一种钻井撬装大扭矩倒扣转盘驱动装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型属于石油天然气开采钻井技术领域，具体提供了一种钻井撬装大扭矩倒扣转盘驱动装置，包括传动装置支架（9）、液压马达（1）、联轴器（2）、变速箱（3）、万向轴（4）、转盘（5）以及刹车总成（6）；所述液压马达（1）、变速箱以及刹车总成（6）均固定于传动装置支架（9）上；其中，液压马达（1）通过联轴器（2）连接变速箱（3），变速箱（3）经万向轴（4）连接转盘（5）；所述刹车总成（6）与变速箱（3）连接。本实用新型采用模块化撬装结构，其工艺方法操作使用安全可靠，现场安装及拆卸快速、方便，能提供常规转盘或顶驱不能提供的大扭矩值（大于55000N.M）用于处理钻井井下技术故障。
【专利说明】
一种钻井撬装大扭矩倒扣转盘驱动装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及钻井领域，具体应用于石油天然气开采钻井技术领域，特别适用于钻井过程中井下故障的处理；具体是一种钻井撬装大扭矩倒扣转盘驱动装置及工艺方法。【背景技术】
[0002]旋转钻井法是目前最普遍的钻井方式，转盘是旋转钻井方法中最常见的钻井设备。在钻井作业过程中，出现钻具堵钻、卡钻等故障比较常见，如果出现钻井堵钻、卡钻等井下技术故障则必须及时处理，否则可能会造成较大经济损失、井喷失控事故、环境污染事故等。如果出现钻具堵转、卡钻等井下故障时一般需要反转钻具卸开钻具组合，但由于钻具组合粘卡扭矩值很大，国内外现有的处理办法是采用B型大钳强行卸扣，但是该办法存在大钳变形和钢丝绳断裂的安全风险。
[0003]目前，国内外钻机现有转盘最大扭矩只能达到36285N.M(转盘型号为ZP495)，7000 米以下的钻机转盘最大扭矩只能达到32362N.M(转盘型号为ZP375)，但是在4000米及以下钻机上使用的ZP275转盘最大扭矩只能达到27495N.M，在处理井下事故钻具卸扣瞬间扭矩必须达到40000 N.M以上。因此，钻机在处理井下事故时用转盘反转的办法很难卸开钻具丝扣。【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是针对钻井作业过程中出现井下技术事故，常规转盘的扭矩无法满足倒扣作业要求、B型大钳存在安全风险的问题，而提供一种钻井撬装大扭矩倒扣转盘驱动装置，其装置能提供大于55000N.m的大扭矩，在解决钻具在井下出现堵转、卡钻等井下技术故障时，提供大扭矩从而卸开钻具，解除井下技术故障。
[0005]本实用新型的技术方案是:一种钻井撬装大扭矩倒扣转盘驱动装置，包括传动装置支架，还包括液压马达、联轴器、变速箱、万向轴、转盘以及刹车总成;所述液压马达、变速箱以及刹车总成均固定于传动装置支架上;其中，液压马达通过联轴器连接变速箱，变速箱经万向轴连接转盘;所述刹车总成与变速箱连接。
[0006]上述液压马达通过液压马达支架固定于传动装置支架上;所述刹车总成通过刹车总成支架固定于传动装置支架上。
[0007]上述转盘固定于转盘支架上。
[0008]上述转盘支架固定于传动装置支架上。
[0009]上述联轴器是鼓齿联轴器。
[0010]上述变速箱是四挡位的变速箱。
[0011]上述变速箱具备冷却及润滑功能，该变速箱连接有润滑油栗电机。
[0012]上述刹车总成通过压缩气体、带压力的液体或者电力提供动力实现刹车。
[0013]上述刹车总成安装有助力栗。
[0014]本实用新型的有益效果:本实用新型能够提供超过5500 ON.M扭矩值，解决钻具在井下出现堵转、卡钻等故障问题，卸掉钻具组合。本实用新型的模块化撬装结构及安全操作的工艺方法，其操作使用安全可靠，其装置为模块化组装方式，现场安装及拆卸快速方便， 操作使用安全可靠，经济实用，技术含量较高。
[0015]以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。【附图说明】
[0016]图1为本实用新型装置的结构示意图；
[0017]图2为本实用新型装置的动力传动示意图。
[0018]附图标记说明:1、液压马达;2、联轴器;3、变速箱;4、万向轴;5、转盘;6、刹车总成； 7、转盘支架;8、刹车总成支架;9、传动装置支架;10、液压马达支架。【具体实施方式】
