【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种垂直起升井架的起升装置及起升方法，属于石油钻机装置。
技术介绍
1、中国专利文献cn204096979公开了一种垂直起升井架的起升装置，其包括：基段井架、下段井架或其他井架段、天车、起升钢丝绳总成等，采用不同长度的钢丝绳或钢丝绳组合满足了不同段的起升，适应性强、优化起升钢丝拉力。然而，当前井架设备配置增多，偏载严重，因其下段或者其他井架段只设计有一组导向滑轮，不能有效解决偏载问题，摩擦力增大，起升载荷加大，起升风险增加。其次，由于起升钢丝绳的初始夹角大，产生较大的水平分力，对前开口型井架的前腿会产生较大的弯曲变形，影响井架的使用寿命。
2、中国专利文献cn106522832a公开了一种垂直起升钻机，其井架基段的上端安装有定滑轮组和导向滑轮组，井架四段、三段、二段、一段(简称起升段)在主动垂直起升时，其下端的起升吊耳安装有动滑轮组，起升钢丝绳从起升装置出来后绕过导向滑轮，并缠绕过动滑轮组、定滑轮组后将绳头固定在动滑轮组顶部。该专利中优化了单一导向滑落的结构，设计了动滑轮组，两处起升吊耳位置增宽了井架起升段的固定位置，但仍未有效解决井架前腿产生弯曲变形的问题；另外，单段起升完成后，均需高位拆除动滑轮与起升段下端起升吊耳的连接销轴，操作不方便，效率低，且存在一定风险，故拆装钢丝绳的工作量较大的影响井架起升效率。
3、中国专利文献cn106522832a公开了一种垂直起升钻机，其井架基段的上端设有对置入井架基段的井架其余各段提供支撑的支撑块总成，各段起升或下放过程中均需扳动把手带动支撑块围绕着铰
4、在先申请(申请号：2023112219112，2023225758304)涉及一种超深井井架以及其起升的方法，其在结构的设计上依然采用的是垂直起升的方式，而在具体的结构设计上，主要是依托吊梁提升的方式进行起升，而对于在起升的过程中，起升的情况以及是不是能够及时锁定是得不到监控的，同时在起升过程中拆装过程危险系数相对偏高。
技术实现思路
1、本专利技术的专利技术目的在于：针对上述存在的问题，提供一种垂直起升井架的起升装置及起升方法，该装置能够有效的实现井架的垂直起升，同时还进一步的提升了起升过程锁定和装配的安全系数。
2、本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种垂直起升井架的起升装置，包括井架基段，可设置于井架基段上的多段井架段，以及设置于井架段顶部的天车，所述井架基段上设置有用于起升井架段的起升系统；
4、所述井架基段设置有多个支撑块装置，所述支撑块装置包括伸缩机构，所述伸缩机构的端部设置有用于锁定井架段的承载块。
5、进一步的，所述井架段包括顶部井架段，以及多段中部井架段，所述顶部井架段设置于中部井架段的顶部，所述天车设置于顶部井架段的顶部，所述中部井架段设置有导向板，所述支撑块装置的端部还设置有与导向板匹配的导向轮。
6、进一步的，所述支撑块装置包括固定装配在井架基段上的支座，所述支座上设置有伸缩缸，所述伸缩缸的伸缩杆上设置有承载块，所述伸缩缸的伸缩端部设置有导向轮，所述导向轮与导向板匹配，在井架段上设置有用于承载块穿入的装配空间，所述支撑块装置还包括用于伸缩缸的伸缩行程检测的传感器。
7、进一步的，所述井架基段上还设置有扶正装置，所述扶正装置包括2组上下设置的扶正轮组，每组扶正轮组包括多个扶正轮并采用阵列排布。
8、进一步的，所述起升系统包括支撑托架，以及支撑托板两侧连接的起升机构，所述起升机构包括设置于井架基座两侧的绞车、设置于井架基段上部的导向轮组和定滑轮组、以及设置于支撑托架两侧的动滑轮组，所述绞车通过起升钢丝绳与导向轮组、定滑轮组和动滑轮组配合缠绕。
9、进一步的，所述支撑托架包括托架主体，所述托架主体上还设置有用于装配井架段底部的限位板，以及用于装配动滑轮组的起升吊耳。
10、进一步的，所述井架基段的上部为垂直开口结构，下部为敞开式前开口结构，以用于再井架基段的框架内部起升井架段和布置起升系统；
11、所述井架基段包括基段主体，以及设置于基段主体上的上飘台和下飘台，在所述基段主体的两侧设置有用于安装绞车的安装台。
12、一种垂直起升井架的起升方法，采用上述的一种垂直起升井架的起升装置，包括以下步骤：
13、s1，在作业现场完成井架基座的装配，并将起升系统装配至井架基段，操控绞车起升系统的支撑托架处于最低位；
14、s2，组装顶部井架段，并在顶部井架段装配天车，再整体吊装装配后的顶部井架段和天车至井架基段中，操作支撑块装置的伸缩缸，使承载块与顶部井架段匹配完成锁定；
15、s3，组装中部井架段，将一段井架段吊装至井架基段处，中部井架段的顶部与顶部井架段的底部连接固定；
16、s4，启动起升系统，通过绞车提升支撑托架上升，使支撑托架与中部井架的底部匹配，利用支持托架上的限位板夹住中部井架段底部侧面的横梁，装配完成后锁住绞车，操作支撑块装置的伸缩缸收回，继续运转绞车使支撑托架托住中部井架段起升，中部井架段起升至目标位置后，支撑块装置端部的承载块与中部井架段匹配并锁定；
17、s5，重复步骤s3和s4完成其余中部井架段的起升，直至剩余最后一段中部井架段待起升；
18、s6，起升最后一段中部井架段时，先吊装二层台装配至已起升的中部井架段的下部，完成后下放支撑托架，再重复步骤s3和s4完成最后一段的中部井架段的起升，二层台随着一起起升，从而完成整个井架段的起升。
