一种石油钻机的起升系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及到一种石油钻机的起升系统，该起升系统包括有钻井大绳和起升大绳，底座上设有的人字架高度低于底座起升时钻台面的高度，井架与底座连接处为起升悬臂滑轮，钻井大绳一端设在绞车上，另一端绕过天车和游车固定在井架上；当起升井架时，起升大绳的一端固定连接在所述游车底部的大钩上，另一端依次绕过人字架上的定滑轮、井架上的简支滑轮和悬臂滑轮固定于井架上；当起升底座时，起升大绳的一端固定连接在游车底部的大钩上，另一端依次绕过井架上的简支滑轮和悬臂滑轮、起升悬臂滑轮、人字架上的定滑轮固定于底座上的一个起升固定点上。本实用新型的起升系统增加钻台面的可用面积，减小底座起升力和增大起升安全距离。
【专利说明】一种石油钻机的起升系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及石油探采设备，特别提出一种结构简单、安装方便的新型石油钻机起升系统。
【背景技术】
[0002]钻台面是石油钻机设备中重要的组成部分，它主要功能是放置转盘、司钻房、绞车等钻井过程中必备的部件。钻台面本身面积不大，放置必需的设备后剩余空间很紧凑，在如此狭小的空间作业很容易发生事故。
[0003]石油钻机在最初的安装位置需要借助起升系统才能达到竖直工作状态，如图1和图2所示，传统起升系统中井架5'与底座3'采用同升形式，即井架5'和底座2'依靠销子耳板连接为一整体，依靠起升大绳4'的拉力同时起升井架5'和底座2'，此时起升大绳4'承受了井架5'和底座2'两者共同作用的载荷。钻井大绳3' —端连接到绞车上，另一端绕过人字架I'上的滑轮和井架5'顶端的天车后连接到游车上。传统的起升系统中的人字架I'高度超过钻台面，这样人字架I'就占用了一部分的钻台面积，使原本就狭小的钻台面更加紧凑。[0004]传统结构的人字架I'如图2和图3所示，其中，左前支腿9'和左后支腿10'连接，右前支腿14'和右后支腿13'连接，左边两个支腿和右边两个支腿之间设有一个大横梁12'，大横梁12'的两端各设有一个悬臂吊轮11'。正因为上述人字架高度高于钻台面，使得部分钻台设备的高度受到限制。另外，传统石油钻机在起升工况下，游车会随着起升的逐渐上行，这就要求井架必须达到一定高度，给游车留有足够的安全距离，防止游车碰撞天车造成事故。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于克服上述现有技术中存在的不足，提供一种新型石油钻机上用的起升系统。本实用新型的石油钻机起升系统要能够在保证正常起升的状态下，增加钻台面的可用面积，并且还要保持井架高度不变的前提下给游车留有足够的安全距离，还得增加起升大绳的安全系数。
[0006]为了达到上述发明目的，本实用新型提供的技术方案如下:
[0007]一种石油钻机的起升系统，该石油钻机中包括有井架、天车、游车和底座，在井架的顶端设有天车，井架上还设有可上下移动的游车，起升系统包括有钻井大绳和起升大绳，其特征在于，所述底座上设有人字架，该人字架的高度低于底座起升时钻台面的高度，所述井架与底座连接处为起升悬臂滑轮，所述钻井大绳一端设在绞车上，另一端绕过所述的天车和游车固定在井架上；当需要起升井架时，所述起升大绳的一端固定连接在所述游车底部的大钩上，另一端依次绕过所述人字架上的定滑轮、井架上的简支滑轮和悬臂滑轮固定于井架上；当需要起升底座时，所述起升大绳的一端固定连接在所述游车底部的大钩上，另一端依次绕过井架上的简支滑轮和悬臂滑轮、底座上的起升悬臂滑轮、所述人字架上的定滑轮固定于一个起升固定点上，所述的起升固定点设置于底座上。
