本發(fā)明涉及一種陸地石油鉆機(jī)撬裝式水平接雙根裝置，屬于石油鉆探設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、隨著石油鉆探行業(yè)的不斷發(fā)展和石油鉆機(jī)應(yīng)用技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，當(dāng)前以保障作業(yè)安全、減少作業(yè)人員數(shù)量、降低作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度及提升作業(yè)效率等為目的的自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化石油鉆機(jī)應(yīng)用技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步和廣泛的應(yīng)用。其中鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng)作為一種新型的鉆井裝備，主要完成鉆桿、鉆鋌、套管等鉆井管柱的機(jī)械化輸送及立根、管柱排放等作業(yè)，實(shí)現(xiàn)高效、安全、低作業(yè)強(qiáng)度的鉆具處理作業(yè)模式，有效解決鉆具處理勞動(dòng)強(qiáng)度大、作業(yè)危險(xiǎn)性高、作業(yè)效率低、易發(fā)生人身傷亡事故的狀況，大大降低了鉆工的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高鉆機(jī)的自動(dòng)化、智能化水平。

2、管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng)主要以機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)為主，不同的設(shè)備機(jī)構(gòu)復(fù)雜程度不一樣。設(shè)備主要以移動(dòng)、仰擺、回轉(zhuǎn)為主，以實(shí)現(xiàn)夾持、推拉、旋轉(zhuǎn)、提升等功能。采用電、液、氣一體化控制系統(tǒng)，通過(guò)各種傳感器和預(yù)先編制程序進(jìn)行控制。主要設(shè)備均有獨(dú)立的plc控制，可單獨(dú)控制，也可集成控制。管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng)一般需與頂驅(qū)和液壓吊卡、動(dòng)力卡瓦等配合使用。

3、目前，石油鉆探行業(yè)鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng)根據(jù)立根的不同處理方式分為推扶式、懸持式、抓舉式和組合式排放管柱處理系統(tǒng)。各種管柱處理系統(tǒng)的主要區(qū)別在于管柱排放設(shè)備和方式不同，但機(jī)械化輸送、建立根的方式大同小異。機(jī)械化輸送主要由動(dòng)力貓道將管柱從堆場(chǎng)或鉆桿盒輸送到鉆臺(tái)面；建立根主要由鐵鉆工和動(dòng)力鼠洞等完成；立根解卡和扣合主要由安裝在頂驅(qū)的液壓吊卡實(shí)現(xiàn)。

4、但是經(jīng)申請(qǐng)人研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng)作業(yè)過(guò)程中有以下問(wèn)題：

5、1、目前的鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng)均為傳統(tǒng)的垂直建立根作業(yè)模式，均在鉆臺(tái)面實(shí)現(xiàn)建立根和立根排放作業(yè)，且管柱依靠二層臺(tái)和鉆臺(tái)面立根盒實(shí)現(xiàn)高位擺放，臺(tái)面有限空間各工序銜接多為高空作業(yè)，存在安全隱患，且復(fù)雜交接動(dòng)作在一定程度上影響鉆井效率，制約著鉆機(jī)管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展。

6、2、現(xiàn)階段應(yīng)用較廣的推扶式、懸持式和組合式管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng)在吊運(yùn)質(zhì)量較大的管柱時(shí)（如大直徑鉆鋌）二層臺(tái)機(jī)械手受重力影響會(huì)產(chǎn)生一定的變形，嚴(yán)重時(shí)易導(dǎo)致管柱難以按設(shè)定的軌跡運(yùn)行，在一定程度上影響鉆井作業(yè)順暢度和井架主體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

7、3、抓舉式管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng)與推扶式、懸持式和組合式管柱自動(dòng)化處理系統(tǒng)相比省去了排管機(jī)、動(dòng)力貓道和鉆臺(tái)面機(jī)械手等設(shè)備，但配套鉆機(jī)局限性較大，一般只適合配套單根作業(yè)要求的小型鉆機(jī)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種陸地石油鉆機(jī)撬裝式水平接雙根裝置，解決現(xiàn)有裝置降低了鉆工的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高鉆機(jī)的自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)了水平離線建立根作業(yè)和鉆井作業(yè)互不干擾；

2、為達(dá)到上述目的/為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

3、一種陸地石油鉆機(jī)撬裝式水平接雙根裝置，包括：

4、中間橇座，所述中間橇座兩端設(shè)有橇座，所述橇座的兩端設(shè)有放置鉆桿的管柱支架，所述中間橇座的一端上設(shè)有平移滑車總成，另一端固設(shè)有上卸扣總成支座；

