一种转盘式顶驱装置的制作方法

1.本实用新型涉及石油钻井设备技术领域，尤其涉及一种转盘式顶驱装置。


背景技术：

2.转盘钻井时经常加接钻杆，需要吊起下钻柱和放下钻柱等操作，钻杆对接存在外力作用时不易对齐接头，钻杆在钻柱和鼠洞之间来回移动拉动费力，卸方钻杆需要提起整个钻柱存在下滑的风险，整个操作过程中需要较多的人工来完成，存在着劳动强度大，安全隐患多，工作效率低等诸多问题。
3.现有的钻柱顶部驱动，代替了一部分转盘驱动的操作，但结构复杂、价格贵、维护不便。在钻盘驱动钻井的设备中不能直接使用现有的钻柱顶部驱动设备，转盘驱动的钻井设备由于自身的特点自动化应用受到较大的限制。因此亟需研发一种省时省力、安全可靠、提高钻井效率的转盘转井式的顶部驱动。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本实用新型公开一种转盘式顶驱装置，能够利用现有的转盘驱动的钻井设备，在卸钻杆时无需从转盘孔中吊起或放下钻柱，接钻杆时无需人工移动钻杆和对齐接头，缩短单根钻杆操作的周期时间，提高生产效率，降低劳动强度，操作安全可靠、简易化、自动化。
5.为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种转盘式顶驱装置，包括底座、支架一、支架二、滑动板一、滑动板二和转盘式顶驱，所述的底座中间安装有圆柱，圆柱内安装有轴承座一，轴承座一内安装有支架一轴，圆柱左侧安装有立柱，立柱上部安装有液压缸一，液压缸一轴连接支架一，所述的支架一右侧下部安装有卷扬机，右侧上部安装有滑轮一滑轮三，顶部设有固定柱，支架一左侧安装有悬臂一，悬臂一上方安装有悬臂二，悬臂二左侧端部与轴承座二连接，轴承座二安装在支架二顶部板下面右侧，所述的支架二顶部板上面左边安装有滑轮二、滑轮四和滑轮五，支架二左侧面竖直安装有直立导轨，前侧面为导轨一，后侧面为导轨二，导轨上设有滑动板一，所述滑动板一设有与导轨一滑动配合的滑块一，与导轨二滑动配合的滑块二，滑块一和滑块二之间有竖板一连接，竖板一左侧面水平安装有防摆动板，防摆动板左边开有圆孔，圆孔内放置方钻杆，滑动板一下方设有滑动板二，所述滑动板二设有与导轨一滑动配合的滑块三，与导轨二滑动配合的滑块四，滑块三和滑块四之间有竖板二连接，竖板二前侧面安装有位置传感器，左侧面安装有竖板三、竖板四，前侧面为竖板三，后侧面为竖板四，竖板三和竖板四之间水平安装有承载板，承载板左边开有圆孔，圆孔内安装有轴承座三，转盘式顶驱连接段放置在轴承座三内，受力段在轴承座三上面，顶驱管体放置在偏移板左边圆孔内，偏移板右侧面固定在支架二下部左侧面，支架二下部右侧面安装有滑块五，滑块五与导轨三配合，导轨三与滑块五滑动配合，滑块五前侧端面与液压缸二轴连接，液压缸二安装在导轨三前侧端面，导轨三水平安装在悬臂一左侧面，悬臂一右端支架一右侧有钢丝一和钢丝二，钢丝一和钢丝二首端绕在卷扬机上，钢丝
一尾端先穿过悬臂二右侧端滑轮一，再穿过支架二顶部滑轮二，钢丝一尾端与竖板三连接，钢丝二尾端先穿过悬臂二右侧端滑轮三，再穿过支架二顶部滑轮四，钢丝二尾端与竖板四连接，支架二顶部滑轮二和滑轮四之间安装有滑轮五，钢丝三穿过滑轮五，钢丝三首端与悬挂在支架二右侧配重块连接，钢丝三尾端与防摆动板连接。
6.进一步地，所述的转盘式顶驱上部为受力段、连接段，受力段外径大于连接段外径，连接段外表面为上边大下边小圆锥体，受力段连接段中心为空心，上下贯通，受力段中心空心为方形孔，连接段中心空心为圆形孔一，连接段圆形孔一内径大于方形孔对角线，连接段与中部顶驱管体上端连接，顶驱管体中心为空心圆形孔二，顶驱管体圆形孔二内径大于方形孔对角线，顶驱管体下端与下部顶驱补心连接，顶驱补心外形为方形，中心为空心圆形孔三，顶驱补心圆形孔三内径大于方形孔对角线。
7.上述转盘式顶驱装置的工作方法，包括接方钻杆和钻杆步骤，接钻杆和钻柱步骤，卸方钻杆步骤，滑动板操作步骤，支架操作步骤。
8.所述接方钻杆和钻杆步骤，具体操作为：
9.步骤一：转动支架一，偏移支架二，调整转盘式顶驱和方钻杆的上端对齐吊钩，方钻杆7下端对齐鼠洞内钻杆；
10.步骤二：拧紧方钻杆和钻杆接头；
11.步骤三：吊钩上升提起方钻杆和钻杆。
12.所述接钻杆和钻柱步骤，具体操作为；
13.步骤一：钻杆离开鼠洞后，转动支架一，偏移支架二，调整转盘式顶驱和方钻杆上端对齐吊钩，钻杆下端对齐钻柱接头；
14.步骤二：液压大钳拧紧钻杆和钻柱接头，取出卡瓦；
15.步骤三：手动操作卷扬机放钢丝一钢丝二，转盘式顶驱下降，顶驱补心放入转盘孔；
16.步骤四：转动转盘。
17.所述卸方钻杆步骤，具体操作为；
18.步骤一：单根钻杆钻井完成后，卷扬机收钢丝一钢丝二，转盘式顶驱上升，顶驱补心离开转盘孔；
19.步骤二：放入卡瓦，液压大钳松开方钻杆和钻柱接头；
20.步骤三：循环接方钻杆和钻杆步骤，步骤一。
21.所述滑动板操作步骤，具体操作为；
22.吊钩牵引方钻杆上升时滑动板一在配重块的重力作用下跟随方钻杆上升，方钻杆下降时压到防摆动板，方钻杆重量大于配重块重量，滑动板一下降，滑动板二安装的位置传感器实时检测当前位置，并将信号反馈给卷扬机，卷扬机牵引滑动板二上下移动，位置传感器被压下后滑动板二向下移动，滑动板二碰到上限位、手动位或下限位时停止，在上限位或手动位可以手动操滑动板二向上或向下移动，手动操作滑动板二上下移动，遇到滑动板一停止，滑动板一下降时滑动板二下降。
23.所述支架操作步骤，具体操作为：
24.调整好支架一转动距离和移动速度，调整好支架二偏移距离和偏移速度，支架一和支架二在起点同时转动，在终点同时停止；取出吊钩，转动支架一离开井口。
25.本实用新型的有益效果：
26.转盘式顶驱抬高了方钻杆钻井时的位置，方钻杆无须进入转盘下方，停转后钻柱不吊出转盘即可放入卡瓦，消除因操作失误钻柱下滑造的成事故或损失。
27.单根钻杆钻井完成后放入卡瓦，即可直接用液压大钳松开方钻杆和钻柱接头，减少将钻柱从转盘下面吊出转盘上面的操作过程。
28.钻杆和钻柱接好后取出卡瓦，即可进行钻井，减少钻柱下放到转盘下面的操作过程。
29.方钻杆移向鼠洞，钻杆移向钻柱无需人工操作。
30.转盘转井设备无需大的改动即可使用本装置，转动支架转盘式顶驱装置离开井口，不影响其他操作。
附图说明
31.图1为本实用新型结构示意图。
32.图2为本实用新型滑动板一示意图。
33.图3为本实用新型滑动板二示意图。
34.图4为本实用新型底座示意图。
35.图5为本实用新型转盘式顶驱示意图。
36.图6为本实用新型转盘式顶驱受力段示意图。
37.图7为本实用新型转盘式顶驱管体示意图。
38.图8为本实用新型转盘式顶驱补心示意图。
39.图中：1、底座，101、圆柱，102、轴承座一，103、立柱，104、液压缸一；
40.2、支架一，201、卷扬机，202、悬臂一，203、悬臂二，204、固定柱；
41.3、支架二，301、导轨一，302、导轨二，303、偏移板，304、滑块五，305、导轨三，306、液压缸二，307、上限位，308、手动位，309、下限位，310、轴承座二；
42.4、滑动板一，401、滑块一，402、滑块二，403、竖板一，404、防摆动板，405、滑轮五，406、钢丝三；
43.5、滑动板二，501、滑块三，502、滑块四，503、竖板二，504、位置传感器，505、竖板三，506、竖板四，507、承载板，508、轴承座三，509、钢丝一，510、滑轮一，511、滑轮二，512、钢丝二，513、滑轮三，514、滑轮四；
44.6、转盘式顶驱，601、受力段，602、连接段，603、方形孔，604、顶驱管体，605、顶驱补心，606、圆形孔一，607、圆形孔二，608、圆形孔三；
45.7、方钻杆；8、钻杆；9、钻柱；10、转盘方孔；11、转盘。
具体实施方式
46.下面结合附图对本实用新型作进一步描述，需要说明的是，术语上、下、左、右、前、后、内、外、竖、平、中等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅为了便于描述本实用新型和简化描述，无特定指示或暗示装置构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；此外术语一、二等仅用于描述目的，无特定指示或暗示相对重要性。
47.如图1至图8所示，本实用新型一种转盘式顶驱装置，包括有底座1、支架一2、支架
二3、滑动板一4、滑动板二5和转盘式顶驱6，所述的底座1中间安装有圆柱101，圆柱内安装有轴承座一102，轴承座一102内安装有支架一2轴，圆柱101左侧安装有立柱103，立柱103上部安装有液压缸一104，液压缸一104轴连接支架一2，所述的支架一2右侧下部安装有卷扬机201，右侧上部安装有滑轮510一滑轮三513，顶部设有固定柱204，支架一2左侧安装有悬臂一202，悬臂一202上方安装有悬臂二203，悬臂二203左侧端部与轴承座二310连接，轴承座二310安装在支架二3顶部板下面右侧，所述的支架二3顶部板上面左边安装有滑轮二511、滑轮四514和滑轮五405，支架二左侧面竖直安装有直立导轨，前侧面为导轨一301，后侧面为导轨二302，导轨上设有滑动板一4，所述滑动板一4设有与导轨一301滑动配合的滑块一401，与导轨二302滑动配合的滑块二402，滑块一401和滑块二402之间有竖板一403连接，竖板一403左侧面水平安装有防摆动板404，防摆动板404左边开有圆孔，圆孔内放置方钻杆7，滑动板一4下方设有滑动板二5，所述滑动板二5设有与导轨一301滑动配合的滑块三501，与导轨二302滑动配合的滑块四502，滑块三501和滑块四502之间有竖板二503连接，竖板二503前侧面安装有位置传感器504，左侧面安装有竖板三505、竖板四506，前侧面为竖板三505，后侧面为竖板四506，竖板三505和竖板四506之间水平安装有承载板507，承载板507左边开有圆孔，圆孔内安装有轴承座三508，转盘式顶驱6连接段602放置在轴承座三508内，受力段在轴承座三508上面，顶驱管体604放置在偏移板303左边圆孔内，偏移板303右侧面固定在支架二3下部左侧面，支架二3下部右侧面安装有滑块五304，滑块五304与导轨三305配合，导轨三305与滑块五304滑动配合，滑块五304前侧端面与液压缸二306轴连接，液压缸二306安装在导轨三305前侧端面，导轨三305水平安装在悬臂一202左侧端面，悬臂一202右端支架一2右侧有钢丝一509和钢丝二512，钢丝一509和钢丝二512首端绕在卷扬机201上，钢丝一509尾端先穿过悬臂二203右侧端滑轮一510，再穿过支架二3顶部滑轮二511，钢丝一509尾端与竖板三505连接，钢丝二512尾端先穿过悬臂二203右侧端滑轮三513，再穿过支架二3顶部滑轮四514，钢丝二512尾端与竖板四506连接，支架二3顶部滑轮二511和滑轮四514之间安装有滑轮五405，钢丝三406穿过滑轮五405，首端与悬挂在支架二3右侧配重块连接，钢丝三406尾端与防摆动板404连接。
48.如图5至图8，所述的转盘式顶驱6上部为受力段601、连接段602，受力段601外径大于连接段602外径，连接段602外表面为上边大下边小圆锥体，受力段601连接段602中心为空心，上下贯通，受力段601中心空心为方形孔603，连接段602中心空心为圆形孔一606，连接段602圆形孔一606内径大于方形孔603对角线，连接段602与中部顶驱管体604上端连接，顶驱管体604中心为空心圆形孔二607，顶驱管体604圆形孔二607内径大于方形孔603对角线，顶驱管体604下端与下部顶驱补心605连接，顶驱补心605外形为方形，中心为空心圆形孔三608，顶驱补心605圆形孔三608内径大于方形孔603对角线。
49.上述转盘式顶驱装置的工作方法，包括接方钻杆和钻杆步骤，接钻杆和钻柱步骤，卸方钻杆步骤，滑动板操作步骤，支架操作步骤。
50.所述接方钻杆和钻杆步骤，具体操作为；
51.步骤一：转动支架一2，偏移支架二3，调整转盘式顶驱6和方钻杆7上端对齐吊钩，方钻杆7下端对齐鼠洞内钻杆；
52.步骤二：拧紧方钻杆7和钻杆接头；
53.步骤三：吊钩上升提起方钻杆7和钻杆。
54.所述接钻杆和钻柱步骤，具体操作为；
55.步骤一：钻杆离开鼠洞后，转动支架一2，偏移支架二3，调整转盘式顶驱6和方钻杆7上端对齐吊钩，钻杆8下端对齐钻柱9接头；
56.步骤二：液压大钳拧紧钻杆8和钻柱9接头，取出卡瓦；
57.步骤三：手动操作卷扬机201放钢丝一509钢丝二512，转盘式顶驱6下降，顶驱补心605放入转盘方孔10；
58.步骤四：转动转盘11。
59.所述卸方钻杆步骤，具体操作为；
60.步骤一：单根钻杆8钻井完成后，卷扬机201收钢丝一509钢丝二512，转盘式顶驱6上升，顶驱补心605离开转盘方孔10；
61.步骤二：放入卡瓦，液压大钳松开方钻杆7和钻柱9接头；
62.步骤三：循环接方钻杆和钻杆步骤，步骤一。
63.所述滑动板操作步骤，具体操作为；
64.吊钩牵引方钻杆7上升时滑动板一4在配重块的重力作用下跟随方钻杆7上升，方钻杆7下降时压到防摆动板4，方钻杆7重量大于配重块重量，滑动板一4下降，滑动板二5安装的位置传感器504实时检测当前位置，并将信号反馈给卷扬机201，卷扬机201牵引滑动板二5上下移动，位置传感器504被压下后滑动板二5向下移动，滑动板二5碰到上限位307、手动位308或下限位309时停止，在上限位307或手动位308可以手动操滑动板二5向上或向下移动，手动操作滑动板二5上下移动，遇到滑动板一4停止，滑动板一4下降时滑动板二5下降。
65.所述支架操作步骤，具体操作为：
66.调整好支架一2转动距离和移动速度，调整好支架二3偏移距离和偏移速度，支架一2和支架二3在起点同时转动，在终点同时停止；取出吊钩或吊出方钻杆7转动支架一2转盘式顶驱6离开井口。
67.以上描述为本实用新型及其实施方式，但并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。