一種三節(jié)液壓伸縮套裝井架的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及石油天然氣鉆井領(lǐng)域，特別是一種三節(jié)液壓伸縮套裝井架；其井架結(jié)構(gòu)形式為K形前開口，井架上安裝有用于轉(zhuǎn)變井架各種工作狀態(tài)的若干油缸，井架前方安裝有二層臺，井架后方、側(cè)面安裝有油缸扶正器，其特征在于，所述井架分為三段，分別為井架上段、井架中段、井架下段，井架上段配合在井架中段內(nèi)壁，井架中段配合在井架下段內(nèi)壁,井架上安裝有能夠使井架保持拉伸狀態(tài)并且能夠遠(yuǎn)程控制的承載裝置，井架上的所有油缸均能夠遠(yuǎn)程控制；本實用新型的發(fā)明目的在于提供一種更智能化、滿足更多工況需求、方便運輸與放置、提高鉆井作業(yè)效率、結(jié)構(gòu)科學(xué)、穩(wěn)定的三節(jié)液壓伸縮套裝井架。
【專利說明】一種三節(jié)液壓伸縮套裝井架
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及石油天然氣鉆井領(lǐng)域，特別是一種三節(jié)液壓伸縮套裝井架。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)石油行業(yè)車載鉆機配備的井架大多是帶蹦繩的桅形輕便井架，兩節(jié)液壓伸縮，井架小角度傾斜。井架下段上端部以及天車和二層臺總共有12根蹦繩連接，蹦繩給井架提供穩(wěn)定力，蹦繩結(jié)構(gòu)需要在地面布置數(shù)量眾多的地錨坑以提供支反力，且每根蹦繩需要調(diào)節(jié)垂懸度，存在較大的人為誤差，導(dǎo)致蹦繩受力不均引起井架受力不均。由于采用蹦繩結(jié)構(gòu)，如果增加井架有效高度，滿足三節(jié)立根要求，每段井架都需要蹦繩穩(wěn)定，這樣會導(dǎo)致蹦繩數(shù)量進(jìn)一步增多，且井架段落數(shù)增加，受力不均會嚴(yán)重影響井架的穩(wěn)定性，所以傳統(tǒng)車載井架設(shè)計為兩節(jié)結(jié)構(gòu)，有效高度為38米。該類型井架空間尺寸小，游動系統(tǒng)在井架外部運行。由于高度受限，該類型井架二層臺只能排放雙節(jié)鉆桿，導(dǎo)致鉆井作業(yè)起、下鉆工況耗時較長，效率較低，且頂驅(qū)系統(tǒng)的安裝不方便，以至于鉆機不具備較強的井下事故處理能力。
實用新型內(nèi)容
[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型的發(fā)明目的在于提供一種更智能化、滿足更多工況需求、方便運輸與放置、提高鉆井作業(yè)效率、結(jié)構(gòu)科學(xué)、穩(wěn)定的三節(jié)液壓伸縮套裝井架。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為:
[0005]一種三節(jié)液壓伸縮套裝井架，其井架結(jié)構(gòu)形式為K形前開口，井架上安裝有用于轉(zhuǎn)變井架各種工作狀態(tài)的若干油缸，井架前方安裝有二層臺，井架后方、側(cè)面安裝有油缸扶正器，所述井架分為三段，分別為井架上段、井架中段、井架下段，井架上段配合在井架中段內(nèi)壁，井架中段配合在井架下段內(nèi)壁，井架上安裝有能夠使井架保持拉伸狀態(tài)并且能夠遠(yuǎn)程控制的承載裝置，井架上的所有油缸均能夠遠(yuǎn)程控制；井架采用三段伸縮結(jié)構(gòu)，使井架在滿足更多工況需求的同時更方便運輸與放置，也井架有效高度大大提升，井架上的二層臺能夠排放三節(jié)鉆桿，減少鉆井作業(yè)起、下鉆工況耗時，提高效率；承載裝置和除承載裝置以外的所有油缸均能夠遠(yuǎn)程控制使井架更智能化，現(xiàn)有技術(shù)桅形前開口井架是用蹦繩打地錨才能穩(wěn)定，此井架為K形前開口，不用蹦繩就能穩(wěn)定。
