[实用新型]石油钻采设备、铁钻工及其上卸扣装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油设备领域，具体是涉及一种铁钻工上卸扣装置，及使 用该上卸扣装置的铁钻工及石油钻采设备。

背景技术

在石油钻修井作业中，钻杆、钻铤等管柱的连接和拆卸是一项重复而又繁 重的工作。目前常见的解决办法是在石油钻采设备中配置液压大钳或动力钳， 该作业方式中，液压大钳或动力钳在井口、收放位置、鼠洞、立柱存放位置之 间的频繁搬动仍需人工操作完成，使得人工劳动强度和安全风险仍然较大。因 此，目前逐渐被铁钻工所取代。

铁钻工是一种石油钻井或修井作业用动力机具，包括移动装置和动力钳。 移动装置用于调节动力钳的工作位置，动力钳包括上卸扣装置和旋扣装置，配 合完成管柱的夹紧、旋扣和上、卸扣。

上卸扣装置通常采用一个冲扣油缸，通过冲扣油缸的伸出或缩回提供冲扣 扭矩，使冲扣钳相对夹紧钳旋转一定角度，从而使上方管柱相对下方管柱旋转 一定角度，实现上扣或卸扣。

而根据油缸自身的特性，在输入系统压力相同的情况下，其缩回的力总是 小于伸出的力，因此在冲扣油缸对正扣钻具进行卸扣或对反扣钻具进行上扣时， 其对应的缩回动作所提供的力通常很难满足需求，为增大冲扣油缸缩回时提供 的力，常规的解决方法是增大冲扣油缸的有杆腔面积，即增大冲扣油缸的尺寸， 此种方式无疑增大了装置的整体外形尺寸，导致体积过大，且冲扣油缸伸出时 提供的力过于富足，造成了浪费。

除此以外，还有采用以下的方式：

1)采用双油缸冲扣，可满足上卸扣工作需要，但同样增大了整体外形尺寸， 并增加了成本。

2)只采用单冲扣油缸，该方案牺牲了工作范围，只适应正扣或反扣钻具中 的一种，使用钻具范围小，冲扣角度小，作业效率低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的之一在于提供一种铁钻工上卸扣装置，在保 持整个泵站系统不变，冲扣油缸外形尺寸大小、结构和安装尺寸不变的情况下， 无论正扣、反扣钻具，均可达到设计的上卸扣扭矩。

本实用新型的第一方面，提供了一种铁钻工上卸扣装置，包括夹紧钳、冲 扣钳和冲扣油缸，所述冲扣油缸一端固定在所述夹紧钳上，另一端铰接在所述 冲扣钳上，所述冲扣油缸连接有增压装置，在至少一个预定状态下，所述冲扣 油缸的有杆腔进油，无杆腔回油，所述增压装置为所述冲扣油缸的有杆腔提供 大于系统压力P的压力Pa。

进一步地，所述增压装置包括增压油缸，所述增压油缸的无杆腔与第二油 口B连接，所述增压油缸的有杆腔与所述冲扣油缸的有杆腔连通，所述冲扣油 缸的无杆腔与第一油口A连通，所述第二油口B和所述冲扣油缸的有杆腔之间设 有液压阀件。

进一步地，所述液压阀件为液控单向阀，所述液控单向阀的进油口与所述 第二油口B连接，所述液控单向阀的出油口与所述冲扣油缸的有杆腔连接，所 述液控单向阀的先导控制油路接入所述第一油口A与所述冲扣油缸的无杆腔之 间的油路中。

进一步地，所述液压阀件为单向平衡阀，所述单向平衡阀的进油口与所述 第二油口B连接，所述单向平衡阀的出油口与所述冲扣油缸的有杆腔连接，所 述单向平衡阀的先导控制油路接入所述第一油口A与所述冲扣油缸的无杆腔之 间的油路中。

进一步地，所述增压油缸安装固定在所述夹紧钳上。

本实用新型的第二方面，进一步提供了一种铁钻工，包括移动装置和动力 钳，所述动力钳包括旋扣装置和上述任一项所述的上卸扣装置。

本实用新型的第三方面，还提供了一种石油钻采设备，包括上述的铁钻工。

本实用新型通过增加一个增压油缸，配合液压阀件，实现冲扣油缸工作压 力的提高，进而实现在保持整个泵站系统不变，冲扣油缸外形尺寸大小、结构 和安装尺寸不变的情况下，无论正扣、反扣钻具，均可达到设计的上、卸扣扭 矩。同时，还具备以下优点：

1)钻具适用范围广，冲扣角度大，作业效率高；

2)单冲扣油缸结构，上卸扣扭矩大，钳体体积较小；

3)用简单、安全的液控方式，实现冲扣油缸增压、冲扣增扭的目的，安全 可靠；

4)整体结构紧凑，成本低。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本 实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新 型的不当限定。在附图中：