专利名称：新型石油钻井提升系统及井架的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油勘探钻井工程技术、水源钻机及煤炭勘探领域，具体说属 于钻机提升系统及井架。
技术背景目前石油钻机配套的提升系统主要由绞车、辅助绞车、辅助刹车、 游车大钩、水龙头等组成。这样整个提升系统组件繁多，占用钻井工作区域面积大，操作和维护不方便，同时搬家和运输也不方便；井架为前 开口K型井架、塔型井架、A型井架、伸缩井架、套装井架几种，其中K 型井架结构简单，钻台视野幵阔，水平安装拆卸；整体起升，分段运输， 拆装迅速、方便、安全，是目前石油钻机配套最为广泛、用户最欢迎的 井架型式；但K型井架起升力距受力相对较大，对于深井钻机，井架的 起升力弓I起的钻机倾覆力矩更大，且井架在顶部承受数百吨的工作载荷, 从而需要更大的结构截面，因而井架底座的重量较大。 发明内容本实用新型目的是设计一种新型石油钻井提升系统及井架，以减少 安装占地面积，减少整个系统的组件，减小结构质量，节约钻机成本，技术方案新型石油钻井提升系统，其由起升滑轮、天车梁、导轨支 架、导向装置、游车梁、主力油缸、大钩构成，天车梁和游车梁通过导向装 置安装于导轨支架上，导轨支架固定在井架两侧，井架通过调节支座固定在 钻台面上，主力油缸一端固定于钻台面上，另一端固定于天车梁上推动天车梁在导轨支架上上下移动；天车梁上固定有连接游车梁的滑轮，游车梁用钢 丝绳通过滑轮悬挂在天车梁上随天车梁移动；大钩固定在游车梁上；钢丝绳 一端固定在游车梁上通过天车梁上的动滑轮组，另一端固定在钻台面面上。
主力油缸为单级或多级；主力油缸选用两件或四件组合。
大钩与游车梁做成一个整体，水龙头挂在大钩上。
钻井井架为两节伸缩式井架并靠主力油缸起升和下放。 新型石油钻井井架，井架主体结构为前开口型，分多段，包括上段、中 间段和下段;上段的上部为一个整体结构，下部为左右两单片组成，其余段 由左右两单片组成;各段的左右两单片分别用背横梁和斜拉杆连接成一体。 二层台固定在井架体。
本实用新型优点是解决了以下技术问题 一、满足海洋平台、城市、沼 泽山地钻井等受空间限制的钻机，从结构上制做成依靠主力油缸推动天车梁 和游车梁的上下运动，来代替现用常规天车和绞车，减少了设备数量和减小 了设备的体积，占地面积小，操作维护方便。二、优化结构及力学模型，进 一步减小井架在工作时的自身受力以及井架对底座的受力，减轻钻机重量， 节约制造成本。三、结构上用油缸提升钻柱，油缸支撑点设在底座上，凭借 油缸的往复运动来提升钻柱，减小井架受力，操作简单。四、用于海洋浮动 钻井作业时，可代替井架补偿系统。五、该发明可用于水源钻机或煤炭勘探 钻机。
图1为本实用新型结构示意图(高位)。图2为图l侧面视图。
图3为本实用新型结构示意图(低位)。
图4为图3侧面视图。
图5为本实用新型提升系统原理示意图。
具体实施方式
如图l-5所示，新型石油钻井提升系统主要由起升滑轮2、天车梁l、导 轨支架6、导向装置4、游车梁3、主力液缸12、大钩7、井架等组成。主力 油缸12—端固定于钻台面上，另一端固定于天车梁1上。天车梁1和导向装 置4相连，通过导向装置4固定于导轨支架6上，沿导轨支架6上下运动。 游车梁3通过钢丝绳5以及固定在天车梁1上的滑轮2悬挂在天车梁1下， 游车梁3和导向装置4相连，通过导向装置4固定于导轨支架6上，沿导轨 支架6上下运动。钢丝绳5—端固定于钻台面上，绕过滑轮2，另一端固定 于游车梁3上。滑轮2固定于天车梁1上，随天车梁l一起运动。导轨支架 6固定在井架上。井架通过调节支座固定在钻台面上。
井架主体结构为前开口型,分多段，包括上段、中间段和下段;上段的
上部为一个整体结构，下部为左右两单片组成，其余段由左右两单片组成； 各段的左右两单片8、 11、 13、 14分别用背横梁9和斜拉杆10连接成一体,
二层台固定在井.架体。
新型石油钻井提升系统及井架工作过程描述主力液缸推动天车梁向上 运动，游车梁通过钢丝绳以及固定在天车梁上的滑轮随天车梁向上运动；下 行情况相反。
权利要求1、新型石油钻井提升系统，其特征是主要由起升滑轮(2)、天车梁(1)、导轨支架(6)、导向装置(4)、游车梁(3)、主力油缸(12)、大钩(7)构成，天车梁(1)和游车梁(3)通过导向装置(4)安装于导轨支架(6)上，导轨支架(6)固定在井架两侧，井架通过调节支座固定在钻台面上，主力油缸(12)一端固定于钻台面上，另一端固定于天车梁(1)上推动天车梁(1)在导轨支架(6)上上下移动；天车梁(1)上固定有连接游车梁(3)的滑轮(2)，游车梁(3)用钢丝绳(5)通过滑轮(2)悬挂在天车梁(1)上随天车梁(1)移动；大钩(7)固定在游车梁(3)上；钢丝绳(5)一端固定在游车梁(3)上通过天车梁(1)上的动滑轮组(2)，另一端固定在钻台面面上。
2、 根据权利要求1所述的新型石油钻井提升系统，其特征是主力油缸 U2)为单级或多级；主力油缸选用两件或四件组合。
3、 根据权利要求1所述的新型石油钻井提升系统，其特征是大钩(7) 与游车梁(3)做成一个整体，水龙头挂在大钩(7)上。
4、 根据权利要求1所述的新型石油钻井提升系统，其特征是钻井井架 为两节伸缩式井架并靠主力油缸起升和下放。
5、 新型石油钻井井架，其特征是井架主体结构为前幵口型，分多段， 包括上段、中间段和下段;上段的上部为一个整体结构，下部为左右两单片 组成，其余段由左右两单片组成;各段的两左单片(13)和(14)及右单片(8)和(11)分别用背横梁(9)和斜拉杆(10)连接成一体。
专利摘要新型石油钻井提升系统及井架主要由起升滑轮、天车梁、导轨支架、导向装置、游车梁、主力液缸、大钩、井架等组成。天车梁和游车梁通过导向装置固定于导轨支架上，主力液缸推动天车梁在导轨支架上上下移动，游车梁用钢丝绳通过滑轮悬挂在天车梁上，随天车梁移动。大钩固定在游车梁上；本新型石油钻井提升系统及井架不用常规的大功率绞车。主力液缸支点置于钻台上，其的推力直接作用于天车梁上，井架只承受风载和导轨支架的侧向力，不承受最大钩载，改善了井架的受力状态，减小结构质量，节约了井架的制造成本。
文档编号E21B19/00GK201221322SQ20082002980
公开日2009年4月15日 申请日期2008年7月22日 优先权日2008年7月22日
发明者乔晓峰, 景方刚, 苏 栾, 王耀华, 黄许澎 申请人:宝鸡石油机械有限责任公司