帶小型動力水龍頭煤層氣鑽修的製造方法
2023-09-24 05:00:25
帶小型動力水龍頭煤層氣鑽修的製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及煤層氣井的大、小修及帶壓修井作業設備，即帶小型動力水龍頭煤層氣鑽修機。它包括汽車底盤，車載絞車、井架上體和井架下體。井架下體旁邊豎立連接有導軌，導軌上滑動連接有動力水龍頭，動力水龍頭下端連接有鑽杆。修井機採用底盤發動機取力和液力變速器驅動，經傳動軸傳遞到角傳動箱、鏈條箱、絞車滾筒和遊吊系統，完成修井的起下作業。修井機分動箱配大功率液壓泵，驅動由遊車懸持的動力頭馬達旋轉並沿井架內導軌滑道向下進給，進行套銑、磨銑、鑽水泥塞等大修作業。具有鑽進效率高特點。
【專利說明】帶小型動力水龍頭煤層氣鑽修機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及煤層氣井的大、小修及帶壓修井作業設備，即帶小型動力水龍頭煤層氣鑽修機。
【背景技術】
[0002]在已有技術中，修井機大修作業需旋轉鑽杆，傳統作業方式是採用機械或液壓轉盤實現旋轉功能，轉盤帶動方鑽杆旋轉，下接鑽杆鑽進，方鑽杆上部由水龍頭懸持。每次接鑽杆時，都要先卸下方鑽杆和水龍頭，放到鼠洞中，接好鑽杆後再接上水龍頭和方鑽杆，才能繼續作業，工序繁瑣，效率低下。動力水龍頭包括提環、鵝頸管、盤根裝置、箱體、中心管、接頭等組成。動力水龍頭懸掛在修井機井架大鉤上，提供旋轉動力。如果用動力水龍頭替代液壓轉盤，將是重大改進，會提高工作效率。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的是針對上述不足而提供一種用小型動力水龍頭替代液壓轉盤並以此適應的帶小型動力水龍頭煤層氣鑽修機，具有接鑽杆方便，省時省力，工作效率高，導軌與滑車起導向作用並可承受反扭矩的特點。
[0004]本實用新型的技術解決方案是:帶小型動力水龍頭煤層氣鑽修機，包括包括汽車底盤、絞車、井架上體、井架下體等。井架下體旁邊豎立連接有導軌，導軌上滑動連接有動力水龍頭，動力水龍頭下端接有鑽杆。
[0005]所述的導軌由兩段組成，在連接處每段導軌端部兩側都有外翹連接耳，上下連接耳搭接重合處通過銷軸鉸接。
[0006]所述的動力水龍頭包括箱體，箱體上有進水接頭,箱體內中心有空心主軸,空心主軸上有被動齒輪，該被動齒輪與箱體內兩臺液壓馬達輸出軸上的主動齒輪連接，液壓馬達在空心主軸兩側各一臺；空心主軸上端與進水接頭連接，空心主軸下端通過轉換接頭與鑽杆連接。
[0007]修井機採用底盤發動機取力和液力變速器驅動，經傳動軸傳遞到角傳動箱、鏈條箱、絞車滾筒和遊吊系統，完成修井的起下作業。修井機分動箱安裝有大功率液壓泵，驅動由遊車懸持的動力頭馬達旋轉並沿井架內導軌滑道向下進給，進行套銑、磨銑、鑽水泥塞等大修作業。
[0008]動力水龍頭鑽進系統主要功能是鑽井水龍頭與鑽井馬達功能組合，安裝於井架內部空間由遊車懸持的頂部驅動鑽進系統，從井架空間上部直接旋轉鑽柱，可完成旋轉鑽進、倒劃眼、循環鑽井液、接鑽杆(單根)等。頂驅鑽進系統取代了傳統的轉盤、驅動轉盤箱及複雜的分動、傳動系統等，是一種高集成度的機械化裝置。該機適於_18°C?45°C環境溫度下工作。
[0009]本實用新型的優點是:1、直接採用鑽杆鑽進，節省了每次接鑽杆需拆卸方鑽杆和水龍頭的時間，提高了鑽進效率。2、鑽進速度高，起下鑽速度快，快速便捷，安全可靠。3、起下鑽時，頂驅鑽進系統可在任意高度立即循環鑽井液，實行倒劃眼起鑽和劃眼下鑽，大大減少卡鑽事故。3、導軌與滑車起導向作用並可承受反扭矩。
[0010]下面將結合附圖對本實用新型的實施方式作進一步詳細描述。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是井架結構簡圖。
