[實用新型]門型雙塔齒驅動鉆機

有效

• 申請號: 201220161063.1
• 申請日: 2012-04-17
• 公開（公告）號: CN202544741U
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 暢寧;傅建瑋
• 申請（專利權）人: 陜西鑫隆石油設備有限公司
• 主分類號: E21B3/02
• 分類號: E21B3/02;E21B15/00;E21B19/00
• 代理公司: 西安文盛專利代理有限公司 61100
• 代理人: 李中群

技術領域

本實用新型內容屬于石油鉆機設備技術領域，涉及一種適用于地質、勘探、煤田、市政、水井、水平穿越等行業的鉆探、打孔作業的門型雙塔齒驅動鉆機。?

背景技術

目前國內外公知的用于鉆探、打孔作業的設備大都是采用絞車、游車、天車以及鋼絲繩游動系統作為起下鉆作業主要方式的鉆機。隨著世界范圍內對能源需求的不斷增長和鉆機部件自動化水平的不斷提高，這種鉆機設備在應對復雜和特定地質條件以及作業效率、節能環保、性價比、可靠性方面存在很多不足，不能夠滿足井隊和用戶的要求。其缺點主要表現在：?

1.機械效率低，大量功率消耗于動、靜滑輪的摩擦阻力；?

2.絞車需要作為配重以滿足最大快繩拉力，除消耗大量鋼材外也給搬家運輸帶來困難；?

3.滑輪組、游動系統結構復雜，每次搬運需要反復拆裝，且每次搬運絞車滾筒死繩頭需要切割掉，死繩端長度不夠時，整根鉆井繩即報廢，浪費嚴重；?

4.游吊系統為柔性連接，無法有效固定，起下鉆時大幅擺動并可能撞擊井架，為安全生產帶來隱患；?

5.鋼絲繩在搬運、鉆井過程中易受撞擊、擠壓且受力復雜，極易?受到損害造成整根繩報廢；?

6.由于游吊系統為柔性連接，鉆機無法對淺井段對鉆桿進行加壓和定向作業；?

7.鉆機搬運拆裝時間長，車次多、成本高、工作量大；?

8.鉆機自動化程度低，維護、運行需要大量人員且勞動強度高。?

基于以上缺點，近年來，挪威、美國、意大利和德國等一些國家的主要鉆機生產廠均在嘗試對現有鉆機進行改造以探索新型結構鉆機的研發方案，如引入自動化貓道、動力水龍頭、交流變頻、自動控制技術、齒輪齒條等，其中最具有典型特點是全液壓鉆機。全液壓鉆機在結構上采用液缸推拉固定頂驅的支架以滿足起下鉆的要求，同時在井架側面安裝自動化排管系統和自動化貓道，并通過增速滑輪解決液缸行程過長所帶來的技術問題，該機的自動化程度高，省去了鋼絲繩傳動系統同時具備對鉆桿的加壓功能，因而具有一定的技術先進性。然而現有的全液壓鉆機也存在一些缺點，如對鉆機的安裝、維護要求高，沙漠、塵土環境適應性差，最大的缺點是空(輕)載起下鉆速度慢(僅有0.3～0.6m/s)，使得鉆井效率大打折扣，此外，目前所有這一類型的鉆機提鉆時僅能提單根鉆桿，這對于起下鉆桿、鉆具的效率會造成較大影響，尤其是在打2000米以上深井時這一問題就暴露的更為，以致鉆機的優越性因而得不到發揮。?

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術存在的缺陷和不足，提供一種結構緊湊、使用方便、自動化性能好、可廣泛應對各種地質和鉆井工藝要求且作業效率高的門型雙塔齒驅動鉆機。?

為實現上述發明目的而采用的技術解決方案是這樣的；所提供的門型雙塔齒驅動鉆機包括井架、底座、頂驅、快速起下鉆裝置、上卸扣裝置、鉆桿、鉆桿移運裝置、卡盤、鉆桿移運操控系統、司鉆操控系統以及井架和底座起升系統，其中，井架主體由兩個并行設置的截面為矩形、三角形或多邊形的單門柱塔構成，并采用鉸接方式裝接在底座上，雙塔之間通過兩組或兩組以上的背梁以及背梁撐桿固定，在井架中部設置有一個單根鉆桿二層臺和一個雙根(立根)鉆桿二層臺，在井架的一側面處設有豎向齒條軌道，快速起下鉆裝置由設置在井架頂部的滑輪組、鋼絲繩和快速起下絞車組成，頂驅設置在一個其上裝設有馬達及懸吊裝置的頂驅滑車上，頂驅滑車的懸吊裝置與快速起下鉆裝置的鋼絲繩連接，頂驅滑車上馬達的輸出軸通過齒輪與豎向齒條軌道嚙合連接，鉆桿移運裝置通過鉸接方式安裝在井架或底座上，司鉆操控系統的工作臺安裝在靠近井架內側的底座工作臺面上。工作時與鋼絲繩連接的懸吊裝置可在起下絞車的驅動下實現頂驅的快速起升或下放作業，鉆井時用推力為鉆頭提供鉆壓，解決大位移井和水平井技術開發淺層油氣藏的鉆井問題。?

本實用新型的技術解決方案還在于：齒條軌道在井架主體上的安裝固定位置包括兩個單門柱塔的同側面、兩個單門柱塔的外側面以及兩個單門柱塔的內側面，該齒條軌道和頂驅滑車上齒輪間的齒傳動同時適用于鏈條、鏈板、鏈輪傳動或棘輪、棘爪傳動。?

本實用新型的技術解決方案還在于：頂驅滑車與井架主體間安裝有由對應配合的滾輪和導軌構成的滾動定位裝置，其定位裝置接觸面包括平面、凹面或曲面，以保證安裝頂驅的滑車沿直線平行于井架運動。上述的滾輪包括豎向動滾輪和水平動滾輪。?

本實用新型的技術解決方案還在于：頂驅滑車與井架主體間安裝有由對應配合的滑板和滑軌構成的滑動定位裝置，其定位裝置接觸面包括平面、凹面或曲面，以保證安裝頂驅的滑車沿直線平行于井架運動。?