[实用新型]新型石油钻井提升系统及井架

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油勘探钻井工程技术、水源钻机及煤炭勘探领域，具体说属于钻机提升系统及井架。

背景技术

目前石油钻机配套的提升系统主要由绞车、辅助绞车、辅助刹车、游车大钩、水龙头等组成。这样整个提升系统组件繁多，占用钻井工作区域面积大，操作和维护不方便，同时搬家和运输也不方便；井架为前开口K型井架、塔型井架、A型井架、伸缩井架、套装井架几种，其中K型井架结构简单，钻台视野开阔，水平安装拆卸；整体起升，分段运输，拆装迅速、方便、安全，是目前石油钻机配套最为广泛、用户最欢迎的井架型式；但K型井架起升力距受力相对较大，对于深井钻机，井架的起升力引起的钻机倾覆力矩更大，且井架在顶部承受数百吨的工作载荷，从而需要更大的结构截面，因而井架底座的重量较大。

发明内容

本实用新型目的是设计一种新型石油钻井提升系统及井架，以减少安装占地面积，减少整个系统的组件，减小结构质量，节约钻机成本。

技术方案：新型石油钻井提升系统，其由起升滑轮、天车梁、导轨支架、导向装置、游车梁、主力油缸、大钩构成，天车梁和游车梁通过导向装置安装于导轨支架上，导轨支架固定在井架两侧，井架通过调节支座固定在钻台面上，主力油缸一端固定于钻台面上，另一端固定于天车梁上推动天车梁在导轨支架上上下移动；天车梁上固定有连接游车梁的滑轮，游车梁用钢丝绳通过滑轮悬挂在天车梁上随天车梁移动；大钩固定在游车梁上；钢丝绳一端固定在游车梁上通过天车梁上的动滑轮组，另一端固定在钻台面面上。

主力油缸为单级或多级；主力油缸选用两件或四件组合。

大钩与游车梁做成一个整体，水龙头挂在大钩上。

钻井井架为两节伸缩式井架并靠主力油缸起升和下放。

新型石油钻井井架，井架主体结构为前开口型，分多段，包括上段、中间段和下段；上段的上部为一个整体结构，下部为左右两单片组成，其余段由左右两单片组成；各段的左右两单片分别用背横梁和斜拉杆连接成一体。二层台固定在井架体。

本实用新型优点是解决了以下技术问题：一、满足海洋平台、城市、沼泽山地钻井等受空间限制的钻机，从结构上制做成依靠主力油缸推动天车梁和游车梁的上下运动，来代替现用常规天车和绞车，减少了设备数量和减小了设备的体积，占地面积小，操作维护方便。二、优化结构及力学模型，进一步减小井架在工作时的自身受力以及井架对底座的受力，减轻钻机重量，节约制造成本。三、结构上用油缸提升钻柱，油缸支撑点设在底座上，凭借油缸的往复运动来提升钻柱，减小井架受力，操作简单。四、用于海洋浮动钻井作业时，可代替井架补偿系统。五、该发明可用于水源钻机或煤炭勘探钻机。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图(高位)。

图2为图1侧面视图。

图3为本实用新型结构示意图(低位)。

图4为图3侧面视图。

图5为本实用新型提升系统原理示意图。

具体实施方式

如图1-5所示，新型石油钻井提升系统主要由起升滑轮2、天车梁1、导轨支架6、导向装置4、游车梁3、主力液缸12、大钩7、井架等组成。主力油缸12一端固定于钻台面上，另一端固定于天车梁1上。天车梁1和导向装置4相连，通过导向装置4固定于导轨支架6上，沿导轨支架6上下运动。游车梁3通过钢丝绳5以及固定在天车梁1上的滑轮2悬挂在天车梁1下，游车梁3和导向装置4相连，通过导向装置4固定于导轨支架6上，沿导轨支架6上下运动。钢丝绳5一端固定于钻台面上，绕过滑轮2，另一端固定于游车梁3上。滑轮2固定于天车梁1上，随天车梁1一起运动。导轨支架6固定在井架上。井架通过调节支座固定在钻台面上。

井架主体结构为前开口型，分多段，包括上段、中间段和下段；上段的上部为一个整体结构，下部为左右两单片组成，其余段由左右两单片组成；各段的左右两单片8、11、13、14分别用背横梁9和斜拉杆10连接成一体，二层台固定在井架体。

新型石油钻井提升系统及井架工作过程描述：主力液缸推动天车梁向上运动，游车梁通过钢丝绳以及固定在天车梁上的滑轮随天车梁向上运动；下行情况相反。