一种管子处理系统及处理方法技术方案

本发明专利技术公开了一种管子处理系统及处理方法，属于石油钻井装置技术领域；该系统包括机架，所述机架设置有连续运输机构，所述机架还设置有钻台，所述钻台上设置有机械手，所述钻台上还设置有游吊系统以及铁钻工，所述连续运输机构还设置有储管机构，所述储管机构与所述钻台匹配，所述机械手可抓取储存于储管机构上的钻具并将钻具输送至游吊系统；本发明专利技术的有效的改善了传统结构效率低，安全隐患高的问题，利用连续输送机构结合机械手具有输送功能的设计有效的提高了钻具处理的效率，从而提高设备单次循环在钻台面与管具堆场间运送或回放管具的数量，增加钻台面机械手功能和作用，消除因立根竖直存放在钻台面带来的安全隐患。除因立根竖直存放在钻台面带来的安全隐患。除因立根竖直存放在钻台面带来的安全隐患。

【技术实现步骤摘要】
一种管子处理系统及处理方法


[0001]本专利技术涉及一种管子处理系统及处理方法，属于石油钻井装置


技术介绍

[0002]自动化管子处理系统已广泛应用于石油钻井行业，其中推扶型管子处理系统主要包括动力猫道、钻台面机械手、动力二层台及其排管机、铁钻工。在起下钻过程中，动力猫道一次动作循环将单根管具从管子堆场运输到钻台面或从钻台面运送回管子堆场；游吊系统提升管具，钻台面机械手和排管机推扶管具，完成管具竖直状态在钻台面(立根盒区)与井口之间的移运；游吊系统提升管具、钻台面机械手扶正管具，铁钻工接卸扣，完成管具间的接和卸。
[0003]该种管子处理系统存在以下几个问题：1)动力猫道单次循环在钻台面和管具堆场间运送或回放的管具仅有一根或两根，数量少；以在先申请CN202010821294.X和CN202110401966.6作为说明，该结构的作为管具的输送，其为动力猫道作为单根的输送和吊装，该结构的输送效率相对较低；2)钻台面机械手占用台面较大空间，但仅起推扶作用；3)管具以立根形式竖直存储在钻台面(立根盒区)，存在安全隐患。

