CN213205653U - 一种自动化油管通径规 - Google Patents

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孙经光
杨育升
张勇
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Abstract

本实用新型公开了一种自动化油管通径规,涉及油田修井检测设备技术领域,包括外壳体、扶正器、电源、控制器、驱动电机、驱动轮和检测结构,外壳体为圆筒结构,扶正器设有两组分别固定安装在外壳体的两端,电源、控制器和驱动电机位于外壳体内侧且相互电连接;检测结构设有多组且呈圆周阵列设置在外壳体上,检测结构包括限位块、光电开关、滑块和检测连杆,限位块和滑块并排设置在竖状槽中且二者通过压缩弹簧连接;检测连杆由两段杆件铰接而成,一端与滑块铰接,另一端与竖状槽铰接;光电开关活动安装在限位块和滑块之间的竖状槽内壁上;本装置中的检测结构实现了对油管的自动检测,并可以记录检测数据,提高了工作效率和套管检测质量。

Description

一种自动化油管通径规
技术领域
本实用新型涉及油田修井检测设备技术领域,具体涉及一种自动化油管通径规。
背景技术
按照中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5587.5—2004标准规范,
以及GB/T 20656-2006 《石油天然气工业新套管、油管和平端钻杆现场检验》国家标准,石油油管入井前要对其进行现场通径检测,也就是在作业现场下油管前对油管进行变形或是否有异物检测时,需要将标准规定的通径规在油管内部通过,以检测油管本体是否变形,以及油管内是否有异物堵塞套管,以保证下入井内油管的质量。
现场通径油管用通径规使用标准和操作方法一般是:
(1)使用一根两头带丝堵的小于油管内径的3-4mm的,长度为0.8—1.2m的金属直管对所下井油管进行通过检测。
(2)完井作业前,先把要下井的油管排在作业井口前的油管排上,每根油管下井前,先把通径规通过有油管接箍的油管口端推入油管内,然后,井口人员挂游车大钩吊卡,司钻起吊游车大钩,拉起油管,随着油管大钩高度的增加,油管也被拉高,油管内的通径规会随着油管高度的升高而在油管内滑道油管的另一端滑出。
但是,这种方式,在使用过程中,存在很多弊端。
当使用通井机设备小修作业时,由于油管长度长,通径规重量大,当通径规从油管里出来后,通径规很容易钻进油管排的下部间隙内,造成通径规很难拿出来,再次使用。
当使用大型修井机作业时,通径规更容易掉进油管排内,并且,从钻台距离场地油管排更高,更容易发生通径规伤人事故;
当在海上作业平台使用时,也是和使用大型修井机施工一样,当场地工把通管规放进油管内,用绞车把油管拉起来后,油管内的通径规也会从油管内惯性出来后,很容易钻进油管排的下部间隙内,造成通径规很难拿出来,同时也更容易发生通径规伤人事故。
中国专利CN201720132973.X公开了一种自行走套管通径检测规,控制装置安装在通径规上,电源放置在通径规内,弹性支撑装置安装在通径规的右端,连接杆的右端连接在通径规的左端,驱动轮安装在连接杆上,电机安装在连接杆上,电机与驱动轮连接,在通径规的侧孔里安装信号探头,电源的电能通过电线接入控制装置里,电机与控制装置有导线连接,信号探头与控制装置有信号线连接,电机、驱动轮、控制装置、电源、通径规、信号探头、弹性支撑装置、连接杆组装成一体后放置在套管内;此专利虽然可以实现自行走,但行走稳定性差,并且只适用于一种规格的套管,没有通用性。
以上几种使用通径规的通径方法,费时费力,劳动强度大,效率低下,并且存在较大的安全隐患,针对这些问题,急需研制一种具有自动化程度的,工作效率高,安全可靠的油管智能化通径规进行通径。
实用新型内容
本实用新型的目的就是针对现有技术存在的缺陷,提供一种工作效率高、自行走的自动化油管通径规。
