一种指梁机构及采用该指梁机构的钻机的制作方法

1.本实用新型涉及油气钻修井技术领域，特别涉及一种指梁机构及采用该指梁机构的钻机。


背景技术：

2.现有的陆地钻机主要采用专用车辆将管具运输至井场，采用现场吊车将管具吊至管排架上，下钻时，从排管架上提取管具，传送至井口钻台面与井口立柱进行对接上扣，起钻时逆向操作，整个过程一般需要3-4名工人配合操作，作业效率低、安全性差，且容易在管具交接过程中对管具造成损坏。
3.中国发明专利cn105569566公开了一种自动化钻机，通过在井架上设置双扇形指梁，在钻机底座上设置立根盒，通过连接在井架上的长排管机和短排管机，配合机械猫道传输管具，实现在钻台面上的立根自动化排放和接卸，一定程度上提高了钻机起下钻过程的效率，但是，立根载荷整体施加在钻机井架和底座上，在满立根整体移运过程中重量较重，同时，起下钻作业时，受顶驱上下移动和排管机旋转范围的影响，难以实现连续的起钻和下钻过程。
4.所以，目前亟需要一种技术方案，以进一步提高现有钻机的工作效率，降低钻机搬家困难程度。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于：针对背景技术中存在的问题，提供了一种连续起下钻的自动化钻机。
6.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
7.一种指梁机构，包括由下至上依次设置的支撑座、指梁支架和指梁，所述支撑座上设置安装座，所述安装座通过回转机构连接排管机，所述指梁设置排管通道。
8.本实用新型的一种指梁机构，将指梁和排管机集成在一起，形成能够独立完成管具排放的模块结构，单独搬运方便，且能够在满立根状态下进行单独搬家或替换，同时，能够配合管具传输翻转机构，实现立根离线排放，提前为后期的钻井作业准备不同类型的钻杆，减少钻井作业的等待过程，减少钻井过程的非生产时间，有利于提高钻机的整体工作效率，同时，指梁机构独立于钻机底座进行管具排放，能够减少钻机底座的立根载荷，提高钻机的整体工作稳定性。
9.作为本实用新型的优选方案，所述指梁呈扇面结构，所述排管机设置在所述指梁的内弧边一侧，所述排管通道沿扇面径向贯穿所述指梁的内弧边。
10.作为本实用新型的优选方案，所述排管通道包括若干长排通道和若干短排通道，所述长排通道贯穿所述指梁的内弧边，所述短排通道与所述长排通道通过侧向通道连通。使指梁扇面结构上能够存储管具的空间增多，提高指梁的存储能力，同时，有利于减少指梁上实体面积，降低指梁耗材成本，同时，长排管道贯穿指梁靠近排管机一侧的内弧边，使得
排管机在较小的旋转范围内即可将抓持状态中的管具移运至对应的排管通道进行存储，方便管具在指梁上的稳定存储。
11.作为本实用新型的优选方案，所述长排通道和所述短排通道交错分布。充分利用长排通道和短排通道的长度优势，增加指梁上能够用于存储管具的空间。
12.作为本实用新型的优选方案，所述支撑座包括壳体，所述壳体上对应所述排管通道设置限位通道。壳体结构的支撑座能够对管具在高度方向上进行一定区域的限位，同时，限位通道配合排管通道对管具进行多点位限位，确保其存储稳定性。
13.作为本实用新型的优选方案，所述指梁顶部设置排管机支架，所述排管机顶部与所述排管机支架连接，底部与所述安装座连接。
14.作为本实用新型的优选方案，所述排管机包括立柱，所述立柱底部与所述安装座回转连接，顶部与所述排管机支架回转连接。
15.作为本实用新型的优选方案，所述立柱上通过绞车和钢丝绳牵引滑动设置滑移架，所述滑移架上铰接连接上伸缩臂和下伸缩臂，所述上伸缩臂和所述下伸缩臂之间连接夹持臂，所述夹持臂上端连接夹紧钳和滚子钳，下端连接导向钳。
16.一种钻机，包括底座、设置在所述底座顶部的钻台面、固定安装在所述底座上的井架、安装在所述井架上的顶驱和安装在所述钻台面上的铁钻工，还包括如上所述指梁机构，所述指梁机构与所述底座排列设置，所述顶驱设置有伸缩机构。
