一种钻井管子处理工作站制造技术

本申请提供了一种钻井管子处理工作站，钻井管子处理工作站包括基础轨道框架、垂直升降架、主平台、轨道钳、抓取钳、液压缸和缓冲装置，所述基础轨道框架安装在井架上，所述垂直升降架可升降的安装在所述基础轨道框架上，所述主平台安装在所述垂直升降架上，所述轨道钳安装在所述主平台的下端面上并可沿所述主平台的侧面滑动，所述抓取钳通过伸缩臂安装在所述主平台上，所述液压缸分别与所述基础轨道框架和所述垂直升降架相连，所述缓冲装置安装在所述主平台远离所述垂直升降架的一端。该钻井管子处理工作站可有效替代人工运送管子，且适于应用于尺寸较小的空间。

A drilling pipe processing workstation

【技术实现步骤摘要】
一种钻井管子处理工作站
本申请涉及但不限于海上钻井平台设备领域，特别是一种钻井管子处理工作站。
技术介绍
钻井平台在钻井及起下钻过程中，需要不断地将工作管从指梁取出并移至井口；目前传统的起下钻操作方式需要人员与工作管接触操作，将工作管按照顺序摆放或者下入井中。目前这种方式存在以下问题：一是每起或下一柱工作管，井架工就要跨越操作台与指梁之间的空档，操作台距离地面26米高，跨越的间隙在50厘米左右，高空操作有很大风险。二是工作管的取、放动作需人工利用细钢丝绳捆绑工作管后，再操作气动绞车将工作管摆放到位，一旦工作管倾倒，工作管连带钢丝绳运动，十分容易造成事故。井架工是钻机上最危险的工作之一，工作强度大，生产效率低。现有管子处理机虽然能实现管子处理的自动化，但是对井架空间、强度，钻台布局有较高要求，不能应用于尺寸较小的船型，人工二层台也很难进行现有产品的升级改造。
技术实现思路
本申请提供了一种钻井管子处理工作站，可有效替代人工运送管子，且适于应用于尺寸较小的空间。本申请提供了一种钻井管子处理工作站，工作站包括基础轨道框架、垂直升降架、主平台、轨道钳、抓取钳、液压缸和缓冲装置，所述基础轨道框架安装在井架上，所述垂直升降架可升降的安装在所述基础轨道框架上，所述主平台安装在所述垂直升降架上，所述轨道钳安装在所述主平台的下端面上并可沿所述主平台的侧面滑动，所述抓取钳通过伸缩臂安装在所述主平台上，所述液压缸分别与所述基础轨道框架和所述垂直升降架相连，所述缓冲装置安装在所述主平台远离所述垂直升降架的一端。相比于现有技术，本申请具有以下有益效果：本申请提供的钻井管子处理工作站，通过抓取钳和轨道钳交接抓取管子进行输送，从而代替人工搬运，减轻了操作人员的劳动强度，提高了管子处理工作的效率和安全性。设置在主平台前端的缓冲装置，可有效缓冲轨道钳与后续抓取机构(夹持机构)交接工作管时产生的巨大冲击，缓冲装置对轨道钳及主平台等起到了良好的保护作用。此外，本申请提供的钻井管子处理工作站结构相对简单，可应用于尺寸相对较小的空间(例如：尺寸较小的船型)，应用范围广泛，且工作可靠性高，使用寿命长，大大提高了该钻井管子处理工作站的实用性。本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述。附图说明附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。图1为本申请实施例所述的钻井管子处理工作站的结构示意图；图2为本申请实施例所述的钻井管子处理工作站的工作状态示意图一；图3为本申请实施例所述的钻井管子处理工作站的工作状态示意图二；图4为本申请实施例所述的钻井管子处理工作站的工作状态示意图三；图5为本申请实施例所述的钻井管子处理工作站的工作状态示意图四；图6为本申请实施例所述的钻井管子处理工作站的工作状态示意图五；图7为本申请实施例所述的钻井管子处理工作站的工作状态示意图六；图8为本申请实施例所述的钻井管子处理工作站的工作状态示意图七；图示说明：1-基础轨道框架，2-垂直升降架，3-主平台，31-安全护栏，4-轨道钳，5-抓取钳，6-伸缩臂，7-缓冲装置，8-双目视觉传感器，9-压力传感器，91-传感器处理终端，10-液压缸，11-维修平台，12-维修梯。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。目前钻井平台较多采用人工方式进行管子处理，不但工作强度高，而且工作风险高。常见的自动化管子处理设备一般为新平台建造而设计，适用范围狭窄，无法应用于传统人工管子处理工作站的升级改造；且现有的管子处理设备均为一个机械手完成抓取操作，安全性差且效率较低。目前急需一种能有广泛适应性的新型管子处理工作站来替代传统人工操作。本申请实施例提供了一种钻井管子处理工作站，如图1至图8所示，工作站包括基础轨道框架1、垂直升降架2、主平台3、轨道钳4、抓取钳5、液压缸10和缓冲装置7，基础轨道框架1安装在井架上，垂直升降架2可升降的安装在基础轨道框架1上，主平台3安装在垂直升降架2上，轨道钳4安装在主平台3的下端面上并可沿主平台3的侧面滑动，抓取钳5通过伸缩臂6安装在主平台3上，液压缸10分别与基础轨道框架1和垂直升降架2相连，缓冲装置7安装在主平台3远离垂直升降架2的一端。基础轨道框架1是整个管子处理工作站的主框架基础，直接安装在井架上，垂直升降架2可上下移动(升降)的安装在基础轨道框架1上，为其他结构提供支撑。液压缸10为垂直升降架2移动提供动力，将垂直升降架2及主平台3调整至合适高度。伸缩臂6与主平台3的连接点(可滑动的连接点)设置在主平台3的底部，伸缩臂6带动抓取钳5做直线运动，伸缩臂6可带动抓取钳5沿X方向移动以及沿Y方向移动(即：沿平行于主平台3长度的方向以及垂直于主平台3长度的方向)。轨道钳4与主平台3的连接点设置在主平台3的底部，以保证连接处的强度；当然，轨道钳4也可直接设置在主平台3的侧面。轨道钳4可沿主平台3的三个侧面滑动(即除主平台3与垂直升降架2相连的一侧外)。当输送管子时，伸缩臂6控制抓取钳5前进至预定位置，抓取钳5将管子抓住，伸缩臂6逐渐回收至主平台3边缘，将管子由抓取钳5移交给轨道钳4，轨道钳4沿主平台3边缘滑动至主平台3前端，进行下一步操作(将管子移交给后续设备)。回收管子操作过程与上述过程相反。本申请实施例提供的钻井管子处理工作站，由抓取钳5抓取工作管，并将工作管交给轨道钳4，最终由轨道钳4在缓冲装置处将工作管交接给后续夹持机构，由轨道钳4承受管子交接时产生的冲击并由缓冲装置7进行缓冲，避免了传统管子处理设备中一个机械手在抓取工作管后，由机械手直接完成管子交接而承受冲击导致机械手损坏的情况，本申请实施例中的抓取钳5(和伸缩臂6)无需进行回转动作，伸缩臂6也不会承受工作管交接给后续夹持机构时产生的冲击，提高了设备整体的安全性和使用寿命。在一示例性实施例中，如图1所示，缓冲装置包括可伸缩的支撑杆，支撑杆的自由端连接有挡板。主平台3的前端设置有缓冲装置7，用于缓冲轨道钳4与其他设备在交接管子时产生的冲击，保护轨道钳4及其他结构免受冲击影响。缓冲装置7可以包括可伸缩的支撑杆，支撑杆的一端通过弹簧(或其他弹性件)与主平台3前端相连，另一端(即自由端)连接有挡板，挡板在轨道钳4与抓取钳5在交接管子时抵住工作管，减小冲击。其中，支撑杆的数量可以为一个，也可以是多个。在主平台3四周设置有安全护栏31，以防止人员坠落，在主平台3靠近垂直升降架2的一侧，由于有垂直升降架2的遮挡，该侧可不设置护栏。在一示例性实施例中，如图1所示，基础轨道框架1包括两根平行设置的固定杆，固定杆上设置有轨道，垂直升降架2两端设置有滑块，滑块安装入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钻井管子处理工作站，其特征在于：包括基础轨道框架、垂直升降架、主平台、轨道钳、抓取钳、液压缸和缓冲装置，/n所述基础轨道框架安装在井架上，所述垂直升降架可升降的安装在所述基础轨道框架上，所述主平台安装在所述垂直升降架上，所述轨道钳安装在所述主平台的下端面上并可沿所述主平台的侧面滑动，所述抓取钳通过伸缩臂安装在所述主平台上，所述液压缸分别与所述基础轨道框架和所述垂直升降架相连，所述缓冲装置安装在所述主平台远离所述垂直升降架的一端。/n