[0012]圖2是圖1側面結構簡圖。
[0013]圖3是導軌連接結構簡圖。
[0014]圖4是動力水龍頭結構簡圖。
[0015]圖5是圖4側面結構簡圖。
[0016]圖6是動力水龍頭液壓原理圖。
[0017]圖7是本實用新型結構簡圖。
【具體實施方式】
[0018]參見圖1 一 7，零部件名稱如下:井架上體1，井架下體2，導軌3，動力水龍頭4，鑽杆5，連接耳6，銷軸7，箱體8，進水接頭9，空心主軸10，被動齒輪11，液壓馬達12，主動齒輪13，壓帽14，軸承15，汽車底盤16。
[0019]參見圖1、2，煤層氣井小型動力水龍頭用抗扭振井架，包括井架上體I和井架下體2，井架下體2旁邊豎立連接有導軌3，導軌3上滑動連接有動力水龍頭4，動力水龍頭4下端連接有鑽杆5 ；
[0020]參見圖3，所述的導軌3由兩段組成，非作業時候折靠在井架上，便於運輸。在連接處每段導軌端部兩側都有外翹連接耳6，上下連接耳6搭接重合處通過銷軸7鉸接。折靠時，取下右邊銷軸7,以左邊銷軸7為轉軸進行摺疊。
[0021]參見圖4、5，所述的動力水龍頭4包括箱體8,箱體8上有進水接頭9,箱體8內中心有空心主軸10，空心主軸10上有被動齒輪11，該被動齒輪11與箱體8內兩臺液壓馬達12輸出軸上的主動齒輪13連接，液壓馬達12在空心主軸10兩側各一臺；空心主軸10上端與進水接頭9連接，空心主軸10下端通過轉換接頭與鑽杆5連接。
[0022]參見圖6，兩個液壓馬達12可以實現串聯(不需要大的扭矩)和並聯(需要大的扭矩)作業，即兩個檔位。可以實現正轉和反轉。
[0023]井架主要技術參數
[0024]額定鉤載:400kN。
[0025]最大鉤載:675kN。
[0026]井架高度:21 m。
[0027]井架內動力頭有效行程16.5 m。
[0028]承受最大扭矩12 kN m。
[0029]主要部件:井架上體1、井架下體2、井架鎖緊裝置、井架底座、天車、遊車、導軌3(單導軌滑道)、反扭矩梁、泥漿立管、高壓膠管吊架。
[0030]主要結構:井架用於安放天車、懸掛遊車、大鉤、單導軌滑道，承扭梁等，應有足夠的承載能力和抗扭振能力。
[0031]修井機的井架一般為車裝桅型輕便井架，雙節套裝結構，作業時向井口方向傾斜4.5°，需靠繃繩定位。移運時，上節縮入下節內，整個井架平放在修井機前、後支架上。整體起落由起升液缸實現，二節井架的伸縮由伸縮液缸完成。
[0032]井架承受的荷載主要有恆載、大鉤荷載、工作繩載荷、風載、繃繩荷載、安裝荷載及特殊載荷、反扭矩等。
[0033]井架整體移運是平放在運載車的前、後支架上，作業前靠液壓缸和伸縮液缸將井架起升安裝在固定位置，因此井架在滿足修井過程中最大負荷能力的同時，必須有足夠的整體剛度，有儘可能小的重量和外形尺寸，有便於拆裝、移運和維修的結構。
[0034]動力水龍頭主要技術參數:
[0035]額定鉤載400 kN。
[0036]最大鉤載600 kN。
[0037]最大扭矩12 kN m。
[0038]最高轉速l20r/min。
[0039]動力水龍頭主要部件和功能:
[0040]1、液壓馬達12，箱體8、空心主軸10 (中心軸)、衝管總成、被動齒輪11、液壓馬達
12、主動齒輪13、密封組件、提環、提環銷、進水接頭9 (鵝頸管)、轉換接頭、電磁換向閥、液壓站等。
[0041 ] 2、驅動鑽柱旋轉,旋緊或鬆開鑽柱螺紋。
[0042]動力水龍頭主要工作原理:
[0043]液壓馬達12驅動齒輪副(主動齒輪13、被動齒輪11)帶動空心主軸10旋轉，鑽杆通過轉換接頭連接在空心主軸10上。
[0044]空心主軸10是空心結構，其上部經衝管與鵝頸管相連，內部可流過泥漿以冷卻傳動箱潤滑油、鑽頭、及返出鑽屑。提環則與鑽井遊車相連，控制動力水龍頭上、下移動。