17.本实用新型的一种钻机，通过采用上述的指梁机构，能够实现离线排放立根，提前为后期的钻井作业准备不同类型的钻杆，减少钻井作业的等待过程，减少钻井过程的非生产时间，提高钻机工作效率，为钻采工程创造较大的效益，同时，指梁机构能够独立于钻机底座进行独立搬运，有利于钻机的搬家，降低钻机搬家的困难程度，同时，在顶驱沿井架竖向空载行走过程中，能够通过伸缩机构使顶驱让出井口中心线，为指梁机构配合铁钻工接卸立根以及移运立根提供动作空间，有利于提高钻机的工作效率。
18.作为本实用新型的优选方案，所述指梁机构为两个，两个所述指梁机构相对所述底座的中心线对称设置。使两个指梁机构能够交替作业，在一个指梁机构上的排管机配合钻台面上铁钻工进行接卸立根时，另一个指梁机构上的排管机同步移运排放立根，有利于实现钻机的连续起下钻作业。
19.综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的一种指梁机构的有益效果是：
20.1、将指梁和排管机集成在一起，形成能够独立完成管具排放的模块结构，单独搬运方便，且能够在满立根状态下进行单独搬家或替换；
21.2、能够配合管具传输翻转机构，实现立根离线排放，提前为后期的钻井作业准备不同类型的钻杆，减少钻井作业的等待过程，减少钻井过程的非生产时间，有利于提高钻机的整体工作效率；
22.3、指梁机构独立于钻机底座进行管具排放，能够减少钻机底座的立根载荷，提高钻机的整体工作稳定性；
23.本实用新型的一种钻机的有益效果是：
24.1、能够实现离线排放立根，提前为后期的钻井作业准备不同类型的钻杆，减少钻井作业的等待过程，减少钻井过程的非生产时间，提高钻机工作效率，为钻采工程创造较大的效益；
25.2、指梁机构能够独立于钻机底座进行独立搬运，有利于钻机的搬家，降低钻机搬家的困难程度；
26.3、在顶驱沿井架竖向空载行走过程中，能够通过伸缩机构使顶驱让出井口中心线，为指梁机构配合铁钻工接卸立根以及移运立根提供动作空间，有利于提高钻机的工作效率。
附图说明
27.图1是本发明的一种指梁机构（未安装排管机）的结构示意图；
28.图2是图1中m处局部放大的结构示意图；
29.图3是本发明中所述排管机的结构示意图；
30.图4是本发明的一种指梁机构的结构示意图；
31.图5是本发明的一种钻机的结构示意图；
32.图6是本发明的一种钻机的局部结构示意图。
33.图标：
34.1-支撑座，11-限位通道，2-指梁支架，3-指梁，31-排管通道，311-长排通道，312-短排通道，313-侧向通道，4-安装座，5-排管机，501-立柱，502-绞车，503-钢丝绳，504-滑移架，505-上伸缩臂，506-下伸缩臂，507-夹持臂，508-夹紧钳，509-滚子钳，510-导向钳，6-排管机支架，7-指梁机构，8-底座，9-井架，10-顶驱，20-钻台面。
具体实施方式
35.下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
36.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。
37.实施例1
38.如图1-图4所示，一种指梁机构，包括支撑座1，支撑座1上设置指梁支架2，指梁支架2顶部设置指梁3，指梁3呈扇面结构，指梁3设置排管通道31，支撑座1上设置安装座4，安装座4通过回转机构连接排管机5，排管机5位于指梁3的内弧边一侧，排管通道31沿扇面径向贯穿指梁3的内弧边。
39.具体的，本实施例中的指梁3上沿排管通道31设置若干档杆总成，档杆总成能够将管具限制在排管通道31中，档杆总成为至少包括传感器、翻转档杆和驱动机构的模块化结构件，由驱动机构控制翻转档杆进行90
°
翻转，通过传感器检测翻转档杆是否翻转到阻拦到立根的位置，为驱动机构的控制提供触发信号，实现立根在排管通道31中的稳定存储和取出。
40.具体的，本实施例中的安装座4为立柱形结构件，刚性固定在支撑座1顶面，排管机5包括立柱501，立柱501底部通过回转机构连接在安装座4上。
41.具体的，本实施例中的排管机5还包括滑移架504、上伸缩臂505、下伸缩臂506、夹持臂507、夹紧钳508、滚子钳509和导向钳510，滑移架504通过绞车502和钢丝绳503牵引滑动设置在立柱501上，滑移架504上铰接连接上伸缩臂505和下伸缩臂506，上伸缩臂505和下
