钻井管件储仓系统及该系统的使用方法技术方案

一种钻井管件储仓系统，包括钻井管件储仓2和控制装置。所述储仓包括框架结构2和升降机构4用于保持多层多个钻井管件6。升降机构包括可提升的支撑结构20，以及左液压缸22和右液压缸22。支撑结构可从下方位置提升至上方位置。支撑结构以水平方式或以倾斜角升高和降低。升降机构包括第一左提升臂34和第一右提升臂38。第一左提升臂和第一右提升臂在第一端部处可旋转地连接至所述支撑结构，并且在与第一端部相对的第二端部处可旋转地连接至框架结构。左液压缸和右液压缸连接至各自的提升臂用于使各自的提升臂旋转。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】钻井管件储仓系统及该系统的使用方法
本专利技术涉及钻井管件储仓系统。这种钻井管件储仓系统用于运输和储存用于钻井(例如油井、天然气井、水井和地热井)的钻井管件，例如钻管、套管和其它油管(drilltubing)。
技术介绍
US-3,093,251公开了动力操作的管子储仓。管子储仓用于储存、运输和操纵细长的金属货物，特别是用在油井钻探操作中的管段。管子储仓包括由I形梁、H形梁制成的基部单元，和管件构件，以及三个主要支柱和在每一侧上的两个角柱。主要支柱在其上端处设置有狭槽从而容纳I形梁，所述I形梁可以铺设就位用于使管子滚动横穿闲置储仓的顶部到达钻机平台走道或者使管子从钻机平台走道滚动横穿闲置储仓的顶部。在储仓的每一侧处用管段形成顶部侧导轨，所述管段焊接并连接至主要柱和角柱。管子储仓的升降机构包括两个支撑横向构件、缆线、滑轮和液压系统。滑轮设置在主要支柱的外对上。US-3,093,251的两个支撑横向构件从缆线端部悬挂在各对滑轮下方。缆线从交叉构件经过滑轮到达一对液压缸的活塞，所述液压缸在储仓的右端处可拆卸地安装在角柱的顶部并且与各个侧导轨对齐。液压系统进一步包括传感均衡器，所述传感均衡器包括两个针形节流阀的分流系统。液压均衡器保证在储仓中操控货物的水平情况，并且也可以采用故意使支撑横向构件倾斜从而帮助管子滚入储仓或从储仓中滚出。在US-3,093,251的储仓装载过程中，通过液压系统使支撑横向构件升高直至其上方凸缘与主要柱的顶部齐平，或略微低于该水平。然后使管段滚到支撑横向构件上，直至底层完成。当底层就位时，使金属或木质的横导轨横穿管子作为隔离物铺设就位从而提供用于第二层管子的滚动表面。启动液压系统从而使横导轨的顶表面与储仓柱齐平。然后使第二层管子在导轨上滚动就位，并且重复铺设导轨和降低的过程，直至储仓装满。为了卸载US-3,093,251的储仓，反向操作所述过程。通过启动液压缸(在某种意义上弹出活塞)来进行从储仓中调配(Dispensing)。所造成的缆线在支撑横向构件上的拉动使得储仓的整体内容物升高直至最顶层的管子就位从而滚动横穿储仓柱的顶部。当除去最顶排的管子时，除去松散的横导轨并且再次使内容物升高从而使下一层管子就位以将其除去。假设第一储仓清空，I形梁设置在主要支柱的上端中的狭槽中以使清空的储仓具有滚动平台从而从第二储仓或之后的储仓中进行调配。钻井管件储仓通常在严峻条件下使用，例如在沙漠化区域中(或通常在具有大量沙土、碎石、灰尘等的环境中)，在极高温或极低温条件或其它恶劣天气条件下等。对这种储仓的可靠性和操作安全性也提出高要求。已经发现，现有的钻井管件储仓设计在这些要求方面不令人满意。例如，缆线和滑轮在这些储仓所面临的操作环境下易于被显著磨损，这可能造成在不合意的速度下的故障并且甚至可能形成安全风险，因为磨损的缆线可能折断。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有技术的缺点，或至少提供一种替代形式。特别地，目的是提供一种钻井管件储仓系统，所述钻井管件储仓系统比现有技术更为可靠同时允许安全操作。本专利技术通过提供钻井管件储仓系统及用于运输和储存钻井管件的方法实现该目的。从属权利要求中限定了有利的实施方案。本专利技术的钻井管件储仓系统包括钻井管件储仓和控制装置。钻井管件储仓包括框架结构和升降机构用于固定和提升多层钻井管件，每个层包括多个并排的管件。框架结构包括底部框架、固定至底部框架的左侧框架，和固定至底部框架的右侧框架，左侧框架和右侧框架具有相同的高度，优选地，框架结构设置有ISO标准容器角件，最优选如在40ft(12.19m)ISO容器中的角件，从而允许有效地处理和运输装载或清空的储仓。优选地，储仓具有8英尺(2.44m)的宽度。在具有打开端部的可能的设计中，储仓可以装载有长度大于40ft的管件。在另一种设计中，储仓的端部封闭。升降机构包括可提升的支撑结构、左液压缸和右液压缸。