一种用于方钻杆的举升装置及安装和拆卸方钻杆的方法与流程

本发明属于油井大修，具体为一种用于方钻杆的举升装置及安装和拆卸方钻杆的方法。

背景技术：

1、方钻杆是油井开采生产过程中用于给钻杆传递扭矩的工具，全长在15米左右，其顶部是水龙头和吊环，中部套有辊子，底部为钻杆公扣，使用时通过钻杆公扣与钻杆的上端连接，通过转盘带动辊子实现方钻杆的转动，进而带动钻杆工作。

2、方钻杆在井下作业施工过程中，经常需要被拆卸和安装，期间需要位置存放。目前大多情况下利用修井机中的两台绞车相互配合来完成的，在拆卸方钻杆时，将方钻杆吊起一定高度后，通过两台绞车配合将方钻杆放平，之后两台绞车交替下降从而将方钻杆水平下放到地面上；安装时两台绞车配合将方钻杆水平提升至一定高度后，将方钻杆的底部下放实现安装；上述方钻杆的安装和拆卸费时费力；此外，由于方钻杆的长度较长导致方钻杆在吊装过程以及长时间存放过程中发生变形弯曲。

技术实现思路

1、为解决上述背景技术中的问题，本发明提供一种用于方钻杆的举升装置及安装和拆卸方钻杆的方法，该发明可适应多种高度作业平台和作业环境，便于方钻杆的长时间存放以及方钻杆举升到井口位置进行安装拆卸。

2、本发明的第一个目的是提供一种用于方钻杆的举升装置，包括具有矩形长槽的托槽，托槽轴向的两端分别为第一端和第二端，第一端设置在修井平台边缘，第二端远离修井平台边缘，托槽的下底面上间隔设置有用于带动托槽上升和下降的第一升降机构和第二升降机构；

3、托槽内靠近第一端的位置设有液压缸，液压缸的活塞杆沿矩形长槽的轴线方向伸缩，托槽内位于液压缸的两侧分别设有与活塞杆平行的伸缩臂，伸缩臂具有固定体和伸缩体，伸缩体的端部和活塞杆的端部都连接在水龙头卡座上，伸缩臂和液压缸共同驱动水龙头卡座伸出托槽或收回至托槽；

4、两个伸缩臂的固定体之间设置有角钢支撑，角钢支撑与水龙头卡座之间固定设有导轨角钢，导轨角钢上设有承载角钢，承载角钢的一端与水龙头卡座固定，另一端搭设在导轨角钢上并在导轨角钢上滑动；导轨角钢上远离水龙头卡座的一端连接有转载角钢，转载角钢的末端连接有滑道角钢，转载角钢倾斜设置，水龙头卡座向托槽内收回过程中，承载角钢与导轨角钢贴合滑动。

5、进一步的，水龙头卡座呈矩形箱体结构，水龙头卡座的第一侧面与伸缩体的端部和活塞杆的端部固定连接，水龙头卡座上与第一侧面相邻的两侧面的顶边高出第一侧面，且高出第一侧面的部分向托槽的两侧壁方向逐渐倾斜设置。

6、进一步的，水龙头卡座中与第一侧面相对的侧面上设置有弹簧座，弹簧座内设置有减震弹簧。

7、进一步的，第一升降机构和第二升降机构的结构相同，均包括底部水平撑管，底部水平撑管上竖向并行设置有手摇支腿，手摇支腿的内侧设有导向柱，导向柱上套设有升降柱，升降柱与手摇支腿的输出端连接，升降柱的顶端铰接连接有耳板，耳板与托槽固定连接。

8、进一步的，矩形长槽中位于滑道角钢的两侧设置有辊子挡板，辊子挡板靠近转载角钢的一侧设置，辊子挡板用于卡设套在方钻杆的杆体上的辊子。

9、进一步的，辊子挡板为直角梯形板，辊子挡板的直角边与矩形长槽的槽底固定，辊子挡板的上底与滑道角钢等高且固定在滑道角钢的侧壁上，辊子挡板的下底与托槽的侧壁等高且固定在托槽的侧壁上。

