电磁式井口落物打捞装置制造方法

电磁式井口落物打捞装置制造方法
【专利摘要】一种电磁式井口落物打捞装置，其安装于钻机转盘底面，包括：供电控制模块、电磁发生模块及感应模块；供电控制模块包括电源开关和交直流转换器；电磁发生模块包括环形的承托骨架、铁芯及多个线圈；线圈缠绕于所述承托骨架向内延伸的多个轴筒外周，铁芯向外延伸的轴杆与所述轴筒对应插接，形成承托骨架套住铁芯的内外环结构；所述承托骨架上表面连接有多根钢丝绳；铁芯的内径大于所述转盘通孔的内径；各所述线圈与所述供电控制模块电连接；所述感应模块包括微重力传感器及单片机；所述微重力传感器及单片机安装于各所述钢丝绳上，且经由导线与安装在井口外的供电控制模块电连接。
【专利说明】电磁式井口落物打捞装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种打捞工具，尤其是涉及一种石油天然气勘探开发钻井工程中，防止井口落物落入井底的电磁式井口落物打捞装置。
【背景技术】
[0002]长期以来，油气井钻井施工过程中，不可避免的会发生钻井用的工具(如扳手、榔头等)和配件(液压大钳的钳头、板牙等)不慎落入井底的情况，一般需要起下钻进行打捞、磨铣等作业，使井眼保持畅通，恢复正常钻进，这样会严重影响钻井工程效率，浪费大量人力、物力，同时还要面对由于打捞等作业引发次生事故的风险。当前，钻井工程领域均是采用井下落物后期处理的方法来解决这类问题，没有一套防止井口落物落入井底的设备和技术方法。
实用新型内容
[0003]本实用新型解决的技术问题是提供一种电磁式井口落物打捞装置，减少由于井口落物造成井下复杂情况与事故。
[0004]本实用新型的技术解决方案是:
[0005]一种电磁式井口落物打捞装置，其中，该电磁式井口落物打捞装置安装于钻机转盘底面，包括:供电控制模块、电磁发生模块及感应模块；
[0006]所述供电控制模块包括电源开关和交直流转换器；
[0007]所述电磁发生模块包括环形的承托骨架、铁芯及多个线圈；所述线圈缠绕于所述承托骨架向内延伸的多个轴筒外周，所述铁芯向外延伸的轴杆与所述轴筒对应插接，形成承托骨架套住铁芯的内外环结构；所述承托骨架上表面连接有多根钢丝绳；所述铁芯的内径大于所述转盘的通孔的内径；各所述线圈与所述供电控制模块电连接；
[0008]所述感应模块包括微重力传感器及单片机；所述微重力传感器及单片机安装于各所述钢丝绳上，且经由导线与安装在井口外的供电控制模块电连接。
[0009]上述的电磁式井口落物打捞装置，其中，所述电磁感应模块还设有吊装盖板，所述钢丝绳顶端固定连接所述吊装盖板底面，所述吊装盖板顶面与所述转盘底面固定连接；所述吊装盖板中心开设有穿孔，所述穿孔内径大于或等于所述通孔的内径，且小于或等于所述铁芯的内径。
[0010]上述的电磁式井口落物打捞装置，其中，还包括声光报警器，所述声光报警器安装在井口外，且经由导线与所述单片机电连接。
[0011]上述的电磁式井口落物打捞装置，其中，所述线圈为包裹有绝缘保护层的线圈。
[0012]上述的电磁式井口落物打捞装置，其中，各所述线圈相互并联与所述供电控制模块电连接。
[0013]上述的电磁式井口落物打捞装置，其中，所述承托骨架及铁芯分别为由多个圆弧块组成的圆环，且各圆弧块的第一端及第二端分别对应设有连接结构。[0014]上述的电磁式井口落物打捞装置，其中，所述承托骨架及铁芯分别为由两个半圆弧组成圆环，所述连接结构为设置于各半圆弧第一端的突柱及第二端的柱槽。
[0015]上述的电磁式井口落物打捞装置，其中，所述轴筒外侧与所述承托骨架内侧面之间设有加强筋。