[0006]作為本實用新型的優(yōu)選方案，所述井架上段安裝有用于井架拉伸狀態(tài)下把井架上段限位在井架中段上的承載裝置A，所述井架下段安裝有用于井架拉伸狀態(tài)下把井架中段限位在井架下段上的承載裝置B ;所述承載裝置A上設(shè)置有能夠翻轉(zhuǎn)到井架中段兩側(cè)橫梁上方的承載塊，所述承載裝置B上設(shè)置有能夠翻轉(zhuǎn)到井架中段兩側(cè)橫梁下方的承載塊；通過翻轉(zhuǎn)出承載塊，使承載塊卡在各個橫梁之間，在井架上段與井架中段的自重下井架達(dá)到穩(wěn)定工作狀態(tài)。
[0007]作為本實用新型的優(yōu)選方案，所述油缸扶正器分別安裝在井架中段、井架下段的側(cè)面橫梁以及后方橫梁下方，其由扶正架、扭矩彈簧組成，安裝在后方橫梁下方的扶正架前端設(shè)置有滾輪，所述扶正架在井架拉伸狀態(tài)下彈出并配合在對應(yīng)頂升油缸的活塞桿上；油缸扶正器的設(shè)置有效防止井架拉伸狀態(tài)下所述頂升油缸的徑向彎曲。
[0008]作為本實用新型的優(yōu)選方案，所述二層臺安裝在所述井架中段前方，二層臺用于排放鉆桿，本實用新型井架采用三段伸縮結(jié)構(gòu)，使井架有效高度大大提升，井架上的二層臺能夠排放三節(jié)鉆桿。
[0009]作為本實用新型的優(yōu)選方案，所述井架下段后方安裝有鉸接在車架上的井架后腿，所述井架下段后方外側(cè)與車架之間鉸接有用于起升井架使井架從運輸狀態(tài)變?yōu)楣ぷ鳡顟B(tài)的起升油缸，工作狀態(tài)下井架下段前方與底座臺面之間連接有前撐桿；井架運輸狀態(tài)下是處于水平低位，當(dāng)車架與鉆臺的底座連接完成時，控制起升油缸使井架豎直，連接上前撐桿使井架固定，井架即進(jìn)入工作狀態(tài)。
[0010]作為本實用新型的優(yōu)選方案，所述井架中段上安裝有頂升井架上段的上段頂升油缸，所述井架下段安裝有頂升井架中段的中段頂升油缸，所述上段頂升油缸、中段頂升油缸均安裝在所屬井架段的后方內(nèi)側(cè)；井架拉伸過程中，操作人員遠(yuǎn)程控制上段頂升油缸、中段頂升油運作，能夠使井架上段與井架中段在頂升油缸的作用下完成所需位移。
[0011]作為本實用新型的優(yōu)選方案，所述上段頂升油缸、中段頂升油缸數(shù)量多于或等于兩個，均安裝在豎直方向，均水平等間距分布在所屬井架的后方內(nèi)測；這種設(shè)置方式使井架各段之間的受力共均勻，井架更穩(wěn)定。
[0012]作為本實用新型的優(yōu)選方案，所述承載裝置A安裝在井架上段兩側(cè)橫梁之間的安裝梁下方，井架上段兩側(cè)橫梁下方分別鉸接有左承載塊A、右承載塊A，所述左承載塊A、右承載塊A之間通過由若干連接桿相互鉸接而成的連接桿模塊連接，所述連接塊模塊中心鉸接在安裝梁中部，所述連接塊模塊與所述安裝梁之間還安裝有驅(qū)動連接塊模塊運動從而控制所述左承載塊A、右承載塊A的向外翻出或向內(nèi)收縮的拉伸油缸；在需要縮回井架上段時，操作人員遠(yuǎn)程控制拉伸油缸伸縮，使左承載塊A、右承載塊A縮回安裝梁下方，再控制上段頂升油缸運作使井架上段縮回井架中段中，在需要伸出井架上段時，操作過程與上述相反。
