鉆具內(nèi)防噴器搶接裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種鉆具內(nèi)防噴器搶接裝置，包括上下位置調(diào)節(jié)機構、平面位置調(diào)節(jié)機構、固定機構、上扣機構和對中背鉗機構，上下位置調(diào)節(jié)機構安裝在井架上，上下位置調(diào)節(jié)機構與平面位置調(diào)節(jié)機構相連，平面位置調(diào)節(jié)機構與上扣機構和對中背鉗機構中的任一機構相連，上扣機構一側(cè)安裝有固定機構，上扣機構另一側(cè)安裝有對中背鉗機構，鉆具內(nèi)防噴器固定安裝在固定機構內(nèi)。本實用新型的有益處在于裝置安裝在井架上，當需要搶裝鉆具內(nèi)防噴器時，可以遠離井口控制操作完成鉆具內(nèi)防噴器的搶接，快速阻止事故的蔓延和擴大，提高油氣井鉆修工程的安全。
【專利說明】鉆具內(nèi)防噴器搶接裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及鉆修井設備裝置中的油氣井鉆修技術鄰域，尤其是鉆具內(nèi)防噴器搶接裝置。
【背景技術】
[0002]公知技術中，在實施油氣井鉆修工程的過程中，由于對地下油氣儲集層的性質(zhì)狀況不能完全掌握，以及受天然氣、伴生氣和地層壓力的影響，鉆修井過程中常常存在井涌，在發(fā)生油氣井井涌時，必須迅速可靠地關閉鉆具內(nèi)外的流體通道，以控制井筒內(nèi)的流體。
[0003]為了控制井筒內(nèi)的流體，在鉆修井工程中在井口裝有防噴器，用以控制鉆具與套管之間環(huán)空的流體；在鉆臺上存放有鉆具內(nèi)防噴器，當發(fā)生井涌時，迅速將鉆具內(nèi)防噴器搶接在井口的鉆具接頭上，搶接完成后關閉鉆具內(nèi)防噴器，控制住鉆具內(nèi)的流體。
[0004]當井涌發(fā)生的初期，或井噴噴勢較弱時，現(xiàn)場操作人員通常能夠靠近井口，采用簡易的工具就可以成功地搶裝鉆具內(nèi)防噴器，以防止和避免更嚴重的井涌或者井噴。但是，如噴勢較大時，操作人員很難靠近井口，特別是在有硫化氫噴出的天然氣井井口，瞬間就使井口周邊陷入嚴重危險狀態(tài)，操作人員無法靠近井口搶裝鉆具內(nèi)防噴器，造成井噴失控的嚴重勢態(tài)。即使操作人員在有防護的情況下，冒險到井口也很難完成搶裝鉆具內(nèi)防噴器的任務。一旦發(fā)生井噴，就會可能造成嚴重井噴失控或者著火的災難性事件，事故帶來的損失也十分慘重的，不但會造成經(jīng)濟損失，還會造成人員的傷亡事件，對周邊環(huán)境造成十分嚴重的污染。
[0005]現(xiàn)有針對搶接鉆具內(nèi)防噴器的措施常用的是發(fā)現(xiàn)井涌后人工立即搶裝鉆具內(nèi)防噴器，這種措施和方法存在諸多不足之處，一是許多井在發(fā)生井口溢流到井噴之間的時間很短，給人工搶裝鉆具內(nèi)防噴器反應時間較短，搶接難度大；二是當出現(xiàn)高強度和有毒流體井噴時，人工無法靠近井口搶接鉆具內(nèi)防噴器，從而發(fā)生鉆具內(nèi)井控失控事故。
[0006]目前由于鉆臺面上都是作業(yè)人員工作活動區(qū)域，安全空間相對不足，沒有合適的位置用于安裝鉆具內(nèi)防噴器搶接專用設備，同時由于鉆具接頭在井口平面位置每一次都不固定，也為鉆具內(nèi)防噴器搶接專用設備的設計帶來了不小難度，因此目前還沒有可靠的遠距離操控搶裝鉆具內(nèi)防噴器的方法和裝置。
[0007]為了解決現(xiàn)有搶裝鉆具內(nèi)防噴器措施存在的不足，發(fā)明一種鉆具內(nèi)防噴器搶接裝置十分有必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實用新型目的是提供一種鉆具內(nèi)防噴器搶接裝置，用于在石油天然氣鉆修工程中，迅速、安全、可靠地完成鉆具內(nèi)防器的搶接，防止井噴事故的發(fā)生，為油氣井的鉆修作業(yè)提供安全保障。