[0016]上述的电磁式井口落物打捞装置，其中，所述承托骨架为绝缘承托骨架；所述承托骨架底面与防溢管顶面之间设有一固定间距。
[0017]上述的电磁式井口落物打捞装置，其中，所述铁芯圆环高度为0.2m至0.4m之间。
[0018]由以上说明得知，本实用新型与现有技术相比较，确实可达到如下的功效:
[0019]通过在钻井过程中安装本实用新型，操作人员可根据报警信息，查看清除所述装置打捞到的落物，达到避免井下复杂情况和事故，提高工程效率，节省工程成本的目的。
[0020]本实用新型的电磁式井口落物打捞装置，为减少由于井口落物造成井下复杂情况与事故提供一个新的防范方法，本实用新型具有成本低廉、安装简单、维护方便的特点，实用性强，具有广阔的市场空间。
【专利附图】

【附图说明】[0021]图1为本实用新型的电磁式井口落物打捞装置结构示意图；
[0022]图2为本实用新型的电磁发生模块的结构示意图；
[0023]图3、图4为本实用新型的承托骨架示意图；
[0024]图5、图6为本实用新型的铁芯的结构示意图。
[0025]主要元件标号说明:
[0026]本实用新型:
[0027]1:转盘底面2:吊装盖板3:微重力传感器
[0028]4:单片机5:电磁发生模块51:承托骨架
[0029]511:轴筒512:加强筋52:线圈
[0030]53:铁芯531:轴杆6:防溢管
[0031]7:供电控制模块8:声光报警器
【具体实施方式】
[0032]为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【专利附图】

【附图说明】本实用新型的【具体实施方式】。
[0033]请参照图1至图6所示，为本实用新型的电磁式井口落物打捞装置结构示意图，其较佳的实施例中，本发明的电磁式井口落物打捞装置安装于钻机转盘底面1，包括:供电控制模块7、电磁发生模块5及感应模块。
[0034]所述供电控制模块7包括电源开关和交直流转换器；较佳的该供电控制模块7实现井场220V交流电转化成电磁发生模块所需的直流电，达到降低电磁发生模块发热的目的。较佳的，该供电控制模块7可以调节供电电流，实现根据需要改变电磁发生模块5的磁力、声光报警器8状态的目的。
[0035]所述电磁发生模块5包括环形的承托骨架51、铁芯53及多个线圈52 ;所述线圈52缠绕于所述承托骨架51向内延伸的多个轴筒511外周，各所述线圈52利用导线和即插接头分别同供电控制模块7连接；而所述铁芯53向外延伸的轴杆531与所述轴筒511对应插接，并形成承托骨架51套住铁芯53的内外环结构；借此，所示铁芯53的轴杆531也穿设于所述线圈52中，在对线圈52通电产生磁场后，可以使铁芯53磁化，形成电磁铁而组成强力的电磁发生器，用来打捞井口落入的金属落物。
[0036]所述承托骨架51上表面连接有多根钢丝绳；通过钢丝绳将所述电磁发生模块5吊挂固定在转盘底面1，并且使承托骨架51和铁芯53与转盘底面I同圆心设置。而所述铁芯53的内径大于所述转盘通孔的内径，使落物能够在通过转盘底面I后，不会撞击到该电磁式井口落物打捞装置的顶面，而是能够顺利落入铁芯53内环之内。
[0037]所述感应模块包括微重力传感器3及单片机4 ;所述微重力传感器3及单片机4安装于各所述钢丝绳上，且经由导线与安装在井口外的供电控制模块7电连接；通过微重力传感器3得到钢丝绳拉力的增量变化，作出电磁发生模块5捕获井口落物的判断；即该感应模块用于感知电磁发生模块5重力的变化，及时发现捕获的井口落物，提示操作人员尽快处理，防止正常作业造成捕获的井口落物落入井底。