[0013]作為本實用新型的優(yōu)選方案，所述承載裝置B包括左承載塊B、右承載塊B、左油缸、右油缸，所述左承載塊B、右承載塊B分別同水平高度對稱設(shè)置在井架下段頂部外壁的兩側(cè)，所述左承載塊B、右承載塊B的一端與井架下段兩側(cè)的橫梁鉸接，另一端通過左油缸、右油缸與井架下段兩側(cè)的外壁鉸接；在需要縮回井架中段時，操作人員遠(yuǎn)程控制左油缸、右油缸伸縮，使左承載塊B、右承載塊B縮回井架下段頂部外壁的兩側(cè)，再控制中段頂升油缸運作使井架中段縮回井架下段中，在需要伸出井架中段時，操作過程與上述相反。
[0014]作為本實用新型的優(yōu)選方案，所述上段頂升油缸、中段頂升油缸通過若干U形卡分別安裝在井架中段、井架下段上，結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定、節(jié)省材料。
[0015]本實用新型的有益效果是:
[0016]1、所有工作過程能夠由遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)在地面操作，更智能化。
[0017]2、井架采用三段伸縮結(jié)構(gòu)，使井架在滿足更多工況需求的同時更方便運輸與放置。
[0018]3、井架采用三段伸縮結(jié)構(gòu)，使井架有效高度大大提升，井架上的二層臺能夠排放三節(jié)鉆桿，減少鉆井作業(yè)起、下鉆工況耗時，提高效率。
[0019]4、井架采用液壓原理驅(qū)動伸縮，更穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)更科學(xué)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2是本實用新型承載裝置A的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3是本實用新型承載裝置B的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖4是本實用新型水平放置時縮回狀態(tài)側(cè)視圖。
[0024]圖5是本實用新型水平放置時縮回狀態(tài)的井架頂部視圖。
[0025]圖6是本實用新型運輸狀態(tài)示意圖。
[0026]圖7是本實用新型工作狀態(tài)示意圖。
[0027]圖8是本實用新型中段頂升油缸安裝的側(cè)視圖。
[0028]圖9是本實用新型中段頂升油缸安裝的俯視圖。
[0029]圖10是本實用新型上端頂升油缸安裝的側(cè)視圖。
[0030]圖11是本實用新型上端頂升油缸安裝的俯視圖。
[0031]圖12是本實用新型井架中段上的油缸扶正器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖13是本實用新型井架下段上的油缸扶正器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖14是圖13中A處的局部放大圖。
[0034]圖15是本實用新型拉伸狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖中標(biāo)記:1-井架上段，2-井架中段，3-油缸扶正器，4-井架下段，5-承載裝置A，6- 二層臺，7-承載裝置B，8-井架上段左側(cè)橫梁，9-拉伸油缸，10-連接銷軸A，11-安裝梁，12-井架上段右側(cè)橫梁，13-承載塊銷軸，14-右承載塊A，15-井架中段右側(cè)橫梁，16-連接桿模塊，17-左承載塊A，18-井架中段左側(cè)橫梁，19-桿A，20-桿B，21-桿C，22-左油缸，23-左承載塊B，24-井架下段左側(cè)橫梁，25-井架下段右側(cè)橫梁，26-右承載塊B，27-右油缸，28-井架后腿，29-底座臺面，30-臺面耳板，31-底座，32-車架耳座，33-連接絲桿，34-連接銷軸C，35-起升油缸，36-車架，37-車架基座，38-桿D，39-前撐桿，40-連接銷軸D，41-中段頂升油缸，42-上段頂升油缸，43-U形卡，44-油缸外筒，45-活塞桿，46-扭矩彈簧，47-滾輪，48-扶正架，49-連接銷軸B。