[0008]在本实用新型石油钻机的起升系统中，所述的人字架包括有左后支腿、左前支腿、右后支腿、右前支腿，所述左后支腿长度等于右后支腿的长度，所述的左前支腿的长度等于右前支腿的长度，且左后支腿的长度大于左前支腿的长度，在所述左后支腿和右后支腿的顶部分别固定有一个定滑轮，所述左前支腿的顶部固定于左后支腿上定滑轮的下方，所述右前支腿的顶部固定于右后支腿上定滑轮的下方，所述左前支腿的中部和左后支腿的中部之间设有支撑杆，所述右前支腿的中部和右后支腿的中部之间设有支撑杆。
[0009]基于上述技术方案，本实用新型的新型钻机提升系统与现有技术相比取得了如下技术效果:
[0010]1.本实用新型的起升系统中对人字架左右大腿进行了结构优化，使之稳定性更好，降低了人字架的高度，使之低于石油钻机钻台面的高度，在保证正常起升的状态下，增加爱钻台面的可用面积。
[0011]2.本实用新型的起升系统中采用连续起升的方法，首先起升井架，然后起升底座，这样在起升时起升大绳的受力就减小为原先的一半，增加了起升大绳的安全性，提高安全系数。
[0012]3.本实用新型的起升系统工作时，待井架起升完成后，需要下方游车，让起升大绳穿过底座上的起升悬臂滑轮，利用起升悬臂滑轮带动底座上升，由于钻井的高度确定，采用先下放游车后，再升高的过程就增加了游车的安全距离。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是现有技术中石油钻机的起升系统的在起升之前的组成状态示意图。
[0014]图2是现有技术中石油钻机的起升系统的结构起升完成的状态示意图。
[0015]图3是现有技术中石油钻机的起升系统中人字架的结构正视图。
[0016]图4是现有技术中石油钻机的起升系统中人字架的结构侧视图。
[0017]图5是本实用新型石油钻机的起升系统在起升之前的结构组成示意图。
[0018]图6是图5中标号I处的放大状态图。
[0019]图7是图5中标号II处的放大状态图。
[0020]图8是本实用新型石油钻机起升系统中井架起升完毕起升大绳穿绳状态示意图。
[0021]图9是本实用新型石油钻机的起升系统中人字架的结构组成正视图。
[0022]图10是本实用新型石油钻机的起升系统中人字架的结构组成侧视图。
[0023]图11是本实用新型石油钻机的起升系统的结构起升完成的状态示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和具体的实施例来对本实用新型石油钻机的起升系统做进一步详细阐述，以求更为清楚地理解其结构组成和工作方式，但不能以此来限制本实用新型的保护范围。
[0025]先请看图5,图5是本实用新型石油钻机的起升系统的结构组成示意图。本实用新型属于一种新型石油钻机用到的起升系统，与现有技术中的石油钻机相似，新设计的石油钻机中包括有井架19、天车、游车和底座15，在井架19的顶端设有天车，井架19上还设有可上下移动的游车，在起升系统中还包括有钻井大绳18和起升大绳17。
[0026]作为一个新的突出设计，在本实用新型石油钻机的底座15上设有新型的人字架16，该人字架16的高度低于底座15起升时钻台面的高度，这样在钻机升起以后，底座15上的钻台面高于人字架16的高度，这就减少了起升系统所占用的钻台面的面积，增加钻台面的可用面积。
[0027]如图6和图7所示，上述井架19与底座15连接处设有一个起升悬臂滑轮20，在井架19上靠近人字架顶部的位置处设有简支滑轮22和悬臂滑轮21。在本实用新型的起升系统中，钻井大绳18的一端设在绞车上，另一端绕过井架顶端的天车和井架上的游车后固定在井架的一个固定点。当需要起升井架时，所述起升大绳17的一端固定连接在游车底部的大钩上，另一端依次绕过所述人字架16上的定滑轮23、井架19上的简支滑轮22和悬臂滑轮21后固定于井架的一个固定点上。
