CN213898893U - 一种钻修井设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种钻修井设备，包括用于扶持钻杆在井口与立根盒之间移动的机械手装置和用于对所述钻杆定位的导向装置，所述导向装置包括相互连接的第一挡杆组件和第二挡杆组件，所述第一挡杆组件与所述第二挡杆组件连接处的一侧形成有钻杆抓取位。本实用新型中的钻修井设备，增设导向装置，并在导向装置的第一挡杆组件和第二挡杆组件的连接处形成钻杆抓取位，使得在送管工况时，在外力及自重的作用下，每个钻杆都从立根盒离开后首先被导向到钻杆抓取位，以便机械手装置能统一在钻杆抓取位准确抓取钻杆，提高了机械手装置抓取钻杆的准确度及作业效率。

Description

一种钻修井设备

技术领域

本实用新型涉及油田钻机设备技术领域，具体而言，涉及一种钻修井设备。

背景技术

随着科学技术的进步，钻修井自动化设备也得到了不断的发展，实现对钻修井作业提速提效、降低人工成本、减轻劳动力等的目的。但现有的石油钻修井自动化装备中，在起钻时机械手依次扶持钻杆从井口排放至立根盒，及下钻时机械手依次从立根盒扶持钻杆移动到井口，机械手多为液压驱动，重复定位精度较差，且由于每根钻杆安放在立根盒内的位置不同，在送管工况中易造成机械手无法从立根盒准确抓取钻杆的现象。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是钻修井自动化设备机械手在送管工况中无法准确且高效抓取钻杆。

为解决上述问题中的至少一个方面，本实用新型提供一种钻修井设备，包括用于扶持钻杆在井口与立根盒之间移动的机械手装置和用于对所述钻杆定位的导向装置，所述导向装置包括相互连接的第一挡杆组件和第二挡杆组件，所述第一挡杆组件与所述第二挡杆组件连接处的一侧形成有钻杆抓取位。

优选地，所述第一挡杆组件包括第一挡杆和用于支撑所述第一挡杆的第一连接座，所述第二挡杆组件包括第二挡杆和用于支撑所述第二挡杆的第二连接座。

优选地，所述第一挡杆和所述第二挡杆上均设有缓冲垫。

优选地，所述第一连接座和所述第二连接座均设有高度调节结构。

优选地，所述第一挡杆组件与所述第二挡杆组件连接的方式为活动连接。

优选地，所述井口和所述立根盒分别位于所述机械手装置的前后两侧，所述导向装置位于所述机械手装置和所述立根盒之间，所述井口的上方设有用于吊动所述钻杆的游车大钩，所述钻杆抓取位位于所述第一挡杆组件与所述第二挡杆组件连接处的后侧。

优选地，所述第一挡杆组件包括左挡杆组件和右挡杆组件，所述左挡杆组件和所述右挡杆组件分别与所述第二挡杆组件连接并形成两个所述钻杆抓取位。

优选地，所述第二挡杆组件为U型结构或V型结构，所述第二挡杆组件的两端分别与所述左挡杆组件和所述右挡杆组件连接。

优选地，所述第一挡杆组件与所述第二挡杆组件后侧连接处的夹角小于180°。

优选地，所述机械手装置包括机械手、滑车和滑轨，所述滑车用于承载所述机械手，所述滑轨与所述滑车滑动配合，实现所述滑车带动所述机械手在所述滑轨上左右移动。

相对于现有技术，本实用新型中的钻修井设备，增设导向装置，并在导向装置的第一挡杆组件和第二挡杆组件的连接处形成钻杆抓取位，使得在送管工况时，在外力及自重的作用下，每个钻杆都从立根盒离开后首先被导向到钻杆抓取位，以便机械手装置能统一在钻杆抓取位准确抓取钻杆，提高了机械手装置抓取钻杆的准确度及作业效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述的导向装置的结构图；

图2为本实用新型实施例所述的钻修井设备的结构图；

图3为本实用新型实施例所述的钻修井设备的结构示意图。

附图标记说明：

1-井口，2-立根盒，3-机械手装置，31-机械手，32-滑车，33-滑轨，4-导向装置，41-第一挡杆组件，411-第一挡杆，412-第一连接座，413-左挡杆组件，414-右挡杆组件，42-第二挡杆组件，421-第二挡杆，422-第二连接座，43-钻杆抓取位，44-缓冲垫。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