[0038]为了更好的保护本实用新型的电磁式井口落物打捞装置，在其较佳的实施方式中，所述电磁感应模块还设有吊装盖板2，一端固定于所述承托骨架51顶面的所述钢丝绳的顶端固定连接所述吊装盖板2底面，所述吊装盖板2顶面与所述转盘底面I固定连接；所述吊装盖板2中心开设有穿孔，所述穿孔内径大于或等于所述通孔的内径，且小于或等于所述铁芯53的内径，即该吊装盖板2的内径大小介于所述转盘底面I和所述铁芯53的内径大小之间，保证落物能够顺利通过，并且通过该吊装盖板2的设置，能够进一步的防止落物(包括钻井液)因为各种情况而落入线圈中，损坏本实用新型的电磁式井口落物打捞装置。较佳的实施方式中，所述吊装盖板2可以经由钢丝绳吊挂固定在所述转盘底面I。
[0039]本实用新型的电磁式井口落物打捞装置，在其较佳的实施方式中，所述承托骨架51为绝缘承托骨架51，具体可以为高强度塑胶制成，该承托骨架51为电磁铁提供固定空间，同时有利于降低电磁发热，同时也保证承托骨架51具有足够的承重能力。另外，所述承托骨架51底面与井内防溢管6顶面之间设有一固定间距；用以方便操作人员去除被捕获的井口落物。较佳的情况下，该固定距离大约为0.2m至0.5m之间。
[0040]当井口有金属物件落入井内时，为了便于及时提示工作人员，较佳的，本实用新型的电磁式井口落物打捞装置，还设有声光报警器8，所述声光报警器8安装在井口外，且经由导线与所述单片机4电连接。其中，所述供电控制模块7和声光报警器8，科学合理地布置在钻台的合适位置，达到便于操作和观察的目的。
[0041]本实用新型的电磁式井口落物打捞装置，较佳的，所述线圈52为包裹有绝缘保护层的线圈。具体的所述具有绝缘保护层的线圈52可以是漆包线圈。
[0042]为了防止个别线圈52故障后导致整个电磁发生模块5失效，故本实用新型的电磁式井口落物打捞装置，其较佳的实施方式中，各所述线圈52相互并联与所述供电控制模块7电连接。
[0043]本实用新型的电磁式井口落物打捞装置，较佳的，所述承托骨架51及铁芯53分别为由多个圆弧块组成的圆环，且各圆弧块的第一端及第二端分别对应设有连接结构。较佳的，利用即插组合的方式快速形成一个整体的环形承托骨架51或铁芯53，从而便于在井内有钻具的情况下更滑本实用新型的线圈52等内部部件。[0044]如上所述的电磁式井口落物打捞装置，更进一步的，所述承托骨架51及铁芯53分别为由两个半圆弧组成圆环，所述连接结构为设置于各半圆弧第一端的突柱及第二端的柱槽。通过突柱和柱槽的插接组合来实现两个半圆弧形成圆环。
[0045]如上所述的由多个圆弧块组成的环形的铁芯53，各个圆弧块的弧面端所形成磁极相同，借此可辅助提高在捕获井口落物后保持铁芯53与承托骨架51连接的可靠性。
[0046]为了更进一步地提闻捕获落物的成功率，所述铁芯53的内弧面具有一定的闻度，使落物在铁芯53内环中行程变长，增大了捕获井口落物的面积和距离。较佳的，所述铁芯53内环的高度为0.2m至0.4m之间。该距离主要是要考虑本实用新型安装的位置，并由落物掉落经过时的速度来计算，只要保证落物经过该铁芯内环时能够被吸附捕获即可，并不以此为限。
[0047]如上所述的电磁式井口落物打捞装置，较佳的，所述轴筒511外侧与所述承托骨架51内侧面之间设有加强筋512，借此加强该承托骨架51的承重能力。同时，承托骨架51下部为开口式，方便利用自然风能给电磁发生模块5进行物理降温，以提高本实用新型运行的稳定性。
