[發(fā)明專利]一種自動(dòng)化鉆機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610129571.4
• 申請日: 2016-03-08
• 公開（公告）號: CN105569566B
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏雙會(huì);于芳;田雨;高杭;李志剛
• 申請（專利權(quán)）人: 四川宏華石油設(shè)備有限公司
• 主分類號: E21B7/00
• 分類號: E21B7/00;E21B19/15
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種自動(dòng)化鉆機(jī)，井架的兩側(cè)設(shè)有雙扇形指梁，底座上設(shè)有兩個(gè)相對應(yīng)的下沉式立根盒；貓道自動(dòng)翻進(jìn)、翻出及前后平移置入的管具；翻轉(zhuǎn)機(jī)械手夾持貓道輸送來的管具并翻轉(zhuǎn)至豎直狀態(tài)，在上、卸扣時(shí)夾緊下邊的管具施加反扭矩；雙排管機(jī)上、下移動(dòng)管具，對扣管具，豎直移運(yùn)或排放立根。該鉆機(jī)采用電液復(fù)合驅(qū)動(dòng)，全方位視頻監(jiān)控系統(tǒng)，集成控制，司鉆在控制室操作相應(yīng)的程序即可實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)的鉆進(jìn)和接卸立根工作，可實(shí)現(xiàn)真正地全自動(dòng)化、離線作業(yè)、作業(yè)效率可提高到現(xiàn)役鉆機(jī)的3倍且安全可靠；并且在井場搬家時(shí)，可滿立根整體移運(yùn)，大大提高作業(yè)效率和降低人員勞動(dòng)強(qiáng)度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種油氣鉆采用鉆機(jī)，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作、離線作業(yè)。

背景技術(shù)

現(xiàn)役鉆機(jī)屬于半自動(dòng)化，僅鉆進(jìn)過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，其他輔助作業(yè)需要工人配合機(jī)械操作，鉆機(jī)自動(dòng)化程度低、危險(xiǎn)性大、生產(chǎn)效率低。

例如，陸地鉆機(jī)進(jìn)行鉆具移運(yùn)和上鉆臺面作業(yè)過程：首先，專用車輛將鉆具運(yùn)輸至井場，采用現(xiàn)場吊車將鉆具吊至鉆具架；然后，工人將鉆具推入貓道，由鉆臺面的氣動(dòng)絞車下放鋼絲繩掛住鉆具頂部，利用索具直接把鉆具沿貓道提升至鉆臺面；最后，由2名工人用鐵鉤鉤住鉆具下部，慢慢移送到小鼠洞中，用吊卡卡住鉆具。上述操作需要3-4名工人配合，操作效率低、安全性差、對鉆具的損壞程度大。

又例如，陸地鉆機(jī)的接立根作業(yè)過程中，采用液氣大鉗以及液壓貓頭和B型鉗配合進(jìn)行上、卸扣；立根盒安裝在鉆臺面上，立根存放需要井架工上二層臺拉拽管具，鉆臺面需要專人扶正管具。整個(gè)接立根、存立根過程，自動(dòng)化程度低，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，危險(xiǎn)性較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明在于提高鉆機(jī)的自動(dòng)化水平，使得鉆機(jī)能自動(dòng)輸送鉆具、二層臺無人值守、自動(dòng)接卸立根、自動(dòng)排放立根，從而實(shí)現(xiàn)離線作業(yè)。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種自動(dòng)化鉆機(jī)，主要由井架、底座、貓道、頂驅(qū)、鉆臺面組成,其特征在于：在上述井架的兩側(cè)設(shè)有雙扇形指梁，在上述底座上設(shè)有兩個(gè)于前述扇形指梁相對應(yīng)的下沉式立根盒；上述貓道自動(dòng)翻進(jìn)、翻出及前后平移置入的管具；

還包括安裝于井場地面、位于前述兩立根盒之間的翻轉(zhuǎn)機(jī)械手，夾持貓道輸送來的管具并翻轉(zhuǎn)至豎直狀態(tài)，在上、卸扣時(shí)夾緊下邊的管具施加反扭矩；

還包括安裝在井架的后大門側(cè)的兩個(gè)排管機(jī)，其中每個(gè)排管機(jī)均可上、下移動(dòng)管具，對扣管具，豎直移運(yùn)或排放立根。

本發(fā)明中，貓道安裝在井場地面上，可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)管具的翻進(jìn)、翻出及前后的平移動(dòng)作，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)管具從管子堆場向翻轉(zhuǎn)機(jī)械手的移運(yùn)功能。翻轉(zhuǎn)機(jī)械手的功能是自動(dòng)實(shí)現(xiàn)管具從水平狀態(tài)到豎直狀態(tài)，并在上、卸扣時(shí)夾緊下邊的管具施加反扭矩。雙排管機(jī)可以上下移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、變幅及夾持，可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)管具的上下移動(dòng)、對扣、立根排放、立根豎直方向移運(yùn)。

貓道、翻轉(zhuǎn)機(jī)械手和其中一個(gè)排管機(jī)相互配合，可實(shí)現(xiàn)管具的高自動(dòng)化處理：貓道水平移運(yùn)管具到既定位置，翻轉(zhuǎn)機(jī)械手夾緊管具；然后翻轉(zhuǎn)機(jī)械手帶動(dòng)管具從水平狀態(tài)翻轉(zhuǎn)到豎直狀態(tài)；排管機(jī)下移，抓住管具并上提管具至既定高度；貓道、翻轉(zhuǎn)機(jī)械手復(fù)位，重復(fù)上一動(dòng)作流程，將下一根管具運(yùn)送到豎直狀態(tài)，排管機(jī)下移，上下兩根管具對接；由鐵鉆工等工具對兩根管具進(jìn)行上扣，此時(shí)翻轉(zhuǎn)機(jī)械手夾持管具施加反扭矩；雙排管機(jī)抓住管具上提，至下邊一根管具高于臺面一定高度停止；貓道、翻轉(zhuǎn)機(jī)械手再次復(fù)位，輸送第三根管具至豎直狀態(tài)；排管機(jī)下移，上下兩根管具對接；由鐵鉆工等工具對兩根管具進(jìn)行上扣， 3根管具接成1個(gè)立根；排管機(jī)抓住立根上提，當(dāng)管具高于鉆臺面后，長排管機(jī)帶動(dòng)立根回收，旋轉(zhuǎn)至雙扇形指梁目標(biāo)位置下放立根。卸立根作業(yè)過程與上述接立根、立根排放作業(yè)過程相反。

同時(shí)，另一排管機(jī)與頂驅(qū)相互配合，可實(shí)現(xiàn)鉆井過程中高自動(dòng)化的管具起、下鉆處理工作：起立根時(shí)，頂驅(qū)與鐵鉆工配合卸立根；該排管機(jī)旋轉(zhuǎn)，伸出至井口中心，抓取立根上端；該排管機(jī)收回，旋轉(zhuǎn)至指梁目標(biāo)位置；該排管機(jī)下移，下放立根；該排管機(jī)復(fù)位。下鉆過程與上述起鉆過程相反。