專利名稱：一種用于鉆桿接立根的裝置及鉆桿接立根方法
技術領域：
本發(fā)明屬于石油鉆探設備技術領域，涉及一種用于鉆桿接立根的裝置，本發(fā)明還涉及利用該裝置進行鉆桿接立根的方法。
背景技術：
目前鉆井時鉆桿接立根作業(yè)一般方法是利用風動絞車將鉆桿從貓道沿大門坡道拖拽上鉆臺，在小鼠洞內(nèi)依靠風動小絞車和液壓大鉗配合將單根連接為立根，再依靠二層臺井架工人力把鉆桿立根排放到指梁內(nèi)。上述的作業(yè)方式在鉆桿上、下鉆臺時對其損壞較嚴重，同時需要多人配合完成，工人勞動強度大，作業(yè)時易與頂驅(qū)發(fā)生干涉，可能造成設備損壞或人身傷亡事故。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于鉆桿接立根的裝置，解決了現(xiàn)有鉆桿單根接立根時需多人配合人力作業(yè)效率低、風險高、勞動強度大的問題。本發(fā)明的另一目的是提供一種利用該裝置進行鉆桿接立根的方法。本發(fā)明所采用的技術方案是，一種用于鉆桿接立根的裝置，在鉆機鉆臺面前側(cè)、大門坡道旁邊固定安裝有立根架，在立根架前坡道旁的地面上固定安裝有貓道，在貓道內(nèi)安裝有舉升機械手；在立根架內(nèi)安裝有扶正夾頭、液壓大鉗、提升滑車以及懸持夾頭；在鉆機井架上安裝有二層臺，在二層臺下方懸吊安裝有自動井架工。本發(fā)明所采用的另一技術方案是，一種利用該裝置進行鉆桿接立根的方法，按照以下步驟實施步驟I、單根地面?zhèn)魉蛯@桿放入或滾入貓道中間的舉升機械手卡爪內(nèi)，卡緊后舉升機械手在油缸的作用下舉升鉆桿，將單根鉆桿直立在立根架內(nèi)；步驟2、連接立根立根架內(nèi)的提升滑車下行，提升滑車將鉆桿夾持牢靠后，舉升機械手退讓離開鉆桿；提升滑車上行約一單根鉆桿的高度，使得鉆桿下端上升到液壓大鉗的高度；舉升機械手舉升第二根鉆桿并將第二根鉆桿直立在立根架內(nèi)后，提升滑車下行使第一根鉆桿與之對好扣，液壓大鉗前移分別夾持上、下鉆桿的下、上接頭后，舉升機械手退讓尚開第二根鉆桿，扶正夾頭扶正第二根鉆桿，通過液壓大鉗將第二根鉆桿與第一根鉆桿連接好；之后松開扶正夾頭和液壓大鉗，提升滑車繼續(xù)上提組合好的兩根鉆桿約一單根高度，使得第二根鉆桿下端上升到液壓大鉗的高度；舉升機械手舉升第三根鉆桿并將第三根鉆桿直立在立根架內(nèi)后，提升滑車下行使第二根鉆桿與第三根鉆桿組合并對好扣，液壓大鉗前移分別夾持第二根鉆桿與第三根鉆桿組合的接頭后，舉升機械手退讓離開第三根鉆桿，扶正夾頭扶正第三根鉆桿，通過液壓大鉗將第三根鉆桿和前兩根鉆桿組合連接好，完成第三單根的連接，自此完成整個立根連接；懸持夾頭夾持連接好的立根，提升滑車卡爪松開，下行約一單根高度再夾持立根；提升滑車夾好立根后將整個立根上提到鉆臺面以上，整個立根上端接近二層臺的高度位置；步驟3、立根鉆臺傳送自動井架工在立根架上方抓取已連接好的立根，提升滑車松開卡爪后，自動井架工將立根轉(zhuǎn)移到所需要的位置。本發(fā)明的有益效果是，顯著提高了接立根作業(yè)效率，大大減輕工人勞動強度；減少鉆臺及二層臺的操作人員，降低鉆井作業(yè)勞動力成本，提高作業(yè)安全性；整套裝置功能強大，只需要副司鉆一人在控制臺操作即可完成整個接立根作業(yè)，并將立根排放到二層臺指梁內(nèi)。


圖I是本發(fā)明的鉆桿接立根裝置結構立面示意圖；圖2是本發(fā)明的鉆桿接立根裝置結構俯視示意圖；圖3是本發(fā)明的鉆桿接立根方法作業(yè)流程圖之一；圖4是本發(fā)明的鉆桿接立根方法作業(yè)流程圖之二 ；圖5是本發(fā)明的鉆桿接立根方法作業(yè)流程圖之三；圖6是本發(fā)明的鉆桿接立根方法作業(yè)流程圖之四；圖7是本發(fā)明的鉆桿接立根方法作業(yè)流程圖之五；圖8是本發(fā)明的鉆桿接立根方法作業(yè)流程圖之六；圖9是本發(fā)明的鉆桿接立根方法作業(yè)流程圖之七；圖10是本發(fā)明的鉆桿接立根方法作業(yè)流程圖之八；圖11是本發(fā)明的鉆桿接立根方法作業(yè)流程圖之九。