一种钻机管柱自动化处理系统技术方案

本发明专利技术涉及一种钻机管柱自动化处理系统，包括底座、井架、天车、顶驱、液压吊卡、智能钻井机器人、钻台面机械手、动力钻杆盒、起升式动力猫道、动力钻杆盒、轨道式铁钻工和伸缩臂式铁钻工，天车、顶驱与液压吊卡配合钻机起下钻，在井架上设有钢结构导轨，智能钻井机器人通过四组滚轮与钢结构导轨作滑动连接，底座的钻台面上设有轨道，钻台面机械手与轨道作滑动连接，动力钻杆盒与起升式动力猫道配合传输管柱，轨道式铁钻工通过齿轮和齿条与底座的钻台面作可移动式连接，伸缩臂式铁钻工固定在底座的钻台面的一侧。本发明专利技术的一种新型的钻机管柱自动化处理系统可以大幅提高管柱处理效率，同时设备自动化程度高，减少了人力成本，降低了相关安全隐患。安全隐患。安全隐患。

【技术实现步骤摘要】
一种钻机管柱自动化处理系统


[0001]本专利技术涉及油气钻探设备领域，具体涉及一种钻机管柱自动化处理系统。

技术介绍

[0002]在石油钻井作业中，需要不断地进行管柱处理工作。传统钻机处理管柱的过程中，猫道将管柱输送至钻台面，抓取设备抓取管柱，交给拆接设备进行拆接，再交给二层台排管机进行排放，在此过程中，需要的相关设备较多，需要大量的相关操作人员配合，且各个工作过程运行效率低，无法做到对所有型号管柱进行高效处理，无法达到自动化要求，在工作过程中存在不少安全隐患。