[0019]下面结合图1及图2对本实用新型作进一步描述。
[0020]实施例1:
[0021]如图1所示，本实用新型提供了一种钻井撬装大扭矩倒扣转盘驱动装置，包括传动装置支架9,还包括液压马达1、联轴器2、变速箱3、万向轴4、转盘5以及刹车总成6;所述液压马达1、变速箱以及刹车总成6均固定于传动装置支架9上；其中，液压马达1通过联轴器2连接变速箱3，变速箱3经万向轴4连接转盘5;所述刹车总成6与变速箱3连接。其中液压马达通过钻井井场外接的综合液压站提供液压动力；而联轴器2与液压马达1相连，可以将液压马达1的动力传递出去;变速箱3与联轴器2将液压马达1相连，这样液压马达1的动力可以传递给变速箱3;刹车总成6与减速箱3相连，具体可以通过钻井井场的气源装置用气胎离合器实现刹车控制;转盘5与万向轴4相连，这样从变速箱3输入的动力就可以传递给转盘5。液压马达1利用钻井井场提供的液压站作为动力源，通过操作手柄可以对液压马达进行控制操作， 控制方式分为液压马达的正转、反转和停止。
[0022]本实施例所提供的钻井撬装大扭矩倒扣转盘驱动装置的操作使用工艺方法，包括以下步骤:
[0023]a)将所述钻井撬装大扭矩倒扣转盘驱动装置安装好后给变速箱3接通润滑机构对变速箱3进行润滑；
[0024]b)检查给液压马达1提供动力的综合液压站的电机旋向是否正确，若旋向不对，则停机调试使之正常；[〇〇25] c)对刹车总成6进行操作，检查其运行是否满足正常操作需求；[〇〇26] d)转盘5非正常工作指转盘5在正常工作时遇到的井下故障，如堵钻、卡钻工作状态;遇到转盘5非正常工作时，首先扳动将刹车总成控制到刹车位置，刹住转盘5;其次对刹车总成进行点动操作，将其置于松开位置和刹车位置，如此来回多次操作即可释放掉钻具的反扭矩，从而逐步释放钻杆上的动能，直到完全释放为止(这样操作可以保障安全，防止钻具反转伤人)。[〇〇27] 实施例2:
[0028] 在实施例1的基础上，所述液压马达1通过液压马达支架10固定于传动装置支架9上，液压马达支架10在传动装置支架9上的具体固定方式是:液压马达支架10通过焊接或螺栓连接等方式安装在传动装置支架9上面。所述刹车总成6通过刹车总成支架8固定于传动装置支架9上。所述转盘5固定于转盘支架7上。所述转盘支架7可以单独成为个支架体，也可以固定于传动装置的支架9上。上述固定安装方式可以为焊接、螺栓连接等。所述联轴器2是鼓齿联轴器。所述变速箱3是四挡位的变速箱，变速箱3与鼓齿形联轴器将液压马达1相连， 这样液压马达1的动力可以传递给变速箱3,变速箱能提供正反转至少四个档位的变速。所述变速箱3具备冷却及润滑功能，该变速箱3连接有润滑油栗电机。所述刹车总成6通过压缩气体、带压力的液体或者电力提供动力实现刹车。刹车总成6用于停止变速箱的运转，其包括刹车装置、刹车控制手柄等，可通过钻井井场的压缩空气气源及离合控制装置来操作刹车总成，刹车总成6可以安装助力栗以利于其工作，该刹车总成以及其包括的的刹车装置、 刹车控制手柄等均为现有技术部件，在现有技术条件下很容易得到，因此此处不再详述其结构。
[0029]本实用新型所提供的钻井撬装大扭矩倒扣转盘驱动装置的操作使用工艺方法，包括以下步骤:
[0030]a)将所述钻井撬装大扭矩倒扣转盘驱动装置安装好后接通变速箱3的润滑油栗电机电源对变速箱3进行润滑；
[0031]b)检查给液压马达1提供动力的综合液压站的电机旋向是否正确，若旋向不对，则停机调试使之正常；
[0032]c)操作刹车总成6的刹车控制手柄，将刹车控制手柄扳到刹车位置，此时刹车总成 6的刹车装置应抱紧制动盘，实现对变速箱3的刹车，转盘(5)不运转;将刹车控制手柄扳到松开位置，刹车装置的刹车钳应动作迅速，其摩擦片脱离制动盘，变速箱3的动力输出不切断；[〇〇33] d)转盘5非正常工作指转盘5在正常工作时遇到的井下故障，如堵钻、卡钻工作状态;遇到转盘5非正常工作时，首先扳动连接变速箱3的刹车总成的刹车控制手柄到刹车位置，刹住转盘5;其次对刹车控制手柄进行点动操作，将刹车控制手柄置于松开位置和刹车位置，来回多次扳动即可释放掉钻具的反扭矩，从而逐步释放钻杆上的动能，直到完全释放为止，这样操作可以保障安全，防止钻具反转伤人。
