[实用新型]液压钻具输送装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及钻井装备技术领域，特别涉及斜直井钻机辅助设备，是一种钻具输送装置。

背景技术

在钻井或完井过程中，需要将钻杆或油管输送到钻井平台上去。目前，将钻杆或油管输送到钻井平台上的方法是，用吊卡固定在钻具的一端，利用井架上部的定滑轮和钢丝绳提起钻具输送到钻井平台上。

煤层气斜直井钻机开发过程中，由于不能采用吊卡，固定钻杆坡道等常规设备，对钻杆接单根操作提出了新的要求。为适应新型钻机的需要，必须解决如下问题：

1.井架角度变化，使得动力水龙头接扣位置随角度变化而发生变化。

2.打斜直井时，由于重力作用，钻杆不能自动平行于井架，需要钻具坡道导引，防止设备碰撞损坏。

3.普通钻具坡道没有钻杆接头夹紧功能，不能实现动力水龙头扭矩接扣。

因此常规钻机用钻具坡道无法满足斜直井钻机接单根的需要，不能实现井架变幅时的钻具导引和扭矩接扣功能。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种液压钻具输送装置，以满足斜直井钻机钻井作业的钻具输送需求。该设备具有多自由度，全液压控制。

本实用新型采用的技术方案是：液压钻具输送装置，主要由变幅机构、伸缩机构、夹紧机构、坡道翻转机构和排管架组成。其特征在于：

变幅机构主要由主梁、撑杆、液压缸、滑块、底座总成组成。底座总成采用型钢焊接成长方形，在底座总成上有主梁，主梁的一端用铰链固定在底座总成上部；在底座总成与主梁中间有撑杆，撑杆的一端与底座总成铰链连接，撑杆的另一端与滑块铰链连接，滑块与主梁滑动连接，液压缸一端固定在底座总成上，一端与撑杆中部铰链连接。当液压缸推动撑杆，滑块以主梁下端面为导轨向后滑动，主梁以后部铰链为轴逆时针转动，角度增大，完成主梁变幅(改变角度)。相反液压缸收回，角度减小，最终复位。

伸缩机构主要由主梁、大伸缩臂和小伸缩臂组成，伸缩机构有三层，横截面为长方形的主梁内套有大伸缩臂，大伸缩臂通过第一伸缩臂液缸与主梁连接；在大伸缩臂内套有小伸缩臂，小伸缩臂通过第二伸缩臂液缸与大伸缩臂连接。主梁水平位置时，第一伸缩臂液缸杆腔进油，大伸缩臂位于初始位置，第二伸缩臂液缸塞腔进油，伸出以便为翻转进入的钻杆让出位置，钻杆进入钻具坡道后小伸缩臂回原位，通过变幅机构到达预定位置，第一伸缩臂液缸塞腔进油，大伸缩臂伸出，调整与动力水龙头相对位置。

坡道翻转机构由前坡道支座、后坡道支座、钻具坡道、翻转臂液缸组成；主梁上表面有导轨，前坡道支座与后坡道支座连接在主梁的导轨上，平行滑动，钻具坡道一端铰链连接在大伸缩臂上，一端铰链连接在前坡道支座上，后端铰链连接在后坡道支座上，前坡道支座的一侧固定有翻转臂液缸，翻转臂液缸另一端与坡道固定。主梁位于水平位时，翻转臂液缸作用，推动钻具坡道以后坡道支座和前坡道支座、以及大伸缩臂前部的铰链为转轴左右摆动，能进行正负30度的翻转，实现钻具在坡道上的装卸。

夹紧机构主要由钳体、卡钳液缸和卡钳组成。夹紧机构钳体固定在小伸缩臂的前端；两个卡钳对称铰接在钳体上端固定块上，两个卡钳的尾端连接卡钳液缸的一端，卡钳液缸的另一端铰接在钳体下端外侧的固定块上。钳体的上端有V形槽。钻具进入钳体的V形槽，通过钳体的V形槽使钻具接头定位，在卡钳液缸推动下，卡钳以钳体上的铰链为轴，翻转压下将钻具固定。卡钳有两种不同圆弧构成，当钻杆在坡道上的位置相对靠前时，可通过卡钳夹住钻杆管体，再通过伸缩机构的小伸缩臂的移动来调整，使之位置正确。两个卡钳交错布置，提供双夹紧力，方向相反。夹紧机构钳体在小伸缩臂的前端，上下位置可以浮动，其功能是用来纠正钻杆的中心轴线和动力水龙头的中心管轴线的误差，避免刚性连接，对设备造成破坏。夹紧机构提供了接单根和甩单根所需要的夹紧力。

排管架主要由管架梁、管架支腿、滑块液缸、可拆楔块和排架滑块16组成。排管架有两排分别在底座总成的两侧；管架梁的一端铰链连接在底座总成的立柱上，管架梁的另一端与管架支腿上的铰链连接；可拆楔块通过圆柱销固定在管架梁前端，排架滑块与滑块液缸杆头铰链连接，滑块液缸固定在底座总成的立柱上。管架支腿上分别由高、中、底三孔，用来调整管架梁的坡度，高位为接单根用正度，钻具从右向左滚落，低位为甩钻杆用负5度，接单根时调整到高位，钻具自动滚落到可拆楔块位置停止，滑块液缸作用带动排架滑块，顶起一根钻杆，排架滑块上有楔形表面，钻杆自动滚落到钻具坡道上。甩单根时，去掉可拆楔块，调整管架梁到低位，翻转机构将钻杆卸下时自动从左到右滚落。