技术实现思路

[0003]为解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供了一种钻机管柱自动化处理系统，可大幅提高管柱处理效率。
[0004]为达到上述目的，本专利技术的技术解决方案如下:
[0005]一种钻机管柱自动化处理系统，包括底座、井架、天车、顶驱、液压吊卡、智能钻井机器人、钻台面机械手、动力钻杆盒、起升式动力猫道、动力钻杆盒、轨道式铁钻工和伸缩臂式铁钻工，天车、顶驱与液压吊卡配合钻机起下钻，在井架上设有钢结构导轨，智能钻井机器人通过四组滚轮与钢结构导轨作滑动连接，底座的钻台面上设有轨道，钻台面机械手与轨道作滑动连接，动力钻杆盒与起升式动力猫道配合传输管柱，轨道式铁钻工通过齿轮和齿条与底座的钻台面作可移动式连接，伸缩臂式铁钻工固定在底座的有钻台面的一侧。
[0006]作为优选的技术方案，智能钻井机器人包括滑车架、主臂、回转基座、副臂、钳头和若干电动缸，滑车架通过四组滚轮与钢结构导轨作滑动连接，主臂的上端与滑车架通过销轴连接，主臂与滑车架之间的电动缸与主臂传动连接，回转基座与主臂下端连接，主臂与回转基座之间的电动缸与回转基座传动连接，副臂上端通过螺栓与回转基座固定连接，副臂下端与钳头连接。
[0007]作为优选的技术方案，钻台面机械手包括回转装置、大臂、小臂、第一关节、第二关节、夹持钳和电驱动装置，回转装置与底座上的轨道滑动连接，大臂与回转装置、小臂与大臂、第一关节与小臂、第二关节与第一关节、第一关节与夹持钳之间都通过回转支承连接。
[0008]作为优选的技术方案，起升式动力猫道包括猫道底座、起升梁、起升油缸、立柱和夹钳，猫道底座的左右两侧对称安装有四组踢腿，踢腿通过与猫道底座之间的液压油缸驱动以踢取动力钻杆盒内的钻具，钻具到达立柱上夹钳内的指定位置，起升梁的一端通过销轴安装在猫道底座上，立柱通过回转支承与起升梁的另一端连接，立柱在液压马达的驱动下绕自身中轴线回转，两组夹钳通过齿轮齿条啮合连接在立柱上，两组夹钳在相关液压马达驱动下沿着立柱中轴线移动，同时两组夹钳内置的液压油缸驱动钳牙开合夹持钻具。
[0009]作为优选的技术方案，动力钻杆盒内设有四层空间，存储在四层空间内的管柱通过动力钻杆盒输送至起升式动力猫道的踢腿上。
[0010]作为优选的技术方案，天车、顶驱、液压吊卡、智能钻井机器人、钻台面机械手、动力钻杆盒、起升式动力猫道、动力钻杆盒、轨道式铁钻工和伸缩臂式铁钻工上均装有角度及位移传感器。
[0011]作为优选的技术方案，钻机管柱自动化处理系统安装有计算机视觉模块。
[0012]作为优选的技术方案，钻机管柱自动化处理系统有司钻房控制、远程控制、以及离线自动作业三种工作模式。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0014]本专利技术针的一种新型的钻机管柱自动化处理系统将动力钻杆盒、起升式动力猫道、智能钻井机器人、钻台面机械手、顶驱、轨道式铁钻工、伸缩臂式铁钻工等自动化设备集成于一体，让系统中的各部分紧密配合工作，在管柱输送、抓取，对接、排放等工况中高效运作，可大幅提高管柱处理效率，同时设备自动化程度高，操作便捷安全，需要的辅助人员少，操作模式多样，大大减少了人力成本，降低了相关安全隐患，系统运用现代化视觉系统和传感器系统，可自动识别工况并自动作业，采用智能化人机交互方案，使各个设备的运行情况实时呈现在电子监测设备上，智能化程度高。
附图说明
[0015]图1为本专利技术的一种钻机管柱自动化处理系统的三维示意图；
[0016]图2为本专利技术的一种钻机管柱自动化处理系统中的智能钻井机器人的三维示意图；
[0017]图3为本专利技术的一种钻机管柱自动化处理系统中的起升式动力猫道的三维示意图；
[0018]图4为本专利技术的一种钻机管柱自动化处理系统中的钻台面机械手的三维示意图；
[0019]图5为本专利技术的一种钻机管柱自动化处理系统中的起升式猫道举升管柱的示意图；
[0020]图6为本专利技术的一种钻机管柱自动化处理系统中的智能钻井机器人抓取猫道管柱的示意图。
[0021]图7为本专利技术的一种钻机管柱自动化处理系统中的智能钻井机器人将管柱放入鼠洞的示意图。
[0022]图8为本专利技术的一种钻机管柱自动化处理系统接立根示意图。
[0023]图9为本专利技术的一种钻机管柱自动化处理系统中的智能钻井机器人排放立根的示意图。
[0024]图10为本专利技术的一种钻机管柱自动化处理系统中的钻台面机械手配合排放立根的示意图。
[0025]图11为本专利技术的一种钻机管柱自动化处理系统向顶驱送立根的示意图。
[0026]图12为本专利技术的一种钻机管柱自动化处理系统中井口处对接钻具的示意图
[0027]图中：11.底座；12.动力钻杆盒；13.井架；14.轨道式铁钻工；15.伸缩臂式铁钻工；16.天车；17.顶驱；18.液压吊卡；19.管柱；20.新抓取的管柱；21.起升式动力猫道；22.夹钳；23.猫道底座；24.踢腿；25.起升梁；26.起升油缸；27.立柱；30.扶正钳；31.智能钻井机器人；32.滚轮；33.滑车架；34.主臂；35.回转基座；36.副臂；37.钳头；38.钢结构导轨；41.
钻台面机械手；42.夹持钳；43.轨道；44.回转装置；45.大臂；46.小臂；47.第一关节；48.第二关节；50.鼠洞；61.立根；62.指梁；63.井眼中心。
具体实施方式
[0028]下面结合具体实施方式对本专利技术的技术方案进行进一步的描述：
[0029]如图1所示，一种钻机管柱自动化处理系统，包括底座11、井架13、天车16、顶驱17、液压吊卡18、智能钻井机器人31、钻台面机械手41、动力钻杆盒12、起升式动力猫道21、动力钻杆盒12、轨道式铁钻工14和伸缩臂式铁钻工15，天车16、顶驱17与液压吊卡18配合钻机起下钻，井架13上设有钢结构导轨38，智能钻井机器人31通过四组滚轮32与钢结构导轨38作滑动连接，在底座11的钻台面上设有轨道43，钻台面机械手41与轨道43作滑动连接，动力钻杆盒12与起升式动力猫道21配合传输管柱19，轨道式铁钻工14通过齿轮和齿条与底座11的钻台面作可移动式连接，伸缩臂式铁钻工15固定在底座11的有钻台面的一侧。底座11和井架13是整个钻机管柱自动化处理系统的承载和安装基础，智能钻井机器人31与钻台面机械手41配合处理管柱19；动力钻杆盒12用于储存管柱1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钻机管柱自动化处理系统，其特征在于，包括底座、井架、天车、顶驱、液压吊卡、智能钻井机器人、钻台面机械手、动力钻杆盒、起升式动力猫道、动力钻杆盒、轨道式铁钻工和伸缩臂式铁钻工，所述天车、顶驱与液压吊卡配合钻机起下钻，在所述井架上设有钢结构导轨，所述智能钻井机器人通过四组滚轮与所述钢结构导轨作滑动连接，所述底座的钻台面上设有轨道，所述钻台面机械手与所述轨道作滑动连接，所述动力钻杆盒与所述起升式动力猫道配合传输管柱，所述轨道式铁钻工通过齿轮和齿条与所述底座的钻台面作可移动式连接，所述伸缩臂式铁钻工固定在所述底座的有钻台面的一侧。2.根据权利要求1所述的一种钻机管柱自动化处理系统，其特征在于，所述智能钻井机器人包括滑车架、主臂、回转基座、副臂、钳头和若干电动缸，所述滑车架通过四组滚轮与所述钢结构导轨作滑动连接，所述主臂的上端与滑车架通过销轴连接，所述主臂与滑车架之间的电动缸与所述主臂传动连接，所述回转基座与主臂下端连接，所述主臂与回转基座之间的电动缸与所述回转基座传动连接，所述副臂上端通过螺栓与所述回转基座固定连接，所述副臂下端与所述钳头连接。3.根据权利要求1所述的一种钻机管柱自动化处理系统，其特征在于，所述钻台面机械手包括回转装置、大臂、小臂、第一关节、第二关节、夹持钳和电驱动装置，所述回转装置与底座上的轨道作滑动连接，大臂与回转装置、小臂与大臂、第一关节与小臂、第二关节与第一关节、第一关...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝山波，喻淑建，蔡宇蒙，张波，丁亮，张雪蛟，郑杰，李静，刘心钢，闫振来，余永振，熊涛，
申请(专利权)人：中曼石油天然气集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：