一种用于石油开采的辅助设备制造技术

本发明专利技术公开了一种用于石油开采的辅助设备，包括底座，所述底座上设置有限位管，所述限位管的内壁上设置有至少三个限位机构，所述至少三个限位机构沿限位管的周向均匀分布；所述限位机构包括支撑杆、转动轴、限位轮和弹簧，所述限位轮套设在转动轴上，且限位轮能够围绕转动轴转动，所述转动轴的两端上分别固定有弹簧，所述弹簧上连接有支撑杆，所述支撑杆固定在限位管的内壁上。本发明专利技术的限位机构为在支撑杆与转动轴之间设置弹簧，当钻杆顶部出现受力不均匀时，钻杆顶部能够产生一定程度的位移以卸除部分应力，避免应力集中从而导致钻杆损坏，当应力消除后，弹簧有助于钻杆重新复位；另外，弹性的硬度使得钻杆的偏移量不会过大。

【技术实现步骤摘要】
一种用于石油开采的辅助设备
本专利技术涉及石油开采领域，具体涉及一种用于石油开采的辅助设备。
技术介绍
钻杆是一种尾部带有缧纹的钢管，分为方钻杆、钻杆和加重钻杆三类，钻杆主要用于连接钻机地表设备和位于钻井底端钻磨设备或底孔装置，以及将钻探泥浆运送到钻头，并与钻头一起提高、降低或旋转底孔装置。钻杆必须能够承受巨大的内外压、扭曲、弯曲和振动。在油气的开采和提炼过程中，钻杆可以多次使用。钻杆的长度通常为九米，在开采过程中，对于地质较硬或者地形较复杂的地区，例如部分偏远山区，钻杆在下探过程中由于各处受力不均容易出现倾斜，而由于钻杆长度较长，顶部的一点偏移将造成钻杆底部的偏移，不仅钻井困难，而且钻杆容易损坏。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于石油开采的辅助设备，以解决现有技术中钻杆在下探过程中由于地质较硬或者地形较复杂所产生的钻杆下探困难，下探位置出现倾斜等问题。本专利技术通过下述技术方案实现：一种用于石油开采的辅助设备，包括底座，所述底座上设置有限位管，所述限位管的内壁上设置有至少三个限位机构，所述至少三个限位机构沿限位管的周向均匀分布；所述限位机构包括支撑杆、转动轴、限位轮和弹簧，所述限位轮套设在转动轴上，且限位轮能够围绕转动轴转动，所述转动轴的两端上分别固定有弹簧，所述弹簧上连接有支撑杆，所述支撑杆固定在限位管的内壁上。现有技术中，钻杆的长度通常为九米，而钻杆通常较细，因此，在地质较硬或者地形较复杂的山区开展勘探开采工艺时，钻杆的下探并不容易。这种不容易所产生的直接效果就是，钻杆垂直下探过程困难，下探过程中容易出现卡顿，并且易出现倾斜。钻杆为长圆柱状结构，其顶部的轻微倾斜将导致底部的严重偏差，进而造成钻杆无法垂直下探，且倾斜的钻杆受力不均又再次造成钻杆的损坏。为了解决上述问题，本申请在现有技术的底座上安装限位管，限位管的内径稍大于钻杆的外径，限位管实际类似于现有技术中的保护筒，但与保护筒不同的是，限位管不仅起到保护钻杆、提高安全性的作用，同时还能够起到定位钻杆顶部，防止钻杆在钻探过程中倾斜，以及有利于钻杆往下移动的作用。具体地，本申请的基础方案为在限位管的内壁上，沿限位管的周向均匀设置有至少三个限位机构。限位机构共同构成对钻杆的限位区域。例如，当有三个限位机构时，相邻两个限位机构之间的夹角为120°，当有四个限位机构时，相邻两个限位机构之间的夹角为90°。进一步地，限位机构包括支撑杆、转动轴和限位轮三个部件，限位轮套设在转动轴上并能够围绕转动轴转动，转动轴的两端上分别固定有支撑杆，支撑杆固定在限位管的内壁上。本申请中，若无明确限定，零部件之间所采用的固定方式可以是可拆卸的固定方式，也可以是不可拆卸的固定方式。优选地，支撑杆与转动轴、以及支撑杆与限位管的为可拆卸的固定方式，例如螺纹连接。本申请的原理为：钻杆在下探过程中，各限位机构的限位轮的侧面均与钻杆接触，起到对钻杆的夹持限位作用，避免钻杆的顶部产生倾斜，从而确保钻杆在下探过程中整体保持竖直，从而避免钻杆受力不均匀造成的容易损坏的问题。同时，限位轮对钻杆的外壁产生滚动摩擦，大大减小了限位机构与钻杆之间的摩擦力，在确保夹持作用的前提下，更有利于钻杆向下移动，很好地解决了地质较硬地区的钻杆下探困难的问题。在实践过程中，在地质更硬的情况下，限位机构的硬支撑作用虽然能够确保钻杆整体竖直，但有时由于局部受力过大，可能会造成限位机构损坏，或者钻杆壁面刮擦，降低钻杆的安全性。为了解决该问题，本申请提供了一种更优选的设置方案。主要思路为将限位机构的硬支撑更改为半硬支撑。具体地，所述半硬支撑为在支撑杆与转动轴之间设置弹簧，弹簧具有一定的弹性，同时具有一定的硬度。因此，当钻杆顶部出现受力不均匀时，钻杆顶部能够产生一定程度的位移以卸除部分应力，避免应力集中从而导致钻杆损坏，当应力消除后，弹簧有助于钻杆重新复位；另外，弹性的硬度使得钻杆的偏移量不会过大，优选地，使用张紧弹簧。在使用时，如果产生钻杆顶部偏移应注意在重新调整钻杆的位置之前停止下探。