自動排管接管系統及其鑽杆自動翻轉機構的製作方法
2023-07-12 07:23:56
專利名稱：自動排管接管系統及其鑽杆自動翻轉機構的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於海上石油和天然氣勘探和生產的鑽井平臺的自動排管接管系統及其鑽杆自動翻轉機構。
背景技術：
自動排管、接管系統是處理鑽杆和套管的作業系統,其具有機械化操作鑽杆、鑽鋌、套管的能力，此類系統是一種新型的技術，處於剛開發的階段，運用還不是十分成熟。動力貓道是自動排管接管系統中水平處理鑽杆的一種機械化設備，既能從甲板管子吊接鑽杆和套管並輸送至垂直鑽杆處理系統，也能從垂直鑽杆處理系統接收鑽杆和套管，由甲板管子吊吊至存儲區域。甲板管子吊將鑽杆和套管放入動力貓道上時，需要有機構託著鑽杆和套管，以便甲板管子吊的抓手鬆開鑽杆或套管；然後將鑽杆和套管由貓道小車向前推走輸送至指定位置。在上述過程中託鑽杆的機構一般只能託一根或者兩根鑽杆，而且託兩根鑽杆還有小車如何推單根鑽杆的問題，甲板管子吊效率不高等問題，從而造成動力貓道機構多、操作複雜，以及動力貓道重量增大、工況增多、處理鑽杆套管範圍小等問題，不符合實際工況。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種自動排管接管系統及其鑽杆自動翻轉機構，結構簡單，操作高效。為解決上述技術問題，本發明提供了一種鑽杆自動翻轉機構，包括:設置於動力貓道上方的託架；
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位於所述託架上方的側翻機構，所述側翻機構包括底板，所述底板的一端向上翹起形成翻轉鉗，所述底板具有翻轉鉗的一端與轉軸成樞軸連接；管子裝載站，其一端平坦並與所述轉軸成樞軸連接，所述管子裝載站和側翻機構分別位於所述樞軸的兩側；推動所述側翻機構繞所述轉軸轉動的側翻推動部件；推動所述管子裝載站繞所述轉軸轉動的管子裝載站推動部件。可選地，所述託架位於所述動力貓道中心線的上方。可選地，所述管子裝載站的另一端向上翹起形成凸起的邊緣。可選地，所述側翻推動部件和管子裝載站推動部件為油缸。本發明還提供了一種自動排管接管系統，包括上述任一項所述的鑽杆自動翻轉機構。與現有技術相比，本發明具有以下優點:本發明實施例的自動排管接管系統及其鑽杆自動翻轉機構中，側翻機構和管子裝載站與同一轉軸成樞軸連接，並且側翻機構底板靠近轉軸的一端向上翹起形成翻轉鉗，在實際操作中，放在管子裝載站的多個鑽杆或者套管每次僅有一根能夠進入側翻機構並翻轉至動力貓道，其他的鑽杆或者套管將被翻轉鉗擋住。本實施例的技術方案具有結構簡單、操作高效的優點。
圖1至圖3是本發明實施例的鑽杆自動翻轉機構在將鑽杆或套管傳輸至動力貓道過程中的結構示意圖；圖4是本發明實施例的鑽杆自動翻轉機構在從動力貓道接回鑽杆或套管過程中的結構不意圖；圖5是本發明實施例的自動排管接管系統的俯視圖。
具體實施例方式下面結合具體實施例和附圖對本發明作進一步說明，但不應以此限制本發明的保護範圍。圖1至圖3示出了本實施例的鑽杆自動翻轉機構在將鑽杆和/或套管接入鑽井包的過程，圖4示出了本實施例的鑽杆自動翻轉機構在從鑽井包接回鑽杆和/或套管的過程，下面參考圖1至圖4對本實施例的鑽杆自動翻轉機構的結構和工作原理進行詳細描述。本實施例的鑽杆自動翻轉機構包括:託架13、側翻機構12、管子裝載站11、轉軸14、側翻推動部件15以及管子裝載站推動部件16。其中，託架13用於在側翻機構12翻轉時對側翻機構12進行支撐，其位於動力貓道上方，本實施例中具體位於動力貓道中心線上方。管子裝載站11靠近側翻機構12的一端平坦，並且該端與轉軸14之間成樞軸連接，管子裝載站11的另一端向上翹起形成凸起的邊緣111，即該邊緣向上翹起與管子裝載站11的主體部分形成傾斜的夾角，可以防止放置在管子裝載站11上的鑽杆、套管掉落。管子裝載站11由管子裝載站來推動部件16推動繞轉軸14來迴轉動，本實施例中管子裝載站11為油缸(即液壓油缸)。側翻機構12與管子裝載站11分別位於轉軸14的兩側，側翻機構12的底板一端向上翹起形成翻轉鉗121，即翻轉鉗121與底板的表面之間形成一個鈍角，並且底板具有翻轉鉗121的一端與轉軸14之間成樞軸連接。