本实用新型的技术方案是:一种自动化油管通径规,包括外壳体、扶正器、电源、控制器、驱动电机、驱动轮和检测结构,所述外壳体为圆筒结构,所述扶正器设有两组分别固定安装在外壳体的两端,所述扶正器由多组弹性伸缩轮呈圆周阵列组成;所述电源、控制器和驱动电机位于外壳体内侧且相互电连接,所述驱动电机通过转轴活动安装在外壳体中,所述驱动轮安装在驱动电机输出端上且伸出外壳体,所述驱动电机与转轴连接处设有扭簧;
所述检测结构设有多组且呈圆周阵列设置在外壳体上,所述外壳体上设有与之对应的竖状槽,所述检测结构包括限位块、光电开关、滑块和检测连杆,所述限位块和滑块并排设置在竖状槽中且二者通过压缩弹簧连接,所述限位块与竖状槽可拆卸连接,所述滑块与竖状槽滑动连接;所述检测连杆由两段杆件铰接而成,一端与滑块铰接,另一端与竖状槽铰接;所述光电开关活动安装在限位块和滑块之间的竖状槽内壁上且分别与电源和控制器电连接。
优选的,所述扶正器中的弹性伸缩轮设有3-6组。
优选的,所述扶正器中的弹性伸缩轮设有4组。
优选的,所述检测结构设有5-10组。
优选的,所述检测结构设有8组。
优选的,所述驱动电机为大扭矩无刷电机。
优选的,所述检测连杆的铰接处安装有辅助轮。
优选的,所述扶正器的外端设有导引头,所述导引头为半球状。
本实用新型与现有技术相比较,具有以下优点:
(1)本装置中的扶正器位于通径规的两端,在使用时可以保证通径规始终处于油管的中间位置,并在通径规的移动中充当从动轮;
(2)本装置中的驱动轮在扭簧的作用下始终贴合油管内壁,为通径规的移动提供不间断的驱动力,使通径规可以自行走,在提升工作效率的同时也保证了施工人员的安全;
(3)通过控制器可以远程无线控制驱动电机的启停,避免了通径规伤人事件的发生;
(4)本装置中的检测结构实现了对油管的自动检测,并可以记录检测数据,大大减轻了工人的劳动强度,可以提高工作效率和套管检测质量,防止不合格套管下入井内,具有显著的经济效益和社会效益。
附图说明
图1为本实用新型的剖视示意图;
图2为本实用新型的结构示意图;
图3为实施例一中扶正器的剖视示意图。
图中:1、外壳体,101、竖状槽,2、扶正器,201、弹性伸缩轮,3、电源,4、控制器,5、驱动电机,6、驱动轮,7、检测结构,701、限位块,702、滑块,703、压缩弹簧,704、检测连杆,705、光电开关,706、辅助轮,8、转轴,9、扭簧,10、导引头。
具体实施方式
下面是结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
实施例一
参照图1-3所示,一种自动化油管通径规,包括外壳体1、扶正器2、电源3、控制器4、驱动电机5、驱动轮6和检测结构7,外壳体1为圆筒结构,扶正器2设有两组分别固定安装在外壳体1的两端,参照图3所示,本实施例中的扶正器2由四组弹性伸缩轮201呈圆周阵列组成,扶正器2上的弹性伸缩轮201在内部弹簧的作用下可以始终紧贴油管内壁,扶正器2使通径规处于油管的中间位置;电源3、控制器4和驱动电机5位于外壳体1内侧且相互电连接,电源3为控制器4和驱动电机5供电,控制器4控制驱动电机5的启停;驱动电机5通过转轴8活动安装在外壳体1中可绕转轴8转动一定角度,驱动轮6安装在驱动电机5输出端上且伸出外壳体1,驱动电机5与转轴8连接处设有扭簧9,在扭簧9的作用下,驱动轮6始终保持向外伸出的趋势,这种设置保证了驱动轮6始终贴合油管内壁,为通径规的自行走提供驱动力。
检测结构7设有八组且呈圆周阵列设置在外壳体1上,外壳体1上设有与之对应的竖状槽101,检测结构7包括限位块701、光电开关705、滑块702和检测连杆704,限位块701和滑块702并排设置在竖状槽101中且二者通过压缩弹簧703连接,限位块701通过螺栓可拆卸安装在竖状槽101中,滑块702与竖状槽101滑动连接;检测连杆704由两段杆件铰接而成,一端与滑块702铰接,另一端与竖状槽101铰接;根据需检测油管的内径大小,将限位块701安装到相应位置,使八条检测连杆704组成最大圆的直径略小于油管的内径;光电开关705活动安装在限位块701和滑块702之间的竖状槽101内壁上且分别与电源3和控制器4电连接,电源3给光电开关705供电,控制器4接收光电开关705的电信号并计数。