[0009]根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種鉆具內(nèi)防噴器搶接裝置，包括上下位置調(diào)節(jié)機構、平面位置調(diào)節(jié)機構、固定機構、上扣機構和對中背鉗機構。上下位置調(diào)節(jié)機構與平面位置調(diào)節(jié)機構相連，所述平面位置調(diào)節(jié)機構與上扣機構和對中背鉗機構中的任一機構相連，上扣機構一側(cè)安裝有固定機構，上扣機構另一側(cè)安裝有對中背鉗機構，上下位置調(diào)節(jié)機構調(diào)節(jié)鉆具內(nèi)防噴器的上下位置，平面位置調(diào)節(jié)機構調(diào)節(jié)鉆具內(nèi)防噴器的平面位置，固定機構用于固定鉆具內(nèi)防噴器，上扣機構旋轉(zhuǎn)鉆具內(nèi)防噴器，使鉆具內(nèi)防噴器與鉆具接頭螺紋連接，對中背鉗機構在搶接鉆具內(nèi)防噴器時夾持鉆具接頭。當需要搶接內(nèi)防噴器時，通過上下位置調(diào)節(jié)機構和平面位置調(diào)節(jié)機構調(diào)節(jié)鉆具內(nèi)防噴器與鉆具接頭之間的相對位置，使鉆具接頭順利進入對中背鉗機構；當鉆具接頭進入對中背鉗機構后，啟動對中背鉗機構，對中背鉗機構擠壓夾持鉆具接頭，使安裝固定于固定機構內(nèi)的鉆具內(nèi)防噴器與鉆具接頭對中，迫使鉆具內(nèi)防噴器下部螺紋進入鉆具接頭上部螺紋；鉆具內(nèi)防噴器下部螺紋進入鉆具接頭上部螺紋后，啟動上扣機構夾持旋轉(zhuǎn)鉆具內(nèi)防噴器，使轉(zhuǎn)鉆具內(nèi)防噴器下部螺紋與鉆具接頭上部螺紋連接，將鉆具內(nèi)防噴器搶接到鉆具接頭上。由此，本實用新型可以實現(xiàn)鉆具內(nèi)防噴器的搶接，快速阻止事故的蔓延和擴大。
[0010]在一些實施方式中，其中上下位置調(diào)節(jié)機構包括上下伸縮裝置，上下伸縮裝置能伸縮改變長度，上下位置調(diào)節(jié)機構上端與天車相連，上下位置調(diào)節(jié)機構下端與平面位置調(diào)節(jié)機構相連。通過調(diào)節(jié)上下伸縮裝置的收回和伸出，可以改變鉆具內(nèi)防噴器搶接裝置的上下位置。由此，本實用新型可以實現(xiàn)，在鉆具內(nèi)防噴器搶接裝置完成安裝后，鉆具內(nèi)防噴器搶接裝置處于搶接待命狀態(tài)時，鉆具內(nèi)防噴器搶接裝置與鉆臺面可以留有一定的高度距離，保證了作業(yè)人員在鉆臺上的安全作業(yè)空間；同時也能實現(xiàn)調(diào)節(jié)鉆具內(nèi)防噴器搶接裝置與鉆具接頭之間的距離。
[0011]在一些實施方式中，其中平面位置調(diào)節(jié)機構包括擺動架、外伸縮管和內(nèi)伸縮管和伸縮調(diào)節(jié)桿，擺動架與外伸縮管相連，外伸縮管與內(nèi)伸縮管同軸安裝，內(nèi)伸縮管一端插入外伸縮管并通過伸縮調(diào)節(jié)桿與外伸縮管相連，內(nèi)伸縮管另一端與上扣機構和對中背鉗機構中的任一機構相連。通過擺動擺動架，旋轉(zhuǎn)伸縮調(diào)節(jié)桿調(diào)節(jié)內(nèi)伸縮管的伸縮長度，改變鉆具內(nèi)防噴器的平面相對位置，由此，本實用新型可以實現(xiàn)調(diào)節(jié)鉆具內(nèi)防噴器與鉆具接頭之間的平面相對位置。
[0012]在一些實施方式中，其中固定機構包括懸掛接頭，懸掛接頭的下部螺紋與鉆具內(nèi)防噴器的上部螺紋連接。由此，本實用新型可以實現(xiàn)將鉆具內(nèi)防噴器固定在鉆具內(nèi)防噴器搶接裝置內(nèi)的功能。