圖中，I.貓道，2.舉升機械手，3.電液控制系統(tǒng)，4.扶正夾頭，5.提升滑車，6.液壓大鉗，7.立根架，8.懸持夾頭，9.自動井架工，10. 二層臺。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進行詳細說明。如圖I、圖2所示，本發(fā)明的用于鉆桿接立根的裝置結構是，在鉆機鉆臺面前側(cè)、大門坡道旁邊固定安裝有立根架7，在立根架7前坡道旁的地面上(基礎面)固定安裝有貓道I，在貓道I內(nèi)安裝有舉升機械手2 ;在立根架7內(nèi)安裝有用于扶正鉆桿單根的扶正夾頭4、用于旋扣或緊扣的液壓大鉗6、用于提鉆桿的提升滑車5以及鉆桿的懸持夾頭8 ;在鉆機井架上安裝有二層臺10，在二層臺10下方懸吊安裝有自動井架工9。扶正夾頭4、液壓大鉗6、提升滑車5以及懸持夾頭8均安裝在立根架7內(nèi)，它們相互配合用于將鉆桿單根連接為立根。舉升機械手2、扶正夾頭4、提升滑車5、液壓大鉗6以及懸持夾頭8均與電液控制系統(tǒng)3聯(lián)通，電液控制系統(tǒng)3集成在地面的液壓站內(nèi)，接受統(tǒng)一的控制。自動井架工9懸吊于二層臺10下方，用于將立根從立根架7內(nèi)吊運到所需要的位置(二層臺指梁內(nèi)或井口)供鉆井作業(yè)使用。、
上述各個部件(舉升機械手2、扶正夾頭4、提升滑車5、液壓大鉗6、懸持夾頭8以及自動井架工9)的執(zhí)行機構均設置有位置傳感器，用于位置檢測或限位控制，并利用電液控制系統(tǒng)3對該套裝置內(nèi)各部件動作進行可編程控制，具有安全互鎖功能。本發(fā)明的鉆桿接立根方法，利用前述的鉆桿接立根裝置，按照以下步驟實施步驟I、單根地面?zhèn)魉蛯@桿放入或滾入貓道I中間的舉升機械手2卡爪內(nèi)，卡緊后舉升機械手2在油缸的作用下舉升鉆桿，將單根鉆桿直立在立根架7內(nèi)(參見圖3)。步驟2、連接立根立根架7內(nèi)的提升滑車5下行，提升滑車5將鉆桿夾持牢靠后，舉升機械手2退讓離開鉆桿(如圖4);提升滑車5上行約一單根鉆桿的高度，使得鉆桿下端上升到液壓大鉗6的聞度(如圖5);舉升機械手2舉升第二根鉆桿并將第二根鉆桿直立在立根架7內(nèi)后,提升滑車5下行使第一根鉆桿與之對好扣，液壓大鉗6前移分別夾持上、下鉆 桿的下、上接頭后，舉升機械手2退讓離開第二根鉆桿，扶正夾頭4扶正第二根鉆桿，通過液壓大鉗6將第二根鉆桿與第一根鉆桿連接好(如圖6);之后松開扶正夾頭4和液壓大鉗6,提升滑車5繼續(xù)上提組合好的兩根鉆桿約一單根高度，使得第二根鉆桿下端上升到液壓大鉗6的聞度(如圖7);舉升機械手2舉升第三根鉆桿并將第三根鉆桿直立在立根架7內(nèi)后，提升滑車5下行使第二根鉆桿與第三根鉆桿組合并對好扣,液壓大鉗6前移分別夾持兩根鉆桿(第二根鉆桿與第三根鉆桿)組合的下、上接頭后，舉升機械手2退讓離開第三根鉆桿，扶正夾頭4扶正第三根鉆桿，自此通過液壓大鉗6將第三根鉆桿和前兩根鉆桿組合連接好，完成第三單根的連接，自此完成整個立根連接(如圖8);懸持夾頭8夾持連接好的立根，提升滑車5卡爪松開，下行約一單根高度再夾持立根(如圖9);提升滑車5夾好立根后將整個立根上提到鉆臺面以上，整個立根上端接近二層臺10的高度位置，以便安裝在二層臺10下方的自動井架工9抓取(如圖10)。步驟3、立根鉆臺傳送自動井架工9在立根架7上方抓取已連接好的立根，提升滑車5松開卡爪后，自動井架工9將立根轉(zhuǎn)移到所需要的位置(二層臺指梁內(nèi)或井口)，供鉆井作業(yè)使用(如圖11)。操作鉆桿下鉆臺的步驟與上述的步驟相反。本發(fā)明的鉆桿接立根方法與現(xiàn)有常規(guī)人工操作方式相比，鉆桿上、下鉆臺，接、卸立根均不需占用頂驅(qū)及井口工具，節(jié)省大量時間，提高鉆井效率；鉆桿輸送及接立根過程均為機械化操作，不需工人在危險區(qū)域作業(yè)，明顯減輕工人勞動強度，避免發(fā)生不安全事故。
