钻井钢丝绳双稳式排绳系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种钻井钢丝绳双稳式排绳系统，包括高位排绳器和低位排绳器，高位排绳器安装在井架的中部，低位排绳器安装在底座上部及绞车滚筒上方，钻井钢丝绳固定端连接在死绳固定器上，另一端经天车缠绕在绞车的滚筒上，从天车到绞车滚筒之间的钻井钢丝绳依次穿过高位排绳器和低位排绳器。本实用新型专利技术的装置，在一个钻机系统中，将绞车排绳器的数量由一个设计为至少两个，并且按照不同结构钻机形式和使用要求，合理布置排绳器位置，最大程度减小甚至消除钻井钢丝绳的摆动量，增加钻井钢丝绳工作的稳定性并保证其在绞车滚筒上排列有序，防止绞车滚筒乱绳、确保钻机钢丝绳工作缠绳整齐。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于机械设备
，涉及一种钻井钢丝绳双稳式排绳系统。
技术介绍
石油钻机钻井钢丝绳在绞车滚筒上工作时出现乱绳(排列不整齐)问题长期困扰着钻井工作的正常进行。乱绳问题不仅影响钻井工作效率、绞车性能，而且直接影响钢丝绳的寿命，并随时可能对设备和人身安全带来威胁。为此，认真研究和解决好钻井钢丝绳缠绳问题已是迫在眉睫。当前，石油钻机钻井排绳设备普遍采用在钻井绞车上方安装一个排绳器的形式，这种结构存在以下缺点：1)由于井架高度的影响，往往引起钢丝绳长距离产生摆动、振动，此时，仅靠绞车上方距离较近的单排绳器无法起到稳绳排绳效果。2)受钻井绞车安装位置到钻井井口距离的影响，尤其对于低位安装绞车来说，通常绞车距离井口位置较远，使得钢丝绳垂直偏角较大，钢丝绳自身的重力致使钢丝绳中间部位下垂度增加，其造成钢丝绳工作时的摆动量和偏角显著增大，仅靠单排绳器是不能够完全起到排绳作用，绞车极易发生滚筒乱绳。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种钻井钢丝绳双稳式排绳系统，解决了现有技术中存在钻井绞车缠绳乱绳的问题。本技术所采用的技术方案是，一种钻井钢丝绳双稳式排绳系统，包括高位排绳器和低位排绳器，高位排绳器安装在井架的中部，低位排绳器安装在底座上部及绞车滚筒上方，钻井钢丝绳固定端连接在死绳固定器上，另一端经天车缠绕在绞车的滚筒上，从天车到绞车滚筒之间的钻井钢丝绳依次穿过高位排绳器和低位排绳器。本技术的钻井钢丝绳双稳式排绳系统，其特征还在于：高位排绳器的结构是，包括两个对称设置的固定座，每个固定座连接有一个单轮滑车，绕过两个单轮滑车的悬挂钢丝绳端头共同连接有连接架，连接架固定安装在导绳组支架上，导绳组支架上沿走绳路线的前后两端设置有至少两组滚轮总成。导绳组支架中部还安装有第三对滚轮总成，第三对滚轮总成与两端的滚轮总成垂直设置。低位排绳器的结构是：包括导向套总成，在导向套总成中穿有两个横向平行光杠，每个横向平行光杠的两端均通过两端支架固定在绞车或井架上，在导向套总成中另外穿有两个纵向平行光杠，该两个纵向平行光杠上分别套装有一个滑轮，该对滑轮外圆上的绳槽相对，一起组成一个导轮组。本技术的有益效果是，采用双排绳联合工作方式，高位排绳器安装在井架中部位置，其主要功能是在钢丝绳工作时起到稳绳的效果，低位排绳器安装于钻井绞车上部，其主要功能是起到排绳的作用。两个排绳器一起联合工作，可满足正常钻井工况下稳绳排绳的效果，确保钻井钢丝绳正常工作时在绞车滚筒上整齐缠绳。结构简单、操作方便、适应各种陆地、海洋石油钻机形式，能够有效改善钻井钢丝绳的工作状态、提高钢丝绳在绞车滚筒的排列质量。与现有技术相比具有以下效果和特点：1)能够有效控制钻井钢丝绳在工作时的摆动量，提高钢丝绳排绳质量。2)可以有效防止钢丝绳自重带来的中部下垂及由此产生的钢丝绳与竖直方向上夹角的增加，确保钻井钢丝绳在直线状态下工作。3)两个排绳器可采用同一结构形式，在工作中可达到互换目的，同时可形成备份。如果一个排绳器出现故障，利用另一个排绳器也可继续实现正常钻井。4)该结构通用性强，可根据不同结构的钻机，选择采用双排绳器或多排绳器形式。5)可延长钻井钢丝绳的寿命，降低钻井成本，同时确保钻井的安全性。附图说明图1是本技术在井架上的的安装位置示意图；图2是本技术实施例1的结构示意图；图3是本技术实施例2的结构示意图。图中，1.高位排绳器，2.低位排绳器，3.绞车，4.底座，5.死绳固定器，6.钻井钢丝绳，7.井架，8.天车，11.固定座，12.单轮滑车，13.悬挂钢丝绳，14.连接架，15.滚轮总成，16.导绳组支架，21.两端支架，22.横向平行光杠，23.导向套总成，24.纵向平行光杠，25.导轮组。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。