[0013]在一些實施方式中，其中上扣機構包括大齒圈、行星齒輪、行星軸、偏心鉗頭、行星軸套、上行星架板和下行星架板，大齒圈內(nèi)統(tǒng)有內(nèi)齒圈，內(nèi)齒圈與行星齒輪嚙合，行星齒輪與行星軸套帶鍵軸裝配，行星軸套還與偏心鉗頭帶鍵軸裝配，行星軸套內(nèi)有行星軸，行星軸兩端分別裝在上行星架板和下行星架板軸孔內(nèi)，上行星架板和下行星架板分別裝于行星軸的兩側(cè)，上扣機構通過偏心鉗頭夾持鉆具內(nèi)防噴器并使鉆具內(nèi)防噴器與鉆具接頭螺紋連接。當液壓馬達旋轉(zhuǎn)時，驅(qū)動傳動齒輪和大齒圈旋轉(zhuǎn)，大齒圈的內(nèi)齒圈驅(qū)動行星齒輪旋轉(zhuǎn)，行星齒輪驅(qū)動行星軸套和偏心鉗頭旋轉(zhuǎn)，由于摩擦壓板和摩擦片壓在上行星架板上，摩擦片與上行星架板之間的摩擦力阻止上下行星架板與大齒圈同步旋轉(zhuǎn)，從而使行星齒輪旋轉(zhuǎn)，進而驅(qū)動偏心鉗頭轉(zhuǎn)動并夾持或釋放鉆具內(nèi)防噴器。當偏心鉗頭夾持鉆具內(nèi)防噴器后，摩擦片與上行星架板之間的摩擦力不足以克服行星齒輪傳遞給上行星架板的扭矩時，大齒圈內(nèi)全部部件和鉆具內(nèi)防噴器與大齒圈同步旋轉(zhuǎn)，鉆具內(nèi)防噴器旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)與鉆具接頭的螺紋連接，由此，本實用新型可以實現(xiàn)鉆具內(nèi)防噴器與鉆具接頭的搶接的效果。同理，當搶接完成后，反向旋轉(zhuǎn)液壓馬達，可以解除上扣機構對鉆具內(nèi)防噴器的夾持。
[0014]在一些實施方式中，其中對中背鉗機構包括左夾持塊和右夾持塊，對中背鉗機構通過左夾持塊和右夾持塊夾持擠壓鉆具接頭并使鉆具內(nèi)防噴器與鉆具接頭對中。由此，本實用新型可以實現(xiàn)鉆具接頭與鉆具內(nèi)防噴器的有效對中，同時對中背鉗機構夾持鉆具接頭，可以防止鉆具接頭在與鉆具內(nèi)防噴器螺紋連接時與鉆具內(nèi)防噴器同時旋轉(zhuǎn)，在螺紋連接時起到背鉗的效果。
[0015]在一些實施方式中，其中上扣機構的夾持中心、對中背鉗機構的夾持中心與固定于固定機構內(nèi)的鉆具內(nèi)防噴器同軸安裝。上扣機構的夾持中心和對中背鉗機構的夾持中心與固定于固定機構內(nèi)的鉆具內(nèi)防噴器同軸安裝，保證了鉆具接頭能可靠地被夾持、鉆具內(nèi)防噴器螺紋與鉆具接頭螺紋可靠對扣和連接，由此，本實用新型可以實現(xiàn)鉆具內(nèi)防噴器可靠搶接的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型一實施方式中鉆具內(nèi)防噴器搶接裝置組成機構的連接關系示意圖；
[0017]圖2是本實用新型一實施方式中安裝和整體結構示意圖；
[0018]圖3是本實用新型一實施方式中上下位置調(diào)節(jié)機構示意圖
[0019]圖4是本實用新型一實施方式中平面位置調(diào)節(jié)機構結構示意圖；
[0020]圖5是本實用新型一實施方式中對中背鉗機構結構示意圖；
[0021]圖6是本實用新型一實施方式中上扣機構的結構示意圖；
[0022]圖7是本實用新型一實施方式中固定機構結構示意圖；
[0023]圖8是本實用新型一實施方式中待命狀態(tài)鉆機大門方向示意圖；
[0024]圖9是本實用新型一實施方式中擺動到鉆具接頭上方司鉆方向示意圖；
[0025]圖10是本實用新型一實施方式中從上向下移動到鉆具接頭上并連接螺紋司鉆方向示意圖；
[0026]圖11是本實用新型一實施方式中完成搶接從下向上離開鉆具接頭司鉆方向示意圖；
[0027]圖12是本實用新型一實施方式中擺動離開鉆具接頭上方鉆機大門方向示意圖?！揪唧w實施方式】
[0028]下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0029]圖1至圖7示意性地顯示了根據(jù)本實用新型的一種實施方式的一種鉆具內(nèi)防噴器搶接裝置。該鉆具內(nèi)防噴器搶接裝置包括上下位置調(diào)節(jié)機構1、平面位置調(diào)節(jié)機構2、固定機構3、上扣機構4和對中背鉗機構5。