[0045]下鑽操作:
[0046]1、人工將第一根鑽杆和鑽頭用鏈鉗連接緊固好後，移動至井口相應位置。
[0047]2、開動絞車下放動力頭至吊卡接近單根鑽柱。
[0048]3、開動絞車起升動力頭提鑽杆到足夠高度，對井眼中心，下入井中。
[0049]4、用盤式剎車控制鑽進速度，進行鑽進作業。
[0050]5、鑽杆鑽進接近尾部時，停機，使氣動卡盤卡住鑽杆，啟動動力頭反轉，卸開鑽杆與動力頭的連接。
[0051]6、稍稍提起動力頭，再次起吊一根鑽杆至一定高度，對井眼中心，對扣，開動液壓大鉗上扣直至上緊；稍稍下放動力頭並啟動，旋緊鑽杆上部螺紋，鬆開卡盤，繼續進行鑽進作業。
[0052]重複上述操作，直至鑽進工作全部結束。
[0053]起鑽操作:
[0054]1、上提鑽具，露出一段鑽杆，用卡盤將鑽柱坐在井口上。
[0055]2、啟動動力頭反轉,卸開鑽杆上部螺紋,啟動絞車提升動力頭。
[0056]3、用卸扣液缸崩松接頭絲扣，用大鉗卸扣。
[0057]4、下放動力頭，移鑽杆入鑽杆盒。
[0058]5、起下一根鑽杆，重複上述操作，構成一個起鑽循環，一直將井中鑽柱全部起出為止。動力頭下端轉換接頭螺紋與鑽杆螺紋連接，提出鑽杆柱。
[0059]參見圖7，修井機採用陝汽斯太爾6*4汽車底盤16、分動箱、液力變速器(3正檔、I倒檔)、角傳動箱、絞車、井架上體1，井架下體2、遊車大鉤、液、氣路系統、儀表及電氣系統、動力水龍頭4、導軌3 (單軌滑道)、輕便工作檯、送鉗裝置、加壓系統、冷卻系統等。
[0060]大修作業:遊車懸持動力水龍頭4，沿導軌3自由上下移動。
[0061]主要特點:
[0062]1.整機前後橋荷分配合理，移運速度快(最高80km/h)，通過性好，具有優越的行駛性能。
[0063]2.底盤發動機裝機功率大，所配法士特9檔變速箱具有爬坡檔，適合於山區公路。
[0064]3.車尾部近井口處配有可伸縮的輔助千斤，增強了支撐寬度，確保井架作業穩定性。
[0065]4.井架下部主千斤採用液壓升降底座，可減輕操作者勞動強度。
[0066]5.修井作業各種監控儀表、指重儀、報警儀、操作閥、照明開關等全部設計在司鑽控制臺上，由司鑽集中操作、監控。
[0067]6.絞車採用液壓盤式剎車，可遠程操控、安全可靠。
[0068]7.採用小型動力水龍頭4進行旋轉作業，安全、高效。
[0069]上面描述，只是本實用新型的【具體實施方式】，各種舉例說明不對本實用新型的實質內容構成限制。
【權利要求】
1.一種帶小型動力水龍頭煤層氣鑽修機，包括汽車底盤(16)、絞車、井架上體(I)、井架下體(2)，其特徵在於井架下體(2)旁邊豎立連接有導軌(3)，導軌(3)上滑動連接有動力水龍頭(4)，動力水龍頭(4)下端連接有鑽杆(5)； 所述的導軌(3)由兩段組成，在連接處每段導軌端部兩側都有外翹連接耳(6)，上下連接耳(6 )搭接重合處通過銷軸(7 )鉸接； 所述的動力水龍頭(4 )包括箱體(8 )，箱體(8 )上有進水接頭(9 )，箱體(8 )內中心有空心主軸(10)，空心主軸(10)上有被動齒輪(11)，該被動齒輪(11)與箱體(8)內兩臺液壓馬達(12)輸出軸上的主動齒輪(13)連接，液壓馬達(12)在空心主軸(10)兩側各一臺；空心主軸(10 )上端與進水接頭(9 )連接，空心主軸(10 )下端通過轉換接頭與鑽杆(5 )連接。
【文檔編號】E21B15/00GK204098795SQ201420552836
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月25日 優先權日:2014年9月25日
【發明者】回瑞生, 孫晶 申請人:通化石油化工機械製造有限責任公司