参照图1，本技术的结构是，包括高位排绳器1和低位排绳器2，高位排绳器1安装在井架7的中部，低位排绳器2安装在底座4上部及绞车3滚筒上方，钻井钢丝绳6固定端连接在死绳固定器5上，另一端经天车8缠绕在绞车3的滚筒上，从天车8到绞车3滚筒之间的钻井钢丝绳6依次穿过高位排绳器1和低位排绳器2。绞车3滚筒缠绕钢丝绳时，高位排绳器1对钻井钢丝绳6中间处的较大摆动幅度加以限制，主要起到稳绳作用；低位排绳器2对接近绞车滚筒处钻井钢丝绳6较小摆动幅度加以约束，同时起到排绳作用。高位排绳器1、低位排绳器2的位置和数量根据钻机结构形式及绞车现场的排绳状况而做适时调整，合理布置。高位排绳器1与低位排绳器2的结构可以设置为一致或采用不同结构，还可以通过主动排绳器或其他形式的排绳器或稳绳器等替换。参照图2，高位排绳器1(实施例1)的结构是，包括两个对称设置的固定座11，每个固定座11连接有一个单轮滑车12，两个单轮滑车12绕过的悬挂钢丝绳13端头缸体连接有连接架14，连接架14固定安装在导绳组支架16上，导绳组支架16上(沿走绳路线的前后两端)设置有至少两组滚轮总成15；同时在导绳组支架16中部还安装有第三对滚轮总成15，第三对滚轮总成15与两端的滚轮总成15垂直设置(以便从纵向及横向两个方向协同夹紧钻井钢丝绳6)。实施例1排绳器的工作原理是：两个固定座11通过连接件紧固在钻机井架或底座的两侧，单轮滑车12与固定座11钩环连接，悬挂钢丝绳13一端连接并拉紧连接架14的一端，悬挂钢丝绳13的另一端绕过两个单轮滑车12与连接架14的另一端连接并拉紧，两对滚轮总成15分别安装在导绳组支架16的两端，连接架14焊接在导绳组支架16的中部。导绳组支架16为组焊结构件，每对滚轮总成51含两个滑轮，滑轮采用耐磨金属材料制作。该排绳器工作时，钻井钢丝绳6穿过三对滚轮总称5，同时，钻井钢丝绳6通过三对滚轮总称5带动连接架4在两组单轮滑车2之间左右自由滑动，排绳目的即可达到。参照图3，低位排绳器2(实施例2)的结构是：包括导向套总成23，在导向套总成23中穿有两个横向平行光杠22，每个横向平行光杠22的两端均通过两端支架21固定在绞车或井架上，在导向套总成23中另外穿有两个纵向平行光杠24，该两个纵向平行光杠24上分别套装有一个滑轮，该对滑轮外圆上的绳槽相对，一起组成一个导轮组25。实施例2排绳器的工作原理是：两端支架21固定在绞车或井架上的两端，两端支架21之间连接有两根横向光杠22，导向套总成23与横向平行光杠22滑动接触，导向套总成23可沿横向平行光杠22水平方向自由移动；两根纵向平行光杠24固定在导向套总成23上，导轮组25与纵向平行光杠24之间滑动接触，导轮组25的一对滑轮一起沿纵向平行光杠24自由移动。该排绳器工作时，钻井钢丝绳6穿过导轮组25的一对滑轮绳槽，钻井钢丝绳6带动导轮组25可在两根纵向平行光杠24上自由滑动，同时，钻井钢丝绳6还通过导轮组25、纵向平行光杠24带动导向套总成23在两根横向平行光杠22上自由滑动，实现两个方向的自由移动，排绳目的即可达到。本技术的双稳式排绳系统，在一个钻机系统中，将绞车排绳器的数量由一个设计为至少两个，并且按照不同结构钻机形式和使用要求，合理布置排绳器位置，最大程度减小甚至消除钻井钢丝绳的摆动量，增加钻井钢丝绳工作的稳定性并保证其在绞车滚筒上排列有序，彻底解决本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钻井钢丝绳双稳式排绳系统，其特征在于：包括高位排绳器(1)和低位排绳器(2)，高位排绳器(1)安装在井架(7)的中部，低位排绳器(2)安装在底座(4)上部及绞车(3)滚筒上方，钻井钢丝绳(6)固定端连接在死绳固定器(5)上，另一端经天车(8)缠绕在绞车(3)的滚筒上，从天车(8)到绞车(3)滚筒之间的钻井钢丝绳(6)依次穿过高位排绳器(1)和低位排绳器(2)。

【技术特征摘要】
1.一种钻井钢丝绳双稳式排绳系统，其特征在于：包括高位排绳器(1)和低位排绳器(2)，高位排绳器(1)安装在井架(7)的中部，低位排绳器(2)安装在底座(4)上部及绞车(3)滚筒上方，钻井钢丝绳(6)固定端连接在死绳固定器(5)上，另一端经天车(8)缠绕在绞车(3)的滚筒上，从天车(8)到绞车(3)滚筒之间的钻井钢丝绳(6)依次穿过高位排绳器(1)和低位排绳器(2)。2.根据权利要求1所述的钻井钢丝绳双稳式排绳系统，其特征在于：所述的高位排绳器(1)的结构是，包括两个对称设置的固定座(11)，每个固定座(11)连接有一个单轮滑车(12)，绕过两个单轮滑车(12)的悬挂钢丝绳(13)端头共同连接有连接架(14)，连接架(14)固定安装在导绳组支架(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王定亚，王耀华，王璐，杜明贤，严亮，
申请(专利权)人：宝鸡石油机械有限责任公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61