本实用新型在使用时,首先根据所需检测油管的内径大小,将所有检测结构7中的限位块701统一固定安装到竖状槽101的同一位置,使八条检测连杆704组成最大圆的直径略小于油管的内径,此时所有的滑块702也处于同一竖直平面内;将光电开关705安装在限位块701和滑块702之间的竖状槽101内壁上且紧临滑块702;按图2中箭头的方向将通径规放入到水平放置的油管中,通过控制器4启动驱动电机5,驱动电机5带动驱动轮6转动,在扭簧9的作用下,驱动轮6始终紧贴油管内壁;在扶正器2的辅助作用下,驱动轮6带动通径规在油管中向前移动,从而带动检测连杆704检测油管的内径;当检测连杆704遇到变形处时,检测连杆704受压缩,对应滑块702向前滑动挤压压缩弹簧703并遮挡光电开关705,此时光电开关705将检测信号输送给控制器4,控制器4存储检测数据;当油管无异常时,通径规通过油管后,控制器4中无检测数据。
本装置中的扶正器2位于通径规的两端,在使用时可以保证通径规始终处于油管的中间位置,并在通径规的移动中充当从动轮;本装置中的驱动轮6在扭簧9的作用下始终贴合油管内壁,为通径规的移动提供不间断的驱动力,使通径规可以自行走,在提升工作效率的同时也保证了施工人员的安全;通过控制器4可以远程无线控制驱动电机5的启停,避免了通径规伤人事件的发生;本装置中的检测结构7实现了对油管的自动检测,并可以记录检测数据,大大减轻了工人的劳动强度,可以提高工作效率和套管检测质量,防止不合格套管下入井内,具有显著的经济效益和社会效益。
实施例二
参照图1-2所示,一种自动化油管通径规,包括外壳体1、扶正器2、电源3、控制器4、驱动电机5、驱动轮6和检测结构7,外壳体1为圆筒结构,扶正器2设有两组分别固定安装在外壳体1的两端,本实施例中的扶正器2由三组弹性伸缩轮201呈圆周阵列组成,扶正器2上的弹性伸缩轮201在内部弹簧的作用下可以始终紧贴油管内壁,扶正器2使通径规处于油管的中间位置;电源3、控制器4和驱动电机5位于外壳体1内侧且相互电连接,电源3为控制器4和驱动电机5供电,控制器4控制驱动电机5的启停;驱动电机5通过转轴8活动安装在外壳体1中可绕转轴8转动一定角度,驱动轮6安装在驱动电机5输出端上且伸出外壳体1,驱动电机5与转轴8连接处设有扭簧9,在扭簧9的作用下,驱动轮6始终保持向外伸出的趋势,这种设置保证了驱动轮6始终贴合油管内壁,为通径规的自行走提供驱动力。
检测结构7设有六组且呈圆周阵列设置在外壳体1上,外壳体1上设有与之对应的竖状槽101,检测结构7包括限位块701、光电开关705、滑块702和检测连杆704,限位块701和滑块702并排设置在竖状槽101中且二者通过压缩弹簧703连接,限位块701通过螺栓可拆卸安装在竖状槽101中,滑块702与竖状槽101滑动连接;检测连杆704由两段杆件铰接而成,铰接处安装有辅助轮706,一端与滑块702铰接,另一端与竖状槽101铰接;根据需检测油管的内径大小,将限位块701安装到相应位置,使六条检测连杆704组成最大圆的直径略小于油管的内径;光电开关705活动安装在限位块701和滑块702之间的竖状槽101内壁上且分别与电源3和控制器4电连接,电源3给光电开关705供电,控制器4接收光电开关705的电信号并计数。
作为本实用新型的一项优选实施例,本实施例与实施例一的不同点在于减少了扶正器2中弹性伸缩轮201的数量和检测结构7的数量,此设置优化了本装置的结构,节约了设备生产成本;本实施例还在检测连杆704的铰接处增设了辅助轮706,在进行检测时,检测结构7上的辅助轮706可以在油管内壁上滚动,此设计减少了检测结构7与油管内壁之间的摩擦,提升了本装置的工作效率。
实施例三