19、进一步的，在步骤s4中，中部井架段在起升至预设的指定的目标位置时，操作伸缩缸伸出，使导向轮与中部井架段上的导向板接触匹配，持续起升，导向轮在导向板的表面滚动，直至滑出导向板，承载块锁紧中部井架段。
20、进一步的，导向轮滑出导向板，承载块伸出时，传感器将伸缩缸的行程信号反馈至操作台，从而识别中部井架段已起升到位，此时，反向转动绞车，使中部井架段的侧部衡量完全作用至承载块，从而完成中部井架段的起升。。
21、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：
22、1、本专利技术的一种垂直起升井架的起升装置，在结构的设计上与传统结构设计不同的是，优化井架支撑块装置的结构，采用油缸自动控制，提高操作安全性，提升起升效率。支撑块端部优化设计滚动轮，垂直起放时，滚动轮在起升段侧面的导向板上滚动。从而实现精准的监控，以及针对井架起升的过程中能够及时有效的实现锁定效果，这也是传统结构并不能到达的技术效果，从而保证了整个井架起升的安全系数；
23、2、本专利技术的一种垂直起升井架的起升装置，单独设计一种支撑托架结构，其两端设计起升吊耳连接动滑轮组，横梁上表面支撑在起升段横梁下表面，托架不本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种垂直起升井架的起升装置，其特征在于：包括井架基段，可设置于井架基段上的多段井架段，以及设置于井架段顶部的天车，所述井架基段上设置有用于起升井架段的起升系统；
2.如权利要求1所述的一种垂直起升井架的起升装置，其特征在于：所述井架段包括顶部井架段，以及多段中部井架段，所述顶部井架段设置于中部井架段的顶部，所述天车设置于顶部井架段的顶部，所述中部井架段设置有导向板，所述支撑块装置的端部还设置有与导向板匹配的导向轮。
3.如权利要求2所述的一种垂直起升井架的起升装置，其特征在于：所述支撑块装置包括固定装配在井架基段上的支座，所述支座上设置有伸缩缸，所述伸缩缸的伸缩杆上设置有承载块，所述伸缩缸的伸缩端部设置有导向轮，所述导向轮与导向板匹配，在井架段上设置有用于承载块穿入的装配空间，所述支撑块装置还包括用于伸缩缸的伸缩行程检测的传感器。
4.如权利要求1所述的一种垂直起升井架的起升装置，其特征在于：所述井架基段上还设置有扶正装置，所述扶正装置包括2组上下设置的扶正轮组，每组扶正轮组包括多个扶正轮并采用阵列排布。
5.如权利要求1所述的
6.如权利要求5所述的一种垂直起升井架的起升装置，其特征在于：所述支撑托架包括托架主体，所述托架主体上还设置有用于装配井架段底部的限位板，以及用于装配动滑轮组的起升吊耳。
7.如权利要求1所述的一种垂直起升井架的起升装置，其特征在于：所述井架基段的上部为垂直开口结构，下部为敞开式前开口结构，以用于再井架基段的框架内部起升井架段和布置起升系统；
8.一种垂直起升井架的起升方法，采用权利要求1－7任一项所述的一种垂直起升井架的起升装置，其特征在于：包括以下步骤：
9.如权利要求9所述的一种垂直起升井架的起升方法，其特征在于：在步骤S4中，中部井架段在起升至预设的指定的目标位置时，操作伸缩缸伸出，使导向轮与中部井架段上的导向板接触匹配，持续起升，导向轮在导向板的表面滚动，直至滑出导向板，承载块锁紧中部井架段。
10.如权利要求9所述的一种垂直起升井架的起升方法，其特征在于：导向轮滑出导向板，承载块伸出时，传感器将伸缩缸的行程信号反馈至操作台，从而识别中部井架段已起升到位，此时，反向转动绞车，使中部井架段的侧部衡量完全作用至承载块，从而完成中部井架段的起升。
...【技术特征摘要】
1.一种垂直起升井架的起升装置，其特征在于：包括井架基段，可设置于井架基段上的多段井架段，以及设置于井架段顶部的天车，所述井架基段上设置有用于起升井架段的起升系统；
2.如权利要求1所述的一种垂直起升井架的起升装置，其特征在于：所述井架段包括顶部井架段，以及多段中部井架段，所述顶部井架段设置于中部井架段的顶部，所述天车设置于顶部井架段的顶部，所述中部井架段设置有导向板，所述支撑块装置的端部还设置有与导向板匹配的导向轮。
3.如权利要求2所述的一种垂直起升井架的起升装置，其特征在于：所述支撑块装置包括固定装配在井架基段上的支座，所述支座上设置有伸缩缸，所述伸缩缸的伸缩杆上设置有承载块，所述伸缩缸的伸缩端部设置有导向轮，所述导向轮与导向板匹配，在井架段上设置有用于承载块穿入的装配空间，所述支撑块装置还包括用于伸缩缸的伸缩行程检测的传感器。
4.如权利要求1所述的一种垂直起升井架的起升装置，其特征在于：所述井架基段上还设置有扶正装置，所述扶正装置包括2组上下设置的扶正轮组，每组扶正轮组包括多个扶正轮并采用阵列排布。
5.如权利要求1所述的一种垂直起升井架的起升装置，其特征在于：所述起升系统包括支撑托架，以及支撑托板两侧连接的起升机构，所述起升机构包括设置于井架基座两侧的绞车、设置于井架基段...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘尧钏，梁帅，杨守伟，陈祖波，卢国良，李敏，胡艺宝，符天云，万鑫宇，
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：
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