[发明专利]一种钻机

说明书

本发明涉及石油钻采设备领域，具体涉及本发明提供了一种钻机，其包括：井架、井架底座、提升系统和钻台铁钻工，井架底座与井架底部连接，提升系统与井架相连，钻台铁钻工与井架底座相连，该钻机还包括管具处理系统，管具处理系统包括管具处理机器人，管具处理机器人包括立柱、安装架和夹持臂；安装架与立柱可滑动地连接，夹持臂与安装架可转动地连接，夹持臂能够在竖直平面内转动，夹持臂上设有用于夹持管具的夹持部。本发明提供的转机上通过设置管具处理机器人，可以直接从地面取管，并进行管具的姿态调节，从而无需在井架上设置临时立根盒，有利于减少井架的负载。

技术领域

本发明涉及一种石油钻采设备，特别是一种钻机。

背景技术

在石油天然气钻井系统中，为了提高其工作效率，特别是为了提高起下钻作业的工作效率，通常会在井架内或外设置钻杆立柱临时储存区域，也就是立根盒区域。钻杆被两根、三根或四根连接在一起形成立根，竖直排放到立根盒区域内。

为实现上述目的，钻井系统需配置立根盒、排管机、接立根机械手、鼠洞、猫道等诸多设备。这些设备协同作业将通过锚定单根钻杆水平移运到转台，接立根机械手将单根钻杆从水平姿态调整到竖直姿态，并在鼠洞的配合下将单根钻杆连接成立根，并交由排管机排放在立根盒，等井口需要下放立根时，排管机将目标立根从立根盒中取出，并移送至井口，交给顶驱。

可见立根盒作为立根临时存储装置，是提高工作效率的关键设备之一。立根盒需要有足够大的容量来储存所有钻井深度的钻杆，所以立根盒需要有足够的大结构尺寸、结构强度、刚度满足其工作需要。同时，立根盒安装在井架中上部，增加了井架整体的重心高度，且需局部加强来满足连接可靠性。当立根盒内存满立根时，井架的立根载荷将大大增加；满立根情况还大大增加了风载的迎风面积，增大了风对井架作用力，同时钻台立根盒区域也需足够结构强度来支撑所有立根的重量。当突发紧急情况时，还需要及时将全部立根从立根盒里取出，拆卸成单根放置在管具堆场。这将造成巨大的工作量，而且造成大量工作效率的浪费。

同时要实现上述目的，还需要设置排管机、接立根机械手、鼠洞、猫道等设备进行协同工作，这些设备也是钻井系统重要成本组成之一。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术中，由于需要在井架上放置临时立根盒所存在的井架载荷大、突发紧急情况时取出立根盒造成大量工作效率浪费、接立根所需设备多的问题，提供一种钻机。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

本发明提供了一种钻机，其包括：井架、井架底座、提升系统和钻台铁钻工，井架底座与机架底部连接，提升系统与井架相连，钻台铁钻工与井架底座相连，该钻机还包括管具处理系统，管具处理系统包括管具处理机器人，管具处理机器人包括立柱、安装架和夹持臂；安装架与立柱可滑动地连接，夹持臂与安装架可转动地连接，夹持臂能够在竖直平面内转动，夹持臂上设有用于夹持管具的夹持部。本发明提供的钻机上通过设置管具处理机器人，可以直接从地面取管，并进行管具的姿态调节，从而无需在井架上设置临时立根盒，有利于减少井架的负载。同时，也能够避免突发紧急情况时需要将全部立根从临时立根盒中取出时造成的工作效率的浪费。具体的，夹持臂用于取管，夹持臂与安装架可转动地连接，使得夹持臂可以用于调整管具的姿态；另外，安装架与立柱滑动地相连，使得在夹持臂取管之后，能够具有足够的管具姿态调整的空间，便于夹持臂带动管具进行姿态调整。

作为本发明的优选方案，立柱与安装架通过滑车可滑动地相连。

作为本发明的优选方案，管具处理机器人还包括姿态调整驱动件，姿态调整驱动件一端与安装架铰接，姿态调整驱动件的输出端与夹持臂铰接；姿态调整驱动件、安装架和夹持臂形成三角形的姿态调整机构，且由姿态调整驱动件构成的一边的长度可伸长或缩短。夹持臂的姿态调整通过上述的结构实现，结构简单，在姿态调整驱动件不输出力的情况下，三角结构较为稳定。具体的，姿态调整驱动件可以被设置为液压油缸，能够输出较大的力、便于控制。