技术实现思路

[0004]本专利技术的专利技术目的在于：针对上述存在的问题，提供一种管子处理系统及处理方法，该系统具有连续输送钻具的效果，并结合机械手具有输送功能的设计有效的提高了钻具处理的效率，从而提高设备单次循环在钻台面与管具堆场间运送或回放管具的数量，增加钻台面机械手功能和作用，消除因立根竖直存放在钻台面带来的安全隐患。
[0005]本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]一种管子处理系统，包括作为载体的机架，所述机架设置有用于连续输送钻具的连续运输机构，所述机架还设置有钻台，所述钻台上设置有用于抓取钻具以及输送钻具的机械手，所述钻台上还设置有用于起吊钻具的游吊系统以及用于上扣/卸扣的铁钻工，所述连续运输机构还设置有可上下升降的储管机构，所述储管机构与所述钻台匹配，所述机械手可抓取储存于储管机构上的钻具并将钻具输送至游吊系统。
[0007]进一步的，所述连续运输机构包括至少两组链轮总成，所述链轮总成上设置有循环转动的链条，所述链条上固定设置有用于支撑钻具并用于钻具提升的托块。
[0008]进一步的，所述连续运输机构包括2组链轮总成以及设置于链轮总成上的链条，分别设置于所述链条上托块一对一匹配，所述钻管的两端部可分别放置于托块上。
[0009]进一步的，所述连续运输机构为竖直装配，所述机架的底部设置有管具堆场，所述连续运输机的底部与管具堆场匹配，所述连续运输机的顶部与储管机构匹配。
[0010]进一步的，所述储管机构包括至少2根用于支撑钻具的支腿，所述支腿的一端部可上下转动的设置于靠近链轮总成，所述支腿的另一端部设置有限位杆，所述支腿的下方还设置用于调整支腿高度的伸缩机构，所述支腿通过伸缩机构装配在机架上。
[0011]进一步的，所述伸缩机构包括伸缩缸，所述伸缩缸的一端部铰接于机架，伸缩缸的另一端部铰接于支腿的底部。
[0012]进一步的，所述伸缩机构还包括设置于支腿与机架之间用于加强支撑的支撑连杆，所述支撑连杆的一端部铰接于机架上，所述支腿的底部设置有连接块，所述连接块上设置有滑槽，所述支撑连杆的另一端部可转动的与滑槽装配。
[0013]进一步的，所述储管机构包括2根用于支撑钻具的支腿，通过连续运输机构运输上的钻具的两端部可分别放置于支腿上。
[0014]进一步的，所述机械手包括可多方向调节且可转动的机械臂以及设置于机械臂上可转动且可开启/闭合的机械爪，所述机械手臂装配于钻台上，所述机械爪上设置有用于夹持管具且可转动用于输送管具的滚子爪。
[0015]进一步的，在所述滚子爪内侧的顶部所在机械爪上还设置有用于辅助输送的内滚子；在滚子爪抓取管具后，管具的外侧面与内滚子接触；
[0016]所述机械爪上还设置有用于控制滚子爪张开/闭合的第一伸缩缸，所述滚子爪通过第一伸缩缸有效实现开启/闭合。
[0017]一种管子处理方法，包括以下步骤：
[0018]下钻工况时，连续运管机构的链轮总成带动链条做循环运动，不断将管具从管子堆场运送到超过钻台面位置，管具通过支腿滚动到指定位置，钻台机械手从指定位置抓取管具，机械手动作将管具一端向上提升一定高度，机械手上滚子爪转动带动管具往前伸至前端进入游吊系统，游吊系统握住管具前端，游吊系统提升管具，同时，机械手扶正管具，再进行对扣，通过铁钻工上扣；
[0019]起钻工况时，游吊系统提住管具，机械手扶住管具下端，铁钻工卸扣，机械手与游吊系统配合将管具下放到接近水平位置，游吊系统打开，机械手上的滚子爪反向转动，带动管具回到支腿，伸缩缸顶升，使得支腿上的管具滚向链条，反向转动链条，链条上的托块托起管具，并在行至顶点时让管具从现有托块滚到前一托块，管具在该托块上随链条下降直至到达管具堆场。
[0020]综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
[0021]1、本专利技术的一种管子处理系统及处理方法有效的改善了传统结构效率低，安全隐患高的问题，利用具有连续输送钻具的连续输送机构，并结合机械手具有输送功能的设计有效的提高了钻具处理的效率，从而提高设备单次循环在钻台面与管具堆场间运送或回放管具的数量，增加钻台面机械手功能和作用，消除因立根竖直存放在钻台面带来的安全隐患；
[0022]2、本专利技术的一种管子处理系统及处理方法在起下钻工况均是将管具直接从管具堆场运输到井口或者从井口回放到管具堆场，无立根排放过程，避免了立根在钻台面竖直存放带来的安全隐患，且无需配置二层台及其机械手，减少了设备投入；
[0023]3、通过本专利技术的一种管子处理系统及处理方法，管具在管具堆场与井口间运输过程中，连续运管机单次循环运动可传递数根管具，大大提高工作效率，机械手除有扶正作用外，还能利用其滚子爪完成管具的输送，从而实现管具进出液压吊卡功能，减少了其他钻台设备的投入，降低了成本，节约钻台面空间。
附图说明
[0024]本专利技术将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
[0025]图1是本专利技术的结构示意图；
[0026]图2是本专利技术储管机构在下钻时的状态；
[0027]图3是本专利技术储管机构在起钻时的状态；
[0028]图4是本专利技术下钻时的结构示意图之一；
[0029]图5是本专利技术下钻时的结构示意图之二；
[0030]图6是本专利技术下钻时的结构示意图之三；
[0031]图7是本专利技术下钻时的结构示意图之四；
[0032]图8是本专利技术机械爪的结构示意图；
[0033]图9是本专利技术爪手的结构示意图。
[0034]图中标记：1
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机架，2
‑
连续运输机构，21
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链轮总成，22
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链条，23
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托块，3
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钻台，4
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机械手，41
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机械臂，42本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管子处理系统，其特征在于：包括作为载体的机架，所述机架设置有用于连续输送钻具的连续运输机构，所述机架还设置有钻台，所述钻台上设置有用于抓取钻具以及输送钻具的机械手，所述钻台上还设置有用于起吊钻具的游吊系统以及用于上扣/卸扣的铁钻工，所述连续运输机构还设置有可上下升降的储管机构，所述储管机构与所述钻台匹配，所述机械手可抓取储存于储管机构上的钻具并将钻具输送至游吊系统。2.如权利要求1所述的一种管子处理系统，其特征在于：所述连续运输机构包括至少两组链轮总成，所述链轮总成上设置有循环转动的链条，所述链条上固定设置有用于支撑钻具并用于钻具提升的托块。3.如权利要求2所述的一种管子处理系统，其特征在于：所述连续运输机构包括2组链轮总成以及设置于链轮总成上的链条，分别设置于所述链条上托块一对一匹配，所述钻管的两端部可分别放置于托块上。4.如权利要求2所述的一种管子处理系统，其特征在于：所述连续运输机构为竖直装配，所述机架的底部设置有管具堆场，所述连续运输机的底部与管具堆场匹配，所述连续运输机的顶部与储管机构匹配。5.如权利要求2所述的一种管子处理系统，其特征在于：所述储管机构包括至少2根用于支撑钻具的支腿，所述支腿的一端部可上下转动的设置于靠近链轮总成，所述支腿的另一端部设置有限位杆，所述支腿的下方还设置用于调整支腿高度的伸缩机构，所述支腿通过伸缩机构装配在机架上。6.如权利要求5所述的一种管子处理系统，其特征在于：所述伸缩机构包括伸缩缸，所述伸缩缸的一端部铰接于机架，伸缩缸的另一端部铰接于支腿的底部。7.如权利要求6所述的一种管子处理系统，其特征在于：所述伸缩机构还包括设置于...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨雷，高杭，于芳，杨琼，颜子敏，
申请(专利权)人：四川宏华石油设备有限公司，
类型：发明
国别省市：