5、上卸扣總成，所述上卸扣總成設(shè)于上卸扣總成支座上，用于固定其一待連接的鉆桿；

6、定位旋扣總成，所述定位旋扣總成設(shè)于平移滑車總成上，所述平移滑車總成用于將另一待連接的鉆桿運(yùn)送至與所述其一待連接的鉆桿的對(duì)接位置，通過(guò)定位旋扣總成連接，并旋扣鎖緊。

7、可選的，所述平移滑車總成包括平移導(dǎo)軌、平移油缸及移動(dòng)滑車，所述平移導(dǎo)軌設(shè)于中間橇座上，所述移動(dòng)滑車其上裝有滾輪，能夠沿平移導(dǎo)軌水平移動(dòng)，所述平移油缸的伸出或縮回驅(qū)動(dòng)移動(dòng)滑車沿著平移導(dǎo)軌前后運(yùn)動(dòng)。

8、可選的，所述平移導(dǎo)軌與中間橇座采用可拆卸定位連接。

9、可選的，所述平移油缸中內(nèi)置位移傳感器，用于精確控制油缸伸縮行程。

10、可選的，所述定位旋扣總成通過(guò)定位旋扣總成緩沖架可拆卸的連接在移動(dòng)滑車上。

11、可選的，所述定位旋扣總成包括夾持臂、液壓馬達(dá)和旋扣輪總成，所述夾持臂安裝在安裝座上，且?jiàn)A持臂之間設(shè)有導(dǎo)向桿，所述夾持臂通過(guò)夾持液壓油缸伸縮實(shí)現(xiàn)加緊或松開(kāi)，所述旋扣輪總成設(shè)于夾持臂的夾持端，通過(guò)液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)旋扣輪總成的摩擦旋輪夾緊鉆桿，并達(dá)到預(yù)緊載荷后，液壓馬達(dá)停止轉(zhuǎn)動(dòng)并張開(kāi)夾持臂完成旋扣作業(yè)；卸扣時(shí)定位旋扣總成夾緊鉆具并反向旋轉(zhuǎn)，至完全旋開(kāi)鉆具絲扣。

12、可選的，所述上卸扣總成包括夾緊鉗、沖扣鉗和緊扣液缸，所述夾緊鉗用于夾緊鉆具母接頭，所述沖扣鉗用于夾住鉆具公接頭，通過(guò)緊扣液缸以鉆具為中心旋轉(zhuǎn)進(jìn)行緊扣。

13、可選的，所述橇座通過(guò)銷子耳板分別與中間橇座的兩端連接。

14、可選的，所述管柱支架包括設(shè)于橇座兩端的絲杠螺母調(diào)節(jié)裝置，靠近平移滑車總成一端的絲杠螺母調(diào)節(jié)裝置用于輔助定位旋扣總成扶正鉆桿，靠近上卸扣總成一端的絲杠螺母調(diào)節(jié)裝置用于輔助上卸扣總成扶正鉆柱。

15、可選的，所述絲杠螺母調(diào)節(jié)裝置的頂部設(shè)有用于傳送鉆桿的v型調(diào)節(jié)滾輪。

16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達(dá)到的有益效果：本發(fā)明通過(guò)鉆機(jī)集成液壓站或管柱自動(dòng)化專用液壓站提供動(dòng)力，由夾緊鉗和沖扣鉗配合完成雙根管柱水平方向的大扭矩卸扣和定扭矩緊扣，定位旋扣總成與夾緊鉗配合完成水平方向?qū)︺@具的小扭矩快速旋扣，實(shí)現(xiàn)了水平離線建立根，地面建立根作業(yè)和鉆井作業(yè)互不干擾，自動(dòng)控制流程簡(jiǎn)單，易于操作；井架無(wú)二層臺(tái)、底座無(wú)立根盒及高空懸掛式排管機(jī)，避免高空作業(yè)，實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全；該撬裝式水平接雙根裝置的使用范圍廣、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，整機(jī)工作穩(wěn)定可靠。

