一种修井机游吊系统导向定位装置及修井机的制作方法

1.本实用新型涉及石油天然气技术领域，特别是涉及一种修井机游吊系统导向定位装置及修井机。


背景技术：

2.现有修井机的游吊系统都是针对人工作业设计的，游吊系统和吊卡没有轨道导向，在没有提拉钻柱时，只能依靠游吊系统和吊卡的自重实现简单的重力导向，这样在吊卡无负载的作业过程中会出现吊卡的晃动和摆动，当需要吊卡进行水平移动或者受水平外力作用而又需要吊卡保持不动时只能依靠人工来完成。
3.随着科学技术的发展，由二层台机械手代替人工在修井机二层台上的作业已经成为一种趋势，使修井作业中最危险、最艰苦、最繁重的高空作业由二层台机械手代替，从本质上改变了工人的作业状况，保证作业安全，减少作业人员。二层台机械手代替二层台上的人工作业，需要与液压吊卡配合使用，在与二层台机械手进行管柱交接作业时，需要新的装置来使得液压吊卡能保持位置固定，从而保证管柱的顺利交接。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于：针对现有技术存在的现有修井机的游吊系统依靠自重实现简单的重力导向，在无负载的作业过程中会出现晃动和摆动，难以配合二层台机械手进行管柱交接作业的问题，提供一种修井机游吊系统导向定位装置及修井机。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
6.一种修井机游吊系统导向定位装置，包括本体，所述本体底部连接有液压吊卡，所述本体上连接有导向小车，所述导向小车滑动卡接于导轨上，所述导轨用于沿井架竖向设置，所述本体用于连接于游车大钩上，所述游车大钩能够沿所述井架升降，所述液压吊卡用于卡接钻柱。
7.采用本实用新型所述的一种修井机游吊系统导向定位装置，通过所述导向小车和所述导轨的滑动配合，使得整个导向定位装置能够在所述游车大钩的带动下沿所述井架升降，通过所述导向小车和所述导轨的卡接配合，使得所述本体竖向位置始终与井眼中心线重合，从而使得所述液压吊卡始终与井眼中心线重合，确保二层台机械手进行管柱交接时，所述液压吊卡能够给钻柱提供稳定的支反力，不会因为二层台机械手的抓取而向后摆动；与传统的游吊系统相比，该导向定位装置可彻底改变吊卡几乎无约束的运动，使液压吊卡位置运行平稳，位置及状态可控，使液压吊卡与二层台机械手管柱交接变得简单、平稳、高效，彻底改变作业人员对液压吊卡直接推拉与开合的现状；本实用新型还可以代替管柱扶正装置，保证管柱（包括钻杆、抽油杆、油管、套管等）上部位置稳定的与井眼中心保持一致，保证管柱下部与井口管柱对接上扣时不出现乱扣情况，提高下管柱的作业质量与效率；该修井机游吊系统导向定位装置制造价格低，用途广，安装和使用方便，工作效率高，不需要对现有修井机进行大的改造即可安装使用。
8.优选地，所述本体顶部连接有提环，所述提环用于连接于游车大钩上。
9.进一步优选地，所述提环和所述本体通过提环销连接。
10.优选地，所述本体上设有转动部件和与其配合的转锁部件，所述转动部件连接所述液压吊卡，所述转锁部件用于锁定或者解锁所述转动部件。
11.采用这种结构设置，使得所述本体和所述液压吊卡能够相对转动，以满足不同修井机对多向抛管的要求，尤其适用于海洋修井机底座两侧上下钻杆布置。
12.进一步优选地，所述转动部件包括转环、推力轴承和钩杆，所述本体内设置所述推力轴承，所述推力轴承内连接所述转环，所述转环内连接所述钩杆，所述钩杆伸出所述本体底部并连接有钩体，所述钩体连接所述液压吊卡，所述转锁部件包括销轴，所述销轴用于插入或者拔出所述转环，使所述转环锁定或者能够转动。
13.进一步优选地，所述钩杆和所述钩体通过钩杆销连接。