[0028]本实用新型的起升系统在安装完毕后，开动绞车，先起升井架19，当井架19起升到工作位置时，将井架19与人字架15连接的销子打上。当先起升井架完毕以后，如图8所示，需要起升底座时，井架19上的游车先下降一段距离，然后将起升大绳17的一端固定连接在所述游车底部的大钩上，另一端依次绕过井架19上的简支滑轮22和悬臂滑轮21，然后再穿过底座15上的起升悬臂滑轮20，人字架16上的定滑轮23后固定于一个起升固定点上，所述的起升固定点也设置于底座15上。继续起升底座15直到工作位置，再打上底座15与井架19之间的销子。
[0029]再请看图9和图10，上述的人字架包括有左后支腿24、左前支腿25、右后支腿、右前支腿，所述左后支腿长度等于右后支腿的长度，所述的左前支腿的长度等于右前支腿的长度，且左后支腿24的长度大于左前支腿25的长度，在所述左后支腿和右后支腿的顶部分别固定有一个定滑轮23，所述左前支腿的顶部固定于左后支腿上定滑轮的下方，所述右前支腿的顶部固定于右后支腿上定滑轮的下方，所述左前支腿的中部和左后支腿的中部之间设有支撑杆，所述右前支腿的中部和右后支腿的中部之间设有支撑杆。
[0030]本实用新型的新型起升系统中的人字架取消了传统的人字架结构中的大横梁，对新型起升系统中人字架左右大腿进行了结构优化，使之稳定性更好。由于传统的人字架高于钻台面会造成钻台面的面积减小，而新型起升系统中由于降低了人字架的高度，使之低于石油钻机钻台面，从而增大了钻台面的面积。另外，本实用新型的起升系统把井架与底座)两者间连接的销子耳板更改为起升悬臂滑轮，同时把井架上的原有的滑轮结构适当调整为新的简支滑轮和悬臂滑轮。
[0031]本实用新型的起升系统在工作中是采用连续起升的方法，即首先起升井架，然后利用起升悬臂滑轮起升底座。这个优点主要有以下两种:1)相较传统的起升系统，起升大绳的受力可减为原先的一半。2)井架完成起升后，需下放游车，让起升大绳穿过起升悬臂滑轮后，利用起升悬臂滑轮带动底座起升，此时下放游车的过程增大了安全距离。而传统的起升系统则是井架和底座同时起升，起升过程中无法下放游车。故新型起升系统相比传统起升系统来说，增大了起升完成后的安全距尚，换句话说，新型起升系统可以减小井架的闻度。
【权利要求】
1.一种石油钻机的起升系统，该石油钻机中包括有井架、天车、游车和底座，在井架的顶端设有天车，井架上还设有可上下移动的游车，起升系统包括有钻井大绳和起升大绳，其特征在于，所述底座上设有人字架，该人字架的高度低于底座起升时钻台面的高度，所述井架与底座连接处为起升悬臂滑轮，所述钻井大绳一端设在绞车上，另一端绕过所述的天车和游车固定在井架上；当需要起升井架时，所述起升大绳的一端固定连接在所述游车底部的大钩上，另一端依次绕过所述人字架上的定滑轮、井架上的简支滑轮和悬臂滑轮固定于井架上；当需要起升底座时，所述起升大绳的一端固定连接在所述游车底部的大钩上，另一端依次绕过井架上的简支滑轮和悬臂滑轮、底座上的起升悬臂滑轮、所述人字架上的定滑轮固定于一个起升固定点上，所述的起升固定点设置于底座上。
2.根据权利要求1所述的一种石油钻机的起升系统，其特征在于，所述的人字架包括有左后支腿、左前支腿、右后支腿、右前支腿，所述左后支腿长度等于右后支腿的长度，所述的左前支腿的长度等于右前支腿的长度，且左后支腿的长度大于左前支腿的长度，在所述左后支腿和右后支腿的顶部分别固定有一个定滑轮，所述左前支腿的顶部固定于左后支腿上定滑轮的下方，所述右前支腿的顶部固定于右后支腿上定滑轮的下方，所述左前支腿的中部和左后支腿的中部之间设有支撑杆，所述右前支腿的中部和右后支腿的中部之间设有支撑杆。
【文档编号】E21B15/00GK203499574SQ201320557698
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月10日 优先权日:2013年9月10日
【发明者】杨佳怡, 钱鹏飞, 黄照荣 申请人:中曼石油天然气集团有限公司, 上海中曼石油装备有限公司