[发明专利]钻杆全自动排送机

说明书

技术领域

本发明属于石油钻井设备，特别是钻杆全自动排送机。

背景技术

现有石油、天然气钻井，钻杆从地面输送到井台上，大多数是人工操作，用钢丝绳把钻杆吊上去。工人把几百公斤重的钻杆移送到“可以吊运”的位置。工效太慢，而且是一种繁重的体力劳动。不管吹风下雨，酷暑严寒，都得昼夜轮流熬着干。现在有一种猫道机，不用钢丝绳吊运钻杆，用滑道把钻杆推上井架平台。但是，猫道机的排放架只能临时排放少许几根钻杆，要把数量很多的钻杆有次序按时间放到猫道机上边，还得用工人操作专门的起吊机昼夜值班地候着、干着。取钻杆时，猫道机运下来的钻杆也得靠人工操作的起吊机吊起钻杆在指定区域排放好。总之，这种钻杆的排放与输送仍然没有摆脱人工操作。

发明内容

本发明的目的，是提供一种钻井过程中地面钻杆的排放与输送完全实现自动化而不要人工操作的机械装置。

本发明是这样实现的：主要由推管机构（以下称推梁）、推梁升降机构、垫管吊运机构、操作控制架（以下称操控架）、过渡架机构和猫道机组成。

本装置以现有猫道机为基础，在升降方面进行改变。从地面把钻杆送至井台，仍用现有猫道机来完成。垫管每二根为一层，在猫道机两边，与猫道机垂直放置。每一层垫管上垂直平排放置一层钢管（以下把钻杆称钢管），钢管与猫道机平行。一层垫管、一层钢管交错多层堆放，可以排放几层至十几层，几百根、上千根钢管都可一次性排放堆在一个区域内。猫道机制成可以升降的结构，上平面可以升降到和任一层垫管的上平面平齐。推管机构由钢梁、小车、推卡、液压缸、电机、绞轮、钢丝绳、导向轮组成。推梁侧面上设置有滑槽。小车在推梁的滑槽内滑动自如。小车用钢丝绳与电机、绞轮连成一起。电机带动绞轮正反转，即带动小车在推梁上左、右移动。小车上固定有推卡。推卡的卡尖不用时是收回去的。当要使用时，小车向猫道机反方向行进。当推卡卡尖走到离猫道机最近一根钢管后边时，小车停止。推卡卡尖立刻向下插到该钢管后边。随后，小车向猫道机方向行走，钢管在推卡推动下滚动。这时候，猫道机上平面已经升降成与该层垫管上平面平齐。推卡推钢管到垫管端头停止。钢管因惯性滚入猫道机“V”形槽内。猫道机重新调整高度后，即开始向井台输送钻杆。随后，小车又反向行走到适当位置待命。当猫道机完成了上述钻杆向井台的输送，返回应在位置后，小车又开始上述顺序动作。随后，猫道机处于待命状态，要得到井台上指令后，再启动向上输送程序。小车有顺序推送钢管，是从钢管堆放区的最上一层开始。当最上面一层钢管已推送完毕，就剩下二根垫管在最上面。下一步骤就由垫管吊运机构把二根垫管吊走。推管机构和垫管吊运机构都安装在同一付操作控制架（以下称操控架）上。操控架安装在每一处钢管堆放区的两端头。操控架立柱下部是底板，着地；立柱上部设置有二根吊臂。每一钢管堆放区两头安装的操控架上的吊臂方向是相对的。推梁先从钢管堆放区最上边一层钢管开始，把钢管逐根推送到猫道机“V”形槽中。当上边第一层钢管推送完毕，垫管吊运机构把二根垫管吊走后，推梁升降机构马上把推梁下降到已出现在最上边的这排钢管（即总层从上到下第二层钢管）上边适当距离（以推梁下部不擦碰钢管为准），又开始下一轮循环。直到把钻井过程中的全部钻杆送上井台。井台取钻杆时，钢管是从最下一层逐层向上排放。猫道机把钻杆从井台上送下来。猫道机上平面升降为与最下一层垫管上平面平齐。猫道机把钢管推到垫管上。随后，小车的推卡反转来推送钢管，配合小车行走，把猫道机送到垫管端头的钢管一根根推送（滚动）到垫管另一端整齐有序排放好。当第一层排满后，起吊机构把二根垫管又吊回到这一排钢管上边垂直放置。猫道机向该层垫管送钢管时，又升降为与该层垫管上平面平齐。以后又重复上述动作，直至钻杆全部取下并整齐堆放。

使用该装置后，整过钻井过程中，地面向井台输送钻杆的全过程和取下钻杆的全过程，都不用人工操作。实现了地面向井台，井台向地面输送钻杆的完全自动化，大大减轻了工人的劳动强度，提高了生产效率。

附图说明

图1是本装置在井场中的安装位置图。

图2是钢管即钻杆与垫管的堆放图以及过渡架安装位置图。

图3是推管机构的结构图。

图4是过渡架结构图。

图5是推卡推送钢管和与过渡架、猫道机配合工作图。

图6是推卡、探卡、挡卡配合工作图。

图7是推梁的安装和升降图。

图8是推梁用钢丝绳升降图。

图9是垫管吊运机构安装结构图。

图10是推梁与垫管吊运机构在操控架上配合工作图。