CN105003210A - 钻杆提升装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钻杆提升装置。主要解决了钻井现有装备中存在的辅助小绞车钢丝绳无法排齐，致使钢丝绳起摞、断丝引发生产不安全的问题，其特征在于：所述的钻杆提升装置，主要包括液压缸主机和槽钢卡座，所述的液压缸主机上端铰轴安装有定滑轮组，活塞杆上端安装有动滑轮组，活塞腔进油口安装有液控单向阀和单向节流阀，所述的槽钢卡座主要由井架横梁扣卡、槽钢卡座主体和液压缸扣卡组成，槽钢卡座主体的死绳耳板上安装有死绳拉杆和缓冲弹簧。所述的定滑轮组、动滑轮组之间采用交叉法穿绳，钢丝绳死绳端固定在槽钢卡座的死绳拉杆上，活绳端绕过钻机井架的高悬滑轮装有吊钩。该钻杆提升装置具有钢丝绳不乱、速度易控制、吊放速度不同的特点。
Description
技术领域
本发明涉及石油钻井装备领域中应用的一种钻杆吊放设备，特指是钻杆提升装置。
背景技术
目前，在国内、外石油钻井现场，吊钻头、钻铤、钻杆或甩钻杆、下套管等作业中，均使用液压小绞车、气动小绞车或电动小绞车等辅助小绞车，但这些辅助小绞车均存在钢丝绳无法排齐问题，致使钢丝绳起摞、断丝，存在安全隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服背景技术中存在的使用辅助小绞车时钢丝绳无法排齐致使钢丝绳起摞、断丝引发生产不安全的问题，而提供一种钻杆提升装置，该钻杆提升装置具有钢丝绳不乱、吊放速度不同、速度易控制的特点。
本发明解决背景技术中的问题通过如下技术方案来实现：该钻杆提升装置，主要包括液压缸主机和槽钢卡座，所述的液压缸主机包括液压缸，所述液压缸上端通过铰轴装有定滑轮组，液压缸活塞杆上端通过“T”型架安装有动滑轮组，所述液压缸锁座上安装有液控单向阀，液压缸锁座下面活塞腔进油口安装有单向节流阀；所述槽钢卡座包括槽钢卡座主体，槽钢卡座主体背面安装有多个井架横梁扣卡，槽钢卡座主体正面上部、中部、下部分别接有扶正耳板、死绳耳板、耳板座；所述扶正耳板、死绳耳板前面安装有液压缸扣卡，扶正耳板两侧对称接有穿绳管，死绳耳板两侧对称连接有弹簧座，弹簧座内穿有死绳拉杆，所述死绳拉杆上端接有拉环；弹簧座外面套有缓冲弹簧，缓冲弹簧下端抵在死绳拉杆的弹簧帽上；所述液压缸主机通过液压缸扣卡装在槽钢卡座上，液压缸主机底端穿销固定于耳板座上。
本发明与背景技术相比较可具有如下有益效果：该钻杆提升装置由于采用上述结构，整体通过井架横梁扣卡固定于钻机井架背面高处的多根横梁上，活塞杆伸缩时，动滑轮组随同活塞杆一起运动，定、动滑轮组之间组成n×n（注：n为偶数）的轮系组，轮系组之间缠绕2×n股钢丝绳，即活塞杆每伸出或缩回1米，则安装于钢丝绳活绳端的吊钩即起升或下放2×n米，以此实现起吊、下放重物作业。因死绳端高出钻台面若干米，依靠井架内多出的若干米钢丝绳及吊钩自重，能够自然拉紧该钢丝绳系，实现轮系间不堆绳、跳槽。下放重物过程中，突然刹车后，重物惯性产生的冲击动能则通过钢丝绳、死绳拉杆、弹簧帽由缓冲弹簧吸收，实现平稳刹车。由于该钻杆提升装置采用如上技术方案，有效解决了背景技术中钢丝绳排不齐的问题，作业过程中不必观察钢丝绳的缠绕情况，所以液压操作箱可前移至钻台前侧，更利于操作人员观察场地情况，吊、放作业更加安全。
附图说明：
附图1是本发明的主视图；
附图2是本发明的侧视图；
附图3是本发明的液压缸主机的主视图；
附图4是附图3的侧视图；
附图5是本发明的槽钢卡座的结构示意图；
