一種鉆井撬裝大扭矩倒扣轉盤驅(qū)動裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于石油天然氣開采鉆井技術領域，具體提供了一種鉆井撬裝大扭矩倒扣轉盤驅(qū)動裝置，包括傳動裝置支架（9）、液壓馬達（1）、聯(lián)軸器（2）、變速箱（3）、萬向軸（4）、轉盤（5）以及剎車總成（6）；所述液壓馬達（1）、變速箱以及剎車總成（6）均固定于傳動裝置支架（9）上；其中，液壓馬達（1）通過聯(lián)軸器（2）連接變速箱（3），變速箱（3）經(jīng)萬向軸（4）連接轉盤（5）；所述剎車總成（6）與變速箱（3）連接。本實用新型采用模塊化撬裝結構，其工藝方法操作使用安全可靠，現(xiàn)場安裝及拆卸快速、方便，能提供常規(guī)轉盤或頂驅(qū)不能提供的大扭矩值（大于55000N.M）用于處理鉆井井下技術故障。
【專利說明】
一種鉆井撬裝大扭矩倒扣轉盤驅(qū)動裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及鉆井領域，具體應用于石油天然氣開采鉆井技術領域，特別適用于鉆井過程中井下故障的處理；具體是一種鉆井撬裝大扭矩倒扣轉盤驅(qū)動裝置及工藝方法?！颈尘凹夹g】
[0002]旋轉鉆井法是目前最普遍的鉆井方式，轉盤是旋轉鉆井方法中最常見的鉆井設備。在鉆井作業(yè)過程中，出現(xiàn)鉆具堵鉆、卡鉆等故障比較常見，如果出現(xiàn)鉆井堵鉆、卡鉆等井下技術故障則必須及時處理，否則可能會造成較大經(jīng)濟損失、井噴失控事故、環(huán)境污染事故等。如果出現(xiàn)鉆具堵轉、卡鉆等井下故障時一般需要反轉鉆具卸開鉆具組合，但由于鉆具組合粘卡扭矩值很大，國內(nèi)外現(xiàn)有的處理辦法是采用B型大鉗強行卸扣，但是該辦法存在大鉗變形和鋼絲繩斷裂的安全風險。
[0003]目前，國內(nèi)外鉆機現(xiàn)有轉盤最大扭矩只能達到36285N.M(轉盤型號為ZP495)，7000 米以下的鉆機轉盤最大扭矩只能達到32362N.M(轉盤型號為ZP375)，但是在4000米及以下鉆機上使用的ZP275轉盤最大扭矩只能達到27495N.M，在處理井下事故鉆具卸扣瞬間扭矩必須達到40000 N.M以上。因此，鉆機在處理井下事故時用轉盤反轉的辦法很難卸開鉆具絲扣?！緦嵱眯滦蛢?nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是針對鉆井作業(yè)過程中出現(xiàn)井下技術事故，常規(guī)轉盤的扭矩無法滿足倒扣作業(yè)要求、B型大鉗存在安全風險的問題，而提供一種鉆井撬裝大扭矩倒扣轉盤驅(qū)動裝置，其裝置能提供大于55000N.m的大扭矩，在解決鉆具在井下出現(xiàn)堵轉、卡鉆等井下技術故障時，提供大扭矩從而卸開鉆具，解除井下技術故障。
[0005]本實用新型的技術方案是:一種鉆井撬裝大扭矩倒扣轉盤驅(qū)動裝置，包括傳動裝置支架，還包括液壓馬達、聯(lián)軸器、變速箱、萬向軸、轉盤以及剎車總成;所述液壓馬達、變速箱以及剎車總成均固定于傳動裝置支架上;其中，液壓馬達通過聯(lián)軸器連接變速箱，變速箱經(jīng)萬向軸連接轉盤;所述剎車總成與變速箱連接。
[0006]上述液壓馬達通過液壓馬達支架固定于傳動裝置支架上;所述剎車總成通過剎車總成支架固定于傳動裝置支架上。
[0007]上述轉盤固定于轉盤支架上。
