自锁式管具垫杠固定器的制作方法

本实用新型涉及管具摆排锁定工具技术领域，是一种自锁式管具垫杠固定器。

背景技术：

每一口作业井开工前、施工中、完井时都要将钻杆和油管在管桥上一层叠着一层排好，排管方式为钻杆（油管）和垫杠相间方式。目前西北油田分公司深井较多（深度大于5000米），正常修井过程中需排管三次，每次排管数量不少于500根，每层100根管具需排列5层，每层需固定6处。常见固定垫杠的方式有钢丝或棕绳捆绑，以此达到对管具限位的目的，这种固定方式主要存在以下问题：（1）钢丝、棕绳的绑定一次性使用，每500根管具需铁丝50米，产生废置物多，资源不能重复利用；（2）捆绑繁琐、劳动强度大，操作人员暴露时间长，通常绑定500根油管需2人，耗时4个小时，同时存在机械伤害的风险，如砸伤、挤伤；（3）棕绳、铁丝捆绑强度低，易老化松劲，存在安全隐患。

因此设计安全、高效的固定垫杠工具不仅能提高排管的安全系数，同时也能提高作业效率。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种自锁式管具垫杠固定器，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有管具摆排采用的垫杠固定方式存在捆绑繁琐、排管的安全系数较低、排管效率低的问题。

本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种自锁式管具垫杠固定器，包括两根横向限位杆，两根横向限位杆分别为前横向限位杆和后横向限位杆，前横向限位杆和后横向限位杆呈前后平行间隔设置，前横向限位杆和后横向限位杆通过至少一组纵向限位组固定连接，在前横向限位杆和后横向限位杆之间设置有能对管具前后限位的前后间距；在前横向限位杆的前侧固定有至少一组能对管具和垫杠锁定的竖向限位组。

下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：

上述每组竖向限位组包括两个左右间隔固定在前横向限位杆前侧的竖向限位杆，每组竖向限位组的两个竖向限位杆之间的间距与垫杠的外径匹配，横向限位杆以上的竖向限位杆的高度不小于垫杠的半径与管具的直径之和且不大于垫杠的直径与管具的直径之和，横向限位杆以下的竖向限位杆的高度不小于垫杠的半径且不大于垫杠的直径。

上述每组纵向限位组包括左纵向限位杆和右纵向限位杆，左纵向限位杆的前后两端和右纵向限位杆的前后两端分别与竖向限位组左右两侧的前横向限位杆和后横向限位杆的底部固定。

上述纵向限位组的组数为一组，纵向限位组包括左纵向限位杆和右纵向限位杆，左纵向限位杆和右纵向限位杆之间的间距小于管具的长度；竖向限位组组数为一组，竖向限位组包括两个左右间隔固定在前横向限位杆前侧的竖向限位杆，左纵向限位杆的前后两端分别与左侧竖向限位杆左方的前横向限位杆和后横向限位杆的底部固定，右纵向限位杆的前后两端分别与右侧竖向限位杆右方的前横向限位杆和后横向限位杆的底部固定。

本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，相比于现有垫杠固定方式，其排管作业变得简单可靠，高效便捷的同时，避免因捆绑垫杠的传统做法消耗铁丝或棕绳，减少劳动强度，消减安全风险，提高工作效率，降低修井作业成本。

附图说明

附图1为本实用新型最佳实施例的主视结构示意图。

附图2为本实用新型最佳实施例的俯视结构示意图。

附图3为本实用新型最佳实施例使用时的主视结构示意图。

附图中的编码分别为：1为前横向限位杆，2为后横向限位杆，3为管具，4为管桥，5为竖向限位杆，6为左纵向限位杆，7为右纵向限位杆,8为垫杠。

具体实施方式

本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本实用新型中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述：

如附图1、2所示，该自锁式管具垫杠固定器包括两根横向限位杆，两根横向限位杆分别为前横向限位杆1和后横向限位杆2，前横向限位杆1和后横向限位杆2呈前后平行间隔设置，前横向限位杆1和后横向限位杆2通过至少一组纵向限位组固定连接，在前横向限位杆1和后横向限位杆2之间设置有能对管具3前后限位的前后间距；在前横向限位杆1的前侧固定有至少一组能对管具3和垫杠8锁定的竖向限位组。

