CN210816520U - 一种钻井管柱丝扣清洁和丝扣油喷涂装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种钻井管柱丝扣清洁和丝扣油喷涂装置，包括安装在液压大钳上的主体结构、控制主体结构的气阀箱、电气箱和用于给主体结构供油的丝扣油泵；所述主体结构包括安装在液压大钳上的安装座，销接于安装座上的左、右执行罩组件，一端铰接与安装座上、另一端分别与左、右执行罩组件连接的气缸；所述左、右执行罩组件对称形成一个罩住钻杆丝扣端的内腔，气缸驱动左、右执行罩组件打开或闭合；所述左、右执行罩组件内设有气喷和丝扣油喷装置。本实用新型的有益效果是在管柱上扣之前完成丝扣清洁和丝扣油喷涂；能够对不同规格的钻杆有较好的适应性；实现了钻面丝扣清洁和丝扣油喷涂工作的无人化，提高了工作效率，减少了人员配置。

Description

一种钻井管柱丝扣清洁和丝扣油喷涂装置

技术领域

本实用新型属于涉及石油钻修井设备技术领域，具体涉及一种钻井管柱丝扣清洁和丝扣油喷涂装置。

背景技术

随着钻修井自动化的蓬勃发展，钻修井已经实现了部分机械化和自动化。随着自动化钻机钻台面上动力卡盘、动力吊卡、钻台面机械手和铁钻工的配备，钻台面上大部分工作都已经可以由机械化设备来完成。钻台面逐步出现了无人化趋势，作业工的作业环境得到了极大的改善，安全风险大幅降低。

就钻台面无人化的趋势，目前还存在以下问题尚未通过自动化装置解决：1.钻杆等钻具均放置在野外，在风砂吹刮下，丝扣上容易进入砂土，下钻过程中易造成丝扣上不紧导致出现各种事故。因此在钻杆螺纹对接前，需要对外螺纹做清洁处理。2.螺纹丝扣处在上扣前需要涂抹丝扣油以进行密封和避免粘扣。以上两项工作目前仍然是人工作业，严重的阻碍了钻台面无人化的发展进程，限制了钻井作业自动化程度的提高。

针对以上提到的尚未解决的问题，其解决难点在于：

1、难以在现有自动化设备上集成，需要单独增加一个设备，占据钻台面有限的空间。

2、丝扣清洁机械化难度大；

3、丝扣油为脂状粘稠流体，难以均匀喷涂，为了达到较好的覆盖度，往往过量涂抹会造成材料浪费和污染；

4、难以同时适用不同规格的钻杆管径。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种钻井管柱丝扣清洁和丝扣油喷涂装置，目的是在管柱上扣之前完成丝扣清洁和丝扣油喷涂；能够对不同规格的钻杆有较好的适应性；实现了钻面丝扣清洁和丝扣油喷涂工作的无人化，提高了工作效率，减少了人员配置。

本实用新型的技术方案为：

一种钻井管柱丝扣清洁和丝扣油喷涂装置，包括安装在液压大钳上的主体结构、控制主体结构的气阀箱、电气箱和用于给主体结构供油的丝扣油泵；所述主体结构包括安装在液压大钳上的安装座，销接于安装座上的左、右执行罩组件，一端铰接与安装座上、另一端分别与左、右执行罩组件连接的气缸；所述左、右执行罩组件对称形成一个罩住钻杆丝扣端的内腔，气缸驱动左、右执行罩组件打开或闭合，实现钻杆丝扣端的罩住或释放钻杆；所述左、右执行罩组件内设有气喷和丝扣油喷装置。

基于上述方案，本实用新型还做出了如下改进：

进一步地，所述左、右执行罩组件均包含执行罩本体，固定于执行罩本体上的喷嘴安装板，安装在喷嘴安装板上的气喷嘴、丝扣油喷嘴，与气喷嘴和丝扣油喷嘴连接的的气路接头、液气管线；所述左右执行罩组件均包含数据气喷嘴、丝扣油喷嘴。

进一步地，所述气喷嘴的喷射方向与钻杆的径向呈角度。

进一步地，还包括为整个装置提供压缩空气的气源，所述气源通过气路调节阀实现整个装置气压；所述气缸、数个喷气嘴的进气口、数个丝扣油喷嘴的进气口并联分别通过电磁换向阀与气路调节阀连接；所述数个丝扣油喷嘴的进油口均单独与丝扣油泵连接。

