一种多功能管具吊运设备的制作方法

本发明涉及石油及天然气钻探技术领域，特别涉及一种即可以处理钻具也可以处理隔水管的多功能管具吊运设备。

背景技术：

现有技术中，钻井平台的的隔水管处理系统配备的吊机只能处理隔水管以及伸缩节，如需处理钻具，则钻井平台需另外配备钻具处理设备。这就导致钻井平台需要配备两套管具处理系统，这些设备不仅占用了大量的钻井平台或船的空间，同时还增大了钻井平台或船的重量，由于隔水管和钻具不需要同时处理，这就造成了管具处理设备的闲置，降低了设备的使用率。

为解决上述问题， 需要发明一种即可以处理钻具也可以处理隔水管的多功能管具吊运设备，这样可以在为钻井平台或钻井船节约更多的空间的同时也降低了钻井平台或钻井船的重量，提高了设备的使用率。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种即可以处理钻具也可以处理隔水管的多功能管具吊运设备。

为了达到上述目的，本发明提供了如下技术方案。

一种多功能管具吊运设备，其包括：

多功能管具吊机，所述多功能管具吊机包括与安装基础固定连接的轨道，安装在所述轨道总成上的门型架总成，与所述门型架总成活动连接的小车总成，与所述小车总成活动连接的的伸缩臂总成，与所述伸缩臂总成刚性连接的吊钩总成和夹持钳总成，与所述门型架总成固定连接的控制室；

管具储存装置，所述管具储存装置与所述安装基础固定连接，所述管具储存装置包括隔水管储存装置和钻具储存装置，所述隔水管储存装置用来储存隔水管，所述钻具储存装置用来储存钻杆、钻铤和套管等，所述隔水管储存装置可以与所述钻具储存装置合二为一，也可以单独分开；

锚定装置，所述锚定装置包括吊钩总成锚定装置和夹持钳总成锚定装置，所述吊钩总成锚定装置和夹持钳总成锚定装置分别与所述安装基础固定连接，所述吊钩总成锚定装置用于锚定非工作状态的所述吊钩总成，所述夹持钳总成用于锚定非工作状态的所述夹持钳总成，所述吊钩总成锚定装置的数量为2个，所述夹持钳总成锚定装置的数量为1个。

作为本发明的优选方案，所述伸缩臂总成和小车总成的数量相同且均大于等于2，所述夹持钳总成与一个所述伸缩臂总成刚性连接，所述吊钩总成的数量为2个，分别与一个所述伸缩臂总成刚性连接，所述伸缩臂总成由三段方管组成，通过钢丝绳与安装在所述小车总成上的钢丝绳卷筒连接，所述钢丝绳卷筒的旋转带动所述伸缩臂总成的升降。

当所述伸缩臂总成和小车总成的数量为2个时，则一个所述伸缩臂总成上增加与所述夹持钳连接的液压管线，当所述吊钩总成工作时，所述夹持钳总成锚定在所述夹持钳总成锚定装置上后从所述伸缩臂总成上拆下，两个所述伸缩臂总成均与所述吊钩总成连接，当所述夹持钳总成工作时，一个所述吊钩总成锚定在所述吊钩总成锚定装置上后从所述伸缩臂总成上拆下，两个所述伸缩臂总成分别与一个吊钩总成和夹持钳总成连接。

当所述伸缩臂总成和小车总成的数量为3个时，则位于所述门型架总成两边的所述伸缩臂总成与两个所述吊钩总成连接，位于所述门型架总成中间部位的所述伸缩臂总成与所述夹持钳总成连接。

作为本发明的优选方案，所述门型架总成包括柔性支腿、刚性支腿和主梁，所述轨道数量为2根且平行安装在所述安装基础上，所述柔性支腿和刚性支腿分别位于所述主梁的两侧，所述柔性支腿的一端与一根所述轨道固定连接，所述柔性支腿的另一端与所述主梁的一端底部固定连接，所述刚性支腿的一端与另一根所述轨道固定连接，所述刚性支腿的另一端与所述主梁的另一端底部固定连接，所述柔性支腿和刚性支腿上分别安装有门型架驱动马达，所述门型架在两个所述门型架驱动马达的同步驱动下沿着所述轨道总成移动，所述小车总成在小车马达的驱动下沿着所述主梁上的轨道运动。

