一种钻机立根排放装置及排放方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于钻机立根排放的装置，包括钻台机械手，钻台机械手安装在钻机井架背横梁上，在井架天车下设置有游吊总成，在钻机井架上安装有二层台，在二层台的上方安装有二层台机械手，在钻台面上操作控制室中设置有电液控制系统。本发明还公开了进行立根排放的方法，包括立根从井口排入二层台指梁作业时，将立根从二层台指梁送到井口作业时，利用上述的装置使立根排放过程实现机械化操作，节省时间，提高钻井效率；同时不需工人在危险区域作业，减轻劳动强度，避免发生人身事故。
【专利说明】一种钻机立根排放装置及排放方法
【技术领域】
[0001]本发明属于石油钻探设备【技术领域】，涉及一种用于钻机立根排放的装置，本发明还涉及一种进行钻机立根排放的方法。
【背景技术】
[0002]目前钻井时立根排放作业一般方法是，利用钻机游吊总成将立根上提，钻台上钻工推送立根下端到立根台上合适位置，游吊总成下放将立根落在立根台上，再依靠二层台井架工用绳索兜住立根上端，松开吊卡后把立根排放到指梁内。
[0003]上述的作业方式在将立根下端移送到立根台、立根上端进出二层台指梁时均依靠人力作业，工人劳动强度大；同时需要司钻、钻工、井架工多人配合完成，而且井架工身处二层台高处，作业时极易造成设备损坏或人身伤亡事故。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种用于钻机立根排放的装置，解决了现有立根排放时需多人配合、人力作业效率低、风险高、劳动强度大的问题。
[0005]本发明的另一目的是提供一种进行钻机立根排放的方法。
[0006]本发明所采用的技术方案是，一种用于钻机立根排放的装置，包括钻台机械手，钻台机械手安装在钻机井架背横梁上，在井架天车下设置有游吊总成，在钻机井架上安装有二层台，在二层台的上方安装有二层台机械手，在钻台面上操作控制室中设置有电液控制系统。
[0007]本发明的用于钻机立根排放的装置，其特征还在于:
[0008]钻台机械手的结构是，包括钻台机械手滑车，钻台机械手滑车通过钻台机械手扶持臂连接有钻台机械手钳头。
[0009]二层台机械手的结构是，包括二层台机械手滑车，二层台机械手滑车通过二层台机械手扶持臂连接有二层台机械手钳头。
[0010]钻台机械手、二层台机械手各自的执行机构均设置有位置传感器。
[0011]钻台机械手、游吊总成、二层台机械手均与电液控制系统控制连接。
[0012]本发明所采用的另一技术方案是，一种进行钻机立根排放的方法，包括两种方式，
[0013]第一种方式，立根从井口排入二层台指梁作业时，按照以下步骤实施:
[0014]游吊总成上提立根离开钻台距离B后，钻台机械手从初始位置展开钻台机械手扶持臂，使钻台机械手钳头扣合井口处立根的下端，钻台机械手滑车沿滑车轨道移动到立根所需放置位置A与钻台机械手中心共线后，继续展开钻台机械手扶持臂直到立根的下端到达A点，游吊总成下放使立根落在立根台上A点位置；钻台机械手I回到初始位置；
[0015]然后，二层台机械手的二层台机械手滑车从初始位置移动到滑车轨道右端头，展开二层台机械手扶持臂，使二层台机械手钳头扣合井口处立根的上端后，游吊总成的吊卡松开，二层台机械手滑车和二层台机械手扶持臂配合动作将立根上端移送到二层台指梁内A点位置，松开二层台机械手钳头；二层台机械手回位，即成。
[0016]第二种方式，将立根从二层台指梁送到井口作业时，按照以下步骤实施:
[0017]二层台机械手的二层台机械手滑车从初始位置移动到立根所放置位置A与二层台机械手中心线共线后，展开二层台机械手扶持臂，使二层台机械手钳头扣合A位置的立根的上端后，二层台机械手滑车和二层台机械手扶持臂配合动作将立根的上端移送到井口中心，游吊总成下放，吊卡扣合立根后，二层台机械手回位；
[0018]然后，钻台机械手的钻台机械手滑车从初始位置沿滑车轨道移动到立根所放置位置A与钻台机械手的中心线共线后，展开钻台机械手扶持臂直到钻台机械手钳头扣合A点的立根的下端；游吊总成上提，使A位置立根下端离开钻台距离B后，钻台机械手滑车和钻台机械手扶持臂配合动作，将钻台机械手钳头扣合的立根的下端移送到井口中心，即成。
