本發(fā)明屬于石油鉆探設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種將管柱由水平狀態(tài)輸送到井口中心的裝置，本發(fā)明還涉及一種進(jìn)行管柱輸送的方法。

背景技術(shù)：

管柱輸送作業(yè)是在石油鉆井時(shí)，將各種管柱由地面輸送到鉆臺(tái)面或完成反向輸送的過(guò)程。目前，常用的管柱輸送作業(yè)有兩種方式：一種是采用風(fēng)動(dòng)絞車(chē)牽引鋼絲繩沿坡道拖拽管柱上、下鉆臺(tái)面，該方法效率較低；另一種是采用動(dòng)力貓道運(yùn)送管柱，效率較高。這兩種方式輸送管柱到鉆臺(tái)面后，鉆機(jī)游吊系統(tǒng)均需下行接近鉆臺(tái)吊卡才能扣合管柱，繼而游吊系統(tǒng)上行將管柱豎立在井口中心，為扣合管柱游吊系統(tǒng)下行、上行需要一定的時(shí)間，降低了鉆井效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種將管柱由水平狀態(tài)輸送到井口中心的裝置，解決了現(xiàn)有管柱輸送時(shí)，為使吊卡扣合管柱游吊系統(tǒng)提升、下放占用時(shí)間，影響鉆井作業(yè)效率的問(wèn)題。

本發(fā)明的另一目的是提供一種進(jìn)行管柱輸送的方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種將管柱由水平狀態(tài)輸送到井口中心的裝置，在鉆機(jī)鉆臺(tái)面前側(cè)、井口中心線位置固定安裝有貓道架體，貓道架體外側(cè)設(shè)置有多個(gè)排管架，每個(gè)排管架的外端向下鉸接有一個(gè)排管架液缸，每個(gè)排管架液缸的支撐座放置在地面上；在每個(gè)排管架對(duì)應(yīng)的貓道架體內(nèi)側(cè)通過(guò)一個(gè)銷(xiāo)軸ⅰ鉸接有一個(gè)傾斜梁，每個(gè)傾斜梁內(nèi)端通過(guò)一個(gè)銷(xiāo)軸ⅴ鉸接有一個(gè)翻轉(zhuǎn)舌臺(tái)，傾斜梁的前端連接板還放置有托桿，共兩根托桿，每個(gè)托桿的兩端分別放置在左右兩邊的傾斜梁上；每個(gè)傾斜梁內(nèi)端下沿通過(guò)一個(gè)調(diào)斜液缸與貓道架體鉸接；每個(gè)傾斜梁內(nèi)端下沿還設(shè)置有一個(gè)舌臺(tái)液缸，舌臺(tái)液缸的活塞桿端頭與翻轉(zhuǎn)舌臺(tái)鉸接；

貓道架體靠近井口端通過(guò)銷(xiāo)軸ⅱ與大臂下端內(nèi)側(cè)耳座鉸接，大臂下端外側(cè)耳座通過(guò)大臂液缸與貓道架體鉸接，大臂上端耳座通過(guò)銷(xiāo)軸ⅲ與小臂鉸接，小臂與大臂之間還鉸接有小臂液缸，小臂從上到下依次固定安裝有多個(gè)鉗爪。

本發(fā)明采用的另一技術(shù)方案是，一種進(jìn)行管柱輸送的方法，利用上述的將管柱由水平狀態(tài)輸送到井口中心的裝置，按照以下步驟實(shí)施：

步驟1、將鉆井所需管柱整齊的擺放在排管架上；

步驟2、管柱由排管架輸送到鉗爪：貓道架體同側(cè)的兩個(gè)排管架液缸同時(shí)伸縮，調(diào)節(jié)貓道架體同側(cè)排管架向下傾斜一定角度，排管架上所存放的管柱在自身重力作用下向內(nèi)滾到傾斜梁上；

隨后，調(diào)斜液缸收縮使傾斜梁繞銷(xiāo)軸ⅰ向下轉(zhuǎn)動(dòng)，同側(cè)兩個(gè)傾斜梁同時(shí)傾斜，多根管柱自動(dòng)滾動(dòng)到翻轉(zhuǎn)舌臺(tái)的舌根旁；

接著，舌臺(tái)液缸收縮使翻轉(zhuǎn)舌臺(tái)繞銷(xiāo)軸ⅴ向下轉(zhuǎn)動(dòng)，同側(cè)兩個(gè)翻轉(zhuǎn)舌臺(tái)同時(shí)向下翻轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)舌臺(tái)的舌根鉤入單根管柱沿舌頭滾到托桿的限位板側(cè)；