除非另作定义，本文使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内普通技术人员所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同物，而不排除其他元件或者物件。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实用新型的实施例的附图中设置有坐标系XYZ，其中X轴的正向代表左方，X轴的反向代表右方，Y轴的正向代表前方，Y轴的反向代表后方，Z轴的正向代表上方，Z轴的反向代表下方。

此外在本实用新型的描述中，应当说明的是，在本实用新型的实施例中所提到的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，并不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实用新型实施例提供了一种钻修井设备，结合图1至图3所示，包括用于扶持钻杆(图中未标示)在井口1与立根盒2之间移动的机械手装置3和用于对所述钻杆定位的导向装置4，所述导向装置4包括相互连接的第一挡杆组件41和第二挡杆组件42，所述第一挡杆组件41与所述第二挡杆组件42连接处的一侧形成有钻杆抓取位43。

其中，在钻修井设备工作的过程中主要包含排管工况和送管工况，排管工况时，主要是将井口1内的钻杆移动到立根盒2内，送管工况时，主要是将立根盒2内的钻杆移动到井口1内；由于钻杆的长度较长，为了防止钻杆晃动，在钻杆的移动过程中需要利用机械手装置3进行扶持。

井口1和立根盒2一般分别位于机械手装置3的两侧，由于立根盒2具有多个用于摆放钻杆的凹槽，一个钻杆摆放在一个凹槽内，凹槽在立根盒2内依次排布，钻杆摆放在凹槽内时垂直于地面，因此每个钻杆在立根盒2内的位置均不同，若在送管工况时直接利用机械手装置3的机械手31从立根盒2处夹持钻杆进行移动，容易出现机械手31无法准确夹持钻杆的情况，导致送管工况无法顺利进行。

因此，设置导向装置4来预先将钻杆从立根盒2逐一搬运到钻杆抓取位43，使得机械手31每次都能从钻杆抓取位43准确抓取住钻杆；其中第一挡杆组件41与第二挡杆组件42之间靠近钻杆抓取位43一侧的夹角小于180°，在送管工况时，位于立根盒2内的钻杆在离开立根盒2时会受到一个朝向钻杆抓取位43方向的外力，即使当钻杆首先被移动到导向装置4的第一挡杆组件41或第二挡杆组件42时，钻杆会因外力作用从第一挡杆组件41或第二挡杆组件42滑动到钻杆抓取位43。除此之外，当钻杆首先被移动到导向装置4的第一挡杆组件41或第二挡杆组件42时，也可通过人为推动钻杆倒向钻杆抓取位43，从而确保每个钻杆都能移动到钻杆抓取位43。第一挡杆组件41或第二挡杆组件42相互连接后可以呈X型或V型。

本实施例中的钻修井设备，增设导向装置4，并在导向装置4的第一挡杆组件41和第二挡杆组件42的连接处形成钻杆抓取位43，使得在送管工况时，在外力及自重的作用下，每个钻杆都从立根盒2离开后首先被导向到钻杆抓取位43，以便机械手装置3能统一在钻杆抓取位43准确抓取钻杆，提高了机械手装置3抓取钻杆的准确度及作业效率。

优选地，如图1所示，所述第一挡杆组件41包括第一挡杆411和用于支撑所述第一挡杆411的第一连接座412，所述第二挡杆组件42包括第二挡杆421和用于支撑所述第二挡杆421的第二连接座422。

其中，第一挡杆411的数量可以选用两个，两个第一挡杆411上下平行设置，第一连接座412用于连接两个第一挡杆411，并支撑在地面上；第一连接座412的数量也可为多个，多个第一连接座412均垂直于第一挡杆411间隔设置，以便实现对第一挡杆411的牢固支撑。同理，第二挡杆421的数量也可选用两个，两个第二挡杆421上下平行设置，第二连接座422用于连接两个第二挡杆421，并支撑在地面上；第二连接座422的数量也可为多个，多个第二连接座422均垂直于第二挡杆421间隔设置，以便实现对第二挡杆421的牢固支撑。第一挡杆411和第二挡杆421可以为方管型，也可以为圆管型，具体选择可根据设计需要进行设计。

本实施例中的钻修井设备，导向装置4的结构简单，改造成本低，有助于大范围推广。

优选地，如图1所示，所述第一挡杆411和所述第二挡杆421上均设有缓冲垫44。

其中，缓冲垫44设置在靠近钻杆抓取位43的一侧的第一挡杆411和第二挡杆421上，缓冲垫44优先选用光滑且吸震效果好的树脂材料，如聚氨酯材质，吸震效果好能缓解钻杆撞击到第一挡杆411或第二挡杆421上的冲击力，以及材质光滑能确保落在第一挡杆411或第二挡杆421上的钻杆能顺利滑向钻杆抓取位43。