14.进一步优选地，所述本体上设有盖板和压紧组件，所述盖板用于压紧所述压紧组件，所述压紧组件包括顶板、弹簧和底板，所述弹簧的两端分别连接所述顶板和所述底板，所述盖板压紧所述顶板，所述底板抵接于所述转环顶部。
15.进一步优选地，所述本体顶部设置所述盖板，装配时所述本体内腔依次设置所述推力轴承、所述转环、所述压紧组件和所述钩杆后，通过所述盖板封闭所述本体内腔。
16.优选地，所述转动部件连接有摆动部件，所述摆动部件连接所述液压吊卡，所述摆动部件用于将所述液压吊卡摆动。
17.采用这种结构设置，所述液压吊卡能够沿导轨侧摆动，在该导向定位装置下放来对接井口钻柱时，可以避让井口钻柱，同时所述液压吊卡能够背向导轨侧摆动，该动作主要适用于提拉鼠洞内钻柱、与猫道交接钻柱等工况。
18.进一步优选地，所述摆动部件包括吊环、吊环倾斜支座、吊环摆动油缸和吊环卡座，所述吊环的上端挂接于所述转动部件、下端吊接所述液压吊卡，所述吊环倾斜支座设于所述转动部件上，所述吊环卡座设于所述吊环上，所述吊环摆动油缸的两端分别铰接于所述吊环倾斜支座和所述吊环卡座。
19.进一步优选地，所述液压吊卡包括卡槽，所述卡槽上设有吊耳，所述吊耳铰接所述吊环下端，所述吊耳向上设有支撑臂，所述支撑臂套接于所述吊环上。
20.优选地，所述转动部件上设有阀块安装架，所述阀块安装架内设有集成控制阀块。
21.本实用新型还提供了一种修井机，包括底座和设于其上的井架，所述井架上设有游吊系统和如以上任一项所述的修井机游吊系统导向定位装置，所述游吊系统包括天车和游车大钩，所述天车设于所述井架顶端，所述游车大钩和所述天车通过钻井大绳连接，所述天车驱动所述游车大钩沿所述井架升降，所述井架中部设有动力二层台，所述动力二层台上设有二层台机械手，所述游车大钩挂接所述本体，所述导轨沿井架竖向设置，所述液压吊卡用于卡接钻柱上端部，所述二层台机械手用于抓取所述钻柱。
22.采用本实用新型所述的一种修井机，通过所述导向小车和所述导轨的滑动配合，使得整个导向定位装置能够在所述游车大钩的带动下沿所述井架升降，通过所述导向小车和所述导轨的卡接配合，使得所述本体竖向位置始终与井眼中心线重合，从而使得所述液压吊卡始终与井眼中心线重合，确保二层台机械手进行管柱交接时，所述液压吊卡能够给钻柱提供稳定的支反力，不会因为二层台机械手的抓取而向后摆动；与传统的游吊系统相
比，该导向定位装置可彻底改变吊卡几乎无约束的运动，使液压吊卡位置运行平稳，位置及状态可控，使液压吊卡与二层台机械手管柱交接变得简单、平稳、高效，彻底改变作业人员对液压吊卡直接推拉与开合的现状；本实用新型还可以代替管柱扶正装置，保证管柱（包括钻杆、抽油杆、油管、套管等）上部位置稳定的与井眼中心保持一致，保证管柱下部与井口管柱对接上扣时不出现乱扣情况，提高下管柱的作业质量与效率；该修井机制造价格低，用途广，安装和使用方便，工作效率高。
23.综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
24.1、本实用新型所述的一种修井机游吊系统导向定位装置，通过所述导向小车和所述导轨的滑动配合，使得整个导向定位装置能够在所述游车大钩的带动下沿所述井架升降，通过所述导向小车和所述导轨的卡接配合，使得所述本体竖向位置始终与井眼中心线重合，从而使得所述液压吊卡始终与井眼中心线重合，确保二层台机械手进行管柱交接时，所述液压吊卡能够给钻柱提供稳定的支反力，不会因为二层台机械手的抓取而向后摆动；与传统的游吊系统相比，该导向定位装置可彻底改变吊卡几乎无约束的运动，使液压吊卡位置运行平稳，位置及状态可控，使液压吊卡与二层台机械手管柱交接变得简单、平稳、高效，彻底改变作业人员对液压吊卡直接推拉与开合的现状；本实用新型还可以代替管柱扶正装置，保证管柱（包括钻杆、抽油杆、油管、套管等）上部位置稳定的与井眼中心保持一致，保证管柱下部与井口管柱对接上扣时不出现乱扣情况，提高下管柱的作业质量与效率；该修井机游吊系统导向定位装置制造价格低，用途广，安装和使用方便，工作效率高，不需要对现有修井机进行大的改造即可安装使用；
