钻机的照明系统的制作方法

文档序号:10475510阅读:438来源:国知局
钻机的照明系统的制作方法
【专利摘要】一种用于钻机的照明系统,包括:照明框架,其附装到所述钻机的天车,所述照明框架包括:可调节框架部分,其附装到所述钻机的所述天车,和灯承载框架部分,其由所述可调节框架部分支持。还设置有至少一个灯支持柱,其附装到所述灯承载框架部分并用于保持灯具;以及至少一个灯具,其附装到每个所述灯支持柱。
【专利说明】
钻机的照明系统
技术领域
[0001]本发明主要涉及诸如石油钻机布置的钻机领域,尤其涉及在石油钻机中使用的照明系统。
【背景技术】
[0002]钻机用于形成钻井孔,以便于从地下油藏中提取石油、天然气或者其它流体。钻机也可以用于对地下矿床进行采样、测试岩石或者地下流体性质,还可用于安装地下设施、仪器、挖隧道或者井。在实现时,钻机可以是通过卡车、火车、拖车等可运输的移动设备,钻机也可以是如在用于大井的石油钻探的情况下的半永久和永久的固定装置。海上架构也是广泛已知的。通常,术语“钻机(drilling rig)”是指用于穿透地球地壳的地表下岩石的设备的布置。
[0003]在图7中示出了传统的钻机30,其中,钻机30包括井架14,其对用于升降钻柱25以使钻柱25进出钻井孔的设备的主体提供支持结构。钻柱25可以是钻杆、钻铤的组合,或者联系到一起并且进入钻井孔中以便于钻井的配套工具和设备的任意其它组合。钻柱25可以通过绞车7进出钻井孔,绞车7包括由电机或者其它电源5供电的卷轴(spool)。钻井钢丝绳12跨过动滑轮11,该钻井钢丝绳12可以是粗的绞合金属线缆。一般来说,定滑轮13保持固定,而动滑轮11随着钻柱25垂直移动。定滑轮13和动滑轮11的组合为钻柱25的起吊提供显著的机械优势。此外,转节18可以附装于动滑轮11,以在不扭转动滑轮11的情况下使得钻柱25能够旋转。
[0004]钻机30还包括安装在钻台21中的旋转台20,其用于使钻柱25随着方钻杆滚子补心(kelly drive) 19旋转。方钻杆滚子补心19的上端附装于转节18并且下端附装于钻柱25,被插入穿过旋转台20以使钻柱25旋转(钻柱旋转由箭头“R”示出)。方钻杆滚子补心19可以是正方形、六边形或任何其它多边形形状的管,并且能够在旋转台20使其旋转的同时自由地垂直移动。作为替代方案,钻机30可以包括顶驱(未示出)来代替方钻杆滚子补心19和旋转台20。另外,可以将防井喷装置(blowout preventer,BOP)定位在钻台21下面并且安装在井口 27顶部,以防止流体和气体从钻井孔逸出。环形BOP 23和一个或更多个闸板BOP 24被示出,并且其在本领域中是普遍理解的。
[0005]在钻井操作期间,随着钻井的进行,钻液可以循环通过系统,以携带钻肩从钻井孔的底部离开。钻液在被泥浆栗4抽吸通过吸入管线3之前可以贮存在泥浆罐I中。然后,将钻液(钻液路径由箭头“F”指示)从泥浆栗4栗送通过软管6,沿着竖管8向上,通过柔性软管9,并且向下进入钻井孔。从钻井孔返回的钻液通过流管线28行进到振动器2,振动器2用于在将钻液向下栗送回钻井孔之前将钻肩与钻液分离。
[0006]钻井操作一般在日间进行,并且历来仅在进行人工作业、例如检查和校准时,才要求钻机中和钻机周围的能见度。期望通过在低日光时期提供能见度来提高生产率,迄今为止这通过在靠近钻机的车辆上提供移动照明布置或者另外人工增加临时照明布置来实现。
[0007]这些布置不足以并且不容易适应钻机周围适当位置的系统的能见度改善。

【发明内容】

[0008]本发明的目的之一是改善现有技术的前述缺陷中的一个或更多个。相应地,在本发明的一个实施例中,提供一种用于钻机的照明系统,包括:照明框架,其附装到钻机的天车,所述照明框架包括:可调节框架部分,其附装到所述钻机的所述天车,和灯承载框架部分,其由所述可调节框架部分;至少一个灯支持柱,其附装到所述灯承载框架部分并用于保持灯具;以及
