一种接立根系统及其移运方法及接立根方法与流程

本发明涉及石油钻机设备应用，尤其是一种接立根系统及其移运方法及接立根方法。

背景技术：

1、丛式井钻机作业时，井口间距一般每间隔10-15米距离设置1口，钻机在钻完一口井后需要移动至下一口井。井口间短距离移动时需要钻机带立根整体移动，同时在移动的过程中需要越过采油树和方井，采油树的尺寸一般高宽均在4米左右。这就需要钻机和立根盒以及配套的前场管柱处理设备均需要具有平移和越障功能。虽然目前自动化钻机具有丛式井作业越障功能，但是立根均放在钻台底座上，造成钻机整体移动时载荷大且重心高，成本高，影响移动速度和平稳性。钻机搬家需要长距离运输时，在钻机搬家前需要将立根从钻台拆卸成单根，甩到钻台下，然后以减少钻机载荷和重心高度，然后在将井架直立/或放到拖挂运输至下一井场。拆卸立根的时间一般在3-4天左右，造成搬家时间长和成本较高。

2、为解决上述问题，本公司新提出一种新型钻机，立根盒区和二层台独立出钻台面形成新系统，能脱离钻机进行离线接卸立根和立根排放作业。独立立根盒底座上设置有步进式平移装置，并根据采油树放置占用的空间，设置开拱形，中间拱起高度和宽度满足采油树通过需求。可以在脱离井口轴线，无游吊系统、无井口参与的情况下完成立根的接和卸，管子处理过程与起下管柱过程相互独立，可有效提高钻井效率。但是，独立出的新系统需要一种新型鼠洞装置以替代井口临时存放单根或者立根的鼠洞，以便接或卸立根，同时能够在立根盒移动时避开采油树。

3、此外，常规洞型或筒型鼠洞可用于临时存放单根或者立根以便接或卸立根，但在接立根或卸立根过程中，需频繁将管具插入鼠洞和拔出，并对中，且插入或者拔出的行程较长(最少行程约7m)，这会消耗大量的能量和时间，严重影响管子处理的经济性和效率。

技术实现思路

1、本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种接立根系统及其移运方法及接立根方法，在接立根时，能够贴近底面，节约能源以及保证稳定性，在钻机打丛式井作业移动时，则能够满足丛式井井口间移动跨越障碍的需求。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、一种接立根系统，包括液压吊卡、铁钻工、排管机械手、机械手台面和鼠洞装置，所述鼠洞装置包括设于机械手台面上方的上部握持组件，所述上部握持组件包括支撑架，所述支撑架上设有对中组件，所述对中组件的水平方向一侧具有出入口，所述对中组件设于机械手台面的外侧；所述鼠洞装置还包括铰接于机械手台面外侧的下部支撑组件，以实现下部支撑组件展开和折叠状态的转换，所述下部支撑组件包括支撑平台，当所述下部支撑组件向下翻转展开时，所述对中组件设于支撑平台的上方。

4、可供选择的，所述对中组件通过臂体设于支撑架上，所述臂体和出入口分别设于对中组件的相对两侧。

5、可供选择的，所述臂体可伸缩，所述臂体包括固定臂和移动臂，所述移动臂可沿固定臂移动，所述固定臂上固定设置有伸缩油缸，所述伸缩油缸的伸缩端与移动臂连接，所述移动臂与对中组件连接。

6、可供选择的，所述对中组件包括可转动的设于支撑架上的定位架，所述定位架连接有对中油缸，所述定位架上设有两个锥形滚轮，两个所述锥形滚轮沿定位架的转轴对称设置于定位架的两侧，且两个所述锥形滚轮之间具有间隙；或者，所述对中组件包括设于支撑架上的定位架，所述定位架上通过对中油缸滑动设置有两个锥形滚轮，所述定位架上设有洞穿的滑动槽，所述锥形滚轮的中心轴穿设于滑动槽中，两个所述锥形滚轮沿定位架的中心对称设置于定位架的两侧，且两个所述锥形滚轮之间具有间隙。