本实施例中的钻修井设备，在挡杆上增设缓冲垫44，有助于缓解钻杆撞击导向装置4的冲击力，也能有助于钻杆的导向，使得钻杆能顺利移动到钻杆抓取位43。

优选地，如图1所示，所述第一连接座412和所述第二连接座422均设有高度调节结构。

其中，高度调节结构包括插销和多个与插销配合的第一定位孔和一个第二定位孔，第一连接座412和第二连接座422均包括内套筒和套接在内套筒外侧的外套筒，多个第一定位孔间隔垂直设置在外套筒上，第二定位孔设置在内套筒上，多个第一定位孔择一与插销及第二定位孔进行配合，通过插销与不同位置的第一定位孔进行配合实现第一连接座412或第二连接座422的高度调整，通过第一连接座412或第二连接座422的高度调节实现第一挡杆411或第二挡杆421的高度调整，从而使得导向装置4能适应不同长度的钻杆使用。

优选地，如图1所示，所述第一挡杆组件41与所述第二挡杆组件42连接的方式为活动连接。

其中，该活动连接的方式具体可为铰接连接，即第一挡杆411与第二挡杆421相互铰接连接，通过移动第一连接座412或第二连接座422的位置，实现调整两个档杆组件之间的夹角，从而使得对钻杆的导向效果达到最佳。

优选地，结合图1和图3所示，所述井口1和所述立根盒2分别位于所述机械手装置3的前后两侧，所述导向装置4位于所述机械手装置3和所述立根盒2之间，所述井口1的上方设有用于吊动所述钻杆的游车大钩，所述钻杆抓取位43位于所述第一挡杆组件41与所述第二挡杆组件42连接处的后侧。

其中，由于钻杆的质量较大且长度较长，一般需要游车大钩吊挂钻杆，再由机械手31扶持的钻杆，实现移动，当将游车大钩设于井口1的上方时，在游车大钩吊挂钻杆时，钻杆将受到一个朝向井口方向的牵引力；在送管工况时，位于立根盒2内的钻杆被游车大钩吊起时，钻杆在受到自身重力及游车大钩的牵引力的作用下会落到导向装置4上，使得钻杆落入钻杆抓取位43。

本实施例中的钻修井设备，设计游车大钩、井口1、机械手装置3、导向装置4及立根盒2的相互位置，能充分利用游车大钩的牵引力和钻杆的自身重力来实现在送管工况时钻杆能快速的落入钻杆抓取位43，节省了在送管工况时机械手31缓慢扶持钻杆到钻杆抓取位43的操作过程，从而提高了整体的工作效率。

优选地，结合图1和图3所示，所述第一挡杆组件41包括左挡杆组件413和右挡杆组件414，所述左挡杆组件413和所述右挡杆组件414分别与所述第二挡杆组件42连接并形成两个所述钻杆抓取位43。

其中，每个钻杆抓取位43对应一个立根盒2，两个立根盒2分别位于第二挡杆组件42的左右两侧，在送管工况时，位于左侧立根盒2内的钻杆被移动到左侧的钻杆抓取位43，位于右侧立根盒2内的钻杆被移动到右侧的钻杆抓取位43。

本实施例中的钻修井设备，设置两个钻杆抓取位43，有助于导向装置4在钻杆较多的场地应用。

优选地，结合图1和图3所示，所述第二挡杆组件42为U型结构或V型结构，所述第二挡杆组件42的两端分别与所述左挡杆组件413和所述右挡杆组件414连接。

其中，左挡杆组件413的第一挡杆411的一端与第二挡杆421的一端连接，右挡杆组件414的第一挡杆411的一端与第二挡杆421的另一端连接，使得两个钻杆抓取位43能相互间隔一定的距离；U型结构或V型结构的第二挡杆组件42的开口朝向机械手装置3，机械手31能从U型结构或V型结构的开口下沉到地面。

本实施例中的钻修井设备，将第二挡杆组件42设计为U型结构或V型结构，使得两个钻杆抓取位43相互间隔一定的距离，以便机械手31放置在两个钻杆抓取位43之间，防止机械手31摆放的位置与钻杆抓取位43干涉；且这样设计的导向装置4，使得钻修井设备的整体结构排布更加紧凑，节约用地面积。

