一種石油鑽探用鑽管上下鑽臺的輸送機構及方法

2023-10-08 02:37:54 3

專利名稱：一種石油鑽探用鑽管上下鑽臺的輸送機構及方法
技術領域：
本發明屬於石油鑽探用設備領域，具體的講涉及一種石油鑽探用鑽管上下鑽臺的
輸送機構及方法。
背景技術：
隨著國民經濟發展，石油天然氣的需求量越來越大，這就要求勘探開發速度效率 需要提高，在鑽井鑽進過程中，需要不斷的增加鑽管，傳統的做法是，鑽管在鑽機前方的地 面兩側分套管和鑽杆分別排列，人工將絞車的鋼絲繩纏繞在鑽管一端，另一端纏繞麻繩由 人工牽引作為導向，絞車和人工相互配合將鑽管總地面牽引到錨道上，鬆開人工牽引導向
用的麻繩，由絞車將鑽管沿錨道經過坡道送至鑽臺。此時，需要鑽臺上的工人牽引吊卡將鑽 管卡住並提升，如是鑽杆就需要放置到小小鼠洞中進行接立杆等工序，完成後備用，如果是 套管就直接吊起至井眼位置進行下一步工序。 可見這種鑽杆、套管上下鑽臺工作都需要有人工配合採用鋼索引方式，自動化程 度低，露天作業多，受自然因素限制多，勞動強度大，效率低，存在安全隱患，已經不能滿足 鑽機提速的要求，某種程度上這種方式已經極大的阻礙了鑽進效率。

發明內容
本發明的目的是提供了一種能將鑽管從排管架輸送到鑽臺小鼠洞指定位置的機 械裝置及方法，從而到達提高工作效率、保證操作安全。
本發明的技術方案如下 —種石油鑽探用鑽管上下鑽臺的輸送機構，該機構包括排管架、傳送裝置及軌道， 所述排管架的出管端位於所述軌道的上方，所述傳送裝置包括傳送電機、傳送絞輪、傳送小 車、支撐臂、升降電機及舉升油缸，所述一對傳送絞輪布置在所述軌道的兩端，兩傳送絞輪 之間纏繞有傳送拉索，該拉索同時連接到所述傳送小車的動力軸上；所述支撐臂一端鉸接 在所述傳送小車上，另一端上設置有滑行從動輪，所述支撐臂由一對平行設置的支撐杆及 伸縮杆組成，所述支撐杆中空且兩支撐杆相對的內側開有導向槽，所述伸縮杆套裝在所述 支撐杆內，兩伸縮杆之間後端固定有橫截面為"L"形的提升板，前端設置有支撐件，所述支 撐杆兩端設置有提升絞輪，兩提升絞輪之間纏繞有提升拉索，該拉索同時連接到所述提升 板上；所述舉升油缸一端與所述傳送小車鉸接，另一端與所述支撐杆鉸接。
靠近所述滑行從動輪一端的所述支撐杆上設置有提升定位輪。
在所述伸縮杆前端的支撐件由 一對支撐錐輪組成。 所述傳送電機固定設置在所述軌道且傳送電機動力輸出端與所述其中一傳送絞 輪的轉動軸連接。 所述升降電機固定設置在所述支撐杆且升降電機動力輸出端與所述其中一提升 絞輪的轉動軸連接。 在所述橫截面為"L"形的提升板的其中一邊中部設置有限位柱。
該限位柱的設置保證當鑽管在豎直方向升降過程中，限位柱插入鑽管孔內對鑽管 起到限位的作用防止其下端便宜。 