管柱处理装置

技术领域

本发明属于石油工程设备技术领域，涉及管柱处理装置。

背景技术

在石油钻井行业，现场作业具有自动化程度低和劳动强度大等问题，国内各钻探公司开始推广使用更加高效、先进的自动化钻机。在自动化钻机多设备联合自动化作业时，钻井钻具在多个设备间进行连续性交接，需解决钻具交接时临时存储、对中及钻具丝扣清洁问题。目前各厂家都使用小鼠洞来临时存储钻具，没有集成其余功能。

针对石油钻井现场自动化程度低和劳动强度大等问题，国内石油行业开始推广更加高效、先进及安全的自动化钻机，自动化钻机由单一设备自动化作业向多个设备联合自动化作业发展。在多设备联合自动化建立根或甩钻杆作业时，需要在设备间对钻井钻柱进行设备间交接；同时在建立根过程中，需要满足单根钻具，双单根一立柱，三单根一立柱的存储问题；在起下钻过程中，要连续进行接钻具立柱，立柱需要解决丝扣清洁问题。目前只有管柱存储装置，并没有针对管柱在设备间交接和清洁的专用装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种管柱处理装置，具有存储、清洁钻具丝扣的特点。

本发明所采用的技术方案是，管柱处理装置，包括存储筒，存储筒的顶部设置有导向机构，导向机构与存储筒之间配设有高压清洗机构，存储筒内设置有对中机构，对中机构位于靠近存储筒顶部处，存储筒内还设置有定位调节机构，定位调节机构位于靠近存储筒底部处，存储筒的底部连通有污物处理机构。

本发明的特点还在于：

导向机构呈倒锥形，导向机构1内设置有内环导向机构的底端插入高压清洗机构，高压清洗机构连接存储筒。

高压清洗机构包括高压水输送机构，高压水输送机构连通有水箱，水箱连通有喷射机构，喷射机构呈环状，喷射机构的内部设置有喷头，喷射机构的侧壁配设有旋转机构。

对中机构呈沙漏状，且对中机构的中心与存储筒的中心相重合，对中机构卡接在存储筒的内壁上。

定位调节机构包括固定座，固定座设置在存储筒的内壁上，且固定板与存储筒之间设有流通通道，固定板设置有动力机构，动力机构的主轴顶端固接有承重板，固定板上配设有导向板，承重板的侧壁设置有导向块，导向块卡接在导向板上，导向板的顶部设置有防退板。

污物处理机构包括阀门，阀门连接在存储筒的底部，阀门通过管道连通有污物收集箱，污物收集箱上设置有污物中和机构，污物中和机构能向污物收集箱投放箱清洁剂或中和剂。

本发明的有益效果是：本发明管柱处理装置，具有存储、清洁钻具丝扣的特点。具有钻具对中等功能，可快速使钻具导入存储筒中并保存对中状态，满足钻具自动化作业时要求。功能集成度高，集成存储、钻具对中、清洁钻具丝扣、钻具高度调节及污物排放收集装置，满足多个工况作业需求。适应性强，通过更换不同直径的导向座及定位调节装置，可适用于多种规格钻具作业。

附图说明

图1是本发明管柱处理装置的结构示意图；

图2是本发明管柱处理装置中高压清洗机构的结构示意图；

图3是本发明管柱处理装置中定位调节机构的结构示意图；

图4是本发明管柱处理装置中污物处理机构的结构示意图。

图中，1.导向机构，2.高压清洗机构，3.对中机构，4.存储筒，5.定位调节机构，6.污物处理机构，7.旋转机构，8.高压水输送机构，9.水箱，10.喷射机构，11.动力机构，12.承重板，13.固定座，14.阀门，15.污物收集箱，16.污物中和机构。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明管柱处理装置，如图1所示，包括存储筒4，存储筒4的顶部设置有导向机构1，导向机构1与存储筒4之间配设有高压清洗机构2，存储筒4内设置有对中机构3，对中机构3位于靠近存储筒4顶部处，存储筒4内还设置有定位调节机构5，定位调节机构5位于靠近存储筒4底部处，存储筒4的底部连通有污物处理机构6。导向机构1呈倒锥形，导向机构1内设置有内环导向机构1的底端插入高压清洗机构2，高压清洗机构2连接存储筒4。如图2所示，高压清洗机构2包括高压水输送机构8，高压水输送机构8连通有水箱9，水箱9连通有喷射机构10，喷射机构10呈环状，喷射机构10的内部设置有喷头，喷射机构10的侧壁配设有旋转机构7。对中机构3呈沙漏状，且对中机构3的中心与存储筒4的中心相重合，对中机构3卡接在存储筒4的内壁上。如图3所示，定位调节机构5包括固定座13，固定座13设置在存储筒4的内壁上，且固定板13与存储筒4之间设有流通通道，固定板13设置有动力机构11，动力机构11的主轴顶端固接有承重板12，固定板13上配设有导向板，承重板12的侧壁设置有导向块，导向块卡接在导向板上，导向板的顶部设置有防退板。如图4所示，污物处理机构6包括阀门14，阀门14连接在存储筒4的底部，阀门14通过管道连通有污物收集箱15，污物收集箱15上设置有污物中和机构16，污物中和机构16能向污物收集箱15投放箱清洁剂或中和剂。