[0008]上述轉盤支架固定于傳動裝置支架上。
[0009]上述聯(lián)軸器是鼓齒聯(lián)軸器。
[0010]上述變速箱是四擋位的變速箱。
[0011]上述變速箱具備冷卻及潤滑功能，該變速箱連接有潤滑油栗電機。
[0012]上述剎車總成通過壓縮氣體、帶壓力的液體或者電力提供動力實現(xiàn)剎車。
[0013]上述剎車總成安裝有助力栗。
[0014]本實用新型的有益效果:本實用新型能夠提供超過5500 ON.M扭矩值，解決鉆具在井下出現(xiàn)堵轉、卡鉆等故障問題，卸掉鉆具組合。本實用新型的模塊化撬裝結構及安全操作的工藝方法，其操作使用安全可靠，其裝置為模塊化組裝方式，現(xiàn)場安裝及拆卸快速方便， 操作使用安全可靠，經(jīng)濟實用，技術含量較高。
[0015]以下將結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型裝置的結構示意圖；
[0017]圖2為本實用新型裝置的動力傳動示意圖。
[0018]附圖標記說明:1、液壓馬達;2、聯(lián)軸器;3、變速箱;4、萬向軸;5、轉盤;6、剎車總成； 7、轉盤支架;8、剎車總成支架;9、傳動裝置支架;10、液壓馬達支架?！揪唧w實施方式】
[0019]下面結合圖1及圖2對本實用新型作進一步描述。
[0020]實施例1:
[0021]如圖1所示，本實用新型提供了一種鉆井撬裝大扭矩倒扣轉盤驅(qū)動裝置，包括傳動裝置支架9,還包括液壓馬達1、聯(lián)軸器2、變速箱3、萬向軸4、轉盤5以及剎車總成6;所述液壓馬達1、變速箱以及剎車總成6均固定于傳動裝置支架9上；其中，液壓馬達1通過聯(lián)軸器2連接變速箱3，變速箱3經(jīng)萬向軸4連接轉盤5;所述剎車總成6與變速箱3連接。其中液壓馬達通過鉆井井場外接的綜合液壓站提供液壓動力；而聯(lián)軸器2與液壓馬達1相連，可以將液壓馬達1的動力傳遞出去;變速箱3與聯(lián)軸器2將液壓馬達1相連，這樣液壓馬達1的動力可以傳遞給變速箱3;剎車總成6與減速箱3相連，具體可以通過鉆井井場的氣源裝置用氣胎離合器實現(xiàn)剎車控制;轉盤5與萬向軸4相連，這樣從變速箱3輸入的動力就可以傳遞給轉盤5。液壓馬達1利用鉆井井場提供的液壓站作為動力源，通過操作手柄可以對液壓馬達進行控制操作， 控制方式分為液壓馬達的正轉、反轉和停止。
[0022]本實施例所提供的鉆井撬裝大扭矩倒扣轉盤驅(qū)動裝置的操作使用工藝方法，包括以下步驟:
[0023]a)將所述鉆井撬裝大扭矩倒扣轉盤驅(qū)動裝置安裝好后給變速箱3接通潤滑機構對變速箱3進行潤滑；
[0024]b)檢查給液壓馬達1提供動力的綜合液壓站的電機旋向是否正確，若旋向不對，則停機調(diào)試使之正常；[〇〇25] c)對剎車總成6進行操作，檢查其運行是否滿足正常操作需求；[〇〇26] d)轉盤5非正常工作指轉盤5在正常工作時遇到的井下故障，如堵鉆、卡鉆工作狀態(tài);遇到轉盤5非正常工作時，首先扳動將剎車總成控制到剎車位置，剎住轉盤5;其次對剎車總成進行點動操作，將其置于松開位置和剎車位置，如此來回多次操作即可釋放掉鉆具的反扭矩，從而逐步釋放鉆桿上的動能，直到完全釋放為止(這樣操作可以保障安全，防止鉆具反轉傷人)。[〇〇27] 實施例2:
