶升油缸41的油缸外筒44，所述上段顶升油缸42、中段顶升油缸41的活塞杆45连接在对应的井架段上。
本实施例中，所述承载装置A5安装在井架上段两侧横梁之间的安装梁11下方，井架上段1两侧横梁下方分别铰接有左承载块A17、右承载块A14，所述左承载块A17、右承载块A14之间通过由若干连接杆相互铰接而成的连接杆模块16连接，所述连接块模块中心铰接在安装梁11中部，所述连接块模块与所述安装梁11之间还安装有驱动连接块模块运动从而控制所述左承载块A17、右承载块A14的向外翻出或向内收缩的拉伸油缸9，连接杆相互之间由连接销轴A10相互铰接，左承载块A17、右承载块A14分别通过承载块销轴13铰接在井架上段左侧横梁8、井架上段右侧横梁12下方，井架拉伸状态固定时，左承载块翻出卡在井架中段左侧横梁18和井架上段左侧横梁8之间，右承载块翻出卡在井架中段右侧横梁15和井架上段右侧横梁12之间；所述连接杆模块16中，杆A19的四分之一处与安装梁11中部铰接，杆A19的二分之一处与左承载块之间通过杆B20铰接，杆A19的端部与右承载块之间通过杆C21铰接，杆C21与杆B20长度相同，杆A19的另一端与安装梁11之间通过拉伸油缸9铰接，拉伸油缸9设置方向永远和杆B20平行在一个竖直面内。
本实施例中，所述承载装置B7包括左承载块B23、右承载块B26、左油缸22、右油缸27，所述左承载块B23、右承载块B26分别同水平高度对称设置在井架下段4顶部外壁的两侧，所述左承载块B23、右承载块B26的一端与井架下段4两侧的横梁通过承载块销轴13铰接，另一端通过左油缸22、右油缸27与井架下段4两侧的外壁铰接，左油缸22、右油缸27通过连接销轴B49与井架下段4两侧的外壁铰接，井架拉伸状态固定时，左承载块翻出卡在井架下段左侧横梁24与井架中段左侧横梁18之间，右承载块翻出卡在井架下段右侧横梁25与井架中段右侧横梁15之间。
Claims (10)
1.一种三节液压伸缩套装井架，其井架结构形式为K形前开口，井架上安装有用于转变井架工作状态的若干油缸，井架前方安装有二层台，井架后方、侧面安装有油缸扶正器，其特征在于，所述井架分为三段，分别为井架上段、井架中段、井架下段，井架上段配合在井架中段内壁，井架中段配合在井架下段内壁,井架上安装有能够使井架保持拉伸状态并且能够远程控制的承载装置。
2.根据权利要求1所述的一种三节液压伸缩套装井架，其特征在于，所述井架上段安装有用于井架拉伸状态下把井架上段限位在井架中段上的承载装置A，所述井架下段安装有用于井架拉伸状态下把井架中段限位在井架下段上的承载装置B；
所述承载装置A上设置有能够翻转到井架中段两侧横梁上方的承载块，所述承载装置B上设置有能够翻转到井架中段两侧横梁下方的承载块。
3.根据权利要求1所述的一种三节液压伸缩套装井架，其特征在于，所述油缸扶正器分别安装在井架中段、井架下段的侧面横梁以及后方横梁下方，其由扶正架、扭矩弹簧组成，安装在后方横梁下方的扶正架前端设置有滚轮，所述扶正架在井架拉伸状态下弹出并配合在对应顶升油缸的活塞杆上。
4.根据权利要求1所述的一种三节液压伸缩套装井架，其特征在于，所述二层台安装在所述井架中段前方。
5.根据权利要求1所述的一种三节液压伸缩套装井架，其特征在于，所述井架下段后方安装有铰接在车架上的井架后腿，所述井架下段后方外侧与车架之间铰接有用于起升井架使井架从运输状态变为工作状态的起升油缸，工作状态下井架下段前方与底座台面之间连接有前撑杆。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种三节液压伸缩套装井架，其特征在于，所述井架中段上安装有顶升井架上段的上段顶升油缸，所述井架下段安装有顶升井架中段的中段顶升油缸，所述上段顶升油缸、中段顶升油缸均安装在所属井架段的后方内侧。
7.根据权利要求6所述的一种三节液压伸缩套装井架，其特征在于，所述上段顶升油缸、中段顶升油缸数量多于或等于两个，均安装在竖直方向，均水平等间距分布在所属井架的后方内测。
8.根据权利要求2所述的一种三节液压伸缩套装井架，其特征在于，所述承载装置A安装在井架上段两侧横梁之间的安装梁下方，井架上段两侧横梁下方分别铰接有左承载块A、右承载块A，所述左承载块A、右承载块A之间通过由若干连接杆相互铰接而成的连接杆模块连接，所述连接块模块中心铰接在安装梁中部，所述连接块模块与所述安装梁之间还安装有驱动连接块模块运动从而控制所述左承载块A、右承载块A的向外翻出或向内收缩的拉伸油缸。
9.根据权利要求2所述的一种三节液压伸缩套装井架，其特征在于，所述承载装置B包括左承载块B、右承载块B、左油缸、右油缸，所述左承载块B、右承载块B分别同水平高度对称设置在井架下段顶部外壁的两侧，所述左承载块B、右承载块B的一端与井架下段两侧的横梁铰接，另一端通过左油缸、右油缸与井架下段两侧的外壁铰接。
10.根据权利要求6所述的一种三节液压伸缩套装井架，其特征在于，所述上段顶升油缸、中段顶升油缸通过若干U形卡分别安装在井架中段、井架下段上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20140409 |