[0030]如圖3所示，上下位置調(diào)節(jié)機構2包括液缸座板301、鋼索302、鋼索銷303、可改變長度的上下伸縮裝置304、液缸銷305、液缸耳座306、導軌架307、內(nèi)滑軌卡板203、外滑軌卡板205和滑軌底板204。上下伸縮裝置304采用液壓缸結構形式。上下位置調(diào)節(jié)機構2的內(nèi)滑軌卡板203和外滑軌卡板205前后卡住導軌架307的邊沿，內(nèi)滑軌卡板203、外滑軌卡板上205和滑軌底板204用螺栓連接，外滑軌卡板205和滑軌底板204夾住中間井架背梁202，將鉆具內(nèi)防噴器搶接裝置固定在井架上。鋼索302上端套在天車201上，鋼索302下端穿過導軌架307與上下伸縮裝置304用鋼索銷303鉸接，上下伸縮裝置304與液缸耳座306用液缸銷305鉸接，液缸耳座306焊接在液缸座板301上，液缸座板301與導軌架307焊為一體。上下位置調(diào)節(jié)機構I用鋼索302懸掛在鉆機的天車201上，承受鉆具內(nèi)防噴器搶接裝置內(nèi)所有機構的重量。內(nèi)滑軌卡板203和外滑軌卡板205前后卡住導軌架307邊沿，使鉆具內(nèi)防噴器搶接裝置只能在滑軌卡板內(nèi)上下滑動，不會前后傾斜。外滑軌卡板205和滑軌底板204用螺栓夾住中間井架背梁202，將鉆具內(nèi)防噴器搶接裝置固定在井架上，使鉆具內(nèi)防噴器搶接裝置不能在井架背梁202上左右移動。上下伸縮裝置304向外伸出時，鉆具內(nèi)防噴器搶接裝置在重力作用下向下移動。上下伸縮裝置304向內(nèi)收回時，拉動鉆具內(nèi)防噴器搶接裝置向上移動。由此，鉆具內(nèi)防噴器搶接裝置在安裝完成后與鉆臺面之間可以留有一定距離，不占用操作人員在鉆臺面上作業(yè)的安全活動空間，上下位置調(diào)節(jié)機構I可以調(diào)節(jié)鉆具內(nèi)防噴器701與鉆具接頭801之間的上下相對位置。
[0031]如圖4所示，平面位置調(diào)節(jié)機構2包括擺動缸401、擺動缸底板402、擺動軸帽403、擺動軸帽螺栓404、擺動軸防磨墊405、擺動軸襯套406、擺動軸407、擺動軸套408、擺動架409、軸套上支板410、鉸接軸411、軸套下支板412、止翻螺栓413、調(diào)節(jié)桿限位法蘭414、調(diào)節(jié)桿415、法蘭螺栓416、滑動軸套417、滑動軸418、水平螺帽419、外伸縮管420和內(nèi)伸縮管421。擺動缸底板402焊在導軌架307上，擺動缸底板402與擺動缸401螺栓連接。擺動缸401與擺動軸407帶鍵軸連接，擺動軸407上部與擺動軸帽403螺紋連接，擺動軸帽螺栓404與擺動軸帽403螺紋連接并頂住擺動軸407，擺動軸407上部與擺動軸帽403軸向臺階之間套有擺動軸防磨墊405。擺動軸407中部外套有擺動軸襯套406，擺動軸襯套406裝在擺動軸套408內(nèi)，擺動軸套408上下兩端分別與軸套上支板410、軸套下支板412焊接，軸套上支板410、軸套下支板412周邊與導軌架307焊接。動軸407下端與擺動架409帶鍵軸連接，擺動架409與外伸縮管420上部用鉸接軸411鉸接，外伸縮管420 —側(cè)內(nèi)套內(nèi)伸縮管421，外伸縮管420另一端與擺動架409用止翻螺栓413固定，外伸縮管420和內(nèi)伸縮管421相對的兩端分別裝有一根滑動軸418，一根滑動軸418兩端與外伸縮管420側(cè)板焊接，另一根滑動軸418兩端與內(nèi)伸縮管421側(cè)板焊接，滑動軸418外分別套有滑動軸套417 ;內(nèi)伸縮管421內(nèi)部有一由立板分隔的空腔，空腔內(nèi)放置有一被軸向限位且不能旋轉(zhuǎn)的水平螺帽419，水平螺帽419旋接在有外螺紋的調(diào)節(jié)桿415的一端，調(diào)節(jié)桿415的另一端帶有臺階，臺階軸向外端壓有調(diào)節(jié)桿限位法蘭414，調(diào)節(jié)桿限位法蘭414與外伸縮管420螺栓連接。