一種應(yīng)用于開采油田的鉆桿自動排放系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及鉆桿自動排放系統(tǒng)，尤其是一種應(yīng)用于開采油田的鉆桿自動排放系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]油田是單一地質(zhì)構(gòu)造(或地層)因素控制下的、同一產(chǎn)油氣面積內(nèi)的油氣藏總和。一個油氣田可能有一個或多個油氣藏。在同一面積內(nèi)主要為油藏的稱油田，主要為氣藏的稱氣田。按控制產(chǎn)油氣面積內(nèi)的地質(zhì)因素，將油氣田分為3類:①構(gòu)造型油氣田。指產(chǎn)油氣面積受單一的構(gòu)造因素控制，如褶皺和斷層。②地層型油氣田，區(qū)域背斜或單斜構(gòu)造背景上由地層因素控制(如地層的不整合、尖滅和巖性變化等)的含油面積。③復(fù)合型油氣田。產(chǎn)油氣面積內(nèi)不受單一的構(gòu)造或地層因素控制，而受多種地質(zhì)因素控制的油氣田。在油田開采中抽油機(jī)為常見的機(jī)具設(shè)備。
[0003]鉆桿排放系統(tǒng)，又稱為自動排管機(jī)、二層臺機(jī)械手，是海洋鉆井平臺鉆井船上重要的井口機(jī)械化設(shè)備之一。在鉆井起下鉆作業(yè)過程中，該系統(tǒng)承擔(dān)對管狀類鉆具(鉆桿、鉆鋌、套管等)進(jìn)行夾持、提升、下放、平移和回轉(zhuǎn)等操作，并結(jié)合液控、氣控、電控和微機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)鉆具在井口與排放架之間的移運(yùn)、定位、排放、儲運(yùn)等作業(yè)流程。同時，通過控制區(qū)的監(jiān)控系統(tǒng)，可實(shí)時顯示和記錄作業(yè)工序、設(shè)備的工作狀況以及鉆具的檔案資料，實(shí)現(xiàn)對鉆具的科學(xué)化和系統(tǒng)化管理。
[0004]因海洋鉆井平臺鉆井船的特殊和惡劣作業(yè)環(huán)境限制，也由于國家和行業(yè)內(nèi)的相關(guān)法律法規(guī)對作業(yè)人員的要求，使得海洋鉆機(jī)對鉆桿自動排放系統(tǒng)的需求量呈現(xiàn)出逐年上升的趨勢。
[0005]目前廣泛使用的鉆桿自動排放系統(tǒng)，不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作困難，而且常出現(xiàn)對鉆桿夾持、提升、下方、平移和回轉(zhuǎn)不到位的情況，易發(fā)生故障。影響工作效率，且存在巨大的安全隱患。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種應(yīng)用于開采油田的鉆桿自動排放系統(tǒng)，增加鉆桿存放裝置，鉆桿可穩(wěn)定的放置于存放裝置內(nèi)，故能夠及時投入使用，簡化了鉆桿自動排放的過程。引入抓取部件抓取在存放裝置內(nèi)的鉆桿，通過上下升降實(shí)現(xiàn)，抓取效果良好，可避免鉆桿脫落。同時，借助水平氣缸實(shí)現(xiàn)對抓取部件的水平移動。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，在實(shí)際使用中十分穩(wěn)定。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，采用如下技術(shù)方案:
[0008]一種應(yīng)用于開采油田的鉆桿自動排放系統(tǒng)，包括鉆桿、自動排放系統(tǒng)及底座，底座上安裝有支架，其特征在于:自動排放系統(tǒng)包括鉆桿抓取機(jī)構(gòu)，水平氣缸及鉆桿承載轉(zhuǎn)盤，鉆桿承載轉(zhuǎn)盤上設(shè)有安裝孔，安裝孔與鉆桿相匹配，安裝孔內(nèi)均勻設(shè)有伸縮凸起，伸縮凸起作用于鉆桿；鉆桿上設(shè)有紅外發(fā)射器，伸縮凸起上設(shè)有紅外傳感器，紅外發(fā)射器與紅外傳感器相匹配；鉆桿承載轉(zhuǎn)盤的下端連接有驅(qū)動箱體，驅(qū)動箱體連接底座，驅(qū)動箱體內(nèi)安裝有電機(jī)，電機(jī)上連接有蝸桿，蝸桿上連接有蝸輪，蝸桿與蝸輪相匹配，蝸輪上連接有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸的另一端連接鉆桿承載轉(zhuǎn)盤；水平氣缸安裝于支架的上端；鉆桿抓取機(jī)構(gòu)連接于水平氣缸，鉆桿抓取機(jī)構(gòu)包括升降電機(jī)、線性模組及鉆桿抓取頭，升降電機(jī)安裝于鉆桿抓取機(jī)構(gòu)的上端，升降電機(jī)的下端連接有聯(lián)軸器，聯(lián)軸器的下端連接有線性模組，線性模組的背面連接有線性模組連接塊，線性模組連接塊連接水平氣缸，線性模組的正面連接有線性模組滑塊，線性模組滑塊連接鉆桿抓取頭，鉆桿抓取頭與鉆桿相匹配，鉆桿抓取頭內(nèi)安裝有抓取氣缸，抓取氣缸上連接有夾爪，夾爪作用于鉆桿。