工作过程：

在吊运隔水管时，首先解除所述吊钩总成和夹持钳总成的锚定状态，位于所述门型架总成两侧的所述柔性支腿和刚性支腿上的所述门型架总成驱动马达通过齿轮传动驱动所述门型架总成移动至指定位置，将所述吊钩总成和夹持钳总成通过所述伸缩臂总成提升至一定高度，避免与所述管具储存装置中的管具发生干涉，将所述夹持钳总成通过所述伸缩臂总成提升到高位避免与隔水管发生干涉，然后将所述门型架驱动到移运位置后，调整与所述吊钩总成刚性连接的两各所述小车总成的位置，使得两个所述吊钩总成位于所述主梁的两端，然后同步下放吊钩总成，下放到隔水管位置后，所述吊钩总成同时夹持住隔水管的两端，通过所述伸缩臂总成提升隔水管并将隔水管吊运至工作位置。

在吊运钻具时，首先解除所述吊钩总成和夹持钳总成的锚定状态，位于所述门型架两侧的所述柔性支腿和刚性支腿上的所述门型架驱动马达通过齿轮传动驱动所述门型架移动至指定位置，将所述吊钩总成和夹持钳总成通过所述伸缩臂总成提升至一定高度，避免与所述管具储存装置中的管具发生干涉，将两个所述吊钩总成通过所述伸缩臂总成提升到高位避免与管具发生干涉，为了避免吊运钻具时钻具与所述门型架产生干涉，对与所述夹持钳总成进行刚性连接的所述小车总成设置了位移限位装置，然后将所述门型架驱动到移运位置后，调整与所述夹持钳总成刚性连接的所述小车总成的位置使其大致位于钻具的正中心，下放所述夹持钳总成夹持住钻具后提升，将钻具吊运至工作位置。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、可同时吊运多种管具，提高了吊运装备的利用率；

2、减少了钻具处理设备，同时减少了设备占用的钻井平台的空间，从而降低了钻井平台的重量。

附图说明

图1为本发明多功能管具吊运设备立体图；

图2为本发明多功能管具吊运设备的门型架总成正视图；

图3为本发明多功能管具吊运设备的一种结构吊运隔水管时的正视图；

图4为本发明多功能管具吊运设备的一种结构吊运钻具时的正视图；

图5为本发明多功能管具吊运设备的另一种结构吊运隔水管时的正视图；

图6为本发明多功能管具吊运设备的另一种结构吊运钻具时的正视图。

图中标记：1-多功能管具吊机，11-轨道，12-门型架总成，121-柔性支腿，122-刚性支腿，123-主梁，13-小车总成，14-伸缩臂总成，15-吊钩总成，16-夹持钳总成， 17-控制室，2-管具储存装置，21-隔水管储存装置，22-钻具储存装置， 3-锚定装置，31-吊钩总成锚定装置，32-夹持钳总成锚定装置。

具体实施方式

下面结合实施例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述，但不应将此理解为本发明上述主体的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的保护范围。

如图1和图2所示，一种多功能管具吊运设备，包括多功能管具吊机1、管具储存装置2和锚定装置3，且多功能管具吊机1、管具储存装置2和锚定装置3均与基础固定连接，其中多功能管具吊机1由轨道11、门型架总成12、小车总成13、伸缩臂总成14、吊钩总成15、夹持钳总成16和控制室17组成，轨道11数量为2根与基础固定连接，2根轨道11平行安装，门型架总成12安放在轨道11上与轨道11滑动连接，小车总成13安装在门型架总成12顶部与门型架总成12滑动连接，伸缩臂总成14通过钢丝绳与小车总成13上的滚筒活动连接，吊钩总成15和夹持钳总成16与伸缩臂总成14进行刚性连接，控制室17与门型架总成固定连接，门型架总成12由柔性支腿121、刚性支腿122和主梁123组成，柔性支腿121如图2所示的结构，但并不限于此种结构，柔性支腿121的顶部与主梁123一端的底部固定连接，柔性支腿121的底部与一根轨道11活动连接，刚性支腿122的顶部与主梁123另一端的底部固定连接，刚性支腿122的底部与另一根轨道11活动连接，控制室17与刚性支腿122固定连接，管具储存装置2由隔水管储存装置21和钻具储存装置22组成，隔水管储存装置21用于储存隔水管，钻具储存装置22用来储存钻具，锚定装置3由吊钩总成锚定装置31和夹持钳总成锚定装置32组成，吊钩总成锚定装置31的数量为2个用来锚定吊钩总成15，夹持钳总成锚定装置32的数量为1个用来锚定夹持钳总成16。