[0009]至少一个灯具,其附装到每个所述灯支持柱。
[0010]根据该第一实施例的一个方面,所述可调节框架部分包括至少四个支持柱,所述支持柱用于将所述可调节框架部分刚性地固定到所述天车,并且在至少两个相邻的所述支持柱之间,所述可调节框架部分还包括:第一管状负载承载构件,连接到所述相邻的支持柱中的一个支持柱;第二管状负载承载构件,连接到所述相邻的支持柱中的另一支持柱;可延伸框架构件,其能够在所述第一管状负载承载构件和所述第二管状负载承载构件之间延伸,并且延伸到所述第一管状负载承载构件和所述第二管状负载承载构件中的每一个内;固定部件,用于将所述可延伸框架构件相对于所述第一管状负载承载构件和所述第二管状负载承载构件中的每一个固定部件;使得所述第一管状负载承载构件和所述第二管状负载承载构件相对于所述可延伸框架构件能够移动,由此调节相邻的支持柱之间的距离。
[0011]根据该第一实施例的另一方面,所述固定部件包括延伸通过各个所述管状负载承载构件和所述可延伸框架构件的销。
[0012]根据该第一实施例的另一方面,所述至少两个相邻的支持柱包括所述至少四个支持柱的全部;所述至少四个支持柱被布置为大致形成矩形形状。
[0013]根据该第一实施例的另一方面,所述灯承载框架部分包括由多个连接的梁构成的外结构框架,所述至少一个灯具附装在所述多个连接的梁所形成的周界周围。
[0014]根据该第一实施例的另一方面,所述灯承载框架部分还包括:至少两个横撑条,其将所述外结构框架的第一边连接到所述外结构框架的第二边;所述第一边和所述第二边彼此平行;至少一个支持条,其将所述至少两个横撑条彼此连接;定位条,其将所述至少一个支持条中的一个支持条连接到所述外结构框架的第三边;所述第三边与所述第一边和所述第二边垂直。
[0015]根据该第一实施例的另一方面,设置第二定位条,其将所述至少一个支持条中的第二支持条连接到所述外结构框架的第四边;所述第四边与所述第一边和所述第二边垂直。
[0016]根据该第一实施例的另一方面,所述可延伸框架构件中的至少一个在中点处包括凹槽,所述凹槽的大小和尺寸被配置为能够接纳所述定位条的主体部分,使得所述凹槽能够限制所述定位条在与所述可延伸框架构件平行的方向上的移动。
[0017]根据该第一实施例的另一方面,所述可延伸框架构件中的所述至少一个包括彼此平行地定位的两个所述可延伸框架构件。
[0018]根据该第一实施例的另一方面,所述灯承载部分还包括多个灯保持平台,所述多个灯保持平台围绕外结构框架的周界间隔开;所述灯保持平台各自包括用于附装到所述外结构框架的第一部分和用于保持所述灯支持柱的第二部分。
[0019]根据该第一实施例的另一方面,所述灯支持柱各自被适配为保持至少两个灯具。
[0020]根据该第一实施例的另一方面,所述至少两个灯具垂直地彼此间隔开。
[0021]根据该第一实施例的另一方面,所述角支持柱通过被配置为靠近每个所述角支持柱的底端的支架刚性地附装到天车;所述支架能够附装到天车的本体,靠近所述天车的基部。
[0022]根据本发明的第二实施例,提供一种用于在钻机布置中保持至少一个灯具的框架,所述框架包括:可调节框架部分;由所述可调节框架部分支持的灯承载框架部分;至少一个灯支持柱,其附装到所述灯承载框架部分并用于保持灯具;以及至少一个灯具,其附装到每个所述灯支持柱。
