一种多功能井口工具的制作方法

本发明涉及钻修设备领域，具体地说就是一种能减少人工操作的具有多功能的井口工具。

背景技术：

目前，传统的井口工具有钻杆动力钳、套管动力钳、b型钳、泥浆防溅盒和人工涂抹丝扣油等，上述多种工具结合配合人工操作完成井口的钻杆、钻铤和套管的上卸扣，泥浆防溅及钻具丝扣的清洗和润滑，不仅费时费力，还会对工具产生污染，工作效率低，生产成本高。

因此，急需一种用多功能井口工具，实现多功能集成，包括完成井口的钻杆、钻铤和套管的上卸扣，完成泥浆防溅及钻具丝扣的清洗和润滑，减少台面工具和人员数量，提高了钻修井的作业安全性和作业效率，降低了作业成本和人工成本。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种多功能井口工具，本发明取代传统钻杆动力钳、套管动力钳、b型钳、泥浆防溅盒和人工涂抹丝扣油等，采用创新型结构，将所有井口工具的功能集成设计，减少台面工具和人员数量，提高了钻修井的作业安全性和作业效率，降低了作业成本和人工成本。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种多功能井口工具，包括主钳、背钳，所述的主钳通过丝扣补偿装置安装在背钳顶部，所述的背钳底部设置有高度调节装置，所述的背钳内设置有泥浆收集装置，所述的主钳顶面安装有定位罩，所述的主钳一侧设置有驱动机构，所述的主钳内设置有旋转齿轮。

作为优化，所述的定位罩表面设置有呈漏斗形的定位凹槽，所述的驱动机构由驱动马达和减速机构成，所述的减速机与旋转齿轮啮合。

作为优化，所述的旋转齿轮内设置有呈十字形的连接槽，所述的连接槽内设置有夹紧油缸，所述的旋转齿轮轴心处设置有连接管，所述的主钳底部设置有隔板，所述的隔板表面与连接管对应的设置有连接孔。

作为优化，所述的主钳底面设置有主钳分隔环，所述的背钳顶面设置有背钳分隔环，所述的主钳分隔环套接在背钳分隔环内，所述的高度调节装置为液压调节机构。

作为优化，所述的背钳表面设置有背钳分隔环和保护板，所述的保护板呈圆形设置，所述的保护板表面设置有对称的泥浆收集孔，所述的保护板圆心处设置有通孔，所述的通孔周围间隔分布有丝扣润滑系统、丝扣清洗系统，所述的保护板底部设置有背钳夹紧油缸。

作为优化，所述的丝扣润滑系统包括润滑油和喷油嘴，所述的丝扣清洗系统包括螺柱、弯管、窄角喷头，所述的螺柱与水管连接，所述的弯管一端设置在螺柱顶部，所述的弯管另一端与窄角喷头连接。

作为优化，所述的窄角喷头喷射的液体形成的平面与水平面垂直且指向保护板轴线处。

作为优化，所述的丝扣补偿机构包括主钳连接柱、背钳连接柱、弹簧、压杆，所述的主钳连接柱安装在主钳上，所述的背钳连接柱安装在背钳上，所述的主钳连接柱与背钳连接柱套接，所述的主钳连接柱内设置有压杆，所述的背钳连接柱内设置有弹簧。

