海洋鉆井平臺動力鼠洞裝置制造方法
【專利摘要】一種海洋鉆井平臺動力鼠洞裝置，其上、下部圓管之間的扶正裝置包括回轉(zhuǎn)支承，該回轉(zhuǎn)支承由回轉(zhuǎn)支承內(nèi)固定圈和回轉(zhuǎn)支承外回轉(zhuǎn)圈組成，兩者之間通過滾珠連接；往復(fù)齒條與回轉(zhuǎn)支承外回轉(zhuǎn)圈嚙合并與液缸連接；所述回轉(zhuǎn)支承內(nèi)固定圈上安裝固定軸；所述回轉(zhuǎn)支承外回轉(zhuǎn)圈上安裝旋轉(zhuǎn)軸，所述回轉(zhuǎn)支承上、下端面安裝上和/或下扶正板，該上和/或下扶正板和所述固定軸轉(zhuǎn)動連接，并通過所述旋轉(zhuǎn)軸和回轉(zhuǎn)支承外回轉(zhuǎn)圈連接；所述與上和/或下扶正板相對應(yīng)位置處的上、下部圓管上開有切口。本實用新型解決了當(dāng)前鉆井平臺自動化鉆柱操作系統(tǒng)中的動力鼠洞在生產(chǎn)作業(yè)時，頻繁扶正鉆桿及接/卸立根的難題，極大地提高了自動化鉆柱操作系統(tǒng)處理鉆桿的效率。
【專利說明】海洋鉆井平臺動力鼠洞裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種海洋鉆井平臺用動力鼠洞裝置，尤其涉及其中的扶正裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]在海洋平臺鉆機鉆進過程中需要進行將鉆桿送到鉆臺，接成立根，移送至二層臺儲存?zhèn)溆没驅(qū)@桿拆卸為單根送下鉆臺的往復(fù)操作。傳統(tǒng)的鉆桿排放操作方式需要工作人員與鉆桿直接接觸，由司鉆、鉆工、井架工等人員密切配合，稍有不慎便可能造成事故。這是一個重復(fù)性高，勞動強度大，危險系數(shù)高且生產(chǎn)效率低的過程，需要多人合作共同完成。
[0003]鉆桿自動操作系統(tǒng)能夠代替人工完成以上過程。在鉆井起下鉆作業(yè)過程中，該系統(tǒng)承擔(dān)對鉆桿夾持、提升、下放、平移和回轉(zhuǎn)等操作，實現(xiàn)鉆具在鉆臺與地面之間的自動輸送、排放、儲運等；動力鼠洞還可與鐵鉆工配合完成單根接成立根操作，不再需要人工直接參與，從而讓鉆工遠離危險區(qū)域。鉆桿自動操作系統(tǒng)
[0004]減輕了工人勞動強度，提高了安全操作水平，降低了安全風(fēng)險，同時也提高了鉆桿排放的自動化水平和工作效率，是實現(xiàn)安全、健康鉆井和提高鉆井效率的有效途。
[0005]在自動化鉆柱操作系統(tǒng)中，動力鼠洞裝置是其中不可或缺的關(guān)鍵設(shè)備，是整個系統(tǒng)的重要一環(huán)。動力鼠洞裝置與水平/垂直鉆柱轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、鐵鉆工配合具備離線單根接/卸立根的功能，可以在鉆井作業(yè)的同時進行接立根操作，可大幅度提高鉆井工作效率。在動力鼠洞工作過程中，須頻繁使用動力鼠洞管具對中裝置扶正鉆桿，以便與鐵鉆工配合完成單根接/卸立根工作。動力鼠洞管具對中裝置的優(yōu)劣，直接決定了整個自動化鉆柱操作系統(tǒng)的效率，也就決定了鉆進工作的效率。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型提供一種能滿足海洋鉆井平臺鉆柱自動化操作系統(tǒng)中的動力鼠洞裝置，使離線接/卸立根時定心準(zhǔn) 確、結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、自動化程度較高。