[0028] 在實施例1的基礎上，所述液壓馬達1通過液壓馬達支架10固定于傳動裝置支架9上，液壓馬達支架10在傳動裝置支架9上的具體固定方式是:液壓馬達支架10通過焊接或螺栓連接等方式安裝在傳動裝置支架9上面。所述剎車總成6通過剎車總成支架8固定于傳動裝置支架9上。所述轉盤5固定于轉盤支架7上。所述轉盤支架7可以單獨成為個支架體，也可以固定于傳動裝置的支架9上。上述固定安裝方式可以為焊接、螺栓連接等。所述聯(lián)軸器2是鼓齒聯(lián)軸器。所述變速箱3是四擋位的變速箱，變速箱3與鼓齒形聯(lián)軸器將液壓馬達1相連， 這樣液壓馬達1的動力可以傳遞給變速箱3,變速箱能提供正反轉至少四個檔位的變速。所述變速箱3具備冷卻及潤滑功能，該變速箱3連接有潤滑油栗電機。所述剎車總成6通過壓縮氣體、帶壓力的液體或者電力提供動力實現(xiàn)剎車。剎車總成6用于停止變速箱的運轉，其包括剎車裝置、剎車控制手柄等，可通過鉆井井場的壓縮空氣氣源及離合控制裝置來操作剎車總成，剎車總成6可以安裝助力栗以利于其工作，該剎車總成以及其包括的的剎車裝置、 剎車控制手柄等均為現(xiàn)有技術部件，在現(xiàn)有技術條件下很容易得到，因此此處不再詳述其結構。
[0029]本實用新型所提供的鉆井撬裝大扭矩倒扣轉盤驅(qū)動裝置的操作使用工藝方法，包括以下步驟:
[0030]a)將所述鉆井撬裝大扭矩倒扣轉盤驅(qū)動裝置安裝好后接通變速箱3的潤滑油栗電機電源對變速箱3進行潤滑；
[0031]b)檢查給液壓馬達1提供動力的綜合液壓站的電機旋向是否正確，若旋向不對，則停機調(diào)試使之正常；
[0032]c)操作剎車總成6的剎車控制手柄，將剎車控制手柄扳到剎車位置，此時剎車總成 6的剎車裝置應抱緊制動盤，實現(xiàn)對變速箱3的剎車，轉盤(5)不運轉;將剎車控制手柄扳到松開位置，剎車裝置的剎車鉗應動作迅速，其摩擦片脫離制動盤，變速箱3的動力輸出不切斷；[〇〇33] d)轉盤5非正常工作指轉盤5在正常工作時遇到的井下故障，如堵鉆、卡鉆工作狀態(tài);遇到轉盤5非正常工作時，首先扳動連接變速箱3的剎車總成的剎車控制手柄到剎車位置，剎住轉盤5;其次對剎車控制手柄進行點動操作，將剎車控制手柄置于松開位置和剎車位置，來回多次扳動即可釋放掉鉆具的反扭矩，從而逐步釋放鉆桿上的動能，直到完全釋放為止，這樣操作可以保障安全，防止鉆具反轉傷人。
[0034]以下為本實用新型所提供的鉆井撬裝大扭矩倒扣轉盤驅(qū)動裝置的安裝拆卸簡要過程:[〇〇35]安裝過程:發(fā)生鉆井井下技術事故需要對鉆具進行倒扣作業(yè)時，現(xiàn)場更換原來轉盤及傳動裝置，將原來轉盤及傳動裝置通過吊車吊到鉆臺下面，將本實用新型的裝置吊到鉆臺面上，首先將本裝置固定在鉆臺大梁上，接著通過鉆井現(xiàn)場的液壓站將液壓管線和液壓馬達相連，再將氣源控制管線和剎車總成相連。[〇〇36]拆卸過程:與安裝過程相反。[〇〇37]本實用新型裝置的動力傳遞如圖2所示，本實用新型的動力傳遞途徑是:液壓馬達 1提供動力通過鼓齒聯(lián)軸器傳遞給變速箱3,變速箱3可以至少提供四個檔位的變速通過輸出軸和萬向軸4相連，萬向軸4和轉盤5相連，這樣液壓馬達1的動力就可以傳遞給轉盤5，轉盤5可以實現(xiàn)至少四個檔位的轉速并能實現(xiàn)正反轉。剎車總成6可以在轉盤運轉過程中實現(xiàn)剎車。