作为优化，所述的弹簧两端分别与背钳连接柱底面和压杆底面固定连接。

与现有技术相比，本发明的一种多功能井口工具具有以下有益效果：

1．通过主钳和背钳的结合实现钻具的上卸扣；

2．通过泥浆收集装置和泥浆收集孔配合实现泥浆的收集处理，不污染工作环境；

3．通过由液压杆件组成的高度调节装置实现井口工具的高速调节，使井口工具的使用更加平稳，适用性更强；

4．通过丝扣补偿机构实现钻具在上卸扣时，用来补偿钻具丝扣之间的变量，防止丝扣损坏；

5．通过丝扣润滑系统和丝扣清洗系统实现钻具连接处的污物清洗和添加润滑油。

附图说明

图1为本发明立体结构图；

图2为本发明主钳结构立体图；

图3为本发明主视图；

图4为本发明背钳立体图；

图5为本发明保护板俯视图；

图6为本发明丝扣清洗系统部分立体图；

图7为本发明丝扣补偿机构剖视图；

其中，1主钳、2背钳、3泥浆收集装置、4高度调节装置、5丝扣补偿机构、6定位罩、7驱动机构、8旋转齿轮；

11隔板、12主钳分隔环；

21背钳分隔环、22保护板、23泥浆收集孔、24丝扣润滑系统、25丝扣清洗系统、26通孔、27背钳夹紧油缸；

81连接槽、82夹紧油缸、83连接管；

51主钳连接柱、52背钳连接柱、53弹簧、54压杆；

251螺柱、252弯管、253窄角喷头。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

如图1-2所示实施例中，一种多功能井口工具，包括主钳1、背钳2，其特征在于：所述的主钳1通过丝扣补偿装置5安装在背钳2顶部，所述的背钳2底部设置有高度调节装置4，所述的背钳3内设置有泥浆收集装置3，所述的主钳1顶面安装有定位罩6，所述的主钳1一侧设置有驱动机构7，所述的主钳1内设置有旋转齿轮8。

在具体实施过程中，将背钳2设置在井口处，背钳2底部安装有四个由液压杆组成的高度调节装置4，高度调节装置4底部设置有直径大于液压杆的垫板。当安装平面倾斜时通过高度调节装置4的调节使背钳2顶面水平，当安装平面凹凸不平时通过安装在背钳2底部的高度调节装置4通过高度的调节使背钳2顶面水平，保证了井口工具的安装平稳。需要装卸的杆件端部穿过定位罩6表面的漏斗状斜面底部的孔。上下连接的杆件其中底部的杆件被背钳2夹紧，位于顶部的杆件由设置在连接槽81内的夹紧油缸82向杆件运动夹紧杆件，此时杆件穿过连接管83。由于连接槽81和夹紧油缸82设置在旋转齿轮8内，旋转齿轮8与主钳1转动连接，主钳1顶面一侧设置有驱动机构7，驱动机构7通过马达减速机带动旋转齿轮8旋转，同时夹紧油缸82夹紧钻具（杆件），在夹紧和旋转的联合作用下实现上、卸扣功能；驱动马达、减速机（驱动机构7）的数量根据驱动旋转齿轮8的扭矩的大小而数量不同，本发明可处理钻杆、钻铤和套管的上、卸扣工作，适应管具能力强。

如图2-3所示的实施例中，主钳1和背钳2之间的连接通过丝扣补偿机构5实现，同时主钳1底部的主钳分隔环12套接在背钳2顶部的背钳分隔环21内，同时主钳1底部设置有隔板11，隔板11表面开有孔用于钻具的通过。