7、可供选择的，所述对中组件的上方设有导向结构，所述导向结构与对中组件同步移动，所述导向结构包括u型架，所述u型架的开口和对中组件的出入口同向，所述u型架的开口处具有向外弯曲的弧形部，所述u型架的上方设有向外弯曲的弧形导向板。

8、可供选择的，所述支撑平台具有内腔，所述内腔内设有缓冲槽，所述缓冲槽的下方设有导向柱，所述缓冲槽的底面与支撑平台的顶面之间设有竖直设置的弹簧，所述弹簧套设于导向柱上。

9、可供选择的，所述支撑平台的底部设有回收口；所述缓冲槽的截面为v形；所述支撑平台上还设有网格板，所述网格板设于缓冲槽的周围。

10、可供选择的，所述鼠洞装置包括两个。

11、可供选择的，所述机械手台面的一侧设有一对耳座，所述支撑平台通过l型架铰接于耳座上，以实现下部支撑组件展开和收纳状态的转换。

12、可供选择的，所述l型架和机械手台面之间还设有曲柄滑块机构，所述曲柄滑块机构包括设于机械手台面上的滑槽，所述滑槽上滑动设置有滑块，所述滑块连接有翻转油缸，所述滑块和l型架之间铰接有连杆；所述滑槽以及翻转油缸的设置方向均垂直于l型架的铰接轴。

13、可供选择的，所述l型架的外端设置有葫芦吊。

14、一种接立根系统移运方法，包括以下步骤：

15、步骤1、翻转油缸驱动收缩，滑块向左滑动，滑块通过连杆带动l型架向上翻转折叠；或者，人工利用葫芦吊带动l型架向上翻转折叠并固定；

16、步骤2、移动接立根系统。

17、一种接立根方法，包括以下步骤：

18、步骤1、初始状态，对中组件在最大开档状态，下部支撑组件中的l型架向下翻转；

19、步骤2、液压吊卡提升单根，并将下端放置到下部支撑组件上；

20、步骤3、对中组件动作，从而使单根对中，同时扶正单根，液压吊卡离开单根，取吊下一单根；

21、步骤4、铁钻工配合完成接双根工作；

22、步骤5、排管机械手夹持立根，上部结构的对中组件松开，排管机械手将立根提升一段距离悬空，然后运至立根盒区。

23、可供选择的，所述步骤2还包括：液压吊卡将单根沿出入口进入对中组件内；

24、所述步骤5还包括：排管机械手将立根沿出入口移出对中组件。

25、可供选择的，所述步骤1还包括：上部握持组件中的臂体位于收缩状态；

26、所述步骤3还包括：臂体伸出，将对中组件和导向结构伸出到单根中线；

27、所述步骤5还包括：臂体缩回，对中组件撤离立根中心。

28、可供选择的，步骤4和步骤5之间还包括以下步骤：步骤4.5、将另一单根放置到另一鼠洞装置中并对中扶正，利用液压吊卡将步骤4中的双根提升，移运到该单根上端完成接三根。。

29、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

30、1、本发明所提供的一种接立根系统及其移运方法，在暂存或者接立根过程中，将下部支撑组件沿铰接点向下翻转展开进行工作；而在立根盒整体平移过程中，则将下部支撑组件沿铰接点向上翻转折叠至机械手台面的上方，使得立根盒能够从采油树的周围顺畅经过。

31、2、本发明所提供的一种接立根系统及接立根方法，鼠洞装置接近地面，钻杆的添加或移除过程更加方便和迅速，减小整个钻井系统在上下移动过程中的能源消耗；并且有助于提高整个立根盒的稳定性，减少由于立根高位存放而可能引起的平台倾斜或不稳定现象

32、3、本发明所提供的一种接立根系统及接立根方法，具有管具临时存放功能，管具对中功能，管具缓冲功能，无闭环洞口，即无管具长距离插入和拔出工况，从而降低能耗，提高作业效率。