[0023]根据该第二实施例的一个方面,所述可调节框架部分包括至少四个支持柱,所述支持柱用于将所述可调节框架部分刚性地固定到所述天车,并且在至少两个相邻的所述支持柱之间,所述可调节框架部分还包括:第一管状负载承载构件,连接到所述相邻的支持柱中的一个支持柱;第二管状负载承载构件,连接到所述相邻的支持柱中的另一支持柱;可延伸框架构件,其能够在所述第一管状负载承载构件和所述第二管状负载承载构件之间延伸,并且延伸到所述第一管状负载承载构件和所述第二管状负载承载构件中的每一个内;固定部件,用于将所述可延伸框架构件相对于所述第一管状负载承载构件和所述第二管状负载承载构件中的每一个固定;使得所述第一管状负载承载构件和所述第二管状负载承载构件相对于所述可延伸框架构件能够移动,由此调节相邻的支持柱之间的距离。
[0024]根据该第二实施例的另一方面,所述固定部件包括延伸通过各个所述管状负载承载构件和所述可延伸框架构件的销。
[0025]根据该第二实施例的另一方面,所述至少两个相邻的支持柱包括所述至少四个支持柱的全部;所述至少四个支持柱被布置为大致形成矩形形状。
[0026]根据该第二实施例的另一方面,所述灯承载框架部分包括由多个连接的梁构成的外结构框架,所述至少一个灯具附装在所述多个连接的梁所形成的周界周围。
[0027]根据该第二实施例的另一方面,所述灯承载框架部分还包括:至少两个横撑条,其将所述外结构框架的第一边连接到所述外结构框架的第二边,所述第一边和所述第二边彼此平行;至少一个支持条,其将所述至少两个横撑条彼此连接;定位条,其将所述至少一个支持条中的一个支持条连接到所述外结构框架的第三边,所述第三边与所述第一边和所述第二边垂直。
[0028]根据该第二实施例的另一方面,还设置第二定位条,其将所述至少一个支持条中的第二支持条连接到外结构框架的第四边,所述第四边与所述第一边和所述第二边垂直。
[0029]根据该第二实施例的另一方面,所述可延伸框架构件中的至少一个在中点处包括凹槽,所处凹槽的大小或者尺寸被配置为能够接纳所述定位条的主体部分,使得所述凹槽能够限制所述定位条在与所述可延伸框架构件平行的方向上的移动。
[0030]根据该第二实施例的另一方面,所述可延伸框架构件中的至少一个包括彼此平行地定位的两个所述可延伸框架构件。
[0031]根据该第二实施例的另一方面,所述灯承载部分还包括多个灯保持平台,所述多个灯保持平台围绕所述外结构框架的周界间隔开;所述灯保持平台各自包括用于附装到所述外结构框架的第一部分和用于保持所述灯支持柱的第二部分。
【附图说明】
[0032]现在,参考附图,来描述仅作为示例的实施例,其中:
[0033]图1是根据本发明的一个实施例的安装在钻机上的照明系统的立体图。
[0034]图2是图1的实施例的正视图。
[0035]图3是图1的实施例的侧视图。
[0036]图4是图1的实施例的俯视图。
[0037]图5是照明系统可以如何连接到钻机的示例的详细立体图。
[0038]图6是根据本发明的实施例的示例性照明框架的立体图。
[0039]图7是描绘一般的钻机的现有技术的绘图。
【具体实施方式】
[0040]现在参考图1至图4,示出了与本发明的照明系统200组合的钻机的天车(crown)100。天车100包括基部105和外框架结构110,外框架结构110包括被布置为从基部105延伸的垂直框架构件115和水平框架构件120,从而基部105向天车100提供内部底面。各种钻机功能元件被例示,如之前针对图7所描述的,但在此不另外详细说明。本发明不局限于特定类型的钻机功能要素,而可以在各种钻机应用中使用。这里例示并且描述的天车100为示例性天车,旨在示出与照明系统200交互的那些特征和要素。与本领域中已知的其它天车布置相组合的照明系统在本发明中被同等考虑到。
[0041]照明系统200主要包括(在图6中示出并且下面在本文中更详细地描述的)照明框架205以及布置在照明框架的周界周围并且垂直地延伸的多个灯支持柱210,从而一个或更多个灯具215可以连接到各个灯支持柱210。通过定位在灯支持柱210上来布置并且垂直方向上彼此分离的多个灯具215,使得能够将光线导入靠近天车100的预定区域以及包含围绕钻机的地面区域的预定区域。也就是说,可以引导一组灯朝向钻机上的特定设备,同时可以引导另一组灯朝向围绕钻机的区域,以便为在钻机中或周围工作的人员提供最大程度的照明。