优选地，结合图1和图3所示，所述第一挡杆组件41与所述第二挡杆组件42后侧连接处的夹角小于180°，以便送管工况时滑动过来的钻杆能稳定在钻杆抓取位43。

优选地，由于机械手31不工作(或不使用)时，需要偏离过道中心，避开猫道，避免猫道上杆工况与机械手31干涉，因此结合图2和图3所示，所述机械手装置3包括机械手31、滑车32和滑轨33，所述滑车32用于承载所述机械手31，所述滑轨33与所述滑车32滑动配合，实现所述滑车32带动所述机械手31在所述滑轨33上左右移动。

其中，机械手31包括回转转台、五连杆伸缩臂架和抓手，五连杆伸缩臂架的伸缩驱动由伺服电机控制，使得五连杆伸缩臂架能精准的伸展与缩回；除此之外，五连杆伸缩臂架的伸缩驱动还可由电液推杆驱动、油缸或其他直线驱动执行器。

滑车32包括相互配合的行走驱动件、回转驱动件、复合滚轮和齿轮齿条等，并通过行走驱动件、回转驱动件、复合滚轮和齿轮齿条实现在滑轨33上往复运动，实现给排管工况时钻杆移动到立根盒2的过程让位，以及给猫道上杆工况进行避让。

本实施例中的钻修井设备的工作过程如下：

送管工况时，立于立根盒2内的钻杆，由井口1上方的游车大钩作用上提后，钻杆结合自重作用“单摆”运动到导向装置4的第一挡杆组件41或第二挡杆组件42，钻杆与导向装置4的挡杆碰撞后，通过缓冲垫44吸震并滑落到钻杆抓杆位43；机械手31再运动到钻杆抓杆位43，抓取钻杆并扶持钻杆送到井口1，完成送管工况全流程。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种钻修井设备，其特征在于，包括用于扶持钻杆在井口(1)与立根盒(2)之间移动的机械手装置(3)和用于对所述钻杆定位的导向装置(4)，所述导向装置(4)包括相互连接的第一挡杆组件(41)和第二挡杆组件(42)，所述第一挡杆组件(41)与所述第二挡杆组件(42)连接处的一侧形成有钻杆抓取位(43)。

2.根据权利要求1所述的钻修井设备，其特征在于，所述第一挡杆组件(41)包括第一挡杆(411)和用于支撑所述第一挡杆(411)的第一连接座(412)，所述第二挡杆组件(42)包括第二挡杆(421)和用于支撑所述第二挡杆(421)的第二连接座(422)。

3.根据权利要求2所述的钻修井设备，其特征在于，所述第一挡杆(411)和所述第二挡杆(421)上均设有缓冲垫(44)。

4.根据权利要求2所述的钻修井设备，其特征在于，所述第一连接座(412)和所述第二连接座(422)均设有高度调节结构。

5.根据权利要求1所述的钻修井设备，其特征在于，所述第一挡杆组件(41)与所述第二挡杆组件(42)连接的方式为活动连接。

6.根据权利要求1所述的钻修井设备，其特征在于，所述井口(1)和所述立根盒(2)分别位于所述机械手装置(3)的前后两侧，所述导向装置(4)位于所述机械手装置(3)和所述立根盒(2)之间，所述井口(1)的上方设有用于吊动所述钻杆的游车大钩，所述钻杆抓取位(43)位于所述第一挡杆组件(41)与所述第二挡杆组件(42)连接处的后侧。

7.根据权利要求6所述的钻修井设备，其特征在于，所述第一挡杆组件(41)包括左挡杆组件(413)和右挡杆组件(414)，所述左挡杆组件(413)和所述右挡杆组件(414)分别与所述第二挡杆组件(42)连接并形成两个所述钻杆抓取位(43)。

8.根据权利要求7所述的钻修井设备，其特征在于，所述第二挡杆组件(42)为U型结构或V型结构，所述第二挡杆组件(42)的两端分别与所述左挡杆组件(413)和所述右挡杆组件(414)连接。

9.根据权利要求6所述的钻修井设备，其特征在于，所述第一挡杆组件(41)与所述第二挡杆组件(42)后侧连接处的夹角小于180°。

10.根据权利要求1-9任一项所述的钻修井设备，其特征在于，所述机械手装置(3)包括机械手(31)、滑车(32)和滑轨(33)，所述滑车(32)用于承载所述机械手(31)，所述滑轨(33)与所述滑车(32)滑动配合，实现所述滑车(32)带动所述机械手(31)在所述滑轨(33)上左右移动。

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