一种新型钻井起升系统 |
|||||||
| 申请号 | CN201610154681.6 | 申请日 | 2016-03-18 | 公开(公告)号 | CN105672907A | 公开(公告)日 | 2016-06-15 |
| 申请人 | 西南石油大学; | 发明人 | 钟功祥; 祝令闯; 徐运来; 吕志忠; 范德刚; 彭彩珍; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种新型钻井起升系统，它包括 电机 、减速机、 联轴器 、 角 接触 轴承 、滑轨、 机架 、起升平台、导向总成、大钩、底座、上侧导向柱、中间导向柱、下侧导向柱、螺杆。所述电机和减速机位于机架顶部，减速机两个 输出轴 通过联轴器与两个螺杆联接，两个螺杆旋向相反；螺杆全部由双 螺纹 槽交叉组成，螺纹槽的旋向左右相反；所述起升平台下面可以安装大钩，也可以安装顶驱系统；起升平台与导向总成连接在一起，由导向总成带动起升平台上下往复运动；两个螺杆的导向总成内的导向柱对称安装，以平衡螺旋上升时产生的侧向 力 。本发明结构简单，降低钻井成本，方便维修保养；整个起升系统占地面积小，整机 质量 轻，且便于运输。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种新型钻井起升系统，包括电机(1)、减速机(2)、联轴器(3)、角接触轴承(4)、滑轨(5)、机架(6)、起升平台(7)、导向总成(8)、大钩(9)、底座(10)、上侧导向柱(11)、中间导向柱(12)、下侧导向柱(13)、螺杆(14)，其特征在于，所述电机(1)和减速机(2)位于机架顶部，采用立式安装；减速机(2)两个输出轴通过联轴器(3)与两个螺杆(14)联接，两个螺杆(14)旋向相反；螺杆(14)全部由双螺纹槽交叉组成，螺纹槽的旋向左右相反；所述起升平台(7)下面可以安装大钩，也可以安装顶驱系统；起升平台(7)与导向总成(8)连接在一起，由导向总成(8)带动起升平台(7)上下往复运动；导向柱包括上侧导向柱(11)、中间导向柱(12)、下侧导向柱(13)；两个螺杆(14)的导向总成(8)内的导向柱对称安装，以平衡螺旋上升时产生的侧向力。 |
||||||
| 说明书全文 | 一种新型钻井起升系统技术领域背景技术[0002] 在石油钻采中，起升系统主要功能是起下钻具、下套管，控制钻压及钻头钻进，由绞车、天车及井架组成，在钻井过程中需要不同设备的相互配合完成钻进，但众多的设备对能耗、维修保养提出挑战，尤其面对目前油价过低的情况，迫切需要对新型起升设备进行研究和讨论，以满足当前国内外石油行业形势的需要。 发明内容[0003] 本发明的目的是为了克服现有技术存在的不足，提供一种新型钻井起升系统，以螺旋传动变直线运动方式的起升系统，降低起升系统的复杂性，使其结构趋于简单化，大大降低钻井成本。 [0004] 本发明为解决所提出的问题所采用的技术方案是： [0005] 本发明一种新型钻井起升系统，包括电机、减速机、联轴器、角接触轴承、滑轨、机架、起升平台、导向总成、大钩、底座、上侧导向柱、中间导向柱、下侧导向柱、螺杆。所述电机和减速机位于机架顶部，采用立式安装，减速机两个输出轴通过联轴器与两个螺杆联接，两个螺杆旋向相反；螺杆全部由双螺纹槽交叉组成，螺纹槽的旋向左右相反；所述起升平台下面可以安装大钩，也可以安装顶驱系统；起升平台与导向总成连接在一起，由导向总成带动起升平台上下往复运动；导向柱包括上侧导向柱、中间导向柱、下侧导向柱；两个螺杆的导向总成内的导向柱对称安装，以平衡螺旋上升时产生的侧向力。 [0006] 所述螺杆可以是两根，也可以是四根，工作时将螺杆的螺旋传动变为起升平台的直线运动，使其在螺杆上的运动更平稳。 [0007] 本发明的优点和有益效果： [0008] 1、本发明的钻井起升系统可取代传统起升系统中的绞车、天车及井架；结构简单，有效降低钻井成本，方便维修保养。2、采用螺杆螺纹槽交叉传动结构，克服加速度和惯性载荷过大的问题，确保了电机单向运转使平稳工作。3、整个起升系统占地面积小，整机采用桁架结构，型材为矩形钢，整机质量更轻，且便于运输。4、可根据不同钻井情况，通过增加螺杆的长度，以满足不同条件下的钻井。附图说明 [0009] 图1是本发明一种新型钻井起升系统的示意图。 [0010] 图中，1.电机；2.减速机；3.联轴器；4.角接触轴承；5.滑轨；6.机架；7.起升平台；8.导向总成；9.大钩；10.底座；11.上侧导向柱；12.中间导向柱；13.下侧导向柱；14.螺杆。 具体实施方式[0011] 下面结合附图对本发明的技术方案作具体描述： [0012] 如图1所示，本发明一种新型钻井起升系统，包括电机1、减速机2、联轴器3、角接触轴承4、滑轨5、机架6、起升平台7、导向总成8、大钩9、底座10、上侧导向柱11、中间导向柱12、下侧导向柱13、螺杆14。所述电机1和减速机2位于机架顶部，采用立式安装，减速机2两个输出轴通过联轴器3与两个螺杆14联接，两个螺杆14旋向相反；螺杆14全部由双螺纹槽交叉组成，螺纹槽的旋向左右相反；所述起升平台7下面可以安装大钩，也可以安装顶驱系统；起升平台7与导向总成8连接在一起，由导向总成8带动起升平台7上下往复运动；导向柱包括上侧导向柱11、中间导向柱12、下侧导向柱13；两个螺杆14的导向总成8内的导向柱对称安装，以平衡螺旋上升时产生的侧向力。 [0013] 螺杆14可以是两根，也可以是四根，工作时将螺杆14的螺旋传动变为起升平台7的直线运动，使其在螺杆14上的运动更平稳。 [0014] 起升系统进行正常工作时，通过电机1驱动减速机2运转，减速机2的两个输出轴通过联轴器3驱动两根螺杆14的转动，两根螺杆14旋向相反，由于螺杆14采用双螺纹槽旋向相反的交叉组合，当起升平台7中的导向总成8运动到双螺旋槽的交叉口时，上侧导向柱11首先运动到螺旋槽交叉口，此时只有中间导向柱12与下侧导向柱13在下槽面承受载荷且继续沿螺旋槽滚动，当上侧导向柱11通过螺旋交叉口后，下侧导向柱13及中间导向柱12分别通过剩余导向柱的交替承载，依次通过双螺旋槽交叉口，实现导向总成8带动起升平台7沿螺杆14的平稳传动。 [0015] 当导向总成8通过螺杆14顶端的最后一个双螺旋槽交叉口后，导向总成8将沿着一个非等距的螺旋槽运动，在螺杆14螺旋槽的顶部位置时，上侧导向柱11与螺旋槽的上槽面接触，由于受到上槽面的作用力，从而上侧导向柱11完成换向，各个导向柱交替受到上槽面作用力，依次完成换向；通过导向总成8顶部和底部的变向，实现螺杆14的单向旋转变为导向总成8带动起升平台7的往复直线运动，起升平台7上下往复的直线运动完成起下钻具、下套管，控制钻压及钻头钻进。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