[0042]还参考图6,示出了包括4个角支持柱220的示例性照明框架205,4个角支持柱220从天车的基部或者从靠近天车的基部的位置延伸。角支持柱220托起可调节框架部分225或者将可调节框架部分225抬起到天车的基部上方。可调节框架部分225支持灯承载框架部分230(下面将进一步详细描述)。可调节框架部分225被设置为使得照明系统可以在各种尺寸的天车上使用。以独立于灯承载框架部分230的方式设置可调节框架部分225,使得能够调节照明框架205以配合各种尺寸的天车,而不需要调节各个灯215的附装或者调节附装的灯215的数量。以这种方式,照明系统可以容易地改装到已有的天车用于长期使用,或者在需要短期使用的情况下,可以从一个天车移到另一个天车。
[0043]更具体地,可调节框架部分225各自沿着其外沿包括一对刚性地连接到各个角支持柱220的负载承载构件235。可延伸的框架构件240定位在每一对负载承载构件235之间。负载承载构件235中的每一个都是管状的、例如是钢管,并且被定位或者被布置为使得可延伸的框架构件240延伸到每一对负载承载构件235的管状部分中。销或者其它突出要素247布置在负载承载构件235上,并且被适配为延伸通过可延伸的框架构件240中的孔,由此固定负载承载构件235相对于可延伸的框架构件的定位。在操作中,负载承载构件235可沿着可延伸的框架构件240滑动到希望的点,在那里,通过使销247延伸通过可延伸的框架构件240中的孔并且通过负载承载构件235的后部,可以将负载承载构件235相对于可延伸的框架构件240锁定,从而负载承载构件235可以被锁定就位。这使得照明框架205能够以沿着图6中示出的X轴和y轴的矩形方式线性可调节。为了完整和清楚起见,很明显框架205包括4对上面描述的负载承载构件235,每对负载承载构建235可通过4个可延伸的框架构件240中的对应者被调节。位于框架205的长边的可延伸的框架构件240a和240b包括靠近其中点的凹槽275,下面将进一步描述其目的。任选地,可以在可延伸的框架构件240的每一个中设置类似的凹槽。
[0044]灯承载框架部分230被定位在为灯承载框架部分230提供支持的负载承载构件235的顶部。灯承载框架部分230包括由形成周界的多个管状或实心梁250构成的外结构框架243,在该周界周围要安装一系列的灯。灯承载框架部分245还包括将结构保持在一起的横撑条255,其中,优选这些横撑条255与照明系统的具有较长的长度的边垂直,例如与在图6中示出的y轴垂直。连接该对横撑条255的是一个、优选两个支持条260。支持条260被定位在外结构框架245内部,并且各自在其中点具有将支持条260连接到所述外结构框架245的一个构件270的定位条265。
[0045]为了相对于可调节的框架部分225定位灯承载框架部分230,在可延伸的框架构件240a和240b中设置凹槽275,将定位条265定位到凹槽275中。固定条280将外结构框架的构件245连接到沿着框架的短边、也就是说沿着图6的X轴的可延伸的框架构件240。利用这种布置,可调节的框架部分225可以安装在尺寸变化的天车中,同时灯承载框架部分230保持在照明框架的中心,使得其相对于其所在的天车位于中心。本领域技术人员将理解,还可以想到包括夹子、螺钉或者附加的定位销的用于固定灯承载部分的各种附加手段。
[0046]多个灯保持平台285在灯承载框架部分230的顶部,沿着管状或实心梁250的周界间隔开。灯保持平台285优选焊接或者附接到梁250。灯保持平台285通常包括将它们附装到梁250的部分和被适配为保持灯支持柱210的部分,灯215中的每一个安装在灯支持柱210上。在所示出的实施例中,被适配为保持灯支持柱210的部分包括凹槽或孔290,灯支持柱210可以摩擦配合、夹持、拧紧到或者附装到该凹槽或孔290中。还可以想到,可以将灯支持柱210焊接到凹槽或孔290中。