步驟3、鉗爪夾持管柱舉升到井口：鉆井需要時(shí)，大臂液缸伸出推動(dòng)大臂及其上的所有部件抬升，待鉗爪接觸到托桿上的管柱時(shí)，鉗爪夾緊管柱；隨后大臂液缸、小臂液缸相互配合，將鉗爪所夾持管柱由水平狀態(tài)舉升到豎直的井口中心。

本發(fā)明的有益效果是，改變了管柱被輸送到鉆臺(tái)面的最終位置和姿態(tài)，減少了管柱輸送時(shí)間，提高了鉆井作業(yè)效率，降低了鉆井成本。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明裝置立面示意圖(鉗爪夾持管柱舉升到井口)；

圖3是本發(fā)明裝置平面示意圖(管柱存放在排管架上)；

圖4是本發(fā)明裝置側(cè)視圖(管柱由排管架輸送到鉗爪)；

圖5是本發(fā)明裝置側(cè)視圖局部放大圖。

圖中，1.排管架，2.銷(xiāo)軸ⅰ，3.調(diào)斜液缸，4.調(diào)斜梁，5.翻轉(zhuǎn)舌臺(tái)，6.托桿，7.貓道架體，8.排管架液缸，9.銷(xiāo)軸ⅱ，10.大臂液缸，11.大臂，12.小臂，13.小臂液缸，14.鉗爪，15.銷(xiāo)軸ⅲ，16.銷(xiāo)軸ⅳ，17.舌臺(tái)液缸，18.銷(xiāo)軸ⅴ，19.管柱。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

參照?qǐng)D1、圖2、圖4、圖5，本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)是，在鉆機(jī)鉆臺(tái)面前側(cè)、井口中心線位置固定安裝有貓道架體7，在貓道架體7外側(cè)(遠(yuǎn)離井口端，即圖2的左側(cè))前、后、左、右四處分別通過(guò)一個(gè)銷(xiāo)軸ⅳ16分別鉸接有一套排管架1，總共四套排管架1，每個(gè)排管架1的外端向下鉸接有一個(gè)排管架液缸8，每個(gè)排管架液缸8的支撐座放置在地面上；在每個(gè)排管架1對(duì)應(yīng)的貓道架體7內(nèi)側(cè)通過(guò)一個(gè)銷(xiāo)軸ⅰ2鉸接有一個(gè)傾斜梁4，每個(gè)傾斜梁4內(nèi)端通過(guò)一個(gè)銷(xiāo)軸ⅴ18鉸接有一個(gè)翻轉(zhuǎn)舌臺(tái)5，傾斜梁4和翻轉(zhuǎn)舌臺(tái)5在與排管架1對(duì)應(yīng)位置共四套，傾斜梁4的前端連接板還放置有托桿6，共兩根托桿6，每個(gè)托桿6的兩端分別放置在左右兩邊的傾斜梁4上；每個(gè)傾斜梁4內(nèi)端下沿通過(guò)一個(gè)調(diào)斜液缸3與貓道架體7鉸接，調(diào)斜液缸3用于調(diào)節(jié)傾斜梁4的角度，使得管柱能夠向外滾動(dòng)或向里滾動(dòng)；每個(gè)傾斜梁4內(nèi)端下沿還設(shè)置有一個(gè)舌臺(tái)液缸17，舌臺(tái)液缸17的活塞桿端頭與翻轉(zhuǎn)舌臺(tái)5鉸接，用于對(duì)翻轉(zhuǎn)舌臺(tái)5的翻轉(zhuǎn)，用于阻擋管柱的滾動(dòng)或放開(kāi)阻擋；

貓道架體7靠近井口端(即圖2的右側(cè))通過(guò)銷(xiāo)軸ⅱ9與大臂11下端內(nèi)側(cè)耳座鉸接，大臂11下端外側(cè)耳座通過(guò)大臂液缸10與貓道架體7鉸接，在液力作用下大臂液缸10活塞桿的伸縮能推動(dòng)大臂11繞銷(xiāo)軸ⅱ9轉(zhuǎn)動(dòng)，大臂11上端耳座通過(guò)銷(xiāo)軸ⅲ15與小臂12鉸接，小臂12與大臂11之間還鉸接有小臂液缸13，在液力作用下小臂液缸13伸出能推動(dòng)小臂12繞銷(xiāo)軸ⅲ15轉(zhuǎn)動(dòng)，小臂12從上到下依次固定安裝有三幅用于夾持管柱的鉗爪14；