平面位置調(diào)節(jié)機構2通過擺動液缸401驅(qū)動擺動軸407、擺動軸407驅(qū)動擺動架409、擺動架409驅(qū)動外伸縮管420、外伸縮管420驅(qū)動內(nèi)伸縮管421擺動，由于內(nèi)伸縮管421與對中背鉗機構5的夾持外殼502焊為一體，對中背鉗機構5的夾持外殼502上部與上扣機構4的上殼體601焊接，固定機構3的懸掛筒702與上扣機構4的上蓋板605螺栓連接，故可以通過擺動液缸驅(qū)動對中背鉗機構5、上扣機構4、固定機構3在平面上以擺動軸407為軸做扇形擺動，從而可以改變上扣機構4、對中背鉗機構5以及安裝在固定機構3中的鉆具內(nèi)防噴器701與鉆具接頭801之間的平面位置關系。在另一些實施例中也可以是內(nèi)伸縮管421與上扣機構4的上殼體601焊接或螺栓連接。
[0032]外伸縮管420與內(nèi)伸縮管421同軸安裝，內(nèi)伸縮管421內(nèi)有伸縮調(diào)節(jié)桿415，伸縮調(diào)節(jié)桿415 —端有螺紋且外旋水平螺帽419，水平螺帽419在帽內(nèi)伸縮管421內(nèi)被軸向限位且不能旋轉(zhuǎn)，在伸縮調(diào)節(jié)桿415另一端的臺階卡在外伸縮管420與調(diào)節(jié)桿限位法蘭414之間，調(diào)節(jié)桿限位法蘭414對伸縮調(diào)節(jié)桿415軸向限位，因而伸縮調(diào)節(jié)桿415在外伸縮管420內(nèi)做旋轉(zhuǎn)運動時不能軸向運動。旋轉(zhuǎn)伸縮調(diào)節(jié)桿415驅(qū)動水平螺帽419左右移動，水平螺帽419推拉內(nèi)伸縮管421左右移動，調(diào)節(jié)內(nèi)伸縮管421與外伸縮管420之間的伸縮長度，也可以調(diào)節(jié)上扣機構4、對中背鉗機構5和安裝在固定機構3中的鉆具內(nèi)防噴器701與鉆具接頭801之間的平面位置關系。
[0033]如圖5所示，對中背鉗機構5包括夾持液缸501、夾持外殼502、左夾持塊503、右夾持塊504、對夾齒輪505、對夾軸506、夾持上板507和夾持下板508。夾持液缸501 —端與內(nèi)伸縮管421螺栓連接，另一端與左夾持塊503螺紋連接，左夾持塊503上下兩側(cè)各有一塊右夾持塊504，左夾持塊503和右夾持塊504在一端開有兩槽孔，左夾持塊503槽孔的內(nèi)邊銑有齒條，右夾持塊504的槽孔與左夾持塊503銑有齒條相對邊銑有齒條，槽孔內(nèi)有與齒條相嚙合的對夾齒輪505、對夾齒輪505內(nèi)有裝對夾軸506，對夾軸506上下兩側(cè)分別穿在夾持上板507、夾持下板508軸孔里，夾持上板507和夾持下板508分別與夾持外殼502焊接，夾持外殼502與內(nèi)伸縮管421焊接為一體。左夾持塊503、右夾持塊504、對夾齒輪505、夾持上板507、夾持下板508裝在夾持外殼502內(nèi)部方形腔室有中。夾持液缸501伸縮時，驅(qū)動左夾持塊503左右移動，左夾持塊503驅(qū)動對夾齒輪505旋轉(zhuǎn)，對夾齒輪505驅(qū)動右夾持塊504作相對或相背運動。在搶接時，當左夾持塊503和右夾持塊504相向動動時，左夾持塊503和右夾持塊504碰到鉆具接頭801后擠壓鉆具接頭801向左夾持塊503和右夾持塊504的夾持中心靠攏，由于上扣機構4、對中背鉗機構5與固定在固定機構3內(nèi)的鉆具內(nèi)防噴器701同軸線安裝，因而可以實現(xiàn)鉆具內(nèi)防噴器701與鉆具接頭801的對中。對中背鉗機構5夾持鉆具接頭801承受鉆具內(nèi)防噴器701與鉆具接頭801螺紋連接時的反扭矩，起到背鉗作用的效果。通過夾持液缸501驅(qū)動左夾持塊503和右夾持塊504做相背運動也可實現(xiàn)將鉆具接頭801的從對中背鉗機構5中釋放。