[0047]灯支持柱210优选包括垂直延伸的柱,不同样式的灯具215可以安装到其上。如早前所论述的,在优选实施例中,可以在每个灯支持柱215上以垂直地彼此间隔开的方式安装两个灯具,由此使得能够将光导向钻机周围的多个关键位置。
[0048]如图5所示,为了相对于天车100固定照明框架205,可以靠近每个角支持柱220的底部设置支架300。支架300可以被适配为连接到天车100上的对应的支架(未示出),或者作为替代方案,直接附装到天车自身的一部分。例如,螺栓可以将支架300直接固定到天车的一部分中。
[0049]在对优选实施例的描述中或者在示例中叙述的优选实施例应当不限制权利要求的范围,权利要求的范围应当被给予与说明书整体一致的最宽的解释。
【主权项】
1.一种用于钻机的照明系统,包括: 照明框架,其附装到所述钻机的天车,所述照明框架包括: 可调节框架部分,其附装到所述钻机的所述天车,和 灯承载框架部分,其由所述可调节框架部分支持; 至少一个灯支持柱,其附装到所述灯承载框架部分并用于保持灯具;以及 至少一个灯具,其附装到每个所述灯支持柱。2.根据权利要求1所述的照明系统,其中, 所述可调节框架部分包括至少四个支持柱,所述支持柱用于将所述可调节框架部分刚性地固定到所述天车,并且 在至少两个相邻的所述支持柱之间,所述可调节框架部分还包括: 第一管状负载承载构件,连接到所述相邻的支持柱中的一个支持柱; 第二管状负载承载构件,连接到所述相邻的支持柱中的另一支持柱; 可延伸框架构件,其能够在所述第一管状负载承载构件和所述第二管状负载承载构件之间延伸,并且延伸到所述第一管状负载承载构件和所述第二管状负载承载构件中的每一个内; 固定部件,用于将所述可延伸框架构件相对于所述第一管状负载承载构件和所述第二管状负载承载构件中的每一个固定; 使得所述第一管状负载承载构件和所述第二管状负载承载构件相对于所述可延伸框架构件能够移动,由此调节相邻的支持柱之间的距离。3.根据权利要求2所述的照明系统,其中,所述固定部件包括延伸通过各个所述管状负载承载构件和所述可延伸框架构件的销。4.根据权利要求2所述的照明系统,其中, 所述至少两个相邻的支持柱包括所述至少四个支持柱的全部; 所述至少四个支持柱被布置为大致形成矩形形状。5.根据权利要求2所述的照明系统,其中,所述灯承载框架部分包括由多个连接的梁构成的外结构框架,所述至少一个灯具附装在所述多个连接的梁所形成的周界周围。6.根据权利要求5所述的照明系统,其中,所述灯承载框架部分还包括: 至少两个横撑条,其将所述外结构框架的第一边连接到所述外结构框架的第二边,所述第一边和所述第二边彼此平行; 至少一个支持条,其将所述至少两个横撑条彼此连接; 定位条,其将所述至少一个支持条中的一个支持条连接到所述外结构框架的第三边,所述第三边与所述第一边和所述第二边垂直。7.根据权利要求6所述的照明系统,其中,所述照明系统还包括: 第二定位条,其将所述至少一个支持条中的第二支持条连接到所述外结构框架的第四边,所述第四边与所述第一边和所述第二边垂直。8.根据权利要求6所述的照明系统,其中,所述可延伸框架构件中的至少一个在中点处包括凹槽,所述凹槽的大小和尺寸被配置为能够接纳所述定位条的主体部分,使得所述凹槽能够限制所述定位条在与所述可延伸框架构件平行的方向上的移动。9.根据权利要求8所述的照明系统,其中,所述可延伸框架构件中的所述至少一个包括彼此平行地定位的两个所述可延伸框架构件。10.根据权利要求5所述的照明系统,其中,所述灯承载部分还包括多个灯保持平台, 所述多个灯保持平台围绕所述外结构框架的周界间隔开; 所述灯保持平台各自包括用于附装到所述外结构框架的第一部分和用于保持所述灯支持柱的第二部分。