鉆桿承載轉(zhuǎn)盤用于存放鉆桿，存放中的鉆桿可及時投入使用，為開采油田作業(yè)節(jié)省時間，提高工作效率，加快工作進(jìn)度；鉆桿具體存放于安裝孔內(nèi)，安裝孔借助伸縮凸起實(shí)現(xiàn)對鉆桿的固定，伸縮凸起可伸縮，在確保鉆桿穩(wěn)定性同時方便存取鉆桿，結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)用性強(qiáng)。伸縮凸起的伸縮動作由紅外發(fā)射器與紅外傳感器控制:當(dāng)鉆桿接近伸縮凸起時，控制紅外發(fā)射器發(fā)射紅外線，紅外傳感器接收紅外線信號，進(jìn)而控制伸縮凸起收縮，鉆桿進(jìn)入安裝孔內(nèi)，然后關(guān)閉紅外發(fā)射器，伸縮凸起伸出并以強(qiáng)有力的力抵住鉆桿，使鉆桿獲得優(yōu)異的穩(wěn)定性；當(dāng)鉆桿要抽離安裝孔時，紅外發(fā)射器再次發(fā)射紅外線，伸縮凸起收縮，鉆桿脫離安裝孔。且鉆桿承載轉(zhuǎn)盤可旋轉(zhuǎn)，通過電機(jī)、蝸桿及蝸輪實(shí)現(xiàn)，在旋轉(zhuǎn)間實(shí)現(xiàn)將指定的鉆桿放置于可被抓取的位置，故可根據(jù)實(shí)際要求選擇匹配的鉆桿投入作業(yè)，靈活性及實(shí)用性強(qiáng)。升降電機(jī)控制線性模組滑塊上下滑動，從而帶動鉆桿抓取頭上下移動，在抓取鉆桿時，將鉆桿抓取頭下降至指定位置方能完成對鉆桿的抓取。鉆桿抓取頭借助抓取氣缸與夾爪實(shí)現(xiàn)對鉆桿的抓取，抓取氣缸控制夾爪在水平方向上移動，當(dāng)夾爪相互收縮時，能夠牢牢夾住鉆桿，抓取效果極佳，可避免鉆桿在移動或工作時發(fā)生脫落。線性模組連接塊與水平氣缸相互配合，實(shí)現(xiàn)鉆桿抓取機(jī)構(gòu)水平移動，結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)用性強(qiáng)。
[0009]進(jìn)一步，鉆桿的下端設(shè)有安裝套環(huán)，安裝套環(huán)與安裝孔相匹配；安裝套環(huán)上均勻安裝有紅外發(fā)射器，伸縮凸起作用于安裝套環(huán)。安裝套環(huán)不僅能夠令其被伸縮凸起夾緊，從而使鉆桿獲得優(yōu)異的穩(wěn)定性。而且避免伸縮凸起對鉆桿施力過大而導(dǎo)致鉆桿磨損，延長鉆桿使用壽命。
[0010]進(jìn)一步，鉆桿的上端設(shè)有鉆桿頭，鉆桿頭與夾爪相匹配；夾爪的下端設(shè)有限位凸起，限位凸起作用于鉆桿頭，夾爪的內(nèi)表面設(shè)有摩擦紋，摩擦紋作用于鉆桿頭。限位凸起能夠抵住鉆桿頭，提高夾爪對鉆桿的抓取效果；摩擦紋使得夾爪與鉆桿頭之間的摩擦力增大，進(jìn)一步提高夾爪對鉆桿的抓取效果
[0011]進(jìn)一步，水平氣缸設(shè)有第一活塞桿，線性模組連接塊上形成有凹槽，活塞桿與凹槽相匹配。第一活塞桿嵌入凹槽，在水平氣缸的帶動下線性模組連接塊能夠帶動鉆桿抓取機(jī)構(gòu)水平移動。
[0012]進(jìn)一步，線性模組連接塊上安裝有光電傳感器，線性模組滑塊的側(cè)面安裝有感應(yīng)片，光電傳感器與感應(yīng)片相互配合。光電傳感器與感應(yīng)片相互配合工作，能夠確定線性模組滑塊的垂直位置，避免其滑移過高或過低。
[0013]進(jìn)一步，線性模組滑塊上連接有連接板，連接板的下端連接有鉆桿抓取頭。
[0014]進(jìn)一步，抓取氣缸的左側(cè)、右側(cè)、正面及背面均連接有第二活塞桿，第二活塞桿上連接有夾爪。夾爪分布于抓取氣缸的四個方向，故其抓取效果佳。
[0015]進(jìn)一步，鉆桿承載轉(zhuǎn)盤與驅(qū)動箱體之間連接有緩沖墊。起緩沖作用。
[0016]由于采用上述技術(shù)方案，具有以下有益效果:
[0017]本實(shí)用新型為一種應(yīng)用于開采油田的鉆桿自動排放系統(tǒng)，增加鉆桿存放裝置，鉆桿可穩(wěn)定的放置于存放裝置內(nèi)，故能夠及時投入使用，簡化了鉆桿自動排放的過程。引入抓取部件抓取在存放裝置內(nèi)的鉆桿，通過上下升降實(shí)現(xiàn)，抓取效果良好，可避免鉆桿脫落。同時，借助水平氣缸實(shí)現(xiàn)對抓取部件的水平移動。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，在實(shí)際使用中十分穩(wěn)定。