[0034]如圖6所示，上扣機構4包括上殼體601、傳動齒輪602、扶正圈603、液壓馬達604、上蓋板605、摩擦壓板606、摩擦片607、上行星架板608、大齒圈609、偏心鉗頭610、行星軸套611、行星軸612、行星齒輪613、下行星架板614組成。上殼體601焊接在內(nèi)伸縮管421上，液壓馬達604與上殼體601螺栓固定，液壓馬達604軸上用鍵固定有傳動齒輪602，傳動齒輪602與大齒圈609嚙合，大齒圈609上部外套扶正圈603，大齒圈609內(nèi)銑有內(nèi)齒圈，內(nèi)齒圈與行星齒輪613嚙合，行星齒輪613與行星軸套611下部鍵連接，行星軸套611上部與偏心鉗頭610鍵連接，行星軸套611內(nèi)裝行星軸612，行星軸612上下兩端分別裝入上行星架板608和下行星架板614軸孔內(nèi)，上行星架板608上部壓有摩擦片607，摩擦片607上部與摩擦壓板606螺栓連接，摩擦壓板606上部與上蓋板605螺栓連接，上蓋板605用螺栓固定在上殼體601上端面。當液壓馬達604旋轉(zhuǎn)時，驅(qū)動傳動齒輪602和大齒圈609旋轉(zhuǎn)，大齒圈609的內(nèi)齒圈驅(qū)動行星齒輪613旋轉(zhuǎn)，行星齒輪613驅(qū)動行星軸套611和偏心鉗頭610旋轉(zhuǎn)，由于摩擦壓板606和摩擦片607壓在上行星架板608上，摩擦片607與上行星架板608之間的摩擦力阻止上行星架板608與大齒圈609同步旋轉(zhuǎn)，從而使行星齒輪613旋轉(zhuǎn)，進而驅(qū)動偏心鉗頭610轉(zhuǎn)動并夾持或釋放鉆具內(nèi)防噴器701。當偏心鉗頭610夾持鉆具內(nèi)防噴器701后，摩擦片607與上行星架板608之間的摩擦力不足以克服行星齒輪46傳遞給上行星架板608的扭矩時，大齒圈609內(nèi)全部部件和鉆具內(nèi)防噴器701與大齒圈609同步旋轉(zhuǎn)，鉆具內(nèi)防噴器701旋轉(zhuǎn)與鉆具接頭801螺紋連接，從而實現(xiàn)鉆具內(nèi)防噴器701與鉆具接頭801搶接。同理，當搶接完成后，反向旋轉(zhuǎn)液壓馬達604，可以解除上扣機構4對鉆具內(nèi)防噴器701的夾持。
[0035]如圖7所示，固定機構3包括懸掛筒702、壓桿703、把手704和懸掛接頭705。懸掛接頭705下部螺紋與鉆具內(nèi)防噴器上部螺紋連接，鉆具內(nèi)防噴器701內(nèi)設有單流閥芯706和壓縮彈簧707。懸掛筒702下部與上蓋板605螺栓連接，懸掛筒702內(nèi)部有臺階，臺階上下分別裝有懸掛接頭705和鉆具內(nèi)防噴器701，懸掛接頭705與鉆具內(nèi)防噴器701螺紋連接中間卡住懸掛筒702內(nèi)部臺階，懸掛接頭705兩側(cè)分別螺紋安裝有把手704，把手704伸出懸掛筒702壁外，懸掛接頭705上部有內(nèi)螺紋并與壓桿703螺紋連接。壓桿703向下頂住鉆具內(nèi)防噴器701的單流閥芯706擠壓壓縮彈簧707可以打開鉆具內(nèi)防噴器701內(nèi)部流體通道。
[0036]懸掛接頭705下部螺紋與鉆具內(nèi)防噴器701上部螺紋連接，中間卡住懸掛筒702內(nèi)部臺階，使鉆具內(nèi)防噴器701固定在固定機構3內(nèi)，由此實現(xiàn)將鉆具內(nèi)防噴器701固定在鉆具內(nèi)防噴器搶接裝置內(nèi)的功能；壓桿703向下頂住鉆具內(nèi)防噴器701的單流閥芯706并打開鉆具內(nèi)防噴器701內(nèi)部流體通道，有利于鉆具內(nèi)防噴器701的搶接。搶接鉆具內(nèi)防噴器701時，當鉆具內(nèi)防噴器701的螺紋不斷旋入鉆具接頭801的螺紋時，懸掛接頭705與鉆具內(nèi)防噴器701連接螺紋不斷退出，當鉆具內(nèi)防噴器701與鉆具接頭801完成螺紋連接時，懸掛接頭705與鉆具內(nèi)防噴器701之間螺紋實現(xiàn)完全退出，懸掛接頭705與鉆具內(nèi)防噴器701分離，壓桿703與單流閥芯706之間距離增大并脫離接觸，鉆具內(nèi)防噴器701內(nèi)的單流閥芯706在壓縮彈簧707的作用下向上運動并關閉鉆具內(nèi)防噴器701。
[0037]本實用新型通過如下過程實現(xiàn)鉆具內(nèi)防噴器的搶接:
