一种三节液压伸缩套装井架制造技术

本发明专利技术涉及石油天然气钻井领域，特别是一种三节液压伸缩套装井架；其井架结构形式为K形前开口，井架上安装有用于转变井架各种工作状态的若干油缸，井架前方安装有二层台，井架后方、侧面安装有油缸扶正器，其特征在于，所述井架分为三段，分别为井架上段、井架中段、井架下段，井架上段配合在井架中段内壁，井架中段配合在井架下段内壁,井架上安装有能够使井架保持拉伸状态并且能够远程控制的承载装置，井架上的所有油缸均能够远程控制；本发明专利技术的发明专利技术目的在于提供一种更智能化、满足更多工况需求、方便运输与放置、提高钻井作业效率、结构科学、稳定的三节液压伸缩套装井架。

【技术实现步骤摘要】
一种三节液压伸缩套装井架
本专利技术涉及石油天然气钻井领域，特别是一种三节液压伸缩套装井架。
技术介绍
目前国内石油行业车载钻机配备的井架大多是带蹦绳的桅形轻便井架，两节液压伸缩，井架小角度倾斜。井架下段上端部以及天车和二层台总共有12根蹦绳连接，蹦绳给井架提供稳定力，蹦绳结构需要在地面布置数量众多的地锚坑以提供支反力，且每根蹦绳需要调节垂悬度，存在较大的人为误差，导致蹦绳受力不均引起井架受力不均。由于采用蹦绳结构，如果增加井架有效高度，满足三节立根要求，每段井架都需要蹦绳稳定，这样会导致蹦绳数量进一步增多，且井架段落数增加，受力不均会严重影响井架的稳定性，所以传统车载井架设计为两节结构，有效高度为38米。该类型井架空间尺寸小，游动系统在井架外部运行。由于高度受限，该类型井架二层台只能排放双节钻杆，导致钻井作业起、下钻工况耗时较长，效率较低，且顶驱系统的安装不方便，以至于钻机不具备较强的井下事故处理能力。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术的专利技术目的在于提供一种更智能化、满足更多工况需求、方便运输与放置、提高钻井作业效率、结构科学、稳定的三节液压伸缩套装井架。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种三节液压伸缩套装井架，其井架结构形式为K形前开口，井架上安装有用于转变井架各种工作状态的若干油缸，井架前方安装有二层台，井架后方、侧面安装有油缸扶正器，所述井架分为三段，分别为井架上段、井架中段、井架下段，井架上段配合在井架中段内壁，井架中段配合在井架下段内壁,井架上安装有能够使井架保持拉伸状态并且能够远程控制的承载装置，井架上的所有油缸均能够远程控制；井架采用三段伸缩结构，使井架在满足更多工况需求的同时更方便运输与放置，也井架有效高度大大提升，井架上的二层台能够排放三节钻杆，减少钻井作业起、下钻工况耗时，提高效率；承载装置和除承载装置以外的所有油缸均能够远程控制使井架更智能化，现有技术桅形前开口井架是用蹦绳打地锚才能稳定，此井架为K形前开口，不用蹦绳就能稳定。作为本专利技术的优选方案，所述井架上段安装有用于井架拉伸状态下把井架上段限位在井架中段上的承载装置A，所述井架下段安装有用于井架拉伸状态下把井架中段限位在井架下段上的承载装置B；所述承载装置A上设置有能够翻转到井架中段两侧横梁上方的承载块，所述承载装置B上设置有能够翻转到井架中段两侧横梁下方的承载块；通过翻转出承载块，使承载块卡在各个横梁之间，在井架上段与井架中段的自重下井架达到稳定工作状态。作为本专利技术的优选方案，所述油缸扶正器分别安装在井架中段、井架下段的侧面横梁以及后方横梁下方，其由扶正架、扭矩弹簧组成，安装在后方横梁下方的扶正架前端设置有滚轮，所述扶正架在井架拉伸状态下弹出并配合在对应顶升油缸的活塞杆上；油缸扶正器的设置有效防止井架拉伸状态下所述顶升油缸的径向弯曲。