伸缩臂506连接伸缩液缸形成双平行四边形结构，夹持臂507分别与上伸缩臂505和下伸缩臂506连接，夹持臂507上端连接夹紧钳508和滚子钳509，下端连接导向钳510。
42.具体的，本实施例中的指梁支架2包括多根立柱和横梁，指梁支架2、支撑座1和指梁3组合，形成笼形结构件。
43.具体的，本实施例中的支撑座1包括壳体，为盒体结构件，安装在地面上，壳体上设置限位通道11，限位通道11与排管通道31上下对应连通，进行立根存储时，立根底部穿过限位通道11伸入支撑座1内，上部穿过排管通道31，通过排列在排管通道31上的若干档杆总成实现各立根的独立稳定存储。
44.本实施例的一种指梁机构，将指梁3和排管机5集成在一起，形成能够独立完成管具排放的模块结构，单独搬运方便，且能够在满立根状态下进行单独搬家或替换，同时，能够配合管具传输翻转机构，实现立根离线排放，提前为后期的钻井作业准备不同类型的钻杆，减少钻井作业的等待过程，减少钻井过程的非生产时间，有利于提高钻机的整体工作效率，同时，指梁机构独立于钻机底座进行管具排放，能够减少钻机底座的立根载荷，提高钻机的整体工作稳定性。
45.优选的，本实施例的指梁3顶部对应指梁支架2设置多根连接杆，形成排管支架6，排管机5的立柱501底部与安装座4回转连接，顶部与排管机支架6回转连接，使该指梁机构结构稳定，保证集成了排管机5的指梁机构的整体使用稳定性，保证生产安全。
46.实施例2
47.如图1-图2所示，本实施例的一种指梁机构，结构与实施例1相同，区别在于：排管通道31包括若干长排通道311和若干短排通道312，长排通道311和短排通道312分别沿扇面径向设置，长排通道311贯穿指梁3靠近排管机5的内弧边，长排通道311和短排通道312交错分布，短排通道312一端与长排通道311通过侧向通道313连通。
48.本实施例的一种指梁机构，通过调整指梁3上排管通道31的结构，提高指梁的存储能力，降低指梁耗材成本。
49.具体的，长排通道311的长度与指梁3扇面半径接近，短排通道312与长排通道311一一交错分布，短排通道312沿长度方向的两端均位于指梁3扇面区域内，短排通道312靠近内弧边的一端通过侧向通道313与临近的长排通道311连接，形成长排管道311和短排管道312交替分布的排管通道31。
50.实施例3
51.如图1-图6所示，一种钻机，包括底座8、井架9、顶驱10和钻台面20，钻台面20设置在底座8顶部，井架9固定安装在底座8上，顶驱10安装在井架上，铁钻工安装在钻台面上，还包括如上所述指梁机构7，所述指梁机构7与所述底座8排列设置。
52.本实施例的一种钻机，包括底座8、井架9、顶驱10和钻台面20，钻台面20上安装有绞车、司钻房、卡瓦和铁钻工，井架9为自升式井架，通过销轴或螺栓等连接件设置在底座8上，顶驱10通过连接伸缩机构，滑动设置在井架9上的纵向轨道上，绞车通过连接件设置在底座8上，位于井架9背后，铁钻工通过连接件设置在钻台面20上，位于司钻房对侧，卡瓦安装在井口中心位置，指梁机构7设置在底座8一侧，使指梁机构7离线排放立根，提前为后期的钻井作业准备不同类型的钻杆，减少钻井作业的等待过程，减少钻井过程的非生产时间，提高钻机工作效率，为钻采工程创造较大的效益，同时，指梁机构7能够独立于钻机底座8进
行独立搬运，有利于钻机的搬家，降低钻机搬家的困难程度。
53.优选的，本实施例中在钻机底座侧设置两个指梁机构7，两个指梁机构7相对底座8的中心线对称设置，每个指梁机构7上分别通过回转机构连接有排管机5，形成双排管机5指梁结构，一个指梁机构7上的排管机5配合钻台面20上铁钻工进行接卸立根时，另一个指梁机构7上的排管机5同步移运排放立根，配合带伸缩机构的顶驱10在空载上行和下行过程中保持缩回状态，让出井口中心线，实现钻机的连续起下钻作业。
54.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。