本发明管柱处理装置，存储筒4上部导向机构1为可拆卸锥形结构，有多种规格，适用不同钻具，固定在高压清洗机构2上部，钻具在高速状态下通过导向结构1快速导向进入存储筒4。

高压清洗机构2以电、液及气等为动力源，通过高压喷射清水或蒸汽，在钻具丝扣伸入到高压清洗装置处时，对钻具丝扣进行清洗。

对中装置3为自适应钻具结构，安装在存储筒4内部，可拆卸，满足不同规格钻具插入存储筒后自动保持对中状态，方便其余设备抓取钻具。

存储筒4下部带定位调节机构5，可通过手动或液压自动调节钻具伸出存储筒高度，满足不同长度钻具自动化作业要求，定位调节机构5带锁紧防退机构。污物处理机构6连接排污管线，进行清洗污水排放收集及处理。

本发明管柱处理装置最上侧为可拆卸导向机构1，其余管柱设备将钻具送至存储筒4内进行存储时，钻具在插入筒的开始会产生晃动，无法精确定位，导向机构1可快速进行钻具定位及插入，同时导向机构1内为可拆除内环，可快速更换内环满足不同规格的钻具进行插入。导向机构1整体也为可拆卸结构，方便拆后提出进行内环表面维修及维护。

导向机构下部为高压清洗装置，可对钻具丝扣进行清洗，旋转机构7、高压水输送机构8、水箱9及喷射机构10。高压水输送机构8安装在钻台区域，通过加压泵对清洗用水进行加压，再通过管线连接到喷射口。水箱3带柴油加热，可在冬季或寒冷区域对清洗用水进行快速加热，增加清洗程度。旋转机构7为液压或电力动力，在喷射机构10进行高压清洗的时候启动，带动喷射机构10进行360度旋转，对钻具丝扣进行全方位的清洗，保证丝扣清洁程度。喷射机构10喷射口在内部，喷射高压水进行钻具丝扣清洗。

高压清洗装置下侧为对中机构3，钻具插入多功能管柱处理装置后，需要在存储筒内保持在正中圆心的状态，在其他管柱设备来进行钻具抓取的时候，不需要调节设备抓取动作件的状态及角度。对中机构3采用自适应设计，带快装结构，采取整体插装入存储筒的方式进行安装，通过严格计算及设计，保证对中机构3在不同规格和重量的钻具插入时都能自动将钻具保持在存储筒中心。对中机构3带应力释放结构，钻具插入和提出时，可在存储筒内进行一定程度的弹性变形和整体形变，防止应力无法释放造成对中机构3卡死。

对中装置下侧为定位调节装置，因为不同钻具的长度不一致，为保证钻具突出多功能管柱处理装置的高度，用此装置自动调节钻具高度，满足抓取钻具的设备范围要求。定位调节机构5包括动力机构11、承重板12及固定座13，为液压或电力作为动力。其中动力机构11包括液压缸或电缸，主要作为输出动力所用。承重板12带有导向块、承重板及防退板，通过启动动力机构11，承重板12可在存储筒中上下动作，同时承担钻具重量，并防止导向块退出存储筒，安全且高效。固定座13为动力机构11和承重板12安装固定座，承担整体受力。

最下面为污物处理机构6，进行收集存储及处理清洗后的污物。污水收集装置分为管路及阀门14、污物收集箱15及污物中和机构16。本发明管柱处理装置内部污水顺着存储筒4流下，在存储筒4底部带管线连接及可拆卸变径接头，污水通过管路及阀门14进入污物收集箱15，长久使用后，可拆下管路及阀门14对存储筒内部进行清洗。污物收集箱15存储污水到一定容积时，通过污物中和机构16投入清洁剂、中和剂等物质中和污物，达到排放标准后将处理水泵出至专用储存池中。

本发明管柱处理装置，在使用中体现了多种功能集成度高、自动化程度高及适应性强的特点，可满足钻柱在自动化作业的存储、钻具对中、钻具丝扣清洗、钻具高度调节等多项要求，并解决起下钻时钻具清洗等功能。

本发明管柱处理装置，具有存储、清洁钻具丝扣的特点。具有钻具对中等功能，可快速使钻具导入存储筒中并保存对中状态，满足钻具自动化作业时要求。功能集成度高，集成存储、钻具对中、清洁钻具丝扣、钻具高度调节及污物排放收集装置，满足多个工况作业需求。适应性强，通过更换不同直径的导向座及定位调节装置，可适用于多种规格钻具作业。