【技术特征摘要】
1.一种钻井管子处理工作站，其特征在于：包括基础轨道框架、垂直升降架、主平台、轨道钳、抓取钳、液压缸和缓冲装置，
所述基础轨道框架安装在井架上，所述垂直升降架可升降的安装在所述基础轨道框架上，所述主平台安装在所述垂直升降架上，所述轨道钳安装在所述主平台的下端面上并可沿所述主平台的侧面滑动，所述抓取钳通过伸缩臂安装在所述主平台上，所述液压缸分别与所述基础轨道框架和所述垂直升降架相连，所述缓冲装置安装在所述主平台远离所述垂直升降架的一端。


2.根据权利要求1所述的钻井管子处理工作站，其特征在于，所述缓冲装置包括可伸缩的支撑杆，所述支撑杆的自由端连接有挡板。


3.根据权利要求2所述的钻井管子处理工作站，其特征在于，所述支撑杆的数量为一个或多个。


4.根据权利要求1所述的钻井管子处理工作站，其特征在于，所述基础轨道框架包括两根平行设置的固定杆，所述固定杆上设置有轨道，所述垂直升降架两端设置有滑块，所述滑块安装入所述轨道中。


5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈霆，罗幼安，宋林松，孙晓博，李飞，冼敏元，邹付兵，蒋爱国，宋海鸿，陈鹏，杨蕤，刘巨川，张伟，杜汉宗，黄磊，韩佳，李卫岭，
申请(专利权)人：中国海洋石油集团有限公司，中海油田服务股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11