10、进一步的，沿修井平台边缘设置有矩形支撑座，矩形支撑座的顶面间隔设置有多个销孔，多个销孔横向排列布置，托槽的第一端的底部设置有销轴，销轴用于插入矩形支撑座中的任意一个销孔，以使托槽可转动和平移。

11、进一步的，矩形支撑座可拆卸连接在修井平台边缘上；修井平台边缘上位于矩形支撑座的两个相对侧面上设置有连接板，连接板上开设有连接孔，矩形支撑座的两侧面上与连接孔相对的位置上设有连接轴，连接轴由连接孔穿过连接板。

12、本发明的第二个目的是提供一种安装方钻杆的方法，包括以下步骤：

13、s1：利用液压缸和伸缩臂将收纳于托槽内的方钻杆的水龙头卡座顶出托槽，将水龙头暴露在托槽的外部；

14、s2：通过修井机将方钻杆顶部的水龙头吊起，并逐渐提升，提升过程中方钻杆底部依次在滑道角钢、转载角钢和承载角钢中滑动，平缓吊起方钻杆并最终使方钻杆处于竖立状态直至脱离托槽；

15、s3：通过液压缸和伸缩臂将水龙头卡座收回至托槽中，再将方钻杆与钻头连接，完成方钻杆的安装。

16、本发明的第三个目的是提供一种拆卸方钻杆的方法，包括以下步骤：

17、s1：利用液压缸和伸缩臂将水龙头卡座顶出托槽外，修井机将方钻杆吊起，并在方钻杆的底部临时安装滚轮；

18、s2：将方钻杆底部的滚轮对准承载角钢后下放方钻杆，下放过程中方钻杆的底部依次在承载角钢、转载角钢和滑道角钢中滑动，直至将水龙头放置在水龙头卡座内；

19、s3：利用液压缸和伸缩臂将水龙头卡座收回至托槽中，完成方钻杆的拆卸。

20、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

21、1.本发明的举升装置包括具有矩形长槽的托槽，托槽内靠近第一端的位置设有液压缸、伸缩臂，液压缸和伸缩臂的自由端与水龙头卡座固定连接，共同驱动水龙头卡座伸出托槽或收回至托槽，该托槽便于方钻杆的长时间存放，水龙头卡座用于放置水龙头；存放时，方钻杆整体位于托槽内，安装时，通过修井机吊起水龙头将方钻杆逐渐抬起呈竖直状态；本发明结构简单，操作便捷，很大程度上减少了方钻杆的更换时长，从以前至少半小时减少到5到10分钟完成一次更换，效率提高60％以上。

22、2.本发明的举升装置提高了安装方钻杆和拆卸方钻杆的工作安全性，避免了绞车拉钢丝绳拖拽方钻杆的吊装过程，避免了钢丝绳与作业井架的磨损，很大程度减少了吊装过程中的隐患。

23、3.本发明的举升装置可以用以存放方钻杆，当方钻杆需要运输时，可以连同举升装置与方钻杆进行整体运输，起到了保护方钻杆的作用，防止方钻杆在运输过程中被损坏。

24、4.利用本发明的安装和拆卸方钻杆的方法对方钻杆进行安装和拆卸，大大节约了人工成本，动力源采用液压站，需要一人在液压站控制室操纵即可，液压动力驱动具有驱动平稳，拉力可调的特点；安装和拆卸方钻杆的过程中需两人在井口位置装卸方钻杆，同时做好方钻杆的导向工作即可，从六人同时施工作业降低为三人，人工成本降低50％。

技术特征：

1.一种用于方钻杆的举升装置，其特征在于，包括具有矩形长槽的托槽，所述托槽轴向的两端分别为第一端和第二端，所述第一端设置在修井平台边缘，所述第二端远离修井平台边缘，所述托槽的下底面上间隔设置有用于带动所述托槽上升和下降的第一升降机构和第二升降机构；

