[实用新型]钻杆自动排放立根锁定装置无效

专利信息
申请号: 200920018396.7 申请日: 2009-01-17
公开(公告)号: CN201358725Y 公开(公告)日: 2009-12-09
发明(设计)人: 崔学政;刘文庆;肖文生;张富强 申请(专利权)人: 中国石油大学(华东)
主分类号: E21B17/00 分类号: E21B17/00;E21B19/00
代理公司: 青岛高晓专利事务所 代理人: 杨大兴
地址: 257061山东*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 钻杆 自动 排放 锁定 装置
【说明书】:

技术领域:

实用新型涉及一种海上石油钻井平台钻杆自动排放系统的钻杆立根在排放架内的位置锁定装置。

技术背景:

目前海上石油钻井越来越受到人们的重视,海上石油钻井是将钻机安装在钻井平台或钻井船上。钻井前,通常钻杆(包括其它钻具)是摆放在甲板上,钻井过程中首先需要将钻杆从甲板移送到井架中的排放架(立根盒)内,然后还要将钻杆从排放架移送到井口进行各种钻井工序操作,或反向顺序将钻杆从井口移送到排放架进而最后再送回到甲板上。这个过程称为钻杆排放操作或称管子处理。传统钻井作业中,钻杆排放操作需要多人合作共同完成,该操作特点是具有危险性,任何一人操作失误,都可能导致其他人员受到伤害并严重影响钻井工序及效率。

在海上钻井作业中常遇风浪,工作环境恶劣,安全情况更为突出。探索使钻杆操作机械化,进而实现钻井过程中的钻杆自动化操作,避免人与钻杆的直接接触,对加快钻井速度,缩短钻井周期,降低海上钻井作业成本具有重要作用。

根据目前的研究成果,钻杆自动化操作系统由钻杆自动传送系统、钻杆自动上下钻台系统、钻杆自动排放系统、铁钻工等组成,它们相对于钻台分布于不同的位置。钻杆自动排放系统主要用于实现在井口与排放架之间的往返自动移送钻杆立根操作,另外可与钻杆自动上下钻台系统配合完成离线单根接成立根操作。钻杆自动排放系统由钻杆排放架、钻杆自动排放机械臂、钻杆自动排放立柱动力驱动装置、钻杆自动排放立根锁定装置等组成。

立根放入排放架后左右为指梁扶持,而每个立根前后也必须设计独立的扶持锁定装置,以防止立根倾倒,这就是所谓的立根锁定装置。国外钻杆自动排放系统通常采用为每个立根单独配置一个闩锁机构,如图1和图2所示为自动指状闩锁机构,由指梁101、链条102、链轮103、驱动机构104、驱动轴105、离合器106和电机107组成,链条为特殊的大节距滚子链,每一节链作为一个钻杆位置。链穿过指梁每个指上开出的槽,链由一根共用轴上的链轮驱动,轴由两个旋转激励器的其中之一带动(二层台两边各有一个激励器),每个链轮控制一排钻杆,通过共用轴上的气动离合器选择链轮,不用时必须锁紧定位,另有一个单独的机构闩锁钻铤。这种闩锁机构结构较为复杂,操作不方便,而国内至今还没有开展这方面的研究。

技术内容:

本实用新型所要解决的技术问题就是要提供一种立根锁定装置,当立根放入排放架被该锁定装置前后左右扶正锁定,以防止立根倾倒,实现安全高效海上钻井平台钻杆的自动排放。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:排放架内设计多排指梁,指梁固定在排放架上,相邻指梁间形成沟槽,钻杆立根就存放于沟槽中。每个指梁沟槽内间隔安装锁紧机构,每个锁紧机构都装有一个挡板,相邻两个挡板间恰好能容纳一个立根。挡板有水平与垂直两个工作位置,挡板旋转到水平位置则对应立根锁紧,旋转到垂直位置允许取放对应立根。挡板与气马达驱动轴相关联,由气胎离合器控制相应挡板与气马达驱动轴接合还是断开,当接通压缩空气,气胎膨胀,离合器接合,相应挡板随气马达驱动轴一起旋转,当释放压缩空气后,气胎收缩,离合器脱开,相应挡板不受气马达驱动轴控制,保持原位置不动。

本实用新型用气胎离合器来控制挡板与气马达驱动轴接合或者断开,当离合器气胎充气,挡板可随气马达驱动轴旋转;当离合器气胎释放空气,挡板不随气马达驱动轴旋转,而保持原来位置不变。旋转挡板处于铅垂位置可允许取放立根,处于水平位置则停止取放操作,挡板处于水平锁紧立根状态,以防止立根倾倒,实现安全高效海上钻井平台钻杆的自动排放。

附图说明:

图1是自动指状闩锁机构主视图。

图2是自动指状闩锁机构俯视图。

图3是钻杆立根排放及气马达总体布局示意图。

图4是钻杆立柱锁定装置布局示意图。

图5是钻杆立柱锁定装置结构示意图。

图中,101.指梁,102.链条,103.链轮,104.驱动机构,105.驱动轴,106.离合器,107.电机,108.排放架,109.钻杆立根,110.气马达,111.气胎离合器,112.挡板,113.气马达驱动轴,114.螺母,115.挡板轴套,116.气胎,117.气胎离合器外圈。

具体实施方式:

下面结合附图来详细描述本实用新型。

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