[0038]本實用新型一實施方式中待命狀態(tài)如2和圖8所示，作業(yè)工作前，鉆具內(nèi)防噴器搶接裝置通過鋼索302掛在天車201上，導軌架307被內(nèi)滑軌卡片203和外滑軌卡片205約束在井架背梁202上，導軌架307可以在內(nèi)滑軌卡片203和外滑軌卡片205組成的滑軌之間上下滑動，但導軌架307不能在滑軌內(nèi)水平移動和前后傾斜，此時固定在固定機構3里的鉆具內(nèi)防噴器701遠離井口，鉆具內(nèi)防噴器搶接裝置的上扣機構緊靠鉆機背梁位置，不影響井口的正常作業(yè)操作。
[0039]如圖9所示，當需要搶接鉆具內(nèi)防噴器701時,啟動擺動液缸401驅(qū)動擺動軸408、擺動架409、外伸縮管420、外伸縮管421以及固定機構3、上扣機構4和對中背鉗機構5以擺動軸408為軸線擺動。使固定在固定機構3里的鉆具內(nèi)防噴器701從井架背梁202方向水平擺動到鉆具接頭801上方。
[0040]如圖10所示，當鉆具內(nèi)防噴器701擺動到鉆具接頭801上方后，上下伸縮裝置304向外伸出，鉆具內(nèi)防噴器搶接裝置在重力作用下向下移向鉆具接頭801，當鉆具接頭701插入到對中背鉗機構5后，啟動夾持液缸501驅(qū)動左夾持塊503和右夾持塊504相對運動，擠壓鉆具接頭801使之與鉆具內(nèi)防噴器701對中，實現(xiàn)鉆具內(nèi)防噴器701公螺紋進入到鉆具接頭801母螺紋中，冋時保持對鉆具接頭801的夾持。完成對中和夾持后，啟動液壓馬達604驅(qū)動大齒圈、行星齒輪613、行星軸套611和偏心鉗頭610轉(zhuǎn)動，夾持并旋轉(zhuǎn)鉆具內(nèi)防噴器701，連接鉆具內(nèi)防噴器701到鉆具接頭801螺紋上，實現(xiàn)鉆具內(nèi)防噴器701的搶接。由于與懸掛接頭705螺紋連接的把手704被懸掛筒702限制不能旋轉(zhuǎn)，鉆具內(nèi)防噴器701在與鉆具接頭801螺紋連接時懸掛接頭705也不能旋轉(zhuǎn)，因而鉆具內(nèi)防噴器701在與鉆具接頭801螺紋連接的同時，鉆具內(nèi)防噴器701上部螺紋從懸掛接頭705的螺紋向外退出。當鉆具內(nèi)防噴器701與鉆具接頭801螺紋連接完成時，鉆具內(nèi)防噴器701上部螺紋從懸掛接頭705的螺紋中向外完全退出，鉆具內(nèi)防噴器701與懸掛接頭705分離，壓桿703與鉆具內(nèi)防噴器701的單流閥芯706脫離接觸，單流閥芯706在壓縮彈簧707作用下向上移動，鉆具內(nèi)防嗔器701關閉，完成鉆具內(nèi)防嗔器701在搶接完成后自動關閉。
[0041]如圖11所不，當完成鉆具內(nèi)防嗔器701搶接關閉后，反向啟動夾持續(xù)液缸501和液壓馬達604，從鉆具內(nèi)防噴器搶接裝置中釋放鉆具內(nèi)防噴器701和鉆具接頭801。啟動上下伸縮裝置304向內(nèi)收縮，向上提起鉆具內(nèi)防噴器搶接裝置，鉆具內(nèi)防噴器701從搶接裝置內(nèi)脫出并已連接在鉆具接頭801上。
[0042]如圖12所示，當鉆具內(nèi)防噴器搶接裝置提升到一定高度后，啟動擺動液缸401，將鉆具內(nèi)防噴器搶接裝置擺離井口上方，回位到搶接待命工位，完成鉆具內(nèi)防噴器701搶接的全過程。
[0043]本實施例中，鉆具內(nèi)防噴器搶接裝置還可與自動控制系統(tǒng)相連，實現(xiàn)鉆具內(nèi)防噴器701自動搶接功能。