如图3-4所示的实施例中，将背钳2设置在井口处，背钳2底部安装有四个由液压杆组成的高度调节装置4，高度调节装置4底部设置有直径大于液压杆的垫板。当安装平面倾斜时通过高度调节装置4的调节使背钳2顶面水平，当安装平面凹凸不平时通过安装在背钳2底部的高度调节装置4通过高度的调节使背钳2顶面水平，保证了井口工具的安装平稳。背钳2表面设置有有背钳分隔环21和保护板22，保护板22呈圆形设置，所述的保护板22表面设置有对称的泥浆收集孔23，保护板22圆心处设置有通孔26，通孔26周围间隔分布有丝扣润滑系统24、丝扣清洗系统25，保护板22底部设置有背钳夹紧油缸27。当钻具卸扣时，背钳夹紧油缸27夹紧相互连接的钻具底部的杆件，夹紧油缸82夹紧相互连接的钻具顶部的杆件，通过旋转齿轮8旋转将相互连接的杆件分离，此时分离的杆件中残存的泥浆在重力作用下溢出，溢出的泥浆在隔板11、主钳分隔环12、背钳分隔环21、保护板22组成的相对封闭的空间内，通过与泥浆收集装置3连通的泥浆收集孔23将泥浆收集处理。当泥浆完全溢出完毕，通过丝扣清洗系统25对相互分离的钻具连接段进行喷水清洗，同时可以配合被主钳1夹紧的钻具旋转清洗，使清洗更加干净，清洗液也通过与泥浆收集装置3连通的泥浆收集孔23收集处理。清洗完毕后，通过丝扣润滑系统24（具有喷油嘴的润滑油喷射系统）对相互分离的钻具连接段进行喷油润滑，同时可以配合被主钳1夹紧的钻具旋转喷油润滑。同时丝扣润滑系统24在钻具上卸扣时均可以对钻具连接端进行喷油润滑。丝扣清洗系统25钻具上卸扣时均可以对钻具连接端进行喷水清洗。需要注意的是喷水清洗和喷油润滑具有先后顺序，或者喷油润滑单独进行。

如图7所示的实施例中，丝扣补偿机构5包括主钳连接柱51、背钳连接柱52、弹簧53、压杆54，主钳连接柱51安装在主钳1上，背钳连接柱52安装在背钳2上，主钳连接柱51与背钳连接柱52套接，主钳连接柱51内设置有压杆54，背钳连接柱52内设置有弹簧53，在钻具安装过程中，待连接钻具不可能与其他钻具同轴线，因此当待连接钻具一端进入定位罩6内的孔同时穿过主钳1后被夹紧油缸82夹紧，夹紧后钻具在弹簧53和吊装装置的共同作用下实现钻具的相对垂直，此时旋转齿轮8旋转将钻具连接，连接过程压缩弹簧53，主钳1向下运动直至钻具连接完成。连接完成后夹紧油缸82收缩，主钳1在弹簧53的作用下复位。同理钻具卸扣时弹簧53拉伸卸扣完成夹紧油缸82收缩，主钳1在弹簧53的作用下复位。

在钻具连接时，钻具通过吊装装置吊装到井口工具附近，此时背钳2夹紧一根钻具待连接，被吊装的钻具底部靠近在，钻具安装过程中，待连接钻具不可能与其他钻具同轴线，因此当待连接钻具一端进入定位罩6内的孔同时穿过主钳1后被夹紧油缸82夹紧，夹紧后钻具在弹簧53和吊装装置的共同作用下实现钻具的相对垂直，此时旋转齿轮8旋转将钻具连接，连接过程压缩弹簧53，主钳1向下运动直至钻具连接完成。连接完成后夹紧油缸82收缩，主钳1在弹簧53的作用下复位。

在钻具卸扣时，相互连接的钻具由背钳夹紧油缸27和夹紧油缸82分别夹紧相互连接的两根钻具，旋转齿轮8旋转使两根钻具相对旋转完成卸扣，卸扣过程中主钳1相对背钳2向上运动此时拉伸弹簧53，待卸扣完成依次进行泥浆收集-丝扣清洗-丝扣润滑后主钳1内的夹紧油缸82收缩，顶部的钻具由吊装装置调走，主钳1在弹簧53的作用下向下运动复位。

在另一个实施例中（图5和图6），丝扣清洗系统25包括螺柱251、弯管252、窄角喷头253，其中螺柱251安装在保护板22上，通过弯管252（弯曲90°）连接窄角喷头253，此时窄角喷头253喷射的液体形成的平面与钻具表面切线垂直，由于窄角喷头253喷射扇形液体，因此窄角喷头253的位置设置使液体能均匀覆盖钻具连接处，对钻具进行清洗。

上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本发明权利要求书的一种多功能井口工具且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本发明的专利保护范围。