上述所有組件初始狀態(tài)整體臥放在貓道架體7內(nèi)。

上述的調(diào)斜液缸3、排管架液缸8、大臂液缸10、小臂液缸13均設(shè)置有行程傳感器，用于位置檢測(cè)或限位控制，輸出信號(hào)連接到電液控制機(jī)構(gòu)，以方便電液控制機(jī)構(gòu)對(duì)各液缸的動(dòng)作進(jìn)行可編程控制，具有安全互鎖功能。

上述的大臂11鉸接在貓道架體7上，應(yīng)當(dāng)理解，也可以鉸接在其它結(jié)構(gòu)上，例如鉆機(jī)底座。

本發(fā)明的進(jìn)行管柱輸送的方法，利用上述的裝置，按照以下步驟實(shí)施：

步驟1、將鉆井所需管柱整齊的擺放在排管架1上，見(jiàn)圖3。

步驟2、管柱由排管架1輸送到鉗爪14：貓道架體7同側(cè)(左側(cè)或右側(cè))的兩個(gè)排管架液缸8同時(shí)伸縮，調(diào)節(jié)貓道架體7同側(cè)排管架1向下傾斜一定角度，排管架1上所存放的管柱在自身重力作用下向內(nèi)滾到傾斜梁4上；

隨后，調(diào)斜液缸3收縮使傾斜梁4繞銷(xiāo)軸ⅰ2向下轉(zhuǎn)動(dòng)，同側(cè)兩傾斜梁4同時(shí)傾斜，多根管柱自動(dòng)滾動(dòng)到翻轉(zhuǎn)舌臺(tái)5的舌根旁；

接著，舌臺(tái)液缸17收縮使翻轉(zhuǎn)舌臺(tái)5繞銷(xiāo)軸ⅴ18向下轉(zhuǎn)動(dòng)，同側(cè)兩翻轉(zhuǎn)舌臺(tái)5同時(shí)向下翻轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)舌臺(tái)5的舌根可鉤入單根管柱沿舌頭滾到托桿6的限位板側(cè)，參見(jiàn)圖4、圖5。

步驟3、鉗爪14夾持管柱舉升到井口：鉆井需要時(shí)，大臂液缸10伸出推動(dòng)大臂11及其上的所有部件抬升，待鉗爪14接觸到托桿6上的管柱時(shí)，鉗爪14夾緊管柱；隨后大臂液缸10、小臂液缸13相互配合，將鉗爪14所夾持管柱由水平狀態(tài)舉升到豎直的井口中心，方便快速連接管柱，提高鉆井效率，見(jiàn)圖2。

本發(fā)明的管柱輸送方法與現(xiàn)有兩種輸送方式相比，管柱直接被輸送到井口中心，省去了吊卡在鉆臺(tái)扣合管柱游吊系統(tǒng)的下行、上行時(shí)間，提高鉆井效率。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種將管柱由水平狀態(tài)輸送到井口中心的裝置，包括貓道架體外側(cè)設(shè)置有多個(gè)排管架，每個(gè)排管架鉸接有一個(gè)排管架液缸；在每個(gè)排管架對(duì)應(yīng)的貓道架體內(nèi)側(cè)鉸接有一個(gè)傾斜梁，每個(gè)傾斜梁內(nèi)端鉸接有一個(gè)翻轉(zhuǎn)舌臺(tái)，傾斜梁的前端還放置有托桿；每個(gè)傾斜梁內(nèi)端下沿通過(guò)調(diào)斜液缸與貓道架體鉸接；每個(gè)傾斜梁內(nèi)端下沿舌臺(tái)液缸的活塞桿端頭與翻轉(zhuǎn)舌臺(tái)鉸接；貓道架體靠近井口端與大臂下端內(nèi)側(cè)耳座鉸接，大臂下端外側(cè)耳座通過(guò)大臂液缸與貓道架體鉸接，大臂上端耳座與小臂鉸接，小臂與大臂之間還鉸接有小臂液缸，小臂安裝有多個(gè)鉗爪。本發(fā)明還公開(kāi)了一種進(jìn)行管柱輸送的方法。本發(fā)明的裝置及方法，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作效率高。

技術(shù)研發(fā)人員：白丙建;劉春寶;楊海剛;安浩;韓亞洲
受保護(hù)的技術(shù)使用者：寶雞石油機(jī)械有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.20
技術(shù)公布日：2017.11.10