CN207194847U - 一种海底钻机钻杆自动处理系统 - Google Patents

Abstract

一种海底钻机钻杆自动处理系统，属于钻井设备技术领域，它包括钻杆存储库和移动机械手；所述钻杆存储库左右对称布置在井口两侧，在每一侧钻杆存储库中设置容纳若干层钻杆的圆形存储架；所述移动机械手位于左右两个钻杆存储库中间，与井口相对布置，设有固定架、中心轴、机械抓手、左右摆动机构、前后移动机构和升降机构，所述机械抓手安装在前后移动机构一端，所述前后移动机构与升降机构装配，所述升降机构与左右摆动机构装配，所述左右摆动机构与中心轴铰接装配，所述中心轴与固定架固定装配，所述固定架安装在钻井平台上。本实用新型解决了海底深孔钻探作业中钻杆储备量不足的问题，有利于实现钻杆在井口和钻杆储存库之间的自动化移送操作。

Description

一种海底钻机钻杆自动处理系统

技术领域

本实用新型涉及一种海底钻机钻杆自动处理系统，属于钻井设备技术领域。

背景技术

目前，我国正处于天然气水合物勘探和试采的重要技术探索期，在勘探过程中，钻探取心是最重要最直接的手段。现阶段天然气水合物取心作业采用在钻探船或者钻井平台上投放海底钻机到预定位置的方法，在钻进取心过程中，需要不断地加接钻杆和卸岩心管才能完成勘探任务，因此用于完成钻杆在井口和钻杆储存库之间的存取、定位、移送等自动化操作的钻杆自动处理系统就成为海底钻机的关键技术。

现有技术中，钻杆处理系统配置圆形钻杆储存库，即在钻杆储存库圆形周边布置一组钻杆贮存仓，该系统中钻杆储存库间歇旋转运动，机械手配合钻杆储存库作平动或者摆动实现钻杆的移送。由于上述圆形钻杆储存库中钻杆贮存仓数量少，储备的钻杆数量有限，只适用于海底浅孔钻探作业。

实用新型内容

本实用新型提供一种海底钻机钻杆自动处理系统，以解决海底深孔钻探作业中钻杆储备量不足的问题，实现钻杆在井口和钻杆储存库之间的存取、定位、移送等自动化操作，达到提高钻井工作效率的目的。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种海底钻机钻杆自动处理系统，包括钻杆存储库和移动机械手；所述钻杆存储库左右对称布置在井口两侧，在每一侧钻杆存储库中设置圆形存储架，所述圆形存储架径向容纳若干层钻杆；所述移动机械手位于左右两个钻杆存储库中间，与井口相对布置，设有固定架、中心轴、机械抓手、左右摆动机构、前后移动机构和升降机构，所述机械抓手安装在前后移动机构一端，所述前后移动机构与升降机构装配，所述升降机构与左右摆动机构装配，所述左右摆动机构与中心轴铰接装配，所述中心轴与固定架固定装配，所述固定架安装在钻井平台上。

上述海底钻机钻杆自动处理系统，所述左右摆动机构包括转盘、转盘驱动臂和摆动油缸；所述转盘上下布置的两组，均以铰接方式与中心轴装配；所述摆动油缸安装在固定架上，其伸缩臂与转盘驱动臂一端铰接装配；所述转盘驱动臂中间部位与中心轴铰接连接，转盘驱动臂另一端与转盘铰接装配。

上述海底钻机钻杆自动处理系统，所述升降机构包括升降油缸、升降架和升降导轨；所述升降油缸固定在左右摆动机构的下面一组转盘上，其伸缩臂与升降架固定装配；所述升降架与升降导轨配装；所述升降导轨固定在左右摆动机构的上下两组转盘中间。

上述海底钻机钻杆自动处理系统，所述前后移动机构上下布置两组前后移动油缸，所述前后移动油缸固定在升降机构的升降架上，在前后移动油缸的伸缩臂端部安装机械抓手。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型将钻杆存储库左右对称布置在井口两侧，并在每一侧钻杆存储库中设置径向可容纳若干层钻杆的圆形存储架，因此大大提高了钻杆存储库的容量；本实用新型的两个钻杆存储库共用一个移动机械手，可通过移动机械手的左右摆动机构、升降机构和前后移动机构的配合，实现机械抓手的空间动作，完成钻杆在钻杆存储库和井口之间的顺利移送。由此可见，本实用新型解决了海底深孔钻探作业中钻杆储备量不足的问题，有利于实现钻杆在井口和钻杆储存库之间的存取、定位、移送等自动化操作，达到了提高钻井工作效率的目的。

附图说明

图1是本实用新型所述海底钻机钻杆自动处理系统布置图(俯视)；

图2是移动机械手结构俯视图；

图3是图2中A向局部视图；

图4是图3中B向局部视图；

图5、图6是左右摆动机构工作原理示意图；

图7是升降机构工作原理示意图；

图8是前后移动机构工作原理示意图。

图中各标号清单为：1、钻杆存储库，2、移动机械手，2-1、固定架，2-2、机械抓手，2-3、转盘驱动臂，2-4、摆动油缸，2-5、前后移动油缸，2-6、转盘，2-7、中心轴，2-8、升降导轨，2-9、升降架，2-10、升降油缸，3、井口，4、钻杆。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明。