[0007]本實用新型的技術(shù)方案是:
[0008]一種海洋鉆井平臺動力鼠洞裝置，包括上、下部圓管，所述上、下部圓管之間安裝有扶正裝置。
[0009]進一步的，所述扶正裝置包括回轉(zhuǎn)支承，該回轉(zhuǎn)支承由回轉(zhuǎn)支承內(nèi)固定圈和回轉(zhuǎn)支承外回轉(zhuǎn)圈組成，兩者之間通過滾珠連接；往復(fù)齒條與回轉(zhuǎn)支承外回轉(zhuǎn)圈嚙合并與液缸連接；所述回轉(zhuǎn)支承內(nèi)固定圈上安裝固定軸；所述回轉(zhuǎn)支承外回轉(zhuǎn)圈上安裝旋轉(zhuǎn)軸，所述回轉(zhuǎn)支承上、下端面安裝上和/或下扶正板，該上和/或下扶正板和所述固定軸轉(zhuǎn)動連接，并通過所述旋轉(zhuǎn)軸和回轉(zhuǎn)支承外回轉(zhuǎn)圈連接；所述與上和/或下扶正板相對應(yīng)位置處的上、下部圓管上開有切口。
[0010]所述往復(fù)齒條前端安裝有導(dǎo)向軸，該導(dǎo)向軸前端設(shè)有導(dǎo)向軸套。
[0011]所述下部圓管上安裝有升降液缸、定滑輪裝置、提升導(dǎo)向裝置和移動緩沖裝置；所述定滑輪裝置和升降液缸在所述下部圓管的徑向平面上垂直交錯布置；提升導(dǎo)向裝置設(shè)置在與所述定滑輪裝置相對應(yīng)位置的下方；升降液缸的活塞與提升導(dǎo)向裝置的連接頭連接；所述定滑輪裝置和安裝在下部圓管下端的移動緩沖裝置連接。
[0012]所述移動緩沖裝置的頭部為錐形頭，中部安裝有蝶形彈簧。
[0013]本實用新型通過設(shè)置扶正裝置，可使圓管內(nèi)鉆柱快速準(zhǔn)確對準(zhǔn)圓管中心，便于對扣或其它鉆柱處理設(shè)備抓取鉆柱，解決了當(dāng)前鉆井平臺自動化鉆柱操作系統(tǒng)中的動力鼠洞在生產(chǎn)作業(yè)時，頻繁扶正鉆桿及接/卸立根的難題，極大地提高了自動化鉆柱操作系統(tǒng)處理鉆桿的效率。同時扶正裝置采用齒條驅(qū)動回轉(zhuǎn)支承及其扶正板的結(jié)構(gòu)，使得可以適應(yīng)不同直徑的鉆柱；升降液缸與滑輪組在平面投影上成垂直交錯布置，有效解決了鋼絲繩與升降油缸產(chǎn)生的干涉問題，同時使得圓管受力更為均衡；滑輪組的應(yīng)用，使液壓升降油缸活塞伸長一米，移動緩沖裝置即可上升四米。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，采用雙液缸驅(qū)動的滑輪組提升系統(tǒng)，保證提升穩(wěn)定、可靠；同時可以滿足不同長度范圍鉆柱的需要，減少了勞動力，提高了工作效率，而且通過對滑輪組的使用，可以實現(xiàn)用小行程的油缸實現(xiàn)移動緩沖裝置的大行程，降低了設(shè)備的成本。特別適合海洋鉆井平臺鉆機用于與其它鉆柱處理設(shè)備配合進行接/卸立根操作，為離線接/卸立根的主要裝置。
[0014]本實用新型的扶正裝置可用于除動力鼠洞外其他設(shè)備中對于不同管徑的管具進行扶正的操作工況，如用于鐵鉆工接單根、套管擰接機等裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖主視圖；