进一步优选地，在限位轮与钻杆接触的侧面上设置有应变片，应变片为现有技术，应变片与应变测试仪电连接，通过应变测试仪能够实时观察各限位机构的限位轮上的应力情况，便于工作人员实时调整钻杆的位置。作为半硬支撑的一种优选实施方式，还包括固定头，所述弹簧通过固定头与转动轴连接。优选地，固定头与转动轴之间的连接方式为螺纹连接。作为半硬支撑的另一种优选实施方式，所述弹簧直接与限位管的内壁连接。该设计能够使转动轴产生一定的偏移，从而在钻杆应力过大时，限位轮能够产生较大程度的偏移以卸除部分挤压力，起到保护限位轮的作用。进一步地，所述弹簧为张紧弹簧。进一步地，所述限位机构的个数为4个。进一步地，所述支撑杆的材料为铝合金。本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：1、本专利技术使得钻杆在下探过程中，各限位机构的限位轮的侧面均与钻杆接触，起到对钻杆的夹持限位作用，避免钻杆的顶部产生倾斜，从而确保钻杆在下探过程中整体保持竖直，从而避免钻杆受力不均匀造成的容易损坏的问题；2、本专利技术的限位轮对钻杆的外壁产生滚动摩擦，大大减小了限位机构与钻杆之间的摩擦力，在确保夹持作用的前提下，更有利于钻杆向下移动，很好地解决了地质较硬地区的钻杆下探困难的问题；3、本专利技术的限位机构为半硬支撑，所述半硬支撑为在支撑杆与转动轴之间设置弹簧，弹簧具有一定的弹性，同时具有一定的硬度；因此，当钻杆顶部出现受力不均匀时，钻杆顶部能够产生一定程度的位移以卸除部分应力，避免应力集中从而导致钻杆损坏，当应力消除后，弹簧有助于钻杆重新复位；另外，弹性的硬度使得钻杆的偏移量不会过大。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为本专利技术具体实施例的结构示意图；图2为本专利技术具体实施例中限位机构的结构示意图。附图中标记及对应的零部件名称：1-底座，2-限位管，3-限位机构，31-支撑杆，32-转动轴，33-限位轮，34-弹簧，4-钻杆。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。实施例1：如图1与图2所示的一种用于石油开采的辅助设备，包括底座1，所述底座1上设置有限位管2，所述限位管2的内壁上设置有至少三个限位机构3，所述至少三个限位机构3沿限位管2的周向均匀分布；所述限位机构3包括支撑杆31、转动轴32、限位轮33和弹簧34，所述限位轮33套设在转动轴32上，且限位轮33能够围绕转动轴32转动，所述转动轴32的两端上分别固定有弹簧34，所述弹簧34上连接有支撑杆31，所述支撑杆31固定在限位管2的内壁上。该装置的使用方式包括以下步骤：(A)在底座1上安装限位管2；(B)在限位管2的内壁上螺纹连接至少三个限位机构3，确保各限位机构3的牢固性；(C)之后保持钻杆4竖直，将钻杆4放入各限位机构3所构成的限位区域内，限位机构3的限位轮33与钻杆4的外壁接触；(D)下探钻杆4。本专利技术使得钻杆在下探过程中，各限位机构的限位轮的侧面均与钻杆接触，起到对钻杆的夹持限位作用，避免钻杆的顶部产生倾斜，从而确保本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于石油开采的辅助设备，包括底座(1)，其特征在于，所述底座(1)上设置有限位管(2)，所述限位管(2)的内壁上设置有至少三个限位机构(3)，所述至少三个限位机构(3)沿限位管(2)的周向均匀分布；所述限位机构(3)包括支撑杆(31)、转动轴(32)、限位轮(33)和弹簧(34)，所述限位轮(33)套设在转动轴(32)上，且限位轮(33)能够围绕转动轴(32)转动，所述转动轴(32)的两端上分别固定有弹簧(34)，所述弹簧(34)上连接有支撑杆(31)，所述支撑杆(31)固定在限位管(2)的内壁上。

【技术特征摘要】
1.一种用于石油开采的辅助设备，包括底座(1)，其特征在于，所述底座(1)上设置有限位管(2)，所述限位管(2)的内壁上设置有至少三个限位机构(3)，所述至少三个限位机构(3)沿限位管(2)的周向均匀分布；所述限位机构(3)包括支撑杆(31)、转动轴(32)、限位轮(33)和弹簧(34)，所述限位轮(33)套设在转动轴(32)上，且限位轮(33)能够围绕转动轴(32)转动，所述转动轴(32)的两端上分别固定有弹簧(34)，所述弹簧(34)上连接有支撑杆(31)，所述支撑杆(31)固定在限位管(2)的内壁上。2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺昶明，
申请(专利权)人：成都高峰石油机械有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51