所述的石油鑽探用鑽管上下鑽臺輸送機構的輸送方法，該方法主要包括以下步 驟， (1)、將所述排管架上的鑽管滾入所述軌道上的傳送裝置上，其中鑽管落入所述支 撐臂的兩支撐杆之間並通過所述提升板的一邊及支撐件兩點支撐； (2)、啟動所述傳送電機帶動所述傳送拉索拉動所述傳送小車在所述軌道上行走， 此時傳送小車、支撐臂及舉升油缸整體向鑽臺移動； (3)、在所述傳送裝置穿過鑽臺坡道後控制舉升油缸當將所述支撐臂前端託起，前 進和託起同時進行直至鑽管前端穿入小鼠洞； (4)、在步驟3的基礎上，繼續帶動所述支撐臂前行並通過舉升油缸繼續舉升，此 時以支撐臂與傳送小車的鉸接點及鑽管與所述小鼠洞的接觸點兩點相對旋轉，直至鑽管穿 過小鼠洞； (5)、針對不同高度的鑽機鑽臺及不同規格的鑽杆，啟動升降電機帶動所述提升拉 索提升或放下伸縮杆及固定在伸縮杆上的提升板調整所述鑽管的高度，使鑽管上端從小鼠 洞露出鑽臺面的高度達到安放要求，在此同時通過傳送電機和舉升油缸的控制調節鑽管穿 出角度使其到達新老鑽機不同角度規定的要求。 在所述步驟5中，露出鑽臺面的高度過長時，通過正對小鼠洞下方地面開的調節 孔，調整升降電機釋放提升拉索使伸縮杆及提升板豎向支撐的鑽管落入調節孔內降低鑽管 露出鑽臺面的高度。 採用上述結構及方法，在有限的鑽臺空間中，充分利用鑽臺的底部空間，以及機械 化設備，實現了鑽管的傳送及收回(收回時按上述步驟的反向操作即可，具體的講鑽杆組 成的立杆從上往下穿過小鼠洞且下端落在所述支撐臂中的橫截面為"L"形的提升板上，松 開立杆中每節鑽杆之間的鎖扣，從最下端開始逐步將每根鑽杆通過傳送裝置反向送回排管 架)，提高了勞動效率，增加了安全性，減少了工人勞動強度，而且在不改變鑽機結構以及鑽 井工藝的前提下，極大地提高了鑽管輸送效率從而提高整個鑽井的效率。同時能夠適用於 老鑽機改造和新鑽機配套，適應性廣泛。 有益效果本發明操作簡單，通過機械一體化的設計將傳統的大量人工輔助搬運 工作，通過本方案將鑽具高效安全的從排管架輸送到了指定的小鼠洞位置，同時鑽管從小 鼠洞取用回收時採用上述機構按上述方法步驟反向操作完成即可。


本發明將通過例子並參照附圖的方式說明，其中 圖1本發明的結構示意圖； 圖2為本發明中傳送裝置與軌道的配合圖； 圖3為本發明中傳送裝置的仰視圖； 圖4為圖4的A-A方向剖視圖； 圖5為本發明的平面布置圖； 圖6為本發明中鑽管穿過小鼠洞運行狀態圖。
具體實施例方式
如圖1、2、3、4、5、6所示一種石油鑽探用鑽管上下鑽臺的輸送機構，該機構包括 排管架1、傳送裝置2及軌道3，所述排管架1的出管端位於所述軌道3的上方，所述傳送裝 置2包括傳送電機4、傳送絞輪5、傳送小車6、支撐臂7、升降電機8及舉升油缸10，所述一 對傳送絞輪5布置在所述軌道3的兩端，兩傳送絞輪5之間纏繞有傳送拉索9，該拉索9同 時連接到所述傳送小車6的動力軸上；所述支撐臂7—端鉸接在所述傳送小車6上，另一端 上設置有滑行從動輪11 ，所述支撐臂7由一對平行設置的支撐杆7a及伸縮杆7b組成，所述 支撐杆7a中空且兩支撐杆7a相對的內側開有導向槽7c，所述伸縮杆7b套裝在所述支撐杆 7a內，兩伸縮杆7b之間後端固定有橫截面為"L"形的提升板12，前端設置有支撐件7h，所 述支撐杆7a兩端設置有提升絞輪7d，兩提升絞輪7d之間纏繞有提升拉索7e，該拉索7e同 時連接到所述提升板12上；所述舉升油缸10 —端與所述傳送小車6鉸接，另一端與所述支 撐杆7a鉸接。 靠近所述滑行從動輪11 一端的所述支撐杆7a上設置有提升定位輪7f.