[0016]圖2為本實用新型提升導(dǎo)向裝置剖視圖；
[0017]圖3為本實用新型移動緩沖裝置示意圖；
[0018]圖4為本實用新型扶正裝置示意圖，即圖1中A-A向視圖；
[0019]圖5為圖4的B向視圖。
[0020]圖中:1-上部圓管，2-連接法蘭，3—喇叭口，4-扶正裝置，5-定滑輪裝置，6-下部圓管，7-升降液缸，8-鋼絲繩9-提升導(dǎo)向裝置，10-移動緩沖裝置，11-排污管，12-導(dǎo)向滾輪，13-導(dǎo)向槽，14-錐形頭，15-蝶形彈簧，16-耳環(huán)，17-下部圓管法蘭盤，18-上扶正板，19-固定軸，20-旋轉(zhuǎn)軸，21-導(dǎo)向軸套，22-導(dǎo)向軸，23-往復(fù)齒條，24-液缸，25-回轉(zhuǎn)支承內(nèi)固定圈，26-回轉(zhuǎn)支承外回轉(zhuǎn)圈，27-回轉(zhuǎn)支承，28-下扶正板，29-上部圓管法蘭盤。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對本實用新型進一步說明。
[0022]參照圖1至圖7，一種海洋鉆井平臺動力鼠洞裝置，包括扶正裝置，滑輪組，圓管，兩個液壓升降油缸，提升導(dǎo)向裝置和移動緩沖裝置等主要部分。其中圓管是整個裝置的主結(jié)構(gòu)，其他結(jié)構(gòu)都是固定在圓管上。圓管分為上部圓管I和下部圓管6，上部圓管I上端通過連接法蘭2與鉆臺面主結(jié)構(gòu)相連，上部圓管I下端法蘭盤通過中間夾持扶正裝置4與下部圓管6法蘭盤連接。法蘭連接結(jié)構(gòu)形式可快速裝卸扶正裝置，便于扶正裝置安裝維護。且扶正裝置可使圓管內(nèi)鉆柱快速準(zhǔn)確對準(zhǔn)圓管中心，以利于鐵鉆工之類鉆臺工具接/卸立根工作。下部圓管6外周安裝有兩組升降液缸7、定滑輪裝置5、提升導(dǎo)向裝置9、移動緩沖裝置10，定滑輪裝置5包括兩組四個定滑輪，該兩組定滑輪對稱固定在下部圓管6上端，兩個升降液缸7也對稱固定在下部圓管6上，在平面投影上與定滑輪組成垂直交錯布置，這種布置法可有效解決鋼絲繩8與升降液缸7產(chǎn)生沖突的問題，也可均衡下部圓管6所承受的載荷。提升導(dǎo)向裝置9的兩組四個動滑輪則對稱固定在提升導(dǎo)向裝置底座上，與兩組四個定滑輪相對應(yīng)；兩組升降液缸7活塞分別與提升導(dǎo)向裝置9的連接頭連接，活塞伸縮帶動提升導(dǎo)向裝置沿下部圓管6上導(dǎo)向槽13外側(cè)上下移動；鋼絲繩8 一端固定于定滑輪裝置5上，另一端通過提升導(dǎo)向裝置9的動滑輪組進入下部圓管6導(dǎo)向槽13內(nèi)側(cè)與移動緩沖裝置10上的耳環(huán)16連接。升降液缸7活塞伸出，移動緩沖裝置10隨即上升，即可帶動圓管內(nèi)鉆柱升起。上述滑輪組的應(yīng)用，使升降液缸7活塞伸長一米，移動緩沖裝置10即可上升四米，可以實現(xiàn)用小行程的油缸實現(xiàn)移動緩沖裝置的大行程，降低了設(shè)備的成本。
