[实用新型]带有载荷传感器的顶驱钻机提环装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油钻机提升系统，特别涉及一种钻机起下作业的提环装置，具体讲是一种顶部驱动钻机上使用的带有载荷传感器的提环装置。

背景技术

提环装置是石油天然气钻井提升系统中不可或缺的重要部件，现有常规提环装置结构简单。一般采用截面为圆形的提环、提环销和箱体组成，在提环的两个端部分别有水平穿过的两个提环销，提环销的一端与箱体固定。这种箱体能悬挂钻柱，大钩提起提环，就可以进行钻杆或钻柱的起下作业。目前，常规的提环装置能满足提升载荷的需要，不能对所承受的载荷进行监测。中国专利公告号CN2837497Y，提供了一种石油天然气钻井用提环；公告号CN2521376Y，提供了水龙头大钩，提环与水龙头结合在一起。在实际钻井过程中发现，如果提环装置能够实时监测钻机提环装置或提升系统所承受的载荷，对于设计计算以及系统参数的确定都有着重要的指导意义，可以增强系统的可靠性，提高石油勘探开发的安全性，甚至可以为提升系统的控制提供反馈参数，提高控制性能或者控制精度。

在此之前还没有发现带有载荷传感器的顶驱钻机提环装置的报道。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种带有载荷传感器的顶驱钻机提环装置，本装置能实现进行钻杆或钻柱的起下作业，并且在提环装置上增加载荷传器，实现对钻井过程中提环装置承受负载进行实时监测，根据实际负载情况调整钻井参数，指导钻井作业，使钻机提升系统在应用过程中更加安全可靠。

本实用新型采用的技术方案是：带有载荷传感器的顶驱钻机提环装置，主要由提环、提环销和箱体组成，在提环的两端分别有水平穿过的圆柱形提环销，提环销的一端与箱体固定。其特征在于：在提环销上固定有载荷传感器。载荷传感器连接有信号输出电缆，信号输出电缆能将采集信号输送到电气控制系统。在本实用新型提环装置使用过程中，由于提环系统承载大小不同，提环销产生的形变不同，载荷传感器将提环销产生的形变转化为电信号，传到电气控制系统内，电气控制系统接收到载荷传感器载荷数值及其变化情况，并将根据载荷值实时调整钻井参数，保证系统在钻井过程中安全可靠。

在两个提环销分别固定有载荷传感器。

所述的载荷传感器采用的是应变式压力传感器。

所述的提环销的圆柱形表面上有两道环形槽，环形槽的截面为圆弧形，所述的载荷传感器是粘贴在环形槽的表面上。在提环销上还有导线孔，导线孔内有导线并连接到提环销端面的出线格兰上。

所述的提环销的圆柱形表面上有孔，所述的孔分布在两道环形槽上。

本实用新型的有益效果：本实用新型带有载荷传感器的顶驱钻机提环装置，在提环销上固定有载荷传感器。能在起下钻柱的同时，对提环装置承受的载荷进行实时监测，并输送到电气控制系统。根据实际负载情况调整钻井参数，指导钻井作业，使钻机提升系统在应用过程中更加安全可靠。

本专利是针对钻井提环这一石油钻机和顶驱装置提升系统重要部件进行改进，能提高钻井作业的安全性。

本专利将在顶部驱动钻井装置的提环系统中应用，进而推广到普通钻井提环系统。

附图说明

图1是本实用新型带有载荷传感器的顶驱钻机提环装置结构剖面示意图。

图2是提环销的结构示意图。

图中，1.提环，2.箱体，3.提环销，4.孔，5.环形槽，6.导线孔，7.出线格兰。

具体实施方式

实施例1：参阅图1。本实用新型带有载荷传感器的顶驱钻机提环装置，主要由提环1、提环销3和箱体2组成，在提环1的两端分别有水平穿过的两个圆柱形提环销3，提环销3的一端与箱体2固定。

在两个提环销3上分别固定有载荷传感器，载荷传感器连接有信号输出电缆。所述的载荷传感器采用的是应变式压力传感器。

参阅图2。每个提环销3的圆柱形表面上有环形槽5，环形槽5上钻孔4。所述的载荷传感器(应变式压力传感器)粘贴在环形槽5的表面上。在提环销3上有轴向导线孔6和径向导线孔6。导线孔6连通每个孔4和提环销3端面的出线格兰7。导线孔6内有导线并连接到提环销3端面的出线格兰7上。

提环销3的孔4的具体位置是在提环销3的圆柱形表面上两道环形槽5内。环形槽5是剪切应力集中区。环形槽5的截面为圆弧形。