權利要求
1.一種用于鉆桿接立根的裝置，其特征在于在鉆機鉆臺面前側(cè)、大門坡道旁邊固定安裝有立根架(7)，在立根架(7)前坡道旁的地面上固定安裝有貓道(1)，在貓道(I)內(nèi)安裝有舉升機械手(2);在立根架(7)內(nèi)安裝有扶正夾頭(4)、液壓大鉗(6)、提升滑車(5)以及懸持夾頭(8);在鉆機井架上安裝有二層臺(10)，在二層臺(10)下方懸吊安裝有自動井架工(9)。
2.根據(jù)權利要求I所述的用于鉆桿接立根的裝置，其特征在于所述的舉升機械手(2)、扶正夾頭(4)、提升滑車(5)、液壓大鉗(6)以及懸持夾頭(8)均與電液控制系統(tǒng)(3)聯(lián)通。
3.根據(jù)權利要求I所述的用于鉆桿接立根的裝置，其特征在于所述的舉升機械手 (2)、扶正夾頭(4)、提升滑車(5)、液壓大鉗(6)、懸持夾頭(8)以及自動井架工(9)均設置有位置傳感器。
4.一種利用權利要求1-3所述的裝置利用該裝置進行鉆桿接立根的方法，其特征在于，按照以下步驟實施 步驟I、單根地面?zhèn)魉蛯@桿放入或滾入貓道(I)中間的舉升機械手(2)卡爪內(nèi)，卡緊后舉升機械手(2)在油缸的作用下舉升鉆桿，將單根鉆桿直立在立根架(7)內(nèi)； 步驟2、連接立根 立根架(7)內(nèi)的提升滑車(5)下行，提升滑車(5)將鉆桿夾持牢靠后，舉升機械手(2)退讓離開鉆桿；提升滑車(5)上行約一單根鉆桿的高度，使得鉆桿下端上升到液壓大鉗(6)的高度；舉升機械手(2 )舉升第二根鉆桿并將第二根鉆桿直立在立根架(7 )內(nèi)后，提升滑車(5 )下行使第一根鉆桿與之對好扣，液壓大鉗(6)前移分別夾持上、下鉆桿的下、上接頭后,舉升機械手(2)退讓離開第二根鉆桿，扶正夾頭(4)扶正第二根鉆桿，通過液壓大鉗(6)將第二根鉆桿與第一根鉆桿連接好； 之后松開扶正夾頭(4)和液壓大鉗(6)，提升滑車(5)繼續(xù)上提組合好的兩根鉆桿約一單根高度，使得第二根鉆桿下端上升到液壓大鉗(6)的高度； 舉升機械手(2)舉升第三根鉆桿并將第三根鉆桿直立在立根架(7)內(nèi)后,提升滑車(5)下行使第二根鉆桿與第三根鉆桿組合并對好扣，液壓大鉗(6)前移分別夾持第二根鉆桿與第三根鉆桿組合的接頭后，舉升機械手(2)退讓離開第三根鉆桿，扶正夾頭(4)扶正第三根鉆桿，通過液壓大鉗(6)將第三根鉆桿和前兩根鉆桿組合連接好，完成第三單根的連接，自此完成整個立根連接；懸持夾頭(8)夾持連接好的立根，提升滑車(5)卡爪松開，下行約一單根高度再夾持立根；提升滑車(5)夾好立根后將整個立根上提到鉆臺面以上，整個立根上端接近二層臺(10)的高度位置； 步驟3、立根鉆臺傳送自動井架工(9)在立根架(7)上方抓取已連接好的立根，提升滑車(5)松開卡爪后，自動井架工(9)將立根轉(zhuǎn)移到所需要的位置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于鉆桿接立根的裝置，在鉆機大門坡道旁邊固定安裝有立根架，在立根架內(nèi)安裝有液壓大鉗、扶正夾頭、提升滑車、懸持夾頭；在立根架前坡道旁的地面上固定安裝有貓道，貓道內(nèi)裝有舉升機械手；在鉆機井架上安裝有二層臺，在其下方懸吊安裝有自動井架工。本發(fā)明還公開了利用該裝置進行鉆桿接立根的方法，利用上述的裝置使鉆桿輸送及整個接立根過程實現(xiàn)機械化操作，鉆桿上鉆臺、接立根均不需占用頂驅(qū)及井口工具，節(jié)省時間，提高鉆井效率；同時不需工人在危險區(qū)域作業(yè)，減輕勞動強度，避免發(fā)生人身事故。
文檔編號E21B19/16GK102720448SQ20121019309
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月12日 優(yōu)先權日2012年6月12日
發(fā)明者周天明, 樊春明, 畢小鈞, 白丙建, 賈秉彥, 高明 申請人:寶雞石油機械有限責任公司