[0023]所述扶正裝置4包括回轉(zhuǎn)支承27，該回轉(zhuǎn)支承27由回轉(zhuǎn)支承內(nèi)固定圈25和回轉(zhuǎn)支承外回轉(zhuǎn)圈26組成，兩者之間通過滾珠連接；往復(fù)齒條23與回轉(zhuǎn)支承外回轉(zhuǎn)圈26嚙合并與液缸24連接；所述回轉(zhuǎn)支承內(nèi)固定圈25上安裝固定軸19 ;所述回轉(zhuǎn)支承外回轉(zhuǎn)圈26上安裝旋轉(zhuǎn)軸20，所述回轉(zhuǎn)支承27上、下端面安裝上和/或下扶正板18、28，該上和/或下扶正板18、28和所述固定軸19轉(zhuǎn)動連接，并通過所述旋轉(zhuǎn)軸20和回轉(zhuǎn)支承外回轉(zhuǎn)圈26連接；所述與上和/或下扶正板18、28相對應(yīng)位置處的上、下部圓管1、6上開有切口，以避讓上、下扶正板18、28的運動軌跡。所述上、下扶正板18、28視被扶正鉆柱直徑情況，可酌情去掉/增加上扶正板18或下扶正板28，比如需要扶正的管具外徑較大，則可只用兩件上扶正板和兩件下扶正板，以管具不會從扶正板外圓弧滾出為宜；反之如果需要扶正的管具外徑較小，則可酌情采用上下扶正板各三件或四件進行扶正。
[0024]所述往復(fù)齒條23前端安裝有導(dǎo)向軸22，該導(dǎo)向軸22前端設(shè)有導(dǎo)向軸套21，該導(dǎo)向軸套21焊接在下部圓管6上端焊接的法蘭盤17上。當(dāng)液缸24活塞桿帶動往復(fù)齒條23做伸縮往復(fù)運動時，可起到導(dǎo)向往復(fù)齒條23的作用。
[0025]所述上部圓管I下端焊接的法蘭盤29通過中間回轉(zhuǎn)支承27與下部圓管6上端焊接的法蘭盤17連接在一起，使上下圓管連成一體，鉆柱在圓管中被升降和扶正。
[0026]所述移動緩沖裝置10包括頭部的錐形頭14，中部安裝的蝶形彈簧15，下部底座及底座上的耳環(huán)16。錐形頭14可很好適應(yīng)不同直徑的鉆柱，錐形頭14內(nèi)的橡膠墊可以保護鉆柱接頭。蝶形彈簧15彈性很大，對重量很大的鉆柱如鉆鋌等起到很好的緩沖作用。
[0027]本實用新型的工作過程為:
[0028]鉆柱自動化處理系統(tǒng)的主要工序為:甲板起重設(shè)備將水平放置在甲板鉆柱排放架上的鉆柱起升、并移送至鉆柱傳送設(shè)備上，傳送至鉆臺入口處。然后，位于鉆臺入口處的水平/垂直鉆柱轉(zhuǎn)換系統(tǒng)將鉆柱傳送設(shè)備上的鉆柱提起，并將其由水平狀態(tài)轉(zhuǎn)換至垂直狀態(tài)，在第一個鼠洞中放入第一根鉆柱。此時移動緩沖裝置中的彈簧起緩沖作用，防止放下鉆柱時的沖擊過大，而錐形頭內(nèi)的橡膠墊可以保護鉆柱接頭。同時，錐形頭可以起到一定的定心的作用，從而可以保證鉆柱比較平穩(wěn)的放在移動緩沖裝置上。然后液壓升降油缸的活塞縮回，帶動動滑輪組向上移動，此時移動緩沖裝置向下移動，當(dāng)?shù)竭_合適高度時，液壓升降油缸的活塞停止回縮。同樣方式往第二鼠洞中放入第二根鉆柱，并移動到合適高度。水平/垂直鉆柱轉(zhuǎn)換系統(tǒng)把第三根鉆柱移送至第二個動力鼠洞上方，升降液缸活塞伸出，舉升鉆柱到適當(dāng)位置，液壓扶正裝置工作，液缸24活塞桿帶動往復(fù)齒條23做伸縮往復(fù)運動，往復(fù)齒條23帶回轉(zhuǎn)支承外回轉(zhuǎn)圈26做回轉(zhuǎn)運動，安裝于回轉(zhuǎn)支承27上的上、下扶正板18、28隨回轉(zhuǎn)支承外回轉(zhuǎn)圈26上的旋轉(zhuǎn)軸20繞回轉(zhuǎn)支承內(nèi)固定圈25上固定軸19做向心轉(zhuǎn)動，扶正板可同步向圓管中心回轉(zhuǎn)收縮，保證鉆桿定心準(zhǔn)確，通過鐵鉆工與第二根鉆柱連接組成雙根。然后水平/垂直鉆柱轉(zhuǎn)換系統(tǒng)把接好的雙根移運至第一個動力鼠洞上方，移動緩沖裝置向上移動，舉升鉆柱到適當(dāng)位置，液壓扶正裝置工作，保證鉆柱定心準(zhǔn)確，用鐵鉆工與已接好的雙根接成立根。至此完成了整個接立根操作。反之亦然。
