[发明专利]钻机独立建立根的装置及建立根方法

说明书

本发明公开了一种钻机独立建立根的装置，在钻机底座前侧基础面安装有单根输送机；在钻台面井口前方依次布置有鼠洞、钻台机械手，铁钻工布置在钻台面井口一侧，操控台、电液控制系统分别布置在钻台面井口另一侧；提升机械手安装在井架两个前立柱中间，排管机械手安装在井架二层台下方。本发明还公开了利用上述装置进行独立建立根的方法，实现了钻机钻井作业的同时独立建立根，整个建立根过程不需要人力作业，降低劳动强度；不占用井口和顶驱，提高了钻井效率；整套装置只需要副司钻一人在司钻房操作，即可完成建立根作业，提高作业安全性。

技术领域

本发明属于石油钻探设备技术领域，涉及一种用于钻机独立建立根的装置，还涉及一种建立根的方法。

背景技术

当前，石油钻机建立根作业方法一般有两种：一种是采用常规模式，利用风动绞车提吊管柱、液压大钳在双小鼠洞(或井口和单小鼠洞)将单根连接为立根、再依靠井架工人力把立根排放到指梁内；另一种是采用管柱处理作业模式，动力猫道输送管柱上钻台，铁钻工分别在小鼠洞和井口处将单根连接为立根，由顶驱上提立根、再依靠二层台机械手把立根排放到指梁内。

上述方法存在以下缺点：方法一建立根时需多人配合、人力作业效率低、风险高、劳动强度大；方法二建立根时需占用井口和顶驱参与，不能实现钻机钻进作业的同时建立根，降低了钻井效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种钻机独立建立根的装置，解决了现有技术中建立根时需多人配合、人力作业效率低、风险高的问题。

本发明的另一目的是提供一种利用该建立根的装置建立根的方法。

本发明所采用的第一种技术方案是，钻机独立建立根的装置，在钻机底座前侧基础面固定安装有单根输送机，在钻台面上还设置有井架，井架的两个前立柱之间通过轨道连接安装有提升机械手，在钻台面井口前方布置有鼠洞，在钻台面鼠洞的正前方设置有钻台机械手，钻台面靠近井口一侧布置有铁钻工，钻台面远离井口一侧设置有操控台，操控台和铁钻工分别位于井口的两侧，钻台面上还设置有电液控制系统；井架二层台的下方通过销轴安装固定有排管机械手；单根输送机、钻台机械手、铁钻工、提升机械手、排管机械手、操控台均与电液控制系统联通；

电液控制系统对装置内各部件动作进行可编程控制，实现安全互锁功能，操控台对装置内各个部件进行远程控制；

单根输送机、钻台机械手、提升机械手和排管机械手上均设置有传感器，用于位置检测或限位控制。

本发明的特点还在于，

单根输送机包括架体，架体的两侧成对对称设置有排管架，架体中间安装有推移滑车，架体前端安装有朝向钻台面鼠洞方向的抬升臂，推移滑车和抬升臂共同作用将单根从钻台下方鼠洞处推送至钻台面。

提升机械手包括轨道、提升滑车、钳头、液压绞车，轨道固定安装在井架的两个前立柱上，提升滑车安装在轨道内，提升滑车下部铰接有钳头，提升滑车的顶部由安装在井架二层台上的液压绞车的钢丝绳牵引。

本发明所采用的第二种技术方案是，利用钻机独立建立根的装置建立根的方法，按照以下步骤实施：

步骤1.单根输送机的排管架将单根Ⅰ滚入架体，推移滑车推动单根Ⅰ前行，随后与抬升臂共同作用将单根Ⅰ从钻台下方鼠洞处向钻台推送；

步骤2.提升机械手的钳头在鼠洞口扣合单根Ⅰ后，液压绞车上提提升滑车，将单根Ⅰ提到钻台面以上；同时，单根输送机重复步骤将单根Ⅱ送到鼠洞等待；

步骤3.钻台机械手推扶单根Ⅰ公接头与单根Ⅱ母接头对正后插入，铁钻工上扣，将单根Ⅰ与单根Ⅱ连接为双根；

步骤4.提升机械手提升单根Ⅰ与单根Ⅱ连接成的双根到钻台面以上，同时，单根输送机重复步骤将单根Ⅲ送到鼠洞等待；