2.根据权利要求1所述的用于方钻杆的举升装置，其特征在于，所述水龙头卡座呈矩形箱体结构，所述水龙头卡座的第一侧面与所述伸缩体的端部和所述活塞杆的端部固定连接，所述水龙头卡座上与所述第一侧面相邻的两侧面的顶边高出所述第一侧面，且高出所述第一侧面的部分向所述托槽的两侧壁方向逐渐倾斜设置。

3.根据权利要求2所述的用于方钻杆的举升装置，其特征在于，所述水龙头卡座中与所述第一侧面相对的侧面上设置有弹簧座，所述弹簧座内设置有减震弹簧。

4.根据权利要求1所述的用于方钻杆的举升装置，其特征在于，所述第一升降机构和第二升降机构的结构相同，均包括底部水平撑管，所述底部水平撑管上竖向并行设置有手摇支腿，所述手摇支腿的内侧设有导向柱，所述导向柱上套设有升降柱，所述升降柱与所述手摇支腿的输出端连接，所述升降柱的顶端铰接连接有耳板，所述耳板与所述托槽固定连接。

5.根据权利要求1所述的用于方钻杆的举升装置，其特征在于，所述矩形长槽中位于所述滑道角钢的两侧设置有辊子挡板，所述辊子挡板靠近所述转载角钢的一侧设置，所述辊子挡板用于卡设套在方钻杆的杆体上的辊子。

6.根据权利要求5所述的用于方钻杆的举升装置，其特征在于，所述辊子挡板为直角梯形板，所述辊子挡板的直角边与所述矩形长槽的槽底固定，所述辊子挡板的上底与所述滑道角钢等高且固定在所述滑道角钢的侧壁上，所述辊子挡板的下底与所述托槽的侧壁等高且固定在所述托槽的侧壁上。

7.根据权利要求1所述的用于方钻杆的举升装置，其特征在于，沿修井平台边缘设置有矩形支撑座，所述矩形支撑座的顶面间隔设置有多个销孔，多个所述销孔横向排列布置，所述托槽的第一端的底部设置有销轴，所述销轴用于插入所述矩形支撑座中的任意一个销孔，以使所述托槽可转动和平移。

8.根据权利要求7所述的用于方钻杆的举升装置，其特征在于，所述矩形支撑座可拆卸连接在修井平台边缘上；修井平台边缘上位于所述矩形支撑座的两个相对侧面上设置有连接板，所述连接板上开设有连接孔，所述矩形支撑座的两侧面上与连接孔相对的位置上设有连接轴，所述连接轴由所述连接孔穿过所述连接板。

9.应用权利要求1-8中任意一项所述的举升装置安装方钻杆的方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.应用权利要求1-8中任意一项所述的举升装置拆卸方钻杆的方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明属于油井大修技术领域，具体为一种用于方钻杆的举升装置及安装和拆卸方钻杆的方法。举升装置包括托槽，托槽的第一端设置在修井平台边缘，托槽的下底面上间隔设置第一升降机构和第二升降机构；托槽内靠近第一端的位置设有液压缸，托槽内位于液压缸的两侧分别设有伸缩臂，伸缩臂的端部和液压缸活塞杆的端部都连接在水龙头卡座上，伸缩臂和液压缸共同驱动水龙头卡座伸出托槽或收回至托槽；本发明可应用于方钻杆的安装和拆卸过程，也可用于方钻杆的存放装置，整体结构简单，安全性较高，可适应多种高度作业平台和作业环境，便于方钻杆的长时间存放以及方钻杆举升到井口位置进行安装拆卸。技术研发人员：王朋,岳海涛,崔伟强,张树群,赵长海,杜红艳,庞应龙,张猛受保护的技术使用者：唐山冀东石油机械有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/6/30