本实用新型的有益效果：在管柱上扣之前完成丝扣清洁和丝扣油喷涂；能够对不同规格的钻杆有较好的适应性；实现了钻面丝扣清洁和丝扣油喷涂工作的无人化，提高了工作效率，减少了人员配置。

附图说明

图1为本实用新型的总体安装示意图；

图2为本实用新型主体结构示意图；

图3为执行罩组件的结构示意图；

图4为本实用新型工作状态正向剖视图；

图5为本实用新型工作状态俯向剖视图；

图6为本实用新型液路气路原理图。

图中；001、液气大钳；002、钻杆；003、气源；100、主体结构；200、气阀箱；300、电器箱；400、丝扣油泵；110、左执行罩组装；120、右执行罩组装；130、销轴；140、安装座；150、气缸；111、执行罩本体；112、喷嘴安装板；113、气喷嘴；114、丝扣油喷嘴；115、调整螺母；116、气路接头；117、液气管线；201、气路调压阀；气缸动作电磁换向阀202、；203、丝扣清洁电磁开关阀；204、丝扣油喷射电磁开关阀；A、气喷嘴气管；B、左喷油嘴油管；C、右喷油嘴油管；D、油喷嘴气管。

具体实施方式

如图1、2所示，一种钻井管柱丝扣清洁和丝扣油喷涂装置，包括安装在液压大钳(001) 上的主体结构(100)、控制主体结构的气阀箱(200)、电气箱(300)和用于给主体结构供油的丝扣油泵(400)；所述主体结构包括安装在液压大钳上的安装座(140)，销接于安装座上的左、右执行罩组件(110、120)，一端铰接与安装座上、另一端分别与左、右执行罩组件连接的气缸(150)；所述左、右执行罩组件对称形成一个罩住钻杆丝扣端的内腔，气缸驱动左、右执行罩组件打开或闭合，实现钻杆丝扣端的罩住或释放钻杆；所述左、右执行罩组件内设有气喷和丝扣油喷装置。

安装座(140)通过螺栓与液气大钳(001)固定连接。左执行罩组件(110)通过一个销轴(130)销接在安装座(140)上，气缸(150)分别与左执行罩组件(110)与安装座(140) 铰接。左执行罩组件(110)与右执行罩组装(120)互成对称关系，两者与均具有一个可以罩住钻杆(002)丝扣端的内腔。

如图3所示，所述左、右执行罩组件均包含执行罩本体(111)，固定于执行罩本体上的喷嘴安装板(112)，安装在喷嘴安装板上的气喷嘴(113)、丝扣油喷嘴(114)，与气喷嘴和丝扣油喷嘴连接的的气路接头(116)、液气管线(117)；所述左右执行罩组件均包含数据气喷嘴、丝扣油喷嘴。

喷嘴安装板(112)是一个具有长条孔的安装板，其与执行罩本体(111)焊接为一个整体。气喷嘴(113)与丝扣油喷嘴(114)本体上均有一个螺柱结构，该螺柱穿过喷嘴安装板(112)上的长条孔并通过调整螺母(115)固定安装。上述结构允许气喷嘴(113)和丝扣油喷嘴(114)进行角度和位置调整。气喷嘴(113)与丝扣油喷嘴(114)通过气路接头(116) 与液气管线(117)完成管路连接。

气喷嘴气管(A)通过四通元件—气路接头(116)与三个气喷嘴(113)管路连接；油喷嘴气管(D)通过气管线中间的三通接头与两个丝扣油喷嘴(114)的进气口相连；左油喷嘴油管(B)连接到左侧丝扣油喷嘴(114)的进油口；右油喷嘴油管(C)连接到由侧丝扣油喷嘴(114) 的进油口。

气喷嘴(113)具有一个压缩空气进气口和喷气孔，通过喷射高速气流清除丝扣内的异物。丝扣油喷嘴(114)具有一个压缩空气进气口，一个丝扣油进油口和一个丝扣油喷油口。丝扣油在其内部与压缩空气混合后从喷油口高速喷出；喷涂距离远，能够适应不同规格的钻杆外径；扇形喷涂能形成均匀的油膜；喷涂量通过时间做定量控制，既避免了丝扣油的浪费和污染也避免了喷涂不均或不足的情况。