側翻機構由側翻推動部件來推動繞轉軸14來迴轉動，在將鑽杆和套管傳輸至鑽井包的過程中，首先參考圖1，管子裝載站推動部件16將管子裝載站11頂起，使得管子裝載站11的主體部分的平面向內傾斜，即向朝向轉軸14的方向傾斜，此時側翻推動部件15縮回，使得側翻機構12的底板平面向外傾斜，即向背離轉軸14的方向傾斜，甲板管子吊將三根鑽杆吊至管子裝載站11上，由於管子裝載站11是傾斜的，因而鑽杆將自動滑落至側翻機構12的翻轉鉗121處。之後參考圖2，在甲板管子吊離開之後，側翻推動部件15推動側翻機構12上翻，使得側翻機構12的底板向內傾斜，即向朝向轉軸14的方向傾斜，使得一根鑽杆滑落至翻轉鉗121與底板之間形成的鉤形(「V」形)區域內，而另外兩根鑽杆則被翻轉鉗121擋住。之後參考圖 3，側翻推動部件15收縮，將翻轉鉗121與底板之間形成的鉤形區域內的鑽杆側翻至動力貓道內，由貓道小車送走，重複以上步驟三次，依次將剩餘的兩根鑽杆的輸運過程。在從鑽井包中收回鑽杆和/或套管的過程中，參考圖4，鑽杆由貓道小車拉回，處於動力貓道中指定的位置，管子裝載站推動部件16縮回，使得管子裝載站11的主體部分的平面向外傾斜，即向背離轉軸14的方向傾斜，此時側翻推動部件15頂起，使得側翻機構12將動力貓道中心的鑽杆或套管側翻至管子裝載站11上，鑽杆或套杆將自動滑落至管子裝載站11的邊緣111處，以便於後續第二、第三根鑽杆或套管側翻至管子裝載站11上。側翻機構12翻轉三次，將全部鑽杆或套管翻轉至管子裝載站11上後，甲板管子吊依次將全部鑽杆或套管吊至存儲區。需要說明的是，雖然本實施例中是一次處理三根鑽杆或套管的，但是本領域技術人員應當理解，鑽杆或套管的數量還可以是其他數字，例如兩根、四根等。此外，本實施例中是以三根5-1/2」鑽杆為例來進行說明的，但是本實施例的方案可以適用於3-1/2」的鑽杆到20」的套管，僅需要對側翻機構12中翻轉鉗121的外形進行綜合調整即可。圖5示出了本實施例的自動排管接管系統的局部俯視圖，如圖5所示，包括動力貓道10以及4個如上所述的相互配合的管子裝載站11和側翻機構12。其工作過程如上所述，這裡不再贅述。綜上，本實施例的自動排管接管系統及其鑽杆自動翻轉機構原理簡單、結構輕便簡單，能夠一次接三根鑽杆或者兩根套管，符合實際工況，減少了甲板管子吊的操作次數，能夠提高效率。本發明雖然以較佳實施例公開如上，但其並不是用來限定本發明，任何本領域技術人員在不脫離本發明的精神和範圍內，都可以做出可能的變動和修改，因此本發明的保護範圍應當以本發明權 利要求所界定的範圍為準。
權利要求
1.一種鑽杆自動翻轉機構，其特徵在於，包括: 設置於動力貓道上方的託架； 位於所述託架上方的側翻機構，所述側翻機構包括底板，所述底板的一端向上翹起形成翻轉鉗，所述底板具有翻轉鉗的一端與轉軸成樞軸連接； 管子裝載站，其一端平坦並與所述轉軸成樞軸連接，所述管子裝載站和側翻機構分別位於所述樞軸的兩側； 推動所述側翻機構繞所述轉軸轉動的側翻推動部件； 推動所述管子裝載站繞所述轉軸轉動的管子裝載站推動部件。
2.根據權利要求1所述的鑽杆自動翻轉機構，其特徵在於，所述託架位於所述動力貓道中心線的上方。
3.根據權利要求1所述的鑽杆自動翻轉機構，其特徵在於，所述管子裝載站的另一端向上翅起形成凸起的邊緣。
4.根據權利要求1所述的鑽杆自動翻轉機構，其特徵在於，所述側翻推動部件和管子裝載站推動部件為油缸。
5.一種自動排管接管系統，其特徵在於，包括權利要求1至4中任一項所述的鑽杆自動翻轉機構。
全文摘要
本發明提供了一種自動排管接管系統及其鑽杆自動翻轉機構，所述鑽杆自動翻轉機構包括設置於動力貓道上方的託架；位於所述託架上方的側翻機構，所述側翻機構包括底板，所述底板的一端向上翹起形成翻轉鉗，所述底板具有翻轉鉗的一端與轉軸成樞軸連接；管子裝載站，其一端平坦並與所述轉軸成樞軸連接，所述管子裝載站和側翻機構分別位於所述樞軸的兩側；推動所述側翻機構繞所述轉軸轉動的側翻推動部件；推動所述管子裝載站繞所述轉軸轉動的管子裝載站推動部件。本發明結構簡單，操作高效。
文檔編號E21B19/15GK103244061SQ20121002883
公開日2013年8月14日 申請日期2012年2月9日 優先權日2012年2月9日
發明者滕青, 吳富生 申請人:上海振華重工(集團)股份有限公司