25.2、本实用新型所述的一种修井机游吊系统导向定位装置，所述本体上设有转动部件和与其配合的转锁部件，所述转动部件连接所述液压吊卡，所述转锁部件用于锁定或者解锁所述转动部件，使得所述本体和所述液压吊卡能够相对转动，以满足不同修井机对多向抛管的要求，尤其适用于海洋修井机底座两侧上下钻杆布置；
26.3、本实用新型所述的一种修井机游吊系统导向定位装置，所述转动部件连接有摆动部件，所述摆动部件连接所述液压吊卡，所述摆动部件用于将所述液压吊卡摆动，所述液压吊卡能够沿导轨侧摆动，在该导向定位装置下放来对接井口钻柱时，可以避让井口钻柱，同时所述液压吊卡能够背向导轨侧摆动，该动作主要适用于提拉鼠洞内钻柱、与猫道交接钻柱等工况；
27.4、本实用新型所述的一种修井机，通过所述导向小车和所述导轨的滑动配合，使得整个导向定位装置能够在所述游车大钩的带动下沿所述井架升降，通过所述导向小车和所述导轨的卡接配合，使得所述本体竖向位置始终与井眼中心线重合，从而使得所述液压吊卡始终与井眼中心线重合，确保二层台机械手进行管柱交接时，所述液压吊卡能够给钻柱提供稳定的支反力，不会因为二层台机械手的抓取而向后摆动；与传统的游吊系统相比，该导向定位装置可彻底改变吊卡几乎无约束的运动，使液压吊卡位置运行平稳，位置及状态可控，使液压吊卡与二层台机械手管柱交接变得简单、平稳、高效，彻底改变作业人员对液压吊卡直接推拉与开合的现状；本实用新型还可以代替管柱扶正装置，保证管柱（包括钻杆、抽油杆、油管、套管等）上部位置稳定的与井眼中心保持一致，保证管柱下部与井口管柱对接上扣时不出现乱扣情况，提高下管柱的作业质量与效率；该修井机制造价格低，用途广，安装和使用方便，工作效率高。
附图说明
28.图1是本实用新型所述导向定位装置的安装位置示意图；
29.图2是本实用新型所述导向定位装置的立体结构示意图；
30.图3是图2的主视图（隐去导轨）；
31.图4是图2的左视图；
32.图5是本体的半剖示意图；
33.图6是压紧组件的结构示意图；
34.图7是图2中导向定位装置吊环后摆示意图；
35.图8是图2中导向定位装置吊环前摆示意图；
36.图9是图2中导向定位装置旋转90度示意图。
37.图中标记：1
‑
天车，2
‑
井架，3
‑
钻井大绳，4
‑
导轨，5
‑
游车大钩，61
‑
提环，62
‑
转锁部件，63
‑
提环销，64
‑
本体，65
‑
钩杆，66
‑
钩杆销，67
‑
钩体，68
‑
耳环，69
‑
阀块安装架，610
‑
集成控制阀块，611
‑
吊环，612
‑
液压吊卡，613
‑
导向小车，614
‑
吊环倾斜支座，615
‑
吊环摆动油缸，616
‑
吊环卡座，617
‑
盖板，618
‑
弹簧，619
‑
转环，620
‑
推力轴承，621
‑
底板，7
‑
动力二层台，8
‑
二层台机械手，9
‑
钻柱，10
‑
底座。
具体实施方式
38.下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
39.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
40.实施例1
41.如图1
‑
9所示，本实用新型所述的一种修井机游吊系统导向定位装置，包括本体64、转动部件、转锁部件62、摆动部件和集成控制阀块610。