[0019]本发明的有益效果是，显著提高了立根排放作业效率，大大减轻工人劳动强度；减少钻台及二层台的操作人员，降低钻井作业劳动力成本，提高作业安全性；整套装置功能强大，只需要主、副司钻两人配合在控制台操作即可完成整个立根排放作业。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本发明的立根排放装置结构立面示意图；
[0021]图2是本发明的立根排放装置结构俯视示意图；
[0022]图3是本发明的钻台机械手结构示意图；
[0023]图4是本发明的二层台机械手结构示意图；
[0024]图5是本发明的立根排放方法作业流程一立面图；
[0025]图6是本发明的立根排放方法作业流程一俯视图
[0026]图7是本发明的立根排放方法作业流程二立面图；
[0027]图8是本发明的立根排放方法作业流程二俯视图；
[0028]图9是本发明的立根排放方法作业流程三立面图；
[0029]图10是本发明的立根排放方法作业流程三俯视图；
[0030]图11是本发明的立根排放方法作业流程四立面图；
[0031]图12是本发明的立根排放方法作业流程四俯视图。
[0032]图中，1.钻台机械手，2.游吊总成，3.二层台，4.二层台机械手，5.电液控制系统，6.钻台机械手滑车，7.钻台机械手扶持臂，8.钻台机械手钳头，9.二层台机械手滑车，
10.二层台机械手扶持臂，11.二层台机械手钳头，12.立根。
【具体实施方式】
[0033]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0034]如图1、图2所示，本发明用于钻机立根排放的装置结构是，包括钻台机械手1，钻台机械手I安装在钻机井架背横梁上，在井架天车下设置有游吊总成2，在钻机井架上安装有二层台3，在二层台3的上方安装有二层台机械手4，在钻台面上操作控制室中设置有电液控制系统5。
[0035]图1和图2中的钻台机械手1、二层台机械手4所处位置均为设备初始位置。二层台3用于放置并固定立根12。[0036]如图3所示，钻台机械手I的结构是，包括钻台机械手滑车6，钻台机械手滑车6通过钻台机械手扶持臂7连接有钻台机械手钳头8，用于将游吊总成2所提的立根下端移送到立根台合适位置或井口中心。
[0037]如图4所示，二层台机械手4的结构是，包括二层台机械手滑车9，二层台机械手滑车9通过二层台机械手扶持臂10连接有二层台机械手钳头11，用于将立根上端移送到二层台指梁内或将立根上端从二层台指梁内移送至井口中心。
[0038]钻台机械手1、游吊总成2、二层台机械手4均与电液控制系统5控制连接，各个控制按钮及开关均集成在操作控制室内。
[0039]钻台机械手1、二层台机械手4各自的执行机构均设置有位置传感器，用于位置检测或限位控制，并利用电液控制系统5对两套装置内各部件动作进行可编程控制，具有定位、检测、安全互锁等功能。
[0040]本发明的立根排放方法，包括将立根排入指梁和将立根送到井口两种工况，其作业流程分别是:
[0041]工况1，立根12从井口排入二层台指梁作业流程:
[0042]游吊总成2上提立根12离开钻台距离B后，钻台机械手I从初始位置展开钻台机械手扶持臂7，使钻台机械手钳头8扣合井口处立根12的下端，钻台机械手滑车6沿滑车轨道移动到立根12所需放置位置A与钻台机械手I中心共线后，继续展开钻台机械手扶持臂7直到立根12的下端到达A点，游吊总成2下放使立根落在立根台上A点位置(参见图5、图6);钻台机械手I回到初始位置；
[0043]然后，二层台机械手4的二层台机械手滑车9从初始位置移动到滑车轨道右端头，展开二层台机械手扶持臂10，使二层台机械手钳头11扣合井口处立根12的上端后，游吊总成2的吊卡松开，二层台机械手滑车9和二层台机械手扶持臂10配合动作将立根上端移送到二层台指梁内A点位置(参见图7、8)，松开二层台机械手钳头11，二层台机械手4回位，从而完成一柱立根12排入指梁的作业。
[0044]工况2，立根12从二层台指梁送到井口作业时:
[0045]二层台机械手4的二层台机械手滑车9从初始位置移动到立根12所放置位置A与二层台机械手4中心线共线后，展开二层台机械手扶持臂10，使二层台机械手钳头11扣合A位置的立根12的上端后，二层台机械手滑车9和二层台机械手扶持臂10配合动作将立根12的上端移送到井口中心(参见图9、10)，游吊总成2下放，吊卡扣合立根后，二层台机械手4回位；