【具體實施方式】
[0036]下面結(jié)合實施例及【具體實施方式】對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本實用新型上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本實用新型的
【發(fā)明內(nèi)容】
所實現(xiàn)的技術(shù)均屬于本實用新型的范圍。
[0037]實施例1
[0038]一種三節(jié)液壓伸縮套裝井架，其井架結(jié)構(gòu)形式為K形前開口，井架上安裝有用于轉(zhuǎn)變井架各種工作狀態(tài)的若干油缸，井架前方安裝有二層臺6，井架后方、側(cè)面安裝有油缸扶正器3，所述井架分為三段，分別為井架上段1、井架中段2、井架下段4，井架上段I配合在井架中段2內(nèi)壁，井架中段2配合在井架下段4內(nèi)壁，井架上安裝有能夠使井架保持拉伸狀態(tài)并且能夠遠(yuǎn)程控制的承載裝置，井架上的所有油缸均能夠遠(yuǎn)程控制。[0039]本實施例中，所述井架上段I安裝有用于井架拉伸狀態(tài)下把井架上段I限位在井架中段2上的承載裝置A5，所述井架下段4安裝有用于井架拉伸狀態(tài)下把井架中段2限位在井架下段4上的承載裝置B7 ;所述承載裝置A5上設(shè)置有能夠翻轉(zhuǎn)到井架中段兩側(cè)橫梁上方的承載塊，所述承載裝置B7上設(shè)置有能夠翻轉(zhuǎn)到井架中段兩側(cè)橫梁下方的承載塊。
[0040]本實施例中，所述油缸扶正器3分別安裝在井架中段2、井架下段I的側(cè)面橫梁以及后方橫梁下方，其由扶正架48、扭矩彈簧46組成，安裝在后方橫梁下方的扶正架48前端設(shè)置有滾輪47，所述扶正架48在井架拉伸狀態(tài)下彈出并配合在對應(yīng)頂升油缸的活塞桿45上，當(dāng)井架處于縮回狀態(tài)時，油缸扶正器3處于縮回狀態(tài)，在頂升井架中段2與井架上段I過程中，當(dāng)油缸扶正器3縮回狀態(tài)不再受限，油缸扶正器3在扭矩彈簧46作用下自動翻轉(zhuǎn)至工作位置，后方和側(cè)面的油缸扶正器3相互配合扶正對應(yīng)活塞桿45。
[0041 ] 本實施例中，所述二層臺6安裝在所述井架中段2前方，二層臺6 —端與井架中段左側(cè)橫梁18和井架中段右側(cè)橫梁15的前端鉸接，另一端通過油缸鉸接在井架中段2上所述前一鉸接位置的下方，二層臺6的側(cè)面長度小于該油缸的長度。
[0042]本實施例中，所述井架下段4后方安裝有鉸接在車架上的井架后腿28，所述井架下段4后方外側(cè)與車架36之間鉸接有用于起升井架使井架從運輸狀態(tài)變?yōu)楣ぷ鳡顟B(tài)的起升油缸35，工作狀態(tài)下井架下段4前方與底座臺面29之間連接有前撐桿39，當(dāng)運輸狀態(tài)下的井架準(zhǔn)備轉(zhuǎn)換為工作狀態(tài)時，車架36擺放在車架基座37上，車架基座37通過連接銷軸C34與底座連接，車架36與底座31之間通過連接絲桿33連接，底座31布置在鉆井基地上，連接絲桿33頂部的車架耳座32與車架之間通過桿D38固定連接之外還鉸接在井架后腿28上，起升油缸35起升井架到工作狀態(tài)時，井架下段4前方與底座臺面29之間連接的前撐桿39通過連接銷軸D40鉸接在臺面耳板30上，臺面耳板30安裝在底座臺面29的上表面，所述連接方式對稱在井架下段4的左右兩側(cè)，連接完成后能夠無需繃?yán)K，井架達(dá)到垂直直立狀態(tài)。