作为本专利技术的优选方案，所述二层台安装在所述井架中段前方，二层台用于排放钻杆，本专利技术井架采用三段伸缩结构，使井架有效高度大大提升，井架上的二层台能够排放三节钻杆。作为本专利技术的优选方案，所述井架下段后方安装有铰接在车架上的井架后腿，所述井架下段后方外侧与车架之间铰接有用于起升井架使井架从运输状态变为工作状态的起升油缸，工作状态下井架下段前方与底座台面之间连接有前撑杆；井架运输状态下是处于水平低位，当车架与钻台的底座连接完成时，控制起升油缸使井架竖直，连接上前撑杆使井架固定，井架即进入工作状态。作为本专利技术的优选方案，所述井架中段上安装有顶升井架上段的上段顶升油缸，所述井架下段安装有顶升井架中段的中段顶升油缸，所述上段顶升油缸、中段顶升油缸均安装在所属井架段的后方内侧；井架拉伸过程中，操作人员远程控制上段顶升油缸、中段顶升油运作，能够使井架上段与井架中段在顶升油缸的作用下完成所需位移。作为本专利技术的优选方案，所述上段顶升油缸、中段顶升油缸数量多于或等于两个，均安装在竖直方向，均水平等间距分布在所属井架的后方内测；这种设置方式使井架各段之间的受力共均匀，井架更稳定。作为本专利技术的优选方案，所述承载装置A安装在井架上段两侧横梁之间的安装梁下方，井架上段两侧横梁下方分别铰接有左承载块A、右承载块A，所述左承载块A、右承载块A之间通过由若干连接杆相互铰接而成的连接杆模块连接，所述连接块模块中心铰接在安装梁中部，所述连接块模块与所述安装梁之间还安装有驱动连接块模块运动从而控制所述左承载块A、右承载块A的向外翻出或向内收缩的拉伸油缸；在需要缩回井架上段时，操作人员远程控制拉伸油缸伸缩，使左承载块A、右承载块A缩回安装梁下方，再控制上段顶升油缸运作使井架上段缩回井架中段中，在需要伸出井架上段时，操作过程与上述相反。作为本专利技术的优选方案，所述承载装置B包括左承载块B、右承载块B、左油缸、右油缸，所述左承载块B、右承载块B分别同水平高度对称设置在井架下段顶部外壁的两侧，所述左承载块B、右承载块B的一端与井架下段两侧的横梁铰接，另一端通过左油缸、右油缸与井架下段两侧的外壁铰接；在需要缩回井架中段时，操作人员远程控制左油缸、右油缸伸缩，使左承载块B、右承载块B缩回井架下段顶部外壁的两侧，再控制中段顶升油缸运作使井架中段缩回井架下段中，在需要伸出井架中段时，操作过程与上述相反。作为本专利技术的优选方案，所述上段顶升油缸、中段顶升油缸通过若干U形卡分别安装在井架中段、井架下段上，结构简单、稳定、节省材料。本专利技术的有益效果是：1、所有工作过程能够由远程控制系统在地面操作，更智能化。2、井架采用三段伸缩结构，使井架在满足更多工况需求的同时更方便运输与放置。3、井架采用三段伸缩结构，使井架有效高度大大提升，井架上的二层台能够排放三节钻杆，减少钻井作业起、下钻工况耗时，提高效率。4、井架采用液压原理驱动伸缩，更稳定，结构更科学。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图2是本专利技术承载装置A的结构示意图。图3是本专利技术承载装置B的结构示意图。图4是本专利技术水平放置时缩回状态侧视图及井架顶部视图。图5是本专利技术运输状态示意图。图6是本专利技术工作状态示意图。图7是本专利技术中段顶升油缸、上端顶升油缸安装示意图。图8是本专利技术井架中段上的油缸扶正器结构示意图。图9是本专利技术井架下段上的油缸扶正器结构示意图。图10是图9中A处的局部放大图。图11是本专利技术拉伸状态下的结构示意图。