可提升的支撑结构限定支撑平面用于支撑钻井管件，所述支撑结构可从下方位置提升至上方位置同时支撑钻井管件，在所述下方位置处支撑平面低于侧框架的高度的一半，在所述上方位置处支撑平面至少等于侧框架之一的顶部。设置和具体化控制装置用于启动左液压缸和右液压缸而使得可提升的支撑结构以水平方式升高和降低，并且用于启动左气缸和右气缸而使得可提升的支撑结构获得朝向左侧框架和右侧框架之一的相对于水平面的倾斜角。升降机构进一步包括第一左提升臂和第一右提升臂，所述第一左提升臂和第一右提升臂在竖直平面中可旋转，优选地每个提升臂沿着储仓的各自的侧框架的内部靠近地移动。第一左提升臂在第一端部处用第一左支撑结构枢轴可旋转地连接至可提升的支撑结构，并且在与第一端部相对的第二端部处用第一左框架结构枢轴可旋转地连接至框架结构。第一右提升臂在第一端部处用第一右支撑结构枢轴可旋转地连接至可提升的支撑结构，并且在与第一端部相对的第二端部处用第一右框架结构枢轴可旋转地连接至框架结构，使得第一左提升臂和第一右提升臂的旋转造成可提升的支撑结构提升、降低或倾斜。左液压缸连接至第一左提升臂用于使第一左提升臂旋转。右液压缸连接至第一右提升臂用于使右提升臂旋转。通过启动液压缸，各自的提升臂旋转并且提升或降低可提升的支撑结构的各个侧部。提升臂比缆线更为坚固并且由提升臂的故障造成的破坏比由折断缆线造成的破坏更小。出人意料地，通过单独的液压缸启动的提升臂仍然能够通过使提升臂旋转至不同的角度从而使可提升的支撑结构倾斜。注意到CA-1.170.220公开了用于重型细长圆柱形制品的容器。所述容器具有用于支撑制品的细长底部，在底部的相对侧上的用于将制品保持在底部上的侧壁，和与底部的每个端部邻接的提升组件。每个提升组件具有两个双臂杆，所述双臂杆在两个臂的接合点处枢转地连接至底部用于在竖直平面中围绕相对于底部横向延伸的轴线枢转移动。杆具有第一臂，所述第一臂可设置在储存在容器中的管子下方的底部的平面中。每个第一臂具有远离臂接合点的自由端部。横向延伸的管子提升构件横穿管子下方的底部在第一臂的各个自由端部之间延伸。每个杆还具有第二臂，所述第二臂从臂接合点向上延伸。横向构件连接第二臂的自由端部。动力操作的设备在每个第二臂和容器的一部分之间连接用于使第二臂朝向底部向下枢转，之后使第一臂从基部向上枢转移动，造成横向管子提升构件在容器的相关端部处将一部分管子提升至高于侧壁的高度。横向延伸的管子提升构件和横向构件保证了杆同时旋转，从而使得横向延伸的管子提升构件保持水平。因此，手动地使管子从容器中滚出。这与本专利技术相反，在本专利技术中，可提升的支撑结构获得朝向左或右侧框架的相对于水平面的倾斜角，从而使得管子由于重力而从储仓中滚出。特别地，第一左支撑结构枢轴和第一右支撑结构枢轴各自允许围绕至少两个不同的旋转轴线旋转。这是一种紧凑解决方案，不仅使得提升臂相对于支撑结构旋转，而且允许支撑结构相对于提升臂倾斜。在一个替代形式中，具有分离的枢轴，所述枢轴各自具有一个旋转轴线。在一个实施方案中，第一左支撑结构枢轴和第一右支撑结构枢轴各自允许分别在支撑结构和第一左提升臂的各自的第一端部之间以及在支撑结构和第一右提升臂的各自的第一端部之间进行平移移动。以这种方式，第一左提升臂的旋转移动转化成支撑结构的竖直直线移动。在一个实施方案中，第一左框架结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钻井管件储仓系统，包括钻井管件储仓和控制装置，所述钻井管件储仓包括框架结构(2)和升降机构(4)用于固定和提升多层钻井管件(6)，其中所述框架结构(2)包括底部框架(8)、固定至所述底部框架(8)的左侧框架(10)，和固定至所述底部框架(8)的右侧框架(12)，所述左侧框架(10)和所述右侧框架(12)具有相同的高度，其中所述升降机构(4)包括能够提升的支撑结构(20)、左液压缸(22)和右液压缸(24)，其中所述能够提升的支撑结构(20)限定支撑平面用于支撑多层钻井管件，所述支撑结构可从下方位置提升至上方位置，在所述下方位置处支撑平面低于侧框架的高度的一半，在所述上方位置处支撑平面的高度至少等于侧框架之一的顶部，并且其中所述控制装置适合于启动所述左液压缸和所述右液压缸(22、24)使得所述能够提升的支撑结构(20)以水平方式升高和降低，并且所述控制装置适合于启动所述左液压缸和所述右液压缸使得所述能够提升的支撑结构(20)获得朝向所述左侧框架和所述右侧框架(12)中的一个的相对于水平面的倾斜角，其特征在于，所述升降机构(4)进一步包括第一左提升臂(34)和第一右提升臂(38)，所述提升臂可在竖直平面中、优选在靠近各自的所述左侧框架和右侧框架(12)的内部的平面