[0043]本實施例中，所述井架中段2上安裝有頂升井架上段I的上段頂升油缸42，所述井架下段4安裝有頂升井架中段2的中段頂升油缸41，所述上段頂升油缸42、中段頂升油缸41均安裝在所屬井架段的后方內(nèi)側(cè)，所述上段頂升油缸42、中段頂升油缸41數(shù)量多于或等于兩個，均安裝在豎直方向，均水平等間距分布在所屬井架的后方內(nèi)測，所述上段頂升油缸42、中段頂升油缸41通過若干U形卡43分別安裝在井架中段2、井架下段4上，U形卡43水平卡住上段頂升油缸42、中段頂升油缸41的油缸外筒44，所述上段頂升油缸42、中段頂升油缸41的活塞桿45連接在對應(yīng)的井架段上。
[0044]本實施例中，所述承載裝置A5安裝在井架上段兩側(cè)橫梁之間的安裝梁11下方，井架上段I兩側(cè)橫梁下方分別鉸接有左承載塊A17、右承載塊A14，所述左承載塊A17、右承載塊A14之間通過由若干連接桿相互鉸接而成的連接桿模塊16連接，所述連接塊模塊中心鉸接在安裝梁11中部，所述連接塊模塊與所述安裝梁11之間還安裝有驅(qū)動連接塊模塊運動從而控制所述左承載塊A17、右承載塊A14的向外翻出或向內(nèi)收縮的拉伸油缸9，連接桿相互之間由連接銷軸AlO相互鉸接，左承載塊A17、右承載塊A14分別通過承載塊銷軸13鉸接在井架上段左側(cè)橫梁8、井架上段右側(cè)橫梁12下方，井架拉伸狀態(tài)固定時，左承載塊翻出卡在井架中段左側(cè)橫梁18和井架上段左側(cè)橫梁8之間，右承載塊翻出卡在井架中段右側(cè)橫梁15和井架上段右側(cè)橫梁12之間；所述連接桿模塊16中，桿A19的四分之一處與安裝梁11中部鉸接，桿A19的二分之一處與左承載塊之間通過桿B20鉸接，桿A19的端部與右承載塊之間通過桿C21鉸接，桿C21與桿B20長度相同，桿A19的另一端與安裝梁11之間通過拉伸油缸9鉸接，拉伸油缸9設(shè)置方向永遠(yuǎn)和桿B20平行在一個豎直面內(nèi)。
[0045]本實施例中，所述承載裝置B7包括左承載塊B23、右承載塊B26、左油缸22、右油缸27，所述左承載塊B23、右承載塊B26分別同水平高度對稱設(shè)置在井架下段4頂部外壁的兩側(cè)，所述左承載塊B23、右承載塊B26的一端與井架下段4兩側(cè)的橫梁通過承載塊銷軸13鉸接，另一端通過左油缸22、右油缸27與井架下段4兩側(cè)的外壁鉸接，左油缸22、右油缸27通過連接銷軸B49與井架下段4兩側(cè)的外壁鉸接，井架拉伸狀態(tài)固定時，左承載塊翻出卡在井架下段左側(cè)橫梁24與井架中段左側(cè)橫梁18之間，右承載塊翻出卡在井架下段右側(cè)橫梁25與井架中段右側(cè)橫梁15之間。
【權(quán)利要求】
1.一種三節(jié)液壓伸縮套裝井架，其井架結(jié)構(gòu)形式為K形前開口，井架上安裝有用于轉(zhuǎn)變井架工作狀態(tài)的若干油缸，井架前方安裝有二層臺，井架后方、側(cè)面安裝有油缸扶正器，其特征在于，所述井架分為三段，分別為井架上段、井架中段、井架下段，井架上段配合在井架中段內(nèi)壁，井架中段配合在井架下段內(nèi)壁，井架上安裝有能夠使井架保持拉伸狀態(tài)并且能夠遠(yuǎn)程控制的承載裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三節(jié)液壓伸縮套裝井架，其特征在于，所述井架上段安裝有用于井架拉伸狀態(tài)下把井架上段限位在井架中段上的承載裝置A，所述井架下段安裝有用于井架拉伸狀態(tài)下把井架中段限位在井架下段上的承載裝置B ； 所述承載裝置A上設(shè)置有能夠翻轉(zhuǎn)到井架中段兩側(cè)橫梁上方的承載塊，所述承載裝置B上設(shè)置有能夠翻轉(zhuǎn)到井架中段兩側(cè)橫梁下方的承載塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三節(jié)液壓伸縮套裝井架，其特征在于，所述油缸扶正器分別安裝在井架中段、井架下段的側(cè)面橫梁以及后方橫梁下方，其由扶正架、扭矩彈簧組成，安裝在后方橫梁下方的扶正架前端設(shè)置有滾輪，所述扶正架在井架拉伸狀態(tài)下彈出并配合在對應(yīng)頂升油缸的活塞桿上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三節(jié)液壓伸縮套裝井架，其特征在于，所述二層臺安裝在所述井架中段前方。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三節(jié)液壓伸縮套裝井架，其特征在于，所述井架下段后方安裝有鉸接在車架上的井架后腿，所述井架下段后方外側(cè)與車架之間鉸接有用于起升井架使井架從運輸狀態(tài)變?yōu)楣ぷ鳡顟B(tài)的起升油缸，工作狀態(tài)下井架下段前方與底座臺面之間連接有前撐桿。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的一種三節(jié)液壓伸縮套裝井架，其特征在于，所述井架中段上安裝有頂升井架上段的上段頂升油缸，所述井架下段安裝有頂升井架中段的中段頂升油缸，所述上段頂升油缸、中段頂升油缸均安裝在所屬井架段的后方內(nèi)側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種三節(jié)液壓伸縮套裝井架，其特征在于，所述上段頂升油缸、中段頂升油缸數(shù)量多于或等于兩個，均安裝在豎直方向，均水平等間距分布在所屬井架的后方內(nèi)測。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種三節(jié)液壓伸縮套裝井架，其特征在于，所述承載裝置A安裝在井架上段兩側(cè)橫梁之間的安裝梁下方，井架上段兩側(cè)橫梁下方分別鉸接有左承載塊A、右承載塊A，所述左承載塊A、右承載塊A之間通過由若干連接桿相互鉸接而成的連接桿模塊連接，所述連接塊模塊中心鉸接在安裝梁中部，所述連接塊模塊與所述安裝梁之間還安裝有驅(qū)動連接塊模塊運動從而控制所述左承載塊A、右承載塊A的向外翻出或向內(nèi)收縮的拉伸油缸。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種三節(jié)液壓伸縮套裝井架，其特征在于，所述承載裝置B包括左承載塊B、右承載塊B、左油缸、右油缸，所述左承載塊B、右承載塊B分別同水平高度對稱設(shè)置在井架下段頂部外壁的兩側(cè)，所述左承載塊B、右承載塊B的一端與井架下段兩側(cè)的橫梁鉸接，另一端通過左油缸、右油缸與井架下段兩側(cè)的外壁鉸接。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種三節(jié)液壓伸縮套裝井架，其特征在于，所述上段頂升油缸、中段頂升油缸通過若干U形卡分別安裝在井架中段、井架下段上。
【文檔編號】E21B15/00GK203531759SQ201320668437
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】楊維彪, 鄔柯 申請人:四川宏華石油設(shè)備有限公司