参看图1，本实用新型为一种海底钻机钻杆自动处理系统，它包括钻杆存储库1和移动机械手2；所述钻杆存储库1左右对称布置在井口3两侧，在每一侧钻杆存储库1中设置圆形存储架，所述圆形存储架径向可容纳若干层钻杆4；所述移动机械手2位于左右两个钻杆存储库1中间，与井口3相对布置。

参看图1、图2、图3、图4，在本实用新型所述海底钻机钻杆自动处理系统中，所述移动机械手2设有固定架2-1、中心轴2-7、机械抓手2-2、左右摆动机构、前后移动机构和升降机构；所述固定架2-1安装在钻井平台上；所述中心轴与固定架2-1固定装配；所述左右摆动机构包括转盘2-6、转盘驱动臂2-3和摆动油缸2-4，所述转盘2-6上下布置的两组，均以铰接方式与中心轴2-7装配，所述摆动油缸2-4安装在固定架2-1上，其伸缩臂与转盘驱动臂2-3一端铰接装配，所述转盘驱动臂2-3中间部位与中心轴2-7铰接连接，转盘驱动臂2-3另一端与转盘2-6铰接装配；所述升降机构包括升降油缸2-10、升降架2-9和升降导轨2-8，所述升降油缸2-10固定在左右摆动机构的下面一组转盘2-6上，其伸缩臂与升降架2-9固定装配，所述升降架2-9与升降导轨2-8配装，所述升降导轨2-8固定在左右摆动机构的上下两组转盘2-6中间；所述前后移动机构上下布置两组前后移动油缸2-5，所述前后移动油缸2-5固定在升降机构的升降架2-9上，在前后移动油缸2-5的伸缩臂端部安装机械抓手2-2。

参看图5、图6，本实用新型所述海底钻机钻杆自动处理系统，其移动机械手2的摆动机构工作原理为：当摆动油缸2-4的伸缩臂缩回时，带动转盘驱动臂2-3逆时针转动，上下两组转盘2-6及安装在上下两组转盘2-6之间的升降机构和前后移动机构随之动作，从而实现机械抓手2-2摆向左侧钻杆存储库，以抓取左侧钻杆存储库中的钻杆4；当摆动油缸2-4的伸缩臂伸出时，带动转盘驱动臂2-3顺时针转动，上下两组转盘2-6及安装在上下两组转盘2-6之间的升降机构和前后移动机构随之动作，从而实现机械抓手2-2摆向右侧钻杆存储库，以抓取右侧钻杆存储库中的钻杆4。

参看图7，本实用新型所述海底钻机钻杆自动处理系统，其移动机械手2的升降机构工作原理为：升降油缸2-10动作，带动升降架2-9沿升降导轨2-8上下运动，实现安装在升降架上的前后移动机构和机械抓手2-2的上下运动。

参看图8，本实用新型所述海底钻机钻杆自动处理系统，其移动机械手2的前后移动机构工作原理为：两组前后移动油缸2-5同步动作，带动机械抓手2-2的前后运动。

参看图1至图8，本实用新型所述海底钻机钻杆自动处理系统，其两个钻杆存储库1共用一个移动机械手2，可通过移动机械手2的左右摆动机构、升降机构和前后移动机构的配合，实现机械抓手2-2的空间动作，完成钻杆4在钻杆存储库1和井口3之间的顺利移送。

Claims (4)

1.一种海底钻机钻杆自动处理系统，其特征是，所述海底钻机钻杆自动处理系统包括钻杆存储库(1)和移动机械手(2)；所述钻杆存储库(1)左右对称布置在井口(3)两侧，在每一侧钻杆存储库(1)中设置圆形存储架，所述圆形存储架径向容纳若干层钻杆(4)；所述移动机械手(2)位于左右两个钻杆存储库(1)中间，与井口(3)相对布置，设有固定架(2-1)、中心轴(2-7)、机械抓手(2-2)、左右摆动机构、前后移动机构和升降机构，所述机械抓手(2-2)安装在前后移动机构一端，所述前后移动机构与升降机构装配，所述升降机构与左右摆动机构装配，所述左右摆动机构与中心轴(2-7)铰接装配，所述中心轴与固定架(2-1)固定装配，所述固定架(2-1)安装在钻井平台上。

2.根据权利要求1所述的海底钻机钻杆自动处理系统，其特征是，所述左右摆动机构包括转盘(2-6)、转盘驱动臂(2-3)和摆动油缸(2-4)；所述转盘(2-6)上下布置的两组，均以铰接方式与中心轴(2-7)装配；所述摆动油缸(2-4)安装在固定架(2-1)上，其伸缩臂与转盘驱动臂(2-3)一端铰接装配；所述转盘驱动臂(2-3)中间部位与中心轴(2-7)铰接连接，转盘驱动臂(2-3)另一端与转盘(2-6)铰接装配。

3.根据权利要求2所述的海底钻机钻杆自动处理系统，其特征是，所述升降机构包括升降油缸(2-10)、升降架(2-9)和升降导轨(2-8)；所述升降油缸(2-10)固定在左右摆动机构的下面一组转盘(2-6)上，其伸缩臂与升降架(2-9)固定装配；所述升降架(2-9)与升降导轨(2-8)配装；所述升降导轨(2-8)固定在左右摆动机构的上下两组转盘(2-6)中间。

4.根据权利要求3所述的海底钻机钻杆自动处理系统，其特征是，所述前后移动机构上下布置两组前后移动油缸(2-5)，所述前后移动油缸(2-5)固定在升降机构的升降架(2-9)上，在前后移动油缸(2-5)的伸缩臂端部安装机械抓手(2-2)。