[发明专利]一种钻杆自动升降防摆装置及钻杆维修方法

说明书

技术领域

本发明涉及地质勘探领域，尤其是涉及一种钻杆自动升降防摆装置及钻杆维修方法。

背景技术

众所周知，钻杆作为钻井工作中必不可少的钻井工具，钻杆在起下钻接单根过程中，钻杆接头的丝扣会发生磨损，当丝扣磨损到一定程度时，为保证井下安全需要对钻杆丝扣进行维修。

现有技术中，一般是直接通过车床对钻杆进行维修，此种方法存在有以下不足：1.在修理过程中需要行吊、抓管机等机械设备的辅助，不能直接实现钻杆自动上、下车床，操作过程较为复杂而且浪费资源，生产成本较高；2、钻杆长度在9.6米左右，车床的镗孔长度只有1.5米左右，露在车床外面的钻杆有8.1米左右，车床卡盘带动钻杆高速旋转时，露在车床外面的钻杆根据车床转速的不同，会做不规则的圆周运动，钻杆尾部摆甩的问题很难解决，而且存在很大的安全隐患，很容易造成车床损坏，同时车工维修出来的钻杆接头的丝扣也无法保证维修质量。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种钻杆自动升降防摆装置及钻杆维修方法，它能够在行吊、抓管机等机械设备的辅助下，使得钻杆在维修过程中实现钻杆的自动上、下车床，同时能够有效防止车床维修过程中钻杆尾部摆甩，提高生产效率并减少生产成本，同时具有较高的安全性。

为实现上述发明目的，本发明专利提供的技术方案如下：

一种钻杆自动升降防摆装置，所述自动升降防摆装置包括钻杆架、气动升降装置和防摆装置，所述钻杆架包括两根相互平行的支撑杆，所述支撑杆前端区域为待修区，所述支撑杆后端区域为修复区，所述支撑杆与车床镗孔中心线相互垂直，所述钻杆架底部固定在地面上，所述气动升降装置位于车床镗孔中心线的正下方，所述气动升降装置包括两个气缸、第一滚轮架和第一滚轮组，所述气缸底部分别固定在所述支撑杆之间空隙处左右两侧的地面上，所述气缸连接有气开关，所述气开关与压风机相连接，在所述气缸顶部中心处设有垂直的气动升降杆，所述第一滚轮架下表面的中心处固定在气动升降杆顶端，在所述第一滚轮架上固定有第一滚轮组，所述第一滚轮组包括两个可左右方向旋转的第一滚轮和连接两个第一滚轮中心的中心轴，所述中心轴与支撑杆相互平行，所述防摆装置包括支撑座、固定架、电机、变速箱和滚轮架盛放盒，所述支撑座底部固定在两个气缸之间的地面上，所述固定架固定在支撑座上，所述电机和变速箱固定在固定架上，所述电机与变速箱相连接，所述电机连接有电机倒顺开关，在所述变速箱上安装有第一齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮通过轮齿和齿槽相啮合，所述第二齿轮中心设有丝扣并通过丝扣与丝杠配合，所述丝杠上端固定在滚轮架盛放盒底部中心处，所述丝杠下端穿过压力轴承进入支撑座内孔，在所述滚轮架盛放盒内固定有第二滚轮架，在所述第二滚轮架上固定有两个第二滚轮组，所述第二滚轮组包括两个可前后方向旋转的第二滚轮和连接两个第二滚轮中心的中心轴，所述中心轴与支撑杆相互垂直，所述的两个第二滚轮组之间距离与钻杆外径相等。

在上述的本发明一种钻杆自动升降防摆装置中，所述气动升降装置的前后结构和左右结构均对称。

在上述的本发明一种钻杆自动升降防摆装置中，所述第一滚轮将钻杆提升的最大高度与车床镗孔中心线高度相同。

在上述的本发明一种钻杆自动升降防摆装置中，所述第二滚轮组的最大上升高度为第二滚轮中心线的高度与车床镗孔中心线的高度相等。

在上述的本发明一种钻杆自动升降防摆装置中，所述气动升降装置和防摆装置底部通过混凝土固定在地面上。

一种利用上述的钻杆自动升降防摆装置进行钻杆维修的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

第一步：启动压风机，通过操作气开关将气动升降杆的高度降低，使得第一滚轮高度降低到支撑杆的高度以下，关闭气开关；

第二步：通过操作电机倒顺开关启动电机，通过电机、变速箱、第一齿轮、第二齿轮和丝杠之间的联动作用，将滚轮架盛放盒的高度降低到支撑杆的高度以下，关闭电机倒顺开关；

第三步：将待修钻杆从待修区滚动到气动升降装置的正上方，即待修钻杆中心线位于车床镗孔中心线的正下方；

第四步：通过操作气开关调节气动升降杆，气动升降杆上升到最大高度将待修钻杆抬升至待修钻杆中心线与车床镗孔中心线重合的位置，关闭气开关，通过第一滚轮将待修钻杆推进车床镗孔内，通过左卡盘和右卡盘将待修钻杆夹紧固定；

第五步：通过操作电机倒顺开关启动电机，通过电机、变速箱、第一齿轮、第二齿轮和丝杠之间的联动作用，将滚轮架盛放盒的高度使得第二滚轮与待修钻杆相接触，关闭电机倒顺开关；