附图6是沿附图5的A-A向剖视图；
附图7是沿附图5的B-B向剖视图；
附图8是附图5的I部分的放大示意图；
附图9是本发明装置液控管路图（图中A为本发明的液控系统；B为现有钻机的液控管路）。
图中： 1－液压缸；2－铰轴；3－定滑轮组；4－防跳板；5－动滑轮组；6－防跳杆；7－“T”型架；8－活塞杆；9－进油管；10－锁座；11－高压胶管；12－单向节流阀；13－液控单向阀 ；14－耳板座；15―连接杆；16-槽钢卡座主体；17-井架横梁扣卡；18―死绳耳板；19－扶正耳板；20－液压缸扣卡；21－穿绳管；22－拉环 ；23-死绳拉杆；24－弹簧座；25－缓冲弹簧；26－弹簧帽。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如附图1、图2、图3、图4所示，该钻杆提升装置，包括液压缸主机和槽钢卡座，所述的液压缸主机包括液压缸1，所述液压缸1上端通过铰轴2装有定滑轮组3，液压缸活塞杆8上端通过“T”型架7安装有动滑轮组5，液压缸下端锁座10与活塞杆腔进油口通过进油管9连接，液压缸锁座10上安装有液控单向阀13，液压缸锁座下面活塞腔进油口安装有单向节流阀12，通过调节单向节流阀可控制活塞腔回油流量，限制活塞杆的最高缩回速度，进而控制吊钩的最大下放速度；液压缸锁座10下面活塞杆腔进油口及单向节流阀下面均连接高压胶管11；如图5、图6、图7、图8所示，所述槽钢卡座包括槽钢卡座主体16，槽钢卡座主体16背面安装有若干个井架横梁扣卡17，槽钢卡座主体16正面上部、中部、下部分别焊有扶正耳板19、死绳耳板18、耳板座14；所述扶正耳板19、死绳耳板18前面安装有液压缸扣卡20，扶正耳板19两侧对称焊有椭圆形穿绳管21，死绳耳板18两侧对称焊有弹簧座24，弹簧座24内穿有死绳拉杆23，所述死绳拉杆23上端焊有“U”型拉环22，用以固定钢丝绳；弹簧座24外面套有缓冲弹簧25，缓冲弹簧25下端抵在死绳拉杆的弹簧帽26上；死绳耳板18、耳板座14间焊有连接杆15，该连接杆保证死绳耳板受力后不上翘、不变形；所述液压缸主机通过液压缸扣卡20装在槽钢卡座上，液压缸主机底端穿销固定于耳板座14上；所述的定滑轮组3与动滑轮组5轴向相互垂直，定滑轮组、动滑轮组之间采用交叉法穿绳，以提高活塞杆的稳定性。所述的定滑轮组3间置有防跳板4，防止绞车快绳跳进定滑轮组间及死绳拉杆上端的钢丝绳跳出定滑轮组间；所述的动滑轮组5外面固定有3根防跳杆6，防止井架上其它绳索跳进动滑轮组间及轮系间的钢丝绳跳槽。所述的钢丝绳死绳端固定在槽钢卡座的死绳拉杆上，活绳端绕过钻机井架的高悬滑轮安装有吊钩。
该钻杆提升装置由于采用上述结构，整体通过井架横梁扣卡固定于钻机井架背面高处的多根横梁上，活塞杆伸缩时，动滑轮组随同活塞杆一起运动，定、动滑轮组之间组成n×n（n为偶数）的轮系组，轮系组之间缠绕2×n股钢丝绳，即活塞杆每伸出或缩回1米，则安装于钢丝绳活绳端的吊钩即起升或下放2×n米，以此实现起吊、下放重物作业。因死绳端高出钻台面若干米，依靠井架内多出的若干米钢丝绳及吊钩自重，能够自然拉紧该钢丝绳系，实现轮系间不堆绳、跳槽。下放重物过程中，突然刹车后，重物惯性产生的冲击动能则通过钢丝绳、死绳拉杆、弹簧帽由缓冲弹簧吸收，实现平稳刹车。由于该钻杆提升装置采用如上技术方案，有效解决了背景技术中钢丝绳排不齐的问题，作业过程中不必观察钢丝绳的缠绕情况，所以液压操作箱可前移至钻台前侧，更利于操作人员观察场地情况，吊、放作业更加安全。