[0018]鉆桿承載轉(zhuǎn)盤用于存放鉆桿，存放中的鉆桿可及時投入使用，為開采油田作業(yè)節(jié)省時間，提高工作效率，加快工作進(jìn)度；鉆桿具體存放于安裝孔內(nèi)，安裝孔借助伸縮凸起實(shí)現(xiàn)對鉆桿的固定，伸縮凸起可伸縮，在確保鉆桿穩(wěn)定性同時方便存取鉆桿，結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)用性強(qiáng)。伸縮凸起的伸縮動作由紅外發(fā)射器與紅外傳感器控制:當(dāng)鉆桿接近伸縮凸起時，控制紅外發(fā)射器發(fā)射紅外線，紅外傳感器接收紅外線信號，進(jìn)而控制伸縮凸起收縮，鉆桿進(jìn)入安裝孔內(nèi)，然后關(guān)閉紅外發(fā)射器，伸縮凸起伸出并以強(qiáng)有力的力抵住鉆桿，使鉆桿獲得優(yōu)異的穩(wěn)定性；當(dāng)鉆桿要抽離安裝孔時，紅外發(fā)射器再次發(fā)射紅外線，伸縮凸起收縮，鉆桿脫離安裝孔。且鉆桿承載轉(zhuǎn)盤可旋轉(zhuǎn)，通過電機(jī)、蝸桿及蝸輪實(shí)現(xiàn)，在旋轉(zhuǎn)間實(shí)現(xiàn)將指定的鉆桿放置于可被抓取的位置，故可根據(jù)實(shí)際要求選擇匹配的鉆桿投入作業(yè)，靈活性及實(shí)用性強(qiáng)。升降電機(jī)控制線性模組滑塊上下滑動，從而帶動鉆桿抓取頭上下移動，在抓取鉆桿時，將鉆桿抓取頭下降至指定位置方能完成對鉆桿的抓取。鉆桿抓取頭借助抓取氣缸與夾爪實(shí)現(xiàn)對鉆桿的抓取，抓取氣缸控制夾爪在水平方向上移動，當(dāng)夾爪相互收縮時，能夠牢牢夾住鉆桿，抓取效果極佳，可避免鉆桿在移動或工作時發(fā)生脫落。線性模組連接塊與水平氣缸相互配合，實(shí)現(xiàn)鉆桿抓取機(jī)構(gòu)水平移動，結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)用性強(qiáng)。
【附圖說明】
[0019]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0020]圖1為本實(shí)用新型一種應(yīng)用于開采油田的鉆桿自動排放系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為本實(shí)用新型中鉆桿夾取機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3為圖2中A向的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4為本實(shí)用新型中鉆桿的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖5為本實(shí)用新型中鉆桿承載轉(zhuǎn)盤連接驅(qū)動箱體時的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖6為本實(shí)用新型中電機(jī)、蝸輪及蝸桿的連接示意圖；
[0026]圖7為本實(shí)用新型中鉆桿承載轉(zhuǎn)盤的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]圖1至圖7所示，一種應(yīng)用于開采油田的鉆桿自動排放系統(tǒng)，包括鉆桿23、自動排放系統(tǒng)及底座I。鉆桿23用于開挖鉆孔，尋找油田，在鉆孔過程中需要經(jīng)常對鉆桿23進(jìn)行移動或更換，而自動排放系統(tǒng)則能夠完成對鉆桿23的移動或更換。鉆桿23的下端設(shè)有安裝套環(huán)24，安裝套環(huán)24包覆鉆桿23，安裝套環(huán)24上開設(shè)有4個貫通孔(圖中未標(biāo)出)，4個貫通孔分別設(shè)于安裝套環(huán)24的4個方向，貫通孔內(nèi)嵌入有封閉保護(hù)罩，封閉保護(hù)罩透明，封閉保護(hù)罩內(nèi)設(shè)有紅外發(fā)射器25，紅外發(fā)射器25開啟時，能夠向外界發(fā)射紅外線。鉆桿23的上端設(shè)有設(shè)有鉆桿頭26，鉆桿頭26為正方形，且鉆桿頭26的尺寸大于鉆桿23主體的尺寸，故當(dāng)鉆桿頭26下部有部件抵住時，能夠?qū)@桿提起或固定。底座I搭設(shè)于地面上，底座I的上端架有兩個支架2，支架2為鋼支架，支架2用于支撐自動排放系統(tǒng)。
[0028]自動排放系統(tǒng)包括鉆桿承載轉(zhuǎn)盤3，水平氣缸7及鉆桿抓取機(jī)