42.所述本体64顶部连接有提环61，所述提环61和所述本体64通过提环销63连接，所述本体64底部连接有液压吊卡612，所述本体64上连接有导向小车613，所述导向小车613滑动卡接于导轨4上，所述导轨4用于沿井架2竖向设置，所述提环61用于连接于游车大钩5上，所述游车大钩5能够沿所述井架2升降，所述液压吊卡612用于卡接钻柱9。
43.所述转动部件包括转环619、推力轴承620和钩杆65，所述本体64内设置所述推力轴承620，所述推力轴承620内连接所述转环619，所述转环619内连接所述钩杆65，所述钩杆65伸出所述本体64底部并连接有钩体67，所述钩杆65和所述钩体67通过钩杆销66连接，所述钩体67连接所述液压吊卡612，所述转锁部件62包括销轴，所述销轴用于插入或者拔出所述转环619，使所述转环619锁定或者能够转动，所述本体64上设有盖板617和压紧组件，所述盖板617用于压紧所述压紧组件，如图6所示，所述压紧组件包括顶板、弹簧618和底板621，所述弹簧618包括若干个，本实施例中包括三个，所述顶板和所述底板621均成环状，三个所述弹簧618沿环均匀分布、且其两端分别连接所述顶板和所述底板621，所述盖板617压紧所述顶板，所述底板621抵接于所述转环619顶部，装配时所述本体64内腔依次设置所述推力轴承620、所述转环619、所述压紧组件和所述钩杆65后，通过所述盖板617封闭所述本体64内腔。
44.该导向定位装置承受载荷的路径依次为所述钩体67、所述钩杆销66、所述钩杆65、所述转环619、所述推力轴承620、所述本体64、所述提环销63、所述提环61，然后将载荷传递给所述游车大钩5。
45.该导向定位装置的所述钩体67可以相对所述本体64实现旋转，以满足不同修井机对多向抛管的要求，尤其适用于海洋修井机底座两侧上下钻杆布置；所述钩体67和所述本体64之间是否可以相对旋转由所述转锁部件62决定，当所述转锁部件62处于锁紧状态时，所述转锁部件62的销轴插入所述转环619，所述转环619无法旋转，所述钩体67和所述本体64无法相对旋转；当所述转锁部件62处于打开状态时，所述转锁部件62的销轴与所述转环619脱开，所述钩体67带动所述钩杆65、所述转环619在所述推力轴承620上相对所述本体64实现旋转，旋转通过人力实现，所述钩体67可以相对所述本体64实现正负90度旋转，实现特殊工况三向抛管需求。
46.所述摆动部件包括吊环611、吊环倾斜支座614、吊环摆动油缸615和吊环卡座616，所述吊环611的上端挂接于所述钩体67并通过耳环68可拆卸封闭、下端吊接所述液压吊卡612，所述吊环倾斜支座614设于所述钩体67上，所述吊环卡座616设于所述吊环611上，所述吊环摆动油缸615的两端分别铰接于所述吊环倾斜支座614和所述吊环卡座616，所述液压吊卡612包括卡槽，所述卡槽上设有吊耳，所述吊耳铰接所述吊环611下端，所述吊耳向上设有支撑臂，所述支撑臂套接于所述吊环611上。
47.通过所述吊环摆动油缸615的伸缩带动所述吊环611及所述液压吊卡612摆动；所述吊环摆动油缸615收缩，所述吊环611及所述液压吊卡612沿所述导轨4侧摆动，在该导向定位装置下放来对接井口钻柱9时，可以避让井口钻柱9；所述吊环摆动油缸615伸长，所述吊环611及所述液压吊卡612背向导轨4侧摆动，该动作主要适用于提拉鼠洞内钻柱9、与猫道交接钻柱9等工况。
48.所述钩体67底部设有阀块安装架69，所述阀块安装架69内设有集成控制阀块610，所述集成控制阀块610用于控制所述吊环摆动油缸615的伸缩、所述转锁部件62的启闭、以及所述液压吊卡612的开门和关门动作，以实现该导向定位装置的摆动、可转动、和所述液压吊卡612的夹持钻柱9功能。