参照图1-2所示,一种自动化油管通径规,包括外壳体1、扶正器2、电源3、控制器4、驱动电机5、驱动轮6和检测结构7,外壳体1为圆筒结构,扶正器2设有两组分别固定安装在外壳体1的两端,扶正器2的外端设有半圆状的导引头10,参照图3所示,本实施例中的扶正器2由四组弹性伸缩轮201呈圆周阵列组成,扶正器2上的弹性伸缩轮201在内部弹簧的作用下可以始终紧贴油管内壁,扶正器2使通径规处于油管的中间位置;电源3、控制器4和驱动电机5位于外壳体1内侧且相互电连接,电源3为控制器4和驱动电机5供电,控制器4控制驱动电机5的启停;驱动电机5通过转轴8活动安装在外壳体1中可绕转轴8转动一定角度,驱动轮6安装在驱动电机5输出端上且伸出外壳体1,驱动电机5与转轴8连接处设有扭簧9,在扭簧9的作用下,驱动轮6始终保持向外伸出的趋势,这种设置保证了驱动轮6始终贴合油管内壁,为通径规的自行走提供驱动力。
检测结构7设有八组且呈圆周阵列设置在外壳体1上,外壳体1上设有与之对应的竖状槽101,检测结构7包括限位块701、光电开关705、滑块702和检测连杆704,限位块701和滑块702并排设置在竖状槽101中且二者通过压缩弹簧703连接,限位块701通过螺栓可拆卸安装在竖状槽101中,滑块702与竖状槽101滑动连接;检测连杆704由两段杆件铰接而成,一端与滑块702铰接,另一端与竖状槽101铰接;根据需检测油管的内径大小,将限位块701安装到相应位置,使八条检测连杆704组成最大圆的直径略小于油管的内径;光电开关705活动安装在限位块701和滑块702之间的竖状槽101内壁上且分别与电源3和控制器4电连接,电源3给光电开关705供电,控制器4接收光电开关705的电信号并计数。
作为本实用新型的一项优选实施例,本实施例与实施例一的不同点在于优化了本装置首尾端的结构;具体为在扶正器2的外端增设了半圆状的导引头10,在放置通径规时方便通径规对准油管口,使通径规的放置更为迅速,提升了检测的工作效率。
实施例四
参照图1-3所示,一种自动化油管通径规,包括外壳体1、扶正器2、电源3、控制器4、驱动电机5、驱动轮6和检测结构7,外壳体1为圆筒结构,扶正器2设有两组分别固定安装在外壳体1的两端,本实施例中的扶正器2由四组弹性伸缩轮201呈圆周阵列组成,扶正器2上的弹性伸缩轮201在内部弹簧的作用下可以始终紧贴油管内壁,扶正器2使通径规处于油管的中间位置;电源3、控制器4和驱动电机5位于外壳体1内侧且相互电连接,电源3为控制器4和驱动电机5供电,控制器4控制驱动电机5的启停;驱动电机5为大扭矩无刷电机,通过转轴8安装在外壳体1中并可绕转轴8转动一定角度,驱动轮6安装在驱动电机5输出端上且伸出外壳体1,驱动电机5与转轴8连接处设有扭簧9,在扭簧9的作用下,驱动轮6始终保持向外伸出的趋势,这种设置保证了驱动轮6始终贴合油管内壁,为通径规的自行走提供驱动力。
检测结构7设有八组且呈圆周阵列设置在外壳体1上,外壳体1上设有与之对应的竖状槽101,检测结构7包括限位块701、光电开关705、滑块702和检测连杆704,限位块701和滑块702并排设置在竖状槽101中且二者通过压缩弹簧703连接,限位块701通过螺栓可拆卸安装在竖状槽101中,滑块702与竖状槽101滑动连接;检测连杆704由两段杆件铰接而成,一端与滑块702铰接,另一端与竖状槽101铰接;根据需检测油管的内径大小,将限位块701安装到相应位置,使八条检测连杆704组成最大圆的直径略小于油管的内径;光电开关705活动安装在限位块701和滑块702之间的竖状槽101内壁上且分别与电源3和控制器4电连接,电源3给光电开关705供电,控制器4接收光电开关705的电信号并计数。
作为本实用新型的一项优选实施例,本实施例与实施例一的不同点在于:驱动电机5为大扭矩无刷电机,无刷电机具有可靠性高、无换向火花、机械噪声低等优点,并且无刷电机的维护成本低,寿命更长。
实施例五
