钻井平台钻杆自动化排放系统方案设计

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1、2第0192期年第4812卷页石油矿场机械OILFIELDEQUIPMENT文章编号：1OO1—3482(2012)09—0082—03钻井平台钻杆自动化排放系统方案设计何鸿(宝鸡石油机械有限责任公司，陕西宝鸡721002)摘要：钻杆自动排放系统在提高钻井效率、降低作业成本方面成效显著。通过对国内外技术调研，分析排管系统典型结构，提出一种适用于海上钻井平台的自动化钻杆排放系统总体方案。通过方案简化也可适用于陆地钻机。关键词：钻杆自动排放系统；井口自动化；方案设计中图分类号：TE928文献标识码：B在起下钻过程中

2、需要将钻杆从井口移送到排放管机移动及回转完成钻杆在井口与指梁间运送，立根架或从排放架移送到井口，即钻杆排放操作。其特设计独立的固定装置，这种布局有效利用了井架内空点是具有危险性；是一个重复性高而劳动强度大的间，指梁对称布置，提高了排管机使用效率。目前大过程，要多人合作共同完成。在海上钻井作业中，常多数钻杆排放系统采用这种结构，通过简化结构设计遇风浪，工作环境恶劣，安全问题更为突出。同时，布局，即可适用于陆地钻机。典型结构如图2。海上钻井成本很高，加快钻井速度，缩短钻井周期显得尤为重要。因此钻杆自动化排放系统将会

3、发挥重要作用。钻杆自动化排放系统主要由排管机、指梁2部分组成，与铁钻工、动力鼠洞、动力卡瓦等设备配合蟹囊一使用，通过司钻房远程控制，完成钻杆自动排放、自动下钻等作业。1钻杆自动排放系统典型结构1．1星型星型钻杆排放系统通过指梁旋转带动钻杆旋转，排管机配合指梁只需旋转一定角度便可以在井口与排放架之间移送钻杆[2]，不需要另外设计轨道，从而大大节省操作空间，多应用于小型钻机。典型结构如图1。1．2X-Y型x—Y型排管机布置于指梁中间位置，通过排图2Y型钻杆自动排管系统”+“+”-4-“+”-~-“-4-”+“+”+

4、“—’一”—卜“——卜”—+_“—卜“—卜一—卜“—十一“—卜“—卜·性高、能耗合理、直接有效的油气回收处理工艺，有[2]刘海．油品蒸发损耗评价及加油站油气回收工艺开着较大发展前景。发ED]．南京：江苏工业学院，2007．[3]李德旭，赵燕．油气回收技术研究现状[J]．现代化参考文献：工，2006，26，(z2)：6366．[1]何月，鲁晓春．北京市油库油气回收装置优选分析E4]张彦新．油气回收技术应用分析[J]．石油矿场机械，[J]．环境污染与防治，2008，30(10)：59—62．2012，41(7)：9

5、7—1oo．收稿日期：2o12—06—28作者简介：何鸿(1973)，女，陕西子洲人，主要从事石油钻采装备的项目管理工作。第41卷第9期何鸿，等：钻井平台钻杆自动化排放系统方案没汁1．3平行型。大型钻机广泛采用此种形式，其可以存放较大数量的钻杆、钻挺及套管。此结构在轨道上可以同指梁时安装2套排放系统，并且2套系统可以独立工作，枷：钨机互不影响，适用于双井架钻机。典型结构如图3。小指图4新型xY型垂直排管系统方案2．2技术分析钻杆排放系统由排管机、指梁组成，排管机完成钻杆运送排放工作，指梁存放立根。2．2．1排管

6、机方案分析排管机由排放臂、立柱、扶持臂、吊卡、下驱动、上驱动及上、下驱动轨道组成，全液压驱动。排管机为立柱结构，在立柱顶端和底端各有1个驱动机构使其沿轨道移动，底部小车可使立柱旋转297。，排放臂安装在立柱导轨上，通过安装于立柱底部排放臂驱动机构，可沿立柱上下运动，从而提升或下放钻杆，通过变幅机构改变作业范围。扶持臂安装在立柱底部，相对立柱无垂直运动，通过变幅机构改变作业范围，通过以上直线运动、回转运动及变幅运动组3半仃型钻杆自动排管系统合，排管机作业范围可以覆盖井口、鼠洞及指梁2钻杆自动排放系统方案设计位置。

7、2．1总体方案及参数排放、扶持机械臂为平面开式链连杆机构，排放通过对典型排管系统的介绍，本文提出一种新臂工作中承受较大载荷，机械臂变幅、机械手变幅采型x—Y型排管系统方案，其特点是排管机完成钻杆用独立液压驱动机构。扶持臂工作中承受载荷较水平至竖直转换及排放；钻杆排放范围大，可完成钻小，机械臂、机械手变幅采用如图5所示连杆驱动机杆、钻铤、套管等排放作业；自动化操作通过司钻房构，通过1个液压缸及连杆机构组合驱动机械臂及远程控制完成钻杆排放工作；井架内设备布置复杂，机械手变幅运动。这种结构减化驱动机构数量，但排管系统

8、设置防碰撞程序，避免排管过程中发生事对连杆机构加工精度要求较高。故l_4；指梁容量大，可满足9000～12000m钻机使用。主要技术参数：排管效率40～6O根／h排管直径073，～0508mm工作范围0．65～3．95m图5扶持臂机构排放臂提升高度15．5m回转范围0～297。排放臂末端安装有夹持机械手，通过液压缸驱额定载荷23～100kN动，机械手分上、下2个夹爪，上夹爪为V形结构，