中旋转，其中所述左液压缸(22)连接至所述第一左提升臂(34)使得所述第一左提升臂(34)旋转，并且所述右液压缸(24)连接至所述第一右提升臂(38)使得所述第一右提升臂(38)旋转，并且其中所述第一左提升臂(34)在第一端部处用第一左支撑结构枢轴(44)能够旋转地连接至所述能够提升的支撑结构(20)，并且在与所述第一端部相对的第二端部处用第一左框架结构枢轴(48)能够旋转地连接至框架结构(2)，并且所述第一右提升臂(38)在第一端部处用第一右支撑结构枢轴(78)能够旋转地连接至所述能够提升的支撑结构(20)，并且在与所述第一端部相对的第二端部处用第一右框架结构枢轴(80)能够旋转地连接至所述框架结构(2)，使得所述液压缸的启动造成所述第一左提升臂(34)和所述第一右提升臂(38)旋转，用以使所述能够提升的支撑结构(20)提升、降低或倾斜。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.18 NL 20081341.一种钻井管件储仓系统，包括钻井管件储仓和控制装置，所述钻井管件储仓包括框架结构(2)和升降机构(4)用于固定和提升多层钻井管件(6)，其中所述框架结构(2)包括底部框架(8)、固定至所述底部框架(8)的左侧框架(10)，和固定至所述底部框架(8)的右侧框架(12)，所述左侧框架(10)和所述右侧框架(12)具有相同的高度，其中所述升降机构(4)包括能够提升的支撑结构(20)、左液压缸(22)和右液压缸(24)，其中所述能够提升的支撑结构(20)限定支撑平面用于支撑多层钻井管件，所述支撑结构可从下方位置提升至上方位置，在所述下方位置处支撑平面低于侧框架的高度的一半，在所述上方位置处支撑平面的高度至少等于侧框架之一的顶部高度，并且其中所述控制装置适合于启动所述左液压缸(22)和所述右液压缸(24)使得所述能够提升的支撑结构(20)以水平方式升高和降低，并且所述控制装置适合于启动所述左液压缸和所述右液压缸使得所述能够提升的支撑结构(20)获得相对于水平面并且朝向所述左侧框架和所述右侧框架(12)中的一个的倾斜角，用于使得管件分别朝向左侧框架或右侧框架滚动，其特征在于，所述升降机构(4)进一步包括第一左提升臂(34)和第一右提升臂(38)，所述提升臂能够在竖直平面中旋转，其中所述左液压缸(22)连接至所述第一左提升臂(34)使得所述第一左提升臂(34)旋转，并且所述右液压缸(24)连接至所述第一右提升臂(38)使得所述第一右提升臂(38)旋转，并且其中所述第一左提升臂(34)在第一端部处用第一左支撑结构枢轴(44)能够旋转地连接至所述能够提升的支撑结构(20)，并且在与所述第一端部相对的第二端部处用第一左框架结构枢轴(48)能够旋转地连接至框架结构(2)，并且所述第一右提升臂(38)在第一端部处用第一右支撑结构枢轴(78)能够旋转地连接至所述能够提升的支撑结构(20)，并且在与所述第一端部相对的第二端部处用第一右框架结构枢轴(80)能够旋转地连接至所述框架结构(2)，其中所述第一左支撑结构枢轴(44)和所述第一右支撑结构枢轴(78)各自允许围绕至少两个不同的旋转轴线旋转，使得所述液压缸的启动造成所述第一左提升臂(34)和所述第一右提升臂(38)旋转，用以使所述能够提升的支撑结构(20)提升、降低或倾斜。2.根据权利要求1所述的钻井管件储仓系统，其中所述第一左支撑结构枢轴(44)和所述第一右支撑结构枢轴(78)各自允许分别所述支撑结构与所述第一左提升臂(34)的各自的第一端部之间以及所述支撑结构与第一右提升臂(38)的各自的第一端部之间进行平移移动。3.根据权利要求1所述的钻井管件储仓系统，其中所述第一左框架结构枢轴(48)和所述第一右框架结构枢轴(80)各自限定一个旋转轴线，所述旋转轴线相对于所述框架结构(2)并相对于各自的提升臂(34、38)固定。4.根据权利要求1所述的钻井管件储仓系统，其中所述升降机构(4)进一步包括第一左致动器臂(62)，所述第一左致动器臂(62)固定地连接至所述第一左提升臂(34)，使得第一左致动器臂(62)和第一左提升臂(34)围绕第一左框架结构枢轴(48)节点旋转，并且所述左液压缸(22)在第一左致动器臂(62)的端部处经由第一左致动器臂(62)连接至第一左提升臂(34)，所述第一左致动器臂(62)的端部为相对于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·A·德穆尔，D·B·韦宁，J·鲁登伯格，
申请(专利权)人：伊特里克公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL