一种井架起升系统、采用其的井架及井架起升方法与流程

本发明涉及一种井架起升系统、采用其的井架及井架起升方法，属于石油钻井。

背景技术：

1、在石油钻修井过程中，随着自动化设备的不断更新换代，钻修井机井架、底座的起升作业由钢丝起升逐渐演化为油缸起升，从而实现井架底座起升过程的自动化控制。使井架、底座起升作业过程更加安全可靠、且高效，节约成本、快速搬家、低碳环保的目的。

2、目前钻机底座、井架销轴是采用手动卡紧方式进行卡紧，作业时需要高空作业车进行高位作业卡紧销轴。但很多钻井现场是未配备高空作业车，只能人工借助其它登高设备进行销轴卡紧作业，费时费力，安全性不高。

3、公开文献cn209835506u公开了一种井架起升油缸快速安拆装置，在其具体的起升过程中，采用了起升油缸已经辅助油缸的设计，也公开了关于起升油缸与井架之间采用可拆卸的方式连接的设计，但是，在具体的连接结构的设计上，其依然存在高位需要人工拆卸和装配的问题，其在安全性能上依然不能够有效的提供更加便捷和稳妥的装配方式，尤其是在装配的耳座结构设计上。

技术实现思路

1、本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种井架起升系统、采用其的井架及井架起升方法，对井架起升作业、底座起升作业过程中快速切换，油缸高位销轴进行卡紧，将高位作业，通过自动化系统转换到低位，实现快速卡紧作业，可提高作业效率，从而实现井架、底座的快速起升。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、一种井架起升系统，包括油缸销轴卡紧结构，以及与油缸销轴卡紧结构匹配的油缸机构，所述油缸机构可转动的装配于底座上，所述油缸销轴卡紧结构包括可固定设置于井架上的底板，在所述底板上设置有一对耳板，在所述耳板之间具有滑槽，所述耳板上设置有用于装配油缸端部的装配槽，在所述耳板的外侧设置有用于锁紧装配油缸端部的锁紧装置，所述锁紧装置为可伸缩的伸缩机构。

4、进一步的，所述锁紧装置包括多根固定设置于耳板外侧壁上的导向柱，以及固定设置于导向柱上的安装座，所述安装座固定装配有可伸缩的伸缩缸，所述伸缩缸可伸缩的端部可与油缸端部匹配。

5、进一步的，所述导向柱还设置有可沿导向柱滑动的卡板，所述卡板与伸缩缸端部固定装配连接，所述卡板还设置有锁紧槽，油缸的端部设置有与锁紧槽匹配的卡销。

6、进一步的，所述导向柱还设置有可沿导向柱滑动的卡板，所述卡板设置有锁紧槽，所述油缸的端部设置有与所述锁紧槽匹配的卡销，所述卡销端部设置卡槽，所述伸缩缸端部穿过所述卡板与所述卡槽适配。

7、进一步的，所述导向柱还设置有可沿导向柱滑动的卡板，所述油缸的端部设置有卡槽，所述伸缩缸端部穿过所述卡板与所述卡槽适配。

8、进一步的，所述卡板的外侧设置有装配部，所述装配部匹配设置有连接板，所述伸缩缸的端部设置有卡口，所述连接板中部设置有与卡口匹配的通孔，所述连接板包括至少2块板体，通过至少2块的所述板体装配在卡板上组装成型后形成中部具有通孔的连接板。

9、进一步的，所述油缸端部与卡销连接的通孔中安装有关节轴承，通过关节轴承对卡销进行适当的角度调整。

10、进一步的，在所述滑槽内还设置有用于油缸端部位置识别的限位机构。

11、进一步的，所述装配槽所在的耳板底部还设置有导向板，所述导向板之间形成用于导向油缸端部进入的导向槽。

12、进一步的，所述导向槽成“v”型结构，且油缸进入端部至耳座方向的开口逐步变小。

13、进一步的，所述油缸机构包括用于起升的起升油缸，以及用于调节角度的辅助油缸，所述起升油缸设置有抱箍座，所述起升油缸的底部可转动的装配于底座上，所述起升油缸的底部与油缸销轴卡紧结构匹配，所述辅助油缸的底部可转动的装配于底座上，所述辅助油缸的顶部与抱箍座装配。