技術(shù)特征：

1.一種陸地石油鉆機(jī)撬裝式水平接雙根裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陸地石油鉆機(jī)撬裝式水平接雙根裝置，其特征在于，所述平移滑車總成（2）包括平移導(dǎo)軌（21）、平移油缸（22）及移動(dòng)滑車（23），所述平移導(dǎo)軌（21）設(shè)于中間橇座（5）上，所述移動(dòng)滑車（23）其上裝有滾輪，能夠沿平移導(dǎo)軌（21）水平移動(dòng)，所述平移油缸（22）的伸出或縮回驅(qū)動(dòng)移動(dòng)滑車（23）沿著平移導(dǎo)軌（21）前后運(yùn)動(dòng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陸地石油鉆機(jī)撬裝式水平接雙根裝置，其特征在于，所述平移導(dǎo)軌（21）與中間橇座（5）采用可拆卸定位連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陸地石油鉆機(jī)撬裝式水平接雙根裝置，其特征在于，所述平移油缸（21）中內(nèi)置位移傳感器，用于精確控制油缸伸縮行程。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陸地石油鉆機(jī)撬裝式水平接雙根裝置，其特征在于，所述定位旋扣總成（10）通過(guò)定位旋扣總成緩沖架（3）可拆卸的連接在移動(dòng)滑車（23）上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陸地石油鉆機(jī)撬裝式水平接雙根裝置，其特征在于，所述定位旋扣總成（10）包括夾持臂（103）、液壓馬達(dá)（105）和旋扣輪總成（106），所述夾持臂（103）安裝在安裝座（101）上，且?jiàn)A持臂（103）之間設(shè)有導(dǎo)向桿（102），所述夾持臂（103）通過(guò)夾持液壓油缸（104）伸縮實(shí)現(xiàn)加緊或松開(kāi)，所述旋扣輪總成（106）設(shè)于夾持臂（103）的夾持端，通過(guò)液壓馬達(dá)（105）旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)旋扣輪總成（106）的摩擦旋輪夾緊鉆桿，并達(dá)到預(yù)緊載荷后，液壓馬達(dá)（105）停止轉(zhuǎn)動(dòng)并張開(kāi)夾持臂（103）完成旋扣作業(yè)；卸扣時(shí)定位旋扣總成（10）夾緊鉆具并反向旋轉(zhuǎn)，至完全旋開(kāi)鉆具絲扣。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陸地石油鉆機(jī)撬裝式水平接雙根裝置，其特征在于，所述上卸扣總成（9）包括夾緊鉗（91）、沖扣鉗（92）和緊扣液缸（93），所述夾緊鉗（91）用于夾緊鉆具母接頭，所述沖扣鉗（92）用于夾住鉆具公接頭，通過(guò)緊扣液缸（93）以鉆具為中心旋轉(zhuǎn)進(jìn)行緊扣。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陸地石油鉆機(jī)撬裝式水平接雙根裝置，所述橇座（8）通過(guò)銷子耳板分別與中間橇座（5）的兩端連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陸地石油鉆機(jī)撬裝式水平接雙根裝置，所述管柱支架（1）包括設(shè)于橇座（8）兩端的絲杠螺母調(diào)節(jié)裝置（11），靠近平移滑車總成（2）一端的絲杠螺母調(diào)節(jié)裝置（11）用于輔助定位旋扣總成扶正鉆桿，靠近上卸扣總成（9）一端的絲杠螺母調(diào)節(jié)裝置（11）用于輔助上卸扣總成扶正鉆柱。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的陸地石油鉆機(jī)撬裝式水平接雙根裝置，其特征在于，所述絲杠螺母調(diào)節(jié)裝置（11）的頂部設(shè)有用于傳送鉆桿的v型調(diào)節(jié)滾輪（12）。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)一種陸地石油鉆機(jī)撬裝式水平接雙根裝置，屬于石油鉆探設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。其包括所述中間橇座兩端設(shè)有橇座，所述橇座的兩端設(shè)有放置鉆桿的管柱支架，所述中間橇座的一端上設(shè)有平移滑車總成，另一端固設(shè)有上卸扣總成支座；所述上卸扣總成設(shè)于上卸扣總成支座上，用于固定其一待連接的鉆桿；所述定位旋扣總成設(shè)于平移滑車總成上，所述平移滑車總成用于將另一待連接的鉆桿運(yùn)送至與所述其一待連接的鉆桿的對(duì)接位置，通過(guò)定位旋扣總成連接，并旋扣鎖緊。本發(fā)明提高鉆機(jī)的自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)了水平離線建立根作業(yè)和鉆井作業(yè)互不干擾。

技術(shù)研發(fā)人員：張恒誠(chéng),郭鐵坤,張中華,褚偉文,單茂清,穆哲
受保護(hù)的技術(shù)使用者：徐州徐工能源裝備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28