如图4和图5所示，左、右执行罩组件内具有数个气喷嘴(113)和丝扣油喷嘴(114)，其喷射孔朝向钻杆丝扣方向布置。气喷嘴(113)的喷射方向与钻杆(002)的径向有夹角，能形成围绕丝扣的螺旋式气流，整加了对丝扣的清洁面积和清洁效果。本实施例中，气喷嘴(113)设置了6个，均匀分布于左右执行罩组件内，所述丝扣油喷嘴(114)设置了4个，位置气喷嘴的下方，也均与分布于左右执行罩组件内；气喷嘴和丝扣油喷嘴的位置可根据具体需要进行设计。

如图6所示，外部气源(003)为整个系统提供压缩空气。气路调压阀(201)为系统调节压力。一对气缸(150)通过气缸动作电磁换向阀(202)控制动作换向。数个气喷嘴(113)的进气口全部并联在一起，共用一个丝扣清洁电磁开关阀(203)来控制通断气。数个丝扣油喷嘴(114)的进气口全部并联在一起，共用一个丝扣油喷射电磁开关阀(204)来控制通断气。每个丝扣油喷嘴(114)的丝扣油进油口单独与丝扣油泵(400)的多个泵油口单独连接。气阀箱(200)用于控制气路的多个电磁开关阀(即缸动作电磁换向阀(202)、丝扣清洁电磁开关阀(203)、丝扣油喷射电磁开关阀(204))，控制各个气路的通断。

丝扣油泵(400)可以是电动、气动、液动等不同动力形式。其具有一定容积的丝扣油储存罐，具有数个单独的泵油口。在丝扣油泵(400)工作时，每个泵油口可以提供等量的丝扣油以确保丝扣油喷涂均匀。电器箱(300)用于控制丝扣油泵(400)，同时也为电磁开关阀供电并提供电路控制。下钻作业过程中，本实用新型的具体工作流程为：

1)液气大钳(001)运行至井口位；

2)确保钻杆丝扣高度与本实用新型的工作高度吻合；

3)执行罩组件完全扣合钻杆(002)；

4)气喷嘴(113)和丝扣油喷嘴(114)同时通气，对丝扣进行清洁；

5)2s后，气喷嘴(113)断气

6)丝扣油泵(400)开启，向丝扣油喷嘴(114)注入丝扣油并混合压缩空气从喷油口均匀的喷涂到钻杆丝扣上；

7)3s后停止丝扣油泵(400)；

8)延时1s后丝扣油喷嘴(114)断气并打开执行罩释放钻杆(002)；

9)由液气大钳完成钻杆上扣。

通过以上工作流程，可以确保丝扣油不滴落，同时能够高效完成丝扣清洁和丝扣油喷涂作业。

Claims (4)

1.一种钻井管柱丝扣清洁和丝扣油喷涂装置，包括安装在液压大钳上的主体结构、控制主体结构的气阀箱、电气箱和用于给主体结构供油的丝扣油泵；其特征在于：所述主体结构包括安装在液压大钳上的安装座，销接于安装座上的左、右执行罩组件，一端铰接与安装座上、另一端分别与左、右执行罩组件连接的气缸；所述左、右执行罩组件对称形成一个罩住钻杆丝扣端的内腔，气缸驱动左、右执行罩组件打开或闭合，实现钻杆丝扣端的罩住或释放钻杆；所述左、右执行罩组件内设有气喷和丝扣油喷装置。

2.根据权利要求1所述的钻井管柱丝扣清洁和丝扣油喷涂装置，其特征在于：所述左、右执行罩组件均包含执行罩本体，固定于执行罩本体上的喷嘴安装板，安装在喷嘴安装板上的气喷嘴、丝扣油喷嘴，与气喷嘴和丝扣油喷嘴连接的气路接头、液气管线；所述左右执行罩组件均包含数据气喷嘴、丝扣油喷嘴。

3.根据权利要求2所述的钻井管柱丝扣清洁和丝扣油喷涂装置，其特征在于：所述气喷嘴的喷射方向与钻杆的径向呈角度。

4.根据权利要求2所述的钻井管柱丝扣清洁和丝扣油喷涂装置，其特征在于：还包括为整个装置提供压缩空气的气源，所述气源通过气路调节阀实现整个装置气压；所述气缸、数个喷气嘴的进气口、数个丝扣油喷嘴的进气口并联分别通过电磁换向阀与气路调节阀连接；所述数个丝扣油喷嘴的进油口均单独与丝扣油泵连接。

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