如图3所示，图3是小车总成13和伸缩臂总成14的数量为3个时吊运隔水管的工作示意图，位于主梁123两边的两个伸缩臂总成14分别与两个吊钩总成15刚性连接，位于主梁123中间部位的伸缩臂总成14与夹持钳总成16刚性连接，其工作过程为：首先解除吊钩总成15和夹持钳总成16的锚定状态，位于门型架总成12两侧的柔性支腿121和刚性支腿122上的门型架驱动马达通过齿轮传动驱动门型架总成12移动至指定位置，将吊钩总成15和夹持钳总成16均通过伸缩臂总成14提升至一定高度，避免与管具储存装置2中的管具发生干涉，将夹持钳总成16通过伸缩臂总成14提升到高位避免与吊钩总成13夹持的隔水管发生干涉，然后将门型架总成12驱动到移运位置后，调整与两个吊钩总成15刚性连接的两个小车总成13的位置，使得两个吊钩总成15位于主梁123的两端，然后同步下放吊钩总成15，下放到隔水管位置后，两个吊钩总成15同时夹持住隔水管的两端，通过伸缩臂总成14提升隔水管并将隔水管吊运至工作位置。

如图4所示，图4是小车总成13和伸缩臂总成14的数量为3个时吊运钻具的工作示意图，位于主梁123两边的两个伸缩臂总成14分别与两个吊钩总成15刚性连接，位于主梁123中间部位的伸缩臂总成14与夹持钳总成16刚性连接，其工作过程为：首先解除吊钩总成15和夹持钳总成16的锚定状态，位于门型架总成12两侧的柔性支腿121和刚性支腿122上的门型架驱动马达通过齿轮传动驱动门型架总成12移动至指定位置，将吊钩总成15和夹持钳总成16均通过伸缩臂总成14提升至一定高度，避免与管具储存装置2中的管具发生干涉，将两个吊钩总成15通过伸缩臂总成14提升到高位避免与钻具发生干涉，为了避免吊运钻具时钻具与门型架总成12产生干涉，对与夹持钳总成16进行刚性连接的小车总成13设置了位移限位装置，然后将门型架总成驱动到移运位置后，调整与夹持钳总成16刚性连接的小车总成13的位置使其大致位于钻具的正中心，下放夹持钳总成16夹持住钻具后提升，将钻具吊运至工作位置。

在另一实施例中，小车总成13和伸缩臂总成14的数量为2个，如图5和图6所示，图5是吊运隔水管的工作示意图，其工作过程为：首先解除吊钩总成15的锚定状态，位于门型架总成12两侧的柔性支腿121和刚性支腿122上的门型架驱动马达通过齿轮传动驱动门型架总成12移动至指定位置，将吊钩总成15与伸缩臂总成14进行刚性连接，并通过伸缩臂总成14将吊钩总成15提升，避免与管具储存装置中的管具发生干涉，然后将门型架总成12驱动到移运位置后，调整与两个吊钩总成15刚性连接的两个小车总成13的位置，使得两个吊钩总成15位于主梁123的两端，然后同步下放吊钩总成15，下放到隔水管位置后，两个吊钩总成15同时夹持住隔水管的两端，通过伸缩臂总成14提升隔水管并将隔水管吊运至工作位置；图6是吊运钻具的工作示意图，其工作过程为：首先解除夹持钳总成16的锚定状态，位于门型架总成12两侧的柔性支腿121和刚性支腿122上的门型架驱动马达通过齿轮传动驱动门型架总成12移动至指定位置，将夹持钳总成16与伸缩臂总成14进行刚性连接，并通过伸缩臂总成14将夹持钳总成16提升，避免与管具储存装置中的管具发生干涉，为了避免吊运钻具时钻具与门型架总成12产生干涉，对与夹持钳总成16进行刚性连接的小车总成13设置了位移限位装置，然后将门型架总成驱动到移运位置后，调整与夹持钳总成16刚性连接的小车总成13的位置使其大致位于钻具的正中心，下放夹持钳总成16夹持住钻具后提升，将钻具吊运至工作位置，在吊运钻具时，吊钩总成15可以两个都同时锚定在吊钩总成锚定装置31上，也可以一个吊钩总成15锚定在吊钩总成锚定装置31上另一个吊钩总成15与伸缩臂总成14刚性连接被提升至高位。