11.根据权利要求10所述的照明系统,其中,所述灯支持柱各自被适配为保持至少两个灯具。12.根据权利要求11所述的照明系统,其中,所述至少两个灯具垂直地彼此间隔开。13.根据权利要求2所述的照明系统,其中, 所述角支持柱通过被配置为靠近每个所述角支持柱的底端的支架刚性地附装到所述天车; 所述支架能够附装到所述天车的本体,靠近所述天车的基部。14.一种用于在钻机布置中保持至少一个灯具的框架,所述框架包括: 可调节框架部分; 由所述可调节框架部分支持的灯承载框架部分; 至少一个灯支持柱,其附装到所述灯承载框架部分并用于保持灯具;以及 至少一个灯具,其附装到每个所述灯支持柱。15.根据权利要求14所述的框架,其中,所述可调节框架部分包括至少四个支持柱,所述支持柱用于将所述可调节框架部分刚性地固定到所述天车,并且 在至少两个相邻的所述支持柱之间,所述可调节框架部分还包括: 第一管状负载承载构件,连接到所述相邻的支持柱中的一个支持柱; 第二管状负载承载构件,连接到所述相邻的支持柱中的另一支持柱; 可延伸框架构件,其能够在所述第一管状负载承载构件和所述第二管状负载承载构件之间延伸,并且延伸到所述第一管状负载承载构件和所述第二管状负载承载构件中的每一个内; 固定部件,用于将所述可延伸框架构件相对于所述第一管状负载承载构件和所述第二管状负载承载构件中的每一个固定; 使得所述第一管状负载承载构件和所述第二管状负载承载构件相对于所述可延伸框架构件能够移动,由此调节相邻的支持柱之间的距离。16.根据权利要求15所述的框架,其中,所述固定部件包括延伸通过各个所述管状负载承载构件和所述可延伸框架构件的销。17.根据权利要求15所述的框架,其中, 所述至少两个相邻的支持柱包括所述至少四个支持柱的全部; 所述至少四个支持柱被布置为大致形成矩形形状。18.根据权利要求15所述的框架,其中,所述灯承载框架部分包括由多个连接的梁构成的外结构框架,所述至少一个灯具附装在所述多个连接的梁所形成的周界周围。19.根据权利要求18所述的框架,其中,所述灯承载框架部分还包括: 至少两个横撑条,其将所述外结构框架的第一边连接到所述外结构框架的第二边,所述第一边和所述第二边彼此平行; 至少一个支持条,其将所述至少两个横撑条彼此连接; 定位条,其将所述至少一个支持条中的一个支持条连接到所述外结构框架的第三边,所述第三边与所述第一边和所述第二边垂直。20.根据权利要求19所述的框架,其中,所述框架还包括: 第二定位条,其将所述至少一个支持条中的第二支持条连接到所述外结构框架的第四边,所述第四边与所述第一边和所述第二边垂直。21.根据权利要求19所述的框架,其中,所述可延伸框架构件中的至少一个在中点处包括凹槽,所述凹槽的大小或者尺寸被配置为能够接纳所述定位条的主体部分,使得所述凹槽能够限制所述定位条在与所述可延伸框架构件平行的方向上的移动。22.根据权利要求21所述的框架,其中,所述可延伸框架构件中的所述至少一个包括彼此平行地定位的两个所述可延伸框架构件。23.根据权利要求18所述的框架,其中,所述灯承载部分还包括多个灯保持平台, 所述多个灯保持平台围绕所述外结构框架的周界间隔开; 所述灯保持平台各自包括用于附装到所述外结构框架的第一部分和用于保持所述灯支持柱的第二部分。
【文档编号】F21V33/00GK105829635SQ201480064226
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2014年7月17日
【发明人】M·古瓦洛克, D·K·迪皮伊
【申请人】阿波罗能源服务公司
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