49.运用本实用新型所述的一种修井机游吊系统导向定位装置，通过所述导向小车613和所述导轨4的滑动配合，使得整个导向定位装置能够在所述游车大钩5的带动下沿所述井架2升降，通过所述导向小车613和所述导轨4的卡接配合，使得所述本体64竖向位置始终与井眼中心线重合，从而使得所述液压吊卡612始终与井眼中心线重合，确保二层台机械手8进行管柱交接时，所述液压吊卡612能够给钻柱9提供稳定的支反力，不会因为二层台机械手8的抓取而向后摆动；设置所述转动部件使得所述本体64和所述液压吊卡612能够相对转动，以满足不同修井机对多向抛管的要求，尤其适用于海洋修井机底座两侧上下钻杆布置；所述液压吊卡612能够沿导轨4侧摆动，在该导向定位装置下放来对接井口钻柱9时，可以避让井口钻柱9，同时所述液压吊卡612能够背向导轨4侧摆动，该动作主要适用于提拉鼠洞内钻柱9、与猫道交接钻柱9等工况；与传统的游吊系统相比，该导向定位装置可彻底改变吊卡几乎无约束的运动，使液压吊卡612位置运行平稳，位置及状态可控，使液压吊卡612与二层台机械手8管柱交接变得简单、平稳、高效，彻底改变作业人员对液压吊卡612直接推拉与开合的现状；本实用新型还可以代替管柱扶正装置，保证管柱（包括钻杆、抽油杆、油管、
套管等）上部位置稳定的与井眼中心保持一致，保证管柱下部与井口管柱对接上扣时不出现乱扣情况，提高下管柱的作业质量与效率；该修井机游吊系统导向定位装置制造价格低，用途广，安装和使用方便，工作效率高，不需要对现有修井机进行大的改造即可安装使用。
50.本实用新型彻底解决了液压吊卡612晃动、摆动、退让的问题，在刹车、大风等条件下无大的晃动和摆动，在与二层台机械手8进行管柱交接时，受外力作用也得保持位置稳定，保证管柱交接的顺利进行，大大提高了作业效率，减轻劳动强度，而且通过电控系统可以顺利实现液压吊卡612前后摆动，液压吊卡612自身翻转，液压吊卡612自动开门和关门等动作，通过与二层台机械手8集成控制，可实现管柱的自动化交接。
51.实施例2
52.如图1
‑
9所示，本实用新型所述的一种修井机，包括底座10和设于其上的井架2，所述井架2上设有游吊系统和如实施例1所述的修井机游吊系统导向定位装置。
53.所述游吊系统包括天车1和游车大钩5，所述天车1设于所述井架2顶端，所述游车大钩5和所述天车1通过钻井大绳3连接，所述天车1驱动所述游车大钩5沿所述井架2升降，所述井架2中部设有动力二层台7，所述动力二层台7上设有二层台机械手8，所述游车大钩5挂接所述本体64，所述导轨4沿井架2竖向设置，所述液压吊卡612用于卡接钻柱9上端部，所述二层台机械手8用于抓取所述钻柱9。
54.运用本实用新型所述的一种修井机，通过所述导向小车613和所述导轨4的滑动配合，使得整个导向定位装置能够在所述游车大钩5的带动下沿所述井架2升降，通过所述导向小车613和所述导轨4的卡接配合，使得所述本体64竖向位置始终与井眼中心线重合，从而使得所述液压吊卡612始终与井眼中心线重合，确保二层台机械手8进行管柱交接时，所述液压吊卡612能够给钻柱9提供稳定的支反力，不会因为二层台机械手8的抓取而向后摆动；与传统的游吊系统相比，该导向定位装置可彻底改变吊卡几乎无约束的运动，使液压吊卡612位置运行平稳，位置及状态可控，使液压吊卡612与二层台机械手8管柱交接变得简单、平稳、高效，彻底改变作业人员对液压吊卡612直接推拉与开合的现状；本实用新型还可以代替管柱扶正装置，保证管柱（包括钻杆、抽油杆、油管、套管等）上部位置稳定的与井眼中心保持一致，保证管柱下部与井口管柱对接上扣时不出现乱扣情况，提高下管柱的作业质量与效率；该修井机制造价格低，用途广，安装和使用方便，工作效率高。
55.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。