本实用新型在使用时，如附图3所示，以排管层数为两层进行说明：当第一层管具3（油管、钻杆）在管桥4上摆放时，在最前侧第一根管具3前侧与管桥4接触处放入本固定器，本固定器通过竖向限位组卡在管桥4上，并且最前侧第一根管具3左右向置于前横向限位杆1和后横向限位杆2之间，使第一根管具3压在纵向限位组上，在管具3的重量作用下，本固定器有效固定在管桥4上，同时限制了第一根管具3向前侧滚动；当第一层摆满时，最后侧一根管具3后侧与管桥4接触处同样放入本固定器，同理，该固定器得到了有效固定的同时限制了最后侧一根管具3向后侧滚动，第一层摆放完毕；当需要摆放第二层时，将排放第二层的垫杠8放入第一层对应的自锁式管具垫杠固定器的竖向限位组上部内即可，如此类推，层层叠加，实现了管具3和垫杠8的可靠固定，自锁式管具垫杠固定器的结构及安装原理，实现了上层管具3摆放的越多，即重量越大其固定越牢固的自锁性，由此实现了管具3和垫杠8的锁定。

由上所述可知，相比于现有垫杠8固定方式，采用本实用新型固定垫杠8时，使排管作业变得简单可靠，高效便捷的同时，避免因捆绑垫杠8的传统做法消耗铁丝或棕绳，提高工作效率，降低修井作业成本。

本自锁式管具垫杠固定器在新疆雅克拉采气厂修井作业中应用十余次，修井单井次节约材料费用100元，节约人力成本480元，缩短施工周期12小时，即通过实际应用证明本固定器能有效固定管排垫杠8，降低钢丝、棕绳消耗，减少劳动强度，消减安全风险，降低作业成本，提高作业时效，增大经济效益。在所有修井作业项目上可以进行推广应用。

本实用新型可用油田废旧油管等加工而成，制作成本低。

可根据实际需要，对上述自锁式管具垫杠固定器作进一步优化或/和改进：

如附图1、2所示，每组竖向限位组包括两个左右间隔固定在前横向限位杆1前侧的竖向限位杆5，每组竖向限位组的两个竖向限位杆5之间的间距与垫杠8的外径匹配，横向限位杆以上的竖向限位杆5的高度不小于垫杠8的半径与管具3的直径之和且不大于垫杠8的直径与管具3的直径之和，横向限位杆以下的竖向限位杆5的高度不小于垫杠8的半径且不大于垫杠8的直径。

此处为了便于描述，将横向限位杆以上的竖向限位杆5用竖向限位杆5上部代替，将横向限位杆以下的竖向限位杆5用竖向限位杆5下部代替。

通过对竖向限位杆5上部的高度设置，在能够满足当前层管具3高度要求的前提下，并能对与该管具3上方紧靠的垫杠8起到很好的限位作用。

对竖向限位杆5下部的高度设置，具有下述优点：当竖向限位杆5为第一层的竖向限位杆5时，可使竖向限位杆5下部尽可能卡在管桥4上；当竖向限位杆5为中间层的竖向限位杆5时，该层对应的竖向限位杆5下部与下一层的竖向限位杆5上部对管具3和垫杠8起到双重锁定作用。

如附图1、2所示，每组纵向限位组包括左纵向限位杆6和右纵向限位杆7，左纵向限位杆6的前后两端和右纵向限位杆7的前后两端分别与竖向限位组左右两侧的前横向限位杆1和后横向限位杆2的底部固定。

每一层的管具3的最前侧和最后侧的管具3分别压在与其对应的本固定器的左纵向限位杆6和右纵向限位杆7上，以便于管具3将重量施加于本固定器上，从而提高固定效果。

如附图1、2所示，纵向限位组的组数为一组，纵向限位组包括左纵向限位杆6和右纵向限位杆7，左纵向限位杆6和右纵向限位杆7之间的间距小于管具3的长度；竖向限位组组数为一组，竖向限位组包括两个左右间隔固定在前横向限位杆1前侧的竖向限位杆5，左纵向限位杆6的前后两端分别与左侧竖向限位杆5左方的前横向限位杆1和后横向限位杆2的底部固定，右纵向限位杆7的前后两端分别与右侧竖向限位杆5右方的前横向限位杆1和后横向限位杆2的底部固定。

纵向限位组、竖向限位组的组数均为一组时，本固定器的结构最为简单，操作最灵活方便。

以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

本实用新型最佳实施例的使用过程：以排管层数为两层进行说明：如附图3所示，当第一层管具3在管桥4上摆放时，在最前侧第一根管具3与管桥4接触处放入自锁式管具垫杠固定器，两个竖向限位杆5卡在管桥4外侧，管具3压在自锁式管具垫杠固定器的左纵向限位杆6和右纵向限位杆7上，在管具3的重量作用下，自锁式管具垫杠固定器得到了有效固定，同时限制了最前侧第一根管具3向前侧滚动，当第一层摆满时，最后侧一根管具3与管桥4接触处放入同样自锁式管具垫杠固定器，同理，自锁式管具垫杠固定器得到了有效固定的同时限制了最后侧一根管具3向后侧滚动，第一层排管完毕；当需要摆放第二层时，将排放第二层的垫杠8放入自锁式管具垫杠固定器上部的两竖向抽油杆内即可，如此类推，层层叠加，实现了管具3垫杠8的可靠固定。