参照图1-2所示,一种自动化油管通径规,包括外壳体1、扶正器2、电源3、控制器4、驱动电机5、驱动轮6和检测结构7,外壳体1为圆筒结构,扶正器2设有两组分别固定安装在外壳体1的两端,本实施例中的扶正器2由六组弹性伸缩轮201呈圆周阵列组成,扶正器2上的弹性伸缩轮201在内部弹簧的作用下可以始终紧贴油管内壁,扶正器2使通径规处于油管的中间位置;电源3、控制器4和驱动电机5位于外壳体1内侧且相互电连接,电源3为控制器4和驱动电机5供电,控制器4控制驱动电机5的启停;驱动电机5通过转轴8活动安装在外壳体1中可绕转轴8转动一定角度,驱动轮6安装在驱动电机5输出端上且伸出外壳体1,驱动电机5与转轴8连接处设有扭簧9,在扭簧9的作用下,驱动轮6始终保持向外伸出的趋势,这种设置保证了驱动轮6始终贴合油管内壁,为通径规的自行走提供驱动力。
检测结构7设有十组且呈圆周阵列设置在外壳体1上,外壳体1上设有与之对应的竖状槽101,检测结构7包括限位块701、光电开关705、滑块702和检测连杆704,限位块701和滑块702并排设置在竖状槽101中且二者通过压缩弹簧703连接,限位块701通过螺栓可拆卸安装在竖状槽101中,滑块702与竖状槽101滑动连接;检测连杆704由两段杆件铰接而成,一端与滑块702铰接,另一端与竖状槽101铰接;根据需检测油管的内径大小,将限位块701安装到相应位置,使十条检测连杆704组成最大圆的直径略小于油管的内径;光电开关705活动安装在限位块701和滑块702之间的竖状槽101内壁上且分别与电源3和控制器4电连接,电源3给光电开关705供电,控制器4接收光电开关705的电信号并计数。
作为本实用新型的一项优选实施例,本实施例与实施例一的不同点在于增加了扶正器2中弹性伸缩轮201的数量和检测结构7的数量,扶正器2中弹性伸缩轮201的增多可以提升其扶正效果,使通径规的移动更为稳定;而检测结构7的增加则可以覆盖更多的油管内壁,提升本实施例中通径规的检测效果。
本实用新型并不限于上述的实施方式,在本领域技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化,变化后的内容仍属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种自动化油管通径规,其特征在于:包括外壳体、扶正器、电源、控制器、驱动电机、驱动轮和检测结构,所述外壳体为圆筒结构,所述扶正器设有两组分别固定安装在外壳体的两端,所述扶正器由多组弹性伸缩轮呈圆周阵列组成;所述电源、控制器和驱动电机位于外壳体内侧且相互电连接,所述驱动电机通过转轴活动安装在外壳体中,所述驱动轮安装在驱动电机输出端上且伸出外壳体,所述驱动电机与转轴连接处设有扭簧;
所述检测结构设有多组且呈圆周阵列设置在外壳体上,所述外壳体上设有与之对应的竖状槽,所述检测结构包括限位块、光电开关、滑块和检测连杆,所述限位块和滑块并排设置在竖状槽中且二者通过压缩弹簧连接,所述限位块与竖状槽可拆卸连接,所述滑块与竖状槽滑动连接;所述检测连杆由两段杆件铰接而成,一端与滑块铰接,另一端与竖状槽铰接;所述光电开关活动安装在限位块和滑块之间的竖状槽内壁上且分别与电源和控制器电连接。
2.根据权利要求1所述的一种自动化油管通径规,其特征在于:所述扶正器中的弹性伸缩轮设有3-6组。
3.根据权利要求2所述的一种自动化油管通径规,其特征在于:所述扶正器中的弹性伸缩轮设有4组。
4.根据权利要求1所述的一种自动化油管通径规,其特征在于:所述检测结构设有5-10组。
5.根据权利要求4所述的一种自动化油管通径规,其特征在于:所述检测结构设有8组。
6.根据权利要求1所述的一种自动化油管通径规,其特征在于:所述驱动电机为大扭矩无刷电机。
7.根据权利要求1所述的一种自动化油管通径规,其特征在于:所述检测连杆的铰接处安装有辅助轮。
8.根据权利要求1所述的一种自动化油管通径规,其特征在于:所述扶正器的外端设有导引头,所述导引头为半球状。
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