图中标记：1-井架上段，2-井架中段，3-油缸扶正器，4-井架下段，5-承载装置A，6-二层台，7-承载装置B，8-井架上段左侧横梁，9-拉伸油缸，10-连接销轴A，11-安装梁，12-井架上段右侧横梁，13-承载块销轴，14-右承载块A，15-井架中段右侧横梁，16-连接杆模块，17-左承载块A，18-井架中段左侧横梁，19-杆A，20-杆B，21-杆C，22-左油缸，23-左承载块B，24-井架下段左侧横梁，25-井架下段右侧横梁，26-右承载块B，27-右油缸，28-井架后腿，29-底座台面，30-台面耳板，31-底座，32-车架耳座，33-连接丝杆，34-连接销轴C，35-起升油缸，36-车架，37-车架基座，38-杆D，39-前撑杆，40-连接销轴D，41-中段顶升油缸，42-上段顶升油缸，43-U形卡，44-油缸外筒，45-活塞杆，46-扭矩弹簧，47-滚轮，4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三节液压伸缩套装井架，其井架结构形式为K形前开口，井架上安装有用于转变井架工作状态的若干油缸，井架前方安装有二层台，井架后方、侧面安装有油缸扶正器，其特征在于，所述井架分为三段，分别为井架上段、井架中段、井架下段，井架上段配合在井架中段内壁，井架中段配合在井架下段内壁,井架上安装有能够使井架保持拉伸状态并且能够远程控制的承载装置，井架上的所有油缸均能够远程控制。

【技术特征摘要】
1.一种三节液压伸缩套装井架，其井架结构形式为K形前开口，井架上安装有用于转变井架工作状态的若干油缸，井架前方安装有二层台，井架后方、侧面安装有油缸扶正器，其特征在于，所述井架分为三段，分别为井架上段、井架中段、井架下段，井架上段配合在井架中段内壁，井架中段配合在井架下段内壁,井架上安装有能够使井架保持拉伸状态并且能够远程控制的承载装置，井架上的所有油缸均能够远程控制，所述井架上段安装有用于井架拉伸状态下把井架上段限位在井架中段上的承载装置A，所述井架下段安装有用于井架拉伸状态下把井架中段限位在井架下段上的承载装置B；所述承载装置A上设置有能够翻转到井架中段两侧横梁上方的承载块，所述承载装置B上设置有能够翻转到井架中段两侧横梁下方的承载块，所述油缸扶正器分别安装在井架中段、井架下段的侧面横梁以及后方横梁下方，其由扶正架、扭矩弹簧组成，安装在后方横梁下方的扶正架前端设置有滚轮，所述扶正架在井架拉伸状态下弹出并配合在对应顶升油缸的活塞杆上，当井架处于缩回状态时，油缸扶正器处于缩回状态，在顶升井架中段与井架上段过程中，当油缸扶正器缩回状态不再受限，油缸扶正器在扭矩弹簧作用下自动翻转至工作位置，后方和侧面的油缸扶正器相互配合扶正对应活塞杆，所述二层台安装在所述井架中段前方，二层台一端与井架中段左侧横梁和井架中段右侧横梁的前端铰接，另一端通过油缸铰接在井架中段上所述前一铰接位置的下方，二层台的侧面长度小于该油缸的长度，所述井架下段后方安装有铰接在车架上的井架后腿，所述井架下段后方外侧与车架之间铰接有用于起升井架使井架从运输状态变为工作状态的起升油缸，工作状态下井架下段前方与底座台面之间连接有前撑杆，当运输状态下的井架准备转换为工作状态时，车架摆放在车架基座上，车架基座通过连接销轴C与底座连接，车架与底座之间通过连接丝杆连接，底座布置在钻井基地上，连接丝杆顶部的车架耳座与车架之间通过杆D固定连接之外还铰接在井架后腿上，起升油缸起升井架到工作状态时，井架下段前方与底座台面之间连接的前撑杆通过连接销轴D铰接在台面耳板上，台面耳板安装在底座台面的上表面，所述连接方式对称...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨维彪，邬柯，
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：