[发明专利]顶部对接式石油钻机井架

说明书

技术领域

本发明涉及石油钻修设备技术领域，具体是一种顶部对接式石油钻机井架。

背景技术

已知技术中，石油钻机井架有整体起升式K形井架，虽然工作稳定性好，井口开阔，但起升力非常大，4000m至9000m常用井架的起升力达到80吨到300吨，起放井架时风险高，且工作时井架高度不可调，运输时尺寸较大。

已知技术中，一种用于石油钻修设备的井架，专利号：ZL 00 2 03939.7，采用直立、无绷绳、前开口、多节组装式结构。按实用新型专利说明书所述，它由儿个井架分段依次连接而成，包括位于上部的上段、位于下部的下段、位于中部的若干中段单元以及井架常规必备的设施如天车、二层工作台等。井架在井场安装时，先将井架的上段套装在下段内，利用钻机(修井机)自带绞车或其它液压装置将套装在一起的上段和下段立起后将上段拉出，操纵装在井架下段的承载机构实现对上段的支撑，然后通过下段的前开口处，将一中段单元竖立置于下段内部中心部位，利用常规机械或液压方式将中段单元升起，与上段进行连接。连接完成后，脱开承载销，进行中段和上段提升，到位后，操纵承载机构工作，实现对上段和中段支撑，完成第一节中段单元连接。同样方法，可进行其它中段单元的连接。井架的拆卸依照所述安装方法的相反顺序实现。运输时井架上体套装在井架下体内运输或单独运输，井架中体单独运输。这种直立、无绷绳、前开口、多节组装式井架同其它已知技术中的塔形井架、A形井架相比具有安装省时省力、安装空间小、移运长度小的优点，同桅形井架相比不需使用绷绳来保持稳定性，因而具有一定的先进性，但是这种井架的套装段及承载机构需承受所有上段及中段井架自身重量和全部钻井载荷，即需要有专门的承载机构。这种井架由于采用底部对接中段方式，上段与所有对接好的中段一起伸缩的结构，因而伸缩力非常大，伸缩机构容易出现安全事故，如大负荷时，伸缩钢丝绳易出现严重挤扁，或断丝，甚至断股现象。

发明内容

本发明的目的是提供一种顶部对接式石油钻机井架，具有对接安装时伸缩力量小而且不变、不需要井架起放空间、吊装重量轻、各段单独运输、移运长度小、对接高度可调的特点。

本发明的技术方案是：

一种顶部对接式石油钻机井架，包括天车、上段、若干中段、下段、二层工作台、工作梯、立管，上段、若干中段、下段均采用由四个立柱及若干斜撑、横梁、横撑焊接成的直立、前开口桁架结构，天车固定连接在上段上部，天车上具有天车维修架，其特征在于：

所述下段、若干中段、上段依次采用立柱首尾对正，立柱端面直接接触并通过立柱侧面的连接套或连接座板用销轴或螺栓连接；

所述上段由本体、导向架、两个操作台、每组4个的若干组导向轮构成，本体套装在导向架内且位于导向架上部，本体与导向架连接成一体，形成一个具有内外两层结构的复合框架，两个操作台一上一下连接在导向架外围一定高度位置上，若干组导向轮以一定高度间隔安装在导向架下部四角，导向轮的安装方向为轮面卡住中段或下段立柱外侧棱；

还包括若干套上段伸缩机构，上段伸缩机构由一直立的伸缩液压缸、横向的连接梁、焊接在各中段及下段上的支承钩、摆臂液压缸组成，伸缩液压缸上端与上段铰接，伸缩液压缸下端与连接梁固定连接，连接梁的位置与支承钩对应，当伸缩液压缸向下伸出时使连接梁卡入支承钩内，摆臂液压缸一端铰接在上段上，另一端铰接在伸缩液压缸缸筒上；

还包括中段移动及限位装置，中段移动及限位装置包括四个滚轮架、由两侧导轨、导轨尾部挡板、若干斜撑、横撑连接构成的导轨架，所述导轨架水平连接在上段的导向架的适当高度位置上，导轨架后端向外伸出，所述滚轮架具有架体、滚轮，滚轮通过转轴安装在架体上，架体上具有挂钩，架体上还具有一连接叉，连接叉的叉头上具有销孔，挂钩插入中段的立柱底部侧面的连接套内，然后转90°将连接叉压入中段的横梁内，安全销插入连接叉叉头的销孔内实现滚轮架与中段的立柱底部连接；

还包括安装在天车维修架上的吊装移运装置。

所述顶部对接式石油钻机井架的上段伸缩机构为一套，设置在上段的背面。

所述顶部对接式石油钻机井架的上段伸缩机构为两套，分别设置在上段的两个侧面。

所述顶部对接式石油钻机井架的吊装移运装置是安装在天车维修架的主梁上并可沿主梁纵向移动的电动起重机。

所述顶部对接式石油钻机井架的吊装移运装置包括水平安装在天车维修架的主梁底部的双作用液压缸、定滑轮、移动滑轮，定滑轮安装在主梁一端，移动滑轮安装在可沿主梁纵向移动的滑轮架上，双作用液压缸两端分别铰接在主梁和滑轮架上。