[0046]然后，钻台机械手I的钻台机械手滑车6从初始位置沿滑车轨道移动到立根所放置位置A与钻台机械手I的中心线共线后，展开钻台机械手扶持臂7直到钻台机械手钳头8扣合A点的立根12的下端；游吊总成2上提，使A位置立根下端离开钻台距离B后，钻台机械手滑车6和钻台机械手扶持臂7配合动作，将钻台机械手钳头8扣合的立根12的下端移送到井口中心(参见图11、12)，从而完成一柱立根从指梁送到井口作业。
[0047]本发明的立根排放方法与现有常规人工立根排放方法相比，立根排放到二层台指梁内、从指梁内取立根递送至井口时均为机械化操作，明显减轻工人劳动强度，不需工人在危险区域作业，避免发生不安全事故。
【权利要求】
1.一种用于钻机立根排放的装置，其特征在于:包括钻台机械手(1)，钻台机械手(I)安装在钻机井架背横梁上，在井架天车下设置有游吊总成(2 )，在钻机井架上安装有二层台(3)，在二层台(3)的上方安装有二层台机械手(4)，在钻台面上操作控制室中设置有电液控制系统(5)。
2.根据权利要求1所述的用于钻机立根排放的装置，其特征在于:所述的钻台机械手(I)的结构是，包括钻台机械手滑车(6)，钻台机械手滑车(6)通过钻台机械手扶持臂(7)连接有钻台机械手钳头(8)。
3.根据权利要求1所述的用于钻机立根排放的装置，其特征在于:所述的二层台机械手(4)的结构是，包括二层台机械手滑车(9)，二层台机械手滑车(9)通过二层台机械手扶持臂(10)连接有_ 层台机械手甜头(11)。
4.根据权利要求1所述的用于钻机立根排放的装置，其特征在于:所述的钻台机械手(I)、二层台机械手(4)各自的执行机构均设置有位置传感器。
5.根据权利要求1所述的用于钻机立根排放的装置，其特征在于:所述的钻台机械手(I)、游吊总成(2)、二层台机械手(4)均与电液控制系统(5)控制连接。
6.一种利用权利要求1-5所述的装置进行钻机立根排放的方法，其特征在于，立根(12)从井口排入二层台指梁作业时，按照以下步骤实施: 游吊总成(2)上提立根(12)离开钻台距离B后，钻台机械手(I)从初始位置展开钻台机械手扶持臂(7)，使钻台机械手钳头(8)扣合井口处立根(12)的下端，钻台机械手滑车(6)沿滑车轨道移动到立根(12)所需放置位置A与钻台机械手(I)中心共线后，继续展开钻台机械手扶持臂(7 )直到立根(12 )的下端到达A点，游吊总成(2 )下放使立根(12 )落在立根台上A点位置；钻台机械手I回到初始位置； 然后，二层台机械手(4)的二层台机械手滑车(9)从初始位置移动到滑车轨道右端头，展开二层台机械手扶持臂(10)，使二层台机械手钳头(11)扣合井口处立根(12)的上端后，游吊总成(2)的吊卡松开，二层台机械手滑车(9)和二层台机械手扶持臂(10)配合动作将立根(12)上端移送到二层台指梁内A点位置，松开二层台机械手钳头(11) ;二层台机械手(4)回位，即成。
7.一种利用权利要求1-5所述的装置进行钻机立根排放的方法，其特征在于，将立根(12)从二层台指梁送到井口作业时，按照以下步骤实施: 二层台机械手(4)的二层台机械手滑车(9)从初始位置移动到立根(12)所放置位置A与二层台机械手(4)中心线共线后，展开二层台机械手扶持臂(10)，使二层台机械手钳头(II)扣合A位置的立根(12)的上端后，二层台机械手滑车(9)和二层台机械手扶持臂(10)配合动作将立根(12)的上端移送到井口中心，游吊总成(2)下放，吊卡扣合立根(12)后，二层台机械手(4)回位； 然后，钻台机械手(I)的钻台机械手滑车(6)从初始位置沿滑车轨道移动到立根所放置位置A与钻台机械手(I)的中心线共线后，展开钻台机械手扶持臂(7)直到钻台机械手钳头(8)扣合A点的立根(12)的下端；游吊总成(2)上提，使A位置立根(12)下端离开钻台距离B后，钻台机械手滑车(6)和钻台机械手扶持臂(7)配合动作，将钻台机械手钳头(8)扣合的立根(12)的下端移送到井口中心，即成。
【文档编号】E21B19/14GK103437723SQ201310386447
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月29日 优先权日:2013年8月29日
【发明者】白丙建, 王耀华, 杨海刚, 邢广亮, 刘春宝, 严金林 申请人:宝鸡石油机械有限责任公司