【權(quán)利要求】
1.一種海洋鉆井平臺動力鼠洞裝置，包括上、下部圓管，其特征在于:所述上、下部圓管(1、6)之間安裝有扶正裝置(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海洋鉆井平臺動力鼠洞裝置，其特征在于:所述扶正裝置(4)包括回轉(zhuǎn)支承(27)，該回轉(zhuǎn)支承(27)由回轉(zhuǎn)支承內(nèi)固定圈(25)和回轉(zhuǎn)支承外回轉(zhuǎn)圈(26)組成，兩者之間通過滾珠連接；往復(fù)齒條(23)與回轉(zhuǎn)支承外回轉(zhuǎn)圈(26)嚙合并與液缸(24)連接；所述回轉(zhuǎn)支承內(nèi)固定圈(25)上安裝固定軸(19);所述回轉(zhuǎn)支承外回轉(zhuǎn)圈(26)上安裝旋轉(zhuǎn)軸(20)，所述回轉(zhuǎn)支承(27)上、下端面安裝上和/或下扶正板(18、28)，該上和/或下扶正板(18、28 )和所述固定軸(19 )轉(zhuǎn)動連接，并通過所述旋轉(zhuǎn)軸(20 )和回轉(zhuǎn)支承外回轉(zhuǎn)圈(26)連接；所述與上和/或下扶正板(18、28)相對應(yīng)位置處的上、下部圓管(1、6)上開有切口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種海洋鉆井平臺動力鼠洞裝置，其特征在于:所述往復(fù)齒條(23)前端安裝有導(dǎo)向軸(22)，該導(dǎo)向軸(22)前端設(shè)有導(dǎo)向軸套(21)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海洋鉆井平臺動力鼠洞裝置，其特征在于:所述下部圓管(6)上安裝有升降液缸(7)、定滑輪裝置(5)、提升導(dǎo)向裝置(9)和移動緩沖裝置(10);所述定滑輪裝置(5)和升降液缸(7)在所述下部圓管(6)的徑向平面上垂直交錯布置；提升導(dǎo)向裝置(9)設(shè)置在與所述定滑輪裝置(5)相對應(yīng)位置的下方；升降液缸(7)的活塞與提升導(dǎo)向裝置(9)的連接頭連接；所述定滑輪裝置(5)和安裝在下部圓管(6)下端的移動緩沖裝置(10)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種海洋鉆井平臺動力鼠洞裝置，其特征在于:所述移動緩沖裝置(10)的頭部為錐形頭(14)，中部安裝有蝶形彈簧(15)。
【文檔編號】E21B19/14GK203441403SQ201320439209
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月23日
【發(fā)明者】解慶, 張永紅, 陳悅軍, 解文芳, 王維國, 欒玉偉, 裴志明 申請人:甘肅藍科石化高新裝備股份有限公司, 上海藍濱石化設(shè)備有限責(zé)任公司, 蘭州藍亞石油化工裝備工程有限公司, 機械工業(yè)蘭州石油化工設(shè)備檢測所有限公司