[0044]以上所述的僅是本實用新型的一些實施方式。對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型創(chuàng)造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.鉆具內(nèi)防噴器搶接裝置，其中，包括上下位置調(diào)節(jié)機構(I)、平面位置調(diào)節(jié)機構(2)、固定機構(3)、上扣機構(4)和對中背鉗機構(5)，所述上下位置調(diào)節(jié)機構(I)與平面位置調(diào)節(jié)機構(2)相連，所述平面位置調(diào)節(jié)機構(2)與上扣機構(4)和對中背鉗機構(5)中的任一機構相連，所述上扣機構(4) 一側(cè)安裝有固定機構(3)，所述上扣機構(4)另一側(cè)安裝有對中背鉗機構(5)，所述上下位置調(diào)節(jié)機構(I)調(diào)節(jié)鉆具內(nèi)防噴器(701)的上下位置，所述平面位置調(diào)節(jié)機構(2)調(diào)節(jié)鉆具內(nèi)防噴器(701)的平面位置，所述固定機構(3)用于固定鉆具內(nèi)防噴器(701)，所述上扣機構(4)旋轉(zhuǎn)鉆具內(nèi)防噴器(701)，使鉆具內(nèi)防噴器(701)與鉆具接頭(801)螺紋連接，所述對中背鉗機構(5)在搶接鉆具內(nèi)防噴器(701)時夾持鉆具接頭(801)。
2.根據(jù)權利要求1所述的鉆具內(nèi)防噴器搶接裝置，其中，所述上下位置調(diào)節(jié)機構(I)包括上下伸縮裝置(304)，所述上下伸縮裝置(304)能伸縮改變長度，所述上下位置調(diào)節(jié)機構(I)上端與天車(201)相連，所述上下位置調(diào)節(jié)機構下端(I)與平面位置調(diào)節(jié)機構(2)相連。
3.根據(jù)權利要求1所述的鉆具內(nèi)防噴器搶接裝置，其中，所述平面位置調(diào)節(jié)機構(2)包括擺動架(409)、外伸縮管(420)、內(nèi)伸縮管(421)和調(diào)節(jié)桿(415)，所述擺動架(409)與外伸縮管(420)相連，所述內(nèi)伸縮管(421) —端通過調(diào)節(jié)桿(415)與外伸縮管(420)相連，所述外伸縮管(420)與內(nèi)伸縮管(421)同軸安裝，所述內(nèi)伸縮管(421)另一端與上扣機構(4)和對中背鉗機構(5)中的任一機構相連。
4.根據(jù)權利要求1所述的鉆具內(nèi)防噴器搶接裝置，其中，所述固定機構(3)包括懸掛接頭(705)，所述懸掛接頭(705)的下部螺紋與鉆具內(nèi)防噴器(801)的上部螺紋連接。
5.根據(jù)權利要求1所述的鉆具內(nèi)防噴器搶接裝置，其中，所述上扣機構(4)包括大齒圈(609)、行星齒輪(613)、行星軸(612)、偏心鉗頭(610)、行星軸套(611)、上行星架板(608)和下行星架板(614)，所述大齒圈(410)內(nèi)銑有內(nèi)齒圈，內(nèi)齒圈與所述行星齒輪(613)嚙合，所述行星齒輪(613)與行星軸套(611)帶鍵軸裝配，所述行星軸套(611)還與偏心鉗頭(610)鍵軸裝配，所述行星軸套(611)內(nèi)有行星軸(612)，所述行星軸(612)兩端分別裝在上行星架板(608)和下行星架板(614)軸孔內(nèi)，所述上行星架板(608)和下行星架板(614)分別裝于行星軸(611)的兩側(cè)，所述上扣機構(4)通過偏心鉗頭(610)夾持鉆具內(nèi)防噴器(701)并使鉆具內(nèi)防噴器(701)與鉆具接頭(801)螺紋連接。
6.根據(jù)權利要求1所述的鉆具內(nèi)防噴器搶接裝置，其中，所述對中背鉗機構(5)包括左夾持塊(503)和右夾持塊(504)，所述對中背鉗機構(5)通過左夾持塊(503)和右夾持塊(504)夾持擠壓鉆具接頭(801)，并使鉆具內(nèi)防噴器(701)與鉆具接頭(801)對中。
7.根據(jù)權利要求1至6任一項所述的鉆具內(nèi)防噴器搶接裝置，其中，所述上扣機構(4)、對中背鉗機構(5)與固定于固定機構(3)內(nèi)的鉆具內(nèi)防噴器(701)同軸安裝。
【文檔編號】E21B33/06GK203808892SQ201420232985
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月8日 優(yōu)先權日:2014年5月8日
【發(fā)明者】喻書華, 白娜薇 申請人:喻書華, 白娜薇