[0038]當本實用新型裝置具體應用在ZJ40LDB鉆機上，液壓馬達型號為RM3150X，幾何排量為3.167L/r，額定液壓工作壓力為18MPa，轉速范圍為1?160r/min;轉盤為ZP275;變速箱為二擋，一級變速比為1.0 2，二級變速比為1.8 2。當液壓站給液壓馬達提供18MPa的壓力值時，轉盤轉速為27r/min，扭矩值為56000N.M。[〇〇39]當本實用新型裝置具體應用在ZJ50LDB鉆機上，液壓馬達型號為RM3150X，幾何排量為3.167L/r，額定液壓工作壓力為18MPa，轉速范圍為1?160r/min;轉盤為ZP375;變速箱為二擋，一級變速比為1.0 2，二級變速比為1.8 2。當液壓站給液壓馬達提供18MPa的壓力值時，轉盤轉速為18r/min，扭矩值為58500N.M。
[0040]綜上，本實用新型能夠提供超過5500 ON.M扭矩值，解決鉆具在井下出現(xiàn)堵轉、卡鉆等故障問題，卸掉鉆具組合;本實用新型的模塊化撬裝結構及安全操作的工藝方法，其操作使用安全可靠，其裝置為模塊化組裝方式，現(xiàn)場安裝及拆卸快速方便，操作使用安全可靠，經(jīng)濟實用，技術含量較高。
[0041]本實施方式中沒有詳細敘述的部分屬本行業(yè)的公知的常用手段，這里不一一敘述。以上例舉僅僅是對本實用新型的舉例說明，并不構成對本實用新型的保護范圍的限制， 凡是與本實用新型相同或相似的設計均屬于本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種鉆井撬裝大扭矩倒扣轉盤驅(qū)動裝置，包括傳動裝置支架(9)，其特征在于:還包 括液壓馬達(1)、聯(lián)軸器(2)、變速箱(3)、萬向軸(4)、轉盤(5)以及剎車總成(6);所述液壓馬 達(1)、變速箱以及剎車總成(6)均固定于傳動裝置支架(9)上;其中，液壓馬達(1)通過聯(lián)軸 器(2)連接變速箱(3)，變速箱(3)經(jīng)萬向軸(4)連接轉盤(5);所述剎車總成(6)與變速箱(3) 連接。2.如權利要求1所述的一種鉆井撬裝大扭矩倒扣轉盤驅(qū)動裝置，其特征在于:所述液壓 馬達(1)通過液壓馬達支架(10)固定于傳動裝置支架(9)上;所述剎車總成(6)通過剎車總 成支架(8)固定于傳動裝置支架(9)上。3.如權利要求1所述的一種鉆井撬裝大扭矩倒扣轉盤驅(qū)動裝置，其特征在于:所述轉盤 (5)固定于轉盤支架(7)上。4.如權利要求3所述的一種鉆井撬裝大扭矩倒扣轉盤驅(qū)動裝置，其特征在于:所述轉盤 支架(7)固定于傳動裝置支架(9)上。5.如權利要求1所述的一種鉆井撬裝大扭矩倒扣轉盤驅(qū)動裝置，其特征在于:所述聯(lián)軸 器(2)是鼓齒聯(lián)軸器。6.如權利要求1所述的一種鉆井撬裝大扭矩倒扣轉盤驅(qū)動裝置，其特征在于:所述變速 箱(3)是四擋位的變速箱。7.如權利要求1或6所述的一種鉆井撬裝大扭矩倒扣轉盤驅(qū)動裝置，其特征在于:所述 變速箱(3)具備冷卻及潤滑功能，該變速箱(3)連接有潤滑油栗電機。8.如權利要求1所述的一種鉆井撬裝大扭矩倒扣轉盤驅(qū)動裝置，其特征在于:所述剎車 總成(6)通過壓縮氣體、帶壓力的液體或者電力提供動力實現(xiàn)剎車。9.如權利要求1所述的一種鉆井撬裝大扭矩倒扣轉盤驅(qū)動裝置，其特征在于:所述剎車 總成(6)安裝有助力栗。
【文檔編號】E21B3/04GK205591825SQ201520949436
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2015年11月25日
【發(fā)明人】秦建忠, 王汝華, 李滿江, 宋堯, 王瑞成, 張衛(wèi)東, 王德亮, 王小紅, 魏志峰, 王紅
【申請人】中國石油集團川慶鉆探工程有限公司長慶鉆井總公司