[0048]所述的电磁式井口落物打捞装置的使用方法是，将所述装置的电磁发生模块5、微重力传感器3和单片机4等安装在钻机转盘与防溢管6喇叭口之间，尽力与转盘底面I接近，以降低落物的惯性，确保打捞成功率。在进行起下钻、接单根、井口设备修理等井口作业前，操作人员开启所述装置的供电系统，本实用新型的电磁发生模块5启动形成强力磁场，当井口有液压大钳的板牙等含金属部件或工具从井口落入后，该装置通过磁力作用迅速捕获落物，同时微重力传感器3感知下部的重力变化，通过单片机4进行处理发出声、光报警。操作人员可根据报警信息，查看清除所述装置打捞到的落物，达到避免井下复杂情况和事故，提高工程效率，节省工程成本的目的。
[0049]本实用新型的电磁式井口落物打捞装置的组成部件均为成熟产品，安全性好，成本低廉，现场施工简便，维护使用方便，具有很强的实用性。
[0050]以上所述仅为本实用新型示意性的【具体实施方式】，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
【权利要求】
1.一种电磁式井口落物打捞装置，其特征在于，该电磁式井口落物打捞装置安装于钻机转盘底面，包括:供电控制模块、电磁发生模块及电磁感应模块； 所述供电控制模块包括电源开关和交直流转换器； 所述电磁发生模块包括环形的承托骨架、铁芯及多个线圈；所述线圈缠绕于所述承托骨架向内延伸的多个轴筒外周，所述铁芯向外延伸的轴杆与所述轴筒对应插接，形成承托骨架套住铁芯的内外环结构；所述承托骨架上表面连接有多根钢丝绳；所述铁芯的内径大于所述转盘的通孔的内径；各所述线圈与所述供电控制模块电连接； 所述电磁感应模块包括微重力传感器及单片机；所述微重力传感器及单片机安装于各所述钢丝绳上，且经由导线与安装在井口外的供电控制模块电连接。
2.如权利要求1所述的电磁式井口落物打捞装置，其特征在于，所述电磁感应模块还设有吊装盖板，所述钢丝绳顶端固定连接所述吊装盖板底面，所述吊装盖板顶面与所述转盘底面固定连接；所述吊装盖板中心开设有穿孔，所述穿孔内径大于或等于所述通孔的内径，且小于或等于所述铁芯的内径。
3.如权利要求1所述的电磁式井口落物打捞装置，其特征在于，还包括声光报警器，所述声光报警器安装在井口外，且经由导线与所述单片机电连接。
4.如权利要求1所述的电磁式井口落物打捞装置，其特征在于，所述线圈为包裹有绝缘保护层的线圈。
5.如权利要求1所述的电磁式井口落物打捞装置，其特征在于，各所述线圈相互并联与所述供电控制模块电连接。
6.如权利要求1所述的电磁式井口落物打捞装置，其特征在于，所述承托骨架及铁芯分别为由多个圆弧块组成的圆环，且各圆弧块的第一端及第二端分别对应设有连接结构。
7.如权利要求6所述的电磁式井口落物打捞装置，其特征在于，所述承托骨架及铁芯分别为由两个半圆弧组成圆环，所述连接结构为设置于各半圆弧第一端的突柱及第二端的柱槽。
8.如权利要求1所述的电磁式井口落物打捞装置，其特征在于，所述轴筒外侧与所述承托骨架内侧面之间设有加强筋。
9.如权利要求1所述的电磁式井口落物打捞装置，其特征在于，所述承托骨架为绝缘承托骨架；所述承托骨架底面与防溢管顶面之间设有一固定间距。
10.如权利要求1所述的电磁式井口落物打捞装置，其特征在于，所述铁芯的圆环高度为0.2m至0.4m之间。
【文档编号】E21B31/06GK203515423SQ201320537730
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年8月30日 优先权日:2013年8月30日
【发明者】张海明, 佟德水, 吴俊林, 郭红峰, 吴国军, 刘明涛, 吴东奎 申请人:中国石油天然气股份有限公司