14、进一步的，所述起升油缸的顶部设置有顶端销轴，所述顶端销轴与卡板设置的锁紧槽相匹配。

15、一种井架，采用上述的一种井架起升系统，包括井架以及底座，所述底座包括顶层和底层，所述顶层与底层之间采用支撑连杆装配，所述井架设置有至少1个油缸销轴卡紧结构。

16、进一步的，所述起升油缸和辅助油缸的底部装配于底层上。

17、进一步的，所述井架的一侧设置有2个油缸销轴卡紧结构，每个油缸销轴卡紧结构对应1个油缸机构，2个所述油缸销轴卡紧结构分别设置于井架两侧的等高位置。

18、进一步的，所述顶层还设置有2个油缸销轴卡紧结构，每个油缸销轴卡紧结构对应1个油缸机构，并通过油缸机构使顶层起升。

19、一种井架起升方法，应用于上述的一种井架，包括以下步骤：

20、s1，安装油缸销轴卡紧结构，在待起升的井架上装配油缸销轴卡紧结构，装配时，通过底板固定在井架上；

21、s2，安装油缸机构，油缸机构根据油缸销轴卡紧结构的位置将油缸机构的底部对应装配至底座的底层上；

22、s3，起升井架，油缸销轴卡紧结构和油缸机构装配完成后，将油缸机构的顶部通过导向槽进入滑槽内，同步使油缸机构顶部的卡销进入装配槽，升油缸底部进入到滑槽指定位置后，启动油缸销轴卡紧结构的伸缩缸，使卡板的锁紧槽与油缸顶部的卡销匹配，匹配后，启动油缸机构，通过辅助油缸调整角度，以及通过起升油缸对井架进行顶升。

23、进一步的，还包括步骤s4，起升底座，在底座的底层上固定装配油缸销轴卡紧结构，在完成井架起升并固定后，回收伸缩缸，使卡板与油缸机构顶部的卡销脱离，调整油缸机构，使起升油缸脱离井架上的油缸销轴卡紧结构，再调整起升油缸和辅助油缸，重复步骤s1和s2，使起升油缸的顶部与顶层上的油缸销轴卡紧结构匹配，并驱动伸缩缸锁紧起升油缸的顶部，驱动辅助油缸和起升油缸，完成底座的起升。

24、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

25、1、本发明的一种井架起升系统，在结构的设计上充分的利用伸缩缸结构的设计，解决了传统结构需要人工拆卸的问题，尤其是高位拆装的问题，基于井架本身属于较高的设备，高位的操作容易出现安全事故问题，而本结构能够有效的解决整个结构在拆装上的难题，实现快速拆卸和装配的效果，并实现更加安全和稳定的自动化效果；

26、2、本发明的一种井架起升系统，在结构的设计上，充分的利用了起升油缸的顶升效果，以及借助辅助油缸的作用实现油缸机构能够实现多方位的调整，且更进一步的提升对位、起升等的效率，相对于传统的结构，更具备了自动化程度高，工作效率高的明显优势；

27、3、本发明的一种井架，在整体的结构设计上，采用了井架和底座上设置油缸销轴卡紧结构，而又基于油缸销轴卡紧结构的结构设计能够实现快速精装的拆装，从而进一步可以解决的问题是采用一套油缸机构解决了井架和底座起升的问题，而对于石油钻机整体设备而言，其采用的起升油缸通常是质量大，造价成本更是非常高，而对于该结构的设计，利用一套油缸机构能够有效的解决井架整体起升的问题，实现了成本的降低，提高了拆装效率，以及进一步的提高了整个设备的自动化程度，进而有效提升了整个井架起升的安全保障。

28、4、本发明的一种井架起升方法，在具体的原理操作上，其主要的优势还是主要源自于油缸销轴卡紧结构的设计，尤其是卡紧槽于卡销之间的装配，其主要是考虑到了整个装配的稳定性，基于整个结构的设计，充分的实现了整个油缸机构装配时的导向、定位以及固定装配，保证了整个井架的起升效果，进而也采用了与传统结构设计完全不同的卡紧方式，也正是该方式的设计，得以使整个起升方法得到更安全、效率更高的优势。