[0034]以下为本实用新型所提供的钻井撬装大扭矩倒扣转盘驱动装置的安装拆卸简要过程:[〇〇35]安装过程:发生钻井井下技术事故需要对钻具进行倒扣作业时，现场更换原来转盘及传动装置，将原来转盘及传动装置通过吊车吊到钻台下面，将本实用新型的装置吊到钻台面上，首先将本装置固定在钻台大梁上，接着通过钻井现场的液压站将液压管线和液压马达相连，再将气源控制管线和刹车总成相连。[〇〇36]拆卸过程:与安装过程相反。[〇〇37]本实用新型装置的动力传递如图2所示，本实用新型的动力传递途径是:液压马达 1提供动力通过鼓齿联轴器传递给变速箱3,变速箱3可以至少提供四个档位的变速通过输出轴和万向轴4相连，万向轴4和转盘5相连，这样液压马达1的动力就可以传递给转盘5，转盘5可以实现至少四个档位的转速并能实现正反转。刹车总成6可以在转盘运转过程中实现刹车。
[0038]当本实用新型装置具体应用在ZJ40LDB钻机上，液压马达型号为RM3150X，几何排量为3.167L/r，额定液压工作压力为18MPa，转速范围为1?160r/min;转盘为ZP275;变速箱为二挡，一级变速比为1.0 2，二级变速比为1.8 2。当液压站给液压马达提供18MPa的压力值时，转盘转速为27r/min，扭矩值为56000N.M。[〇〇39]当本实用新型装置具体应用在ZJ50LDB钻机上，液压马达型号为RM3150X，几何排量为3.167L/r，额定液压工作压力为18MPa，转速范围为1?160r/min;转盘为ZP375;变速箱为二挡，一级变速比为1.0 2，二级变速比为1.8 2。当液压站给液压马达提供18MPa的压力值时，转盘转速为18r/min，扭矩值为58500N.M。
[0040]综上，本实用新型能够提供超过5500 ON.M扭矩值，解决钻具在井下出现堵转、卡钻等故障问题，卸掉钻具组合;本实用新型的模块化撬装结构及安全操作的工艺方法，其操作使用安全可靠，其装置为模块化组装方式，现场安装及拆卸快速方便，操作使用安全可靠，经济实用，技术含量较高。
[0041]本实施方式中没有详细叙述的部分属本行业的公知的常用手段，这里不一一叙述。以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制， 凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种钻井撬装大扭矩倒扣转盘驱动装置，包括传动装置支架(9)，其特征在于:还包 括液压马达(1)、联轴器(2)、变速箱(3)、万向轴(4)、转盘(5)以及刹车总成(6);所述液压马 达(1)、变速箱以及刹车总成(6)均固定于传动装置支架(9)上;其中，液压马达(1)通过联轴 器(2)连接变速箱(3)，变速箱(3)经万向轴(4)连接转盘(5);所述刹车总成(6)与变速箱(3) 连接。2.如权利要求1所述的一种钻井撬装大扭矩倒扣转盘驱动装置，其特征在于:所述液压 马达(1)通过液压马达支架(10)固定于传动装置支架(9)上;所述刹车总成(6)通过刹车总 成支架(8)固定于传动装置支架(9)上。3.如权利要求1所述的一种钻井撬装大扭矩倒扣转盘驱动装置，其特征在于:所述转盘 (5)固定于转盘支架(7)上。4.如权利要求3所述的一种钻井撬装大扭矩倒扣转盘驱动装置，其特征在于:所述转盘 支架(7)固定于传动装置支架(9)上。5.如权利要求1所述的一种钻井撬装大扭矩倒扣转盘驱动装置，其特征在于:所述联轴 器(2)是鼓齿联轴器。6.如权利要求1所述的一种钻井撬装大扭矩倒扣转盘驱动装置，其特征在于:所述变速 箱(3)是四挡位的变速箱。7.如权利要求1或6所述的一种钻井撬装大扭矩倒扣转盘驱动装置，其特征在于:所述 变速箱(3)具备冷却及润滑功能，该变速箱(3)连接有润滑油栗电机。8.如权利要求1所述的一种钻井撬装大扭矩倒扣转盘驱动装置，其特征在于:所述刹车 总成(6)通过压缩气体、带压力的液体或者电力提供动力实现刹车。9.如权利要求1所述的一种钻井撬装大扭矩倒扣转盘驱动装置，其特征在于:所述刹车 总成(6)安装有助力栗。
【文档编号】E21B3/04GK205591825SQ201520949436
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2015年11月25日
【发明人】秦建忠, 王汝华, 李满江, 宋尧, 王瑞成, 张卫东, 王德亮, 王小红, 魏志峰, 王红
【申请人】中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆钻井总公司