在所述伸縮杆7b前端的支撐件7h由一對支撐錐輪7g組成。 所述傳送電機4固定設置在所述軌道3且傳送電機4動力輸出端與所述其中一傳 送絞輪5的轉動軸連接。 所述升降電機8固定設置在所述支撐杆7a且升降電機8動力輸出端與所述其中 一提升絞輪7d的轉動軸連接。 在所述橫截面為"L"形的提升板12的其中一邊中部設置有限位柱18。 採用上述結構的石油鑽探用鑽管上下鑽臺輸送機構的輸送方法，該方法主要包括
以下步驟， 1、將所述排管架1上的鑽管15滾入所述軌道3上的傳送裝置2上，其中鑽管15落 入所述支撐臂7的兩支撐杆7a之間並通過所述提升板12的一邊及支撐件7h兩點支撐；
2、啟動所述傳送電機4帶動所述傳送拉索9拉動所述傳送小車6在所述軌道3上 行走，此時傳送小車6、支撐臂7及舉升油缸10整體向鑽臺16移動； 3、在所述傳送裝置2穿過鑽臺16坡道13後控制舉升油缸10當將所述支撐臂7 前端託起，前進和託起同時進行直至鑽管15前端穿入小鼠洞14 ; 4、在步驟3的基礎上，繼續帶動所述支撐臂7前行並通過舉升油缸10繼續舉升， 此時以支撐臂7與傳送小車6的鉸接點及鑽管15與所述小鼠洞14的接觸點兩點相對旋轉， 直至鑽管15穿過小鼠洞； 5、針對不同高度的鑽機鑽臺16及不同規格的鑽杆，啟動升降電機8帶動所述提升 拉索7e提升或放下伸縮杆7b及固定在伸縮杆7b上的提升板12調整所述鑽管15的高度， 使鑽管15上端從小鼠洞露出鑽臺16面的高度達到安放要求，在此同時通過傳送電機4和 舉升油缸10的控制調節鑽管15穿出角度使其到達規定滿足新老鑽機在鑽臺16上方不同 位置的要求。 在所述步驟5中，露出鑽臺16面的高度過長時，通過正對小鼠洞下方地面開的調 節孔17，調整升降電機8釋放提升拉索7e使伸縮杆7b及提升板12豎向支撐的鑽管15落 入調節孔17內降低鑽管15露出鑽臺16面的高度。
權利要求
一種石油鑽探用鑽管上下鑽臺的輸送機構，其特徵在於該機構包括排管架(1)、傳送裝置(2)及軌道(3)，所述排管架(1)的出管端位於所述軌道(3)的上方，所述傳送裝置(2)包括傳送電機(4)、傳送絞輪(5)、傳送小車(6)、支撐臂(7)、升降電機(8)及舉升油缸(10)，所述一對傳送絞輪(5)布置在所述軌道(3)的兩端，兩傳送絞輪(5)之間纏繞有傳送拉索(9)，該拉索(9)同時連接到所述傳送小車(6)的動力軸上；所述支撐臂(7)一端鉸接在所述傳送小車(6)上，另一端上設置有滑行從動輪(11)，所述支撐臂(7)由一對平行設置的支撐杆(7a)及伸縮杆(7b)組成，所述支撐杆(7a)中空且兩支撐杆(7a)相對的內側開有導向槽(7c)，所述伸縮杆(7b)套裝在所述支撐杆(7a)內，兩伸縮杆(7b)之間後端固定有橫截面為「L」形的提升板(12)，前端設置有支撐件(7h)，所述支撐杆(7a)兩端設置有提升絞輪(7d)，兩提升絞輪(7d)之間纏繞有提升拉索(7e)，該拉索(7e)同時連接到所述提升板(12)上；所述舉升油缸(10)一端與所述傳送小車(6)鉸接，另一端與所述支撐杆(7a)鉸接。
2. 根據權利要求1所述的一種石油鑽探用鑽管上下鑽臺的輸送機構，其特徵在於靠 近所述滑行從動輪(11) 一端的所述支撐杆(7a)上設置有提升定位輪(7f)。