如附图9所示，该钻杆提升装置利用钻井队现有液压站和随钻杆提升装置配套的液压操作箱，对其提供油压和控制。所述的液压缸其液控系统串联在现有钻机液路中，液压缸及现有液控设备可同时动作，满足生产实际需要；所述的液压缸其液控系统位于现有钻机液压操作台及液气大钳上游，以减少对现有钻机液控设备的影响。
启动液压站，上推手动换向阀手柄，液压缸活塞腔进油，推动活塞杆及动滑轮组伸出，吊起吊钩和重物。手柄回中位或停止液压站，液控单向阀自动关闭，并圈闭活塞腔内油液，实现刹车。下拉手动换向阀手柄，液压缸活塞杆腔进油，并打开液控单向阀，活塞腔油液通过液控单向阀和单向节流阀排出，活塞杆及动滑轮组缩回，下放吊钩和重物，通过调节单向节流阀可控制活塞腔回油流量，限制活塞杆的最高缩回速度，进而控制吊钩的最大下放速度。通过上推或下拉手柄角度不同，控制进入液压缸油液流量大小，进而控制液压缸活塞杆伸出或缩回速度，实现灵活控制吊钩吊起或下放速度。在下放重物过程中，突然刹车后，重物惯性产生的冲击动能则通过钢丝绳、死绳拉杆、弹簧帽由缓冲弹簧吸收，实现平稳刹车。
该钻杆提升装置利用液压缸的活塞腔进油提起重物，利用活塞杆腔进油下放重物，因活塞杆侧有效面积小于活塞侧有效面积，所以液压站相同排量下，下放速度快于起吊速度，更适合钻井下套管、甩钻杆等作业需要。
该钻杆提升装置通过槽钢卡座安装在井架背面横梁上，不改变原有井架结构，主要是液压缸与活塞杆之间受力，井架仅承受钻杆提升装置自重（向下）与所吊重物的重量（向上），不影响井架的整体结构、受力分析。
Claims (6)
1.一种钻杆提升装置，包括液压缸主机和槽钢卡座，其特征在于：所述的液压缸主机包括液压缸（1），所述液压缸（1）上端通过铰轴（2）装有定滑轮组（3），液压缸活塞杆（8）上端通过“T”型架（7）安装有动滑轮组（5），所述液压缸锁座（10）上安装有液控单向阀（13），液压缸锁座下面活塞腔进油口安装有单向节流阀（12）；所述槽钢卡座包括槽钢卡座主体（16），槽钢卡座主体（16）背面安装有多个井架横梁扣卡（17），槽钢卡座主体（16）正面上部、中部、下部分别接有扶正耳板（19）、死绳耳板（18）、耳板座（14）；所述扶正耳板（19）、死绳耳板（18）前面安装有液压缸扣卡（20），扶正耳板（19）两侧对称接有穿绳管（21），死绳耳板（18）两侧对称连接有弹簧座（24），弹簧座（24）内穿有死绳拉杆（23），所述死绳拉杆（23）上端接有拉环（22）；弹簧座（24）外面套有缓冲弹簧（25），缓冲弹簧（25）下端抵在死绳拉杆的弹簧帽（26）上；所述液压缸主机通过液压缸扣卡（20）装在槽钢卡座上，液压缸主机底端穿销固定于耳板座（14）上。
2.根据权利要求1所述的钻杆提升装置，其特征在于：所述的定滑轮组（3）与动滑轮组（5）轴向相互垂直；所述的定滑轮组（3）、动滑轮组（5）通过交叉法穿绳，组成n×n的轮系组，其中n为偶数。
3.根据权利要求1或２所述的钻杆提升装置，其特征在于：所述的死绳耳板（18）、耳板座（14）间接有连接杆（15）。
4. 根据权利要求1或２所述的钻杆提升装置，其特征在于：所述定滑轮组（3）间置有防跳板（4）；动滑轮组（5）外面固定有若干根防跳杆（6）。
5.根据权利要求1或２所述的钻杆提升装置，其特征在于：所述的拉环（22） 为“U”型拉环。
6.根据权利要求1或２所述的钻杆提升装置，其特征在于：所述的穿绳管（21）为椭圆形。
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