3. 根據權利要求1或2所述的一種石油鑽探用鑽管上下鑽臺的輸送機構，其特徵在於 在所述伸縮杆(7b)前端的支撐件(7h)由一對支撐錐輪(7g)組成。
4. 根據權利要求1所述的一種石油鑽探用鑽管上下鑽臺的輸送機構，其特徵在於所 述傳送電機(4)固定設置在所述軌道(3)且傳送電機(4)動力輸出端與所述其中一傳送絞 輪(5)的轉動軸連接。
5. 根據權利要求1所述的一種石油鑽探用鑽管上下鑽臺的輸送機構，其特徵在於所 述升降電機(8)固定設置在所述支撐杆(7a)且升降電機(8)動力輸出端與所述其中一提 升絞輪(7d)的轉動軸連接。
6. 根據權利要求1所述的一種石油鑽探用鑽管上下鑽臺的輸送機構，其特徵在於在 所述橫截面為"L"形的提升板(12)的其中一邊中部設置有限位柱(18)。
7. —種採用如權利要求1所述的石油鑽探用鑽管上下鑽臺輸送機構的輸送方法，其特 徵在於該方法主要包括以下步驟，(1) 、將所述排管架(1)上的鑽管滾入所述軌道(3)上的傳送裝置(2)上，其中鑽管落 入所述支撐臂(7)的兩支撐杆(7a)之間並通過所述提升板(12)的一邊及支撐件(7h)兩 點支撐；(2) 、啟動所述傳送電機(4)帶動所述傳送拉索(9)拉動所述傳送小車(6)在所述軌道(3) 上行走，此時傳送小車(6)、支撐臂(7)及舉升油缸(10)整體向鑽臺移動；(3) 、在所述傳送裝置(2)穿過鑽臺坡道(13)後控制舉升油缸(10)當將所述支撐臂 (7)前端託起，前進和託起同時進行直至鑽管前端穿入小鼠洞(14);(4) 、在步驟3的基礎上，繼續帶動所述支撐臂(7)前行並通過舉升油缸(10)繼續舉 升，此時以支撐臂(7)與傳送小車(6)的鉸接點及鑽管與所述小鼠洞(14)的接觸點兩點相 對旋轉，直至鑽管穿過小鼠洞(14);(5) 、針對不同高度的鑽機鑽臺及不同規格的鑽杆，啟動升降電機(8)帶動所述提升拉 索(7e)提升或放下伸縮杆(7b)及固定在伸縮杆(7b)上的提升板(12)調整所述鑽管的高 度，使鑽管上端從小鼠洞露出鑽臺面的高度達到安放要求，在此同時通過傳送電機(4)和舉升油缸(10)的控制調節鑽管穿出角度使其到達新老鑽機不同角度規定的要求。
8.根據權利要求7所述的一種採用如權利要求1所述的石油鑽探用鑽管上下鑽臺輸送 機構的輸送方法，其特徵在於在所述步驟5中，露出鑽臺面的高度過長時，通過正對小鼠 洞下方地面開的調節孔(17)，調整升降電機(8)釋放提升拉索(7e)使伸縮杆(7b)及提升 板(12)豎向支撐的鑽管落入調節孔(17)內降低鑽管露出鑽臺面的高度。
全文摘要
本發明公開了一種石油鑽探用鑽管上下鑽臺的輸送機構，該機構包括排管架(1)、傳送裝置(2)及軌道(3)，通過排管架(1)、傳送裝置(2)及軌道(3)的配合完成對鑽管從排管位置向鑽臺小鼠洞的輸送。本發明操作簡單，通過機械一體化的設計將傳統的大量人工輔助搬運工作，通過本方案將鑽具高效安全的從自動排管架輸送到了指定的小鼠洞位置，同時鑽管從小鼠洞取用回收時採用上述機構按上述方法步驟反向操作完成即可。
文檔編號E21B19/14GK101787860SQ20101012116
公開日2010年7月28日 申請日期2010年1月27日 優先權日2010年1月27日
發明者劉春全, 李斌, 李陽, 梁俊萍, 鄧豔, 黃可唯 申請人:成都世唯科技有限公司