【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种顶驱下套管抓管装置及其工作方法，属于石油钻机装置。
技术介绍
1、顶驱下套管装置是一种基于顶部驱动钻井设备，集机械、液压于一体的下套管作业装置。用于套管旋扣、提升、下放套管等作业，可旋转套管和循环泥浆，确保顺利下套管。通过旋转套管和循环钻井液，避免复杂事故的发生，提高作业效率，特别适用于长水平段大位移井、复杂井的下套管作业。
2、目前，国内外生产和使用顶驱下套管装置的厂家较多，结构多样，都是通过纯机械驱动和液压辅助机械驱动卡瓦内卡套管或外卡套管实现下套管作业，各有特点。但在现场使用时，抓管抓取套管自动化程度较低，抓管系统自动对中效果不好，影响了下套管装置高效下套管作业。
3、为了实现连续高效下套管作业，需要结构更加优良、性能更加完善的顶驱下套管装置，本专利技术目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提供一种顶驱下套管抓管装置，本专利技术能够实现抓取套管自动化控制，对中归位效果好，工作高度可调，更换吊卡方便，提高作业效率。
技术实现思路
1、本专利技术的专利技术目的在于：针对上述存在的问题，提供一种顶驱下套管抓管装置及其工作方法，其结构简单，自动控制化更高，具有更加高效的工作效率。
2、本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种顶驱下套管抓管装置，包括吊臂支架，以及可转动的装配于吊臂支架上的吊臂机构，所述吊臂机构的端部设置有套管吊卡，所述吊臂机构设置有用于定位的支撑臂，所述吊臂机构与支架之间还设置有伸缩机构以带动吊臂机构摆
4、进一步的，所述吊臂支架包括支架本体，所述支架本体的两侧设置有用于装配吊臂机构的装配吊柱；
5、所述吊臂机构设置有与装配吊柱匹配的装配孔，所述吊臂机构包括2根，且平行设置，并分别装配于支架本体的两侧；
6、所述伸缩机构包括伸缩缸、设置于支架本体下部的连接耳座以及设置于吊臂机构中部的连接耳板，所述伸缩缸的两端部分别与连接耳座和连接耳板铰接。
7、进一步的，所述支撑臂包括支撑架，所述支撑架的两端分别固定于吊臂机构上，所述支撑架上还设置有对中机构。
8、进一步的，所述对中机构包括对中块和调节装置，所述调节装置用于沿垂直于所述吊臂机构延伸方向的方向调节所述对中块与所述支撑架之间的间距，所述对中块背离所述支撑架的一面设置有用于贴合驱动装置的内凹部。
9、进一步的，所述对中机构还包括连接块，所述连接块的顶部连接于调节装置，与顶部相对的底部装配对中块，所述连接块与所述对中块可拆卸连接。
10、进一步的，所述调节装置包括导向杆和顶杆，所述支撑架设置有与导向杆和顶杆匹配的定位孔，所述顶杆穿过支撑架后通过螺母固定连接。
11、进一步的，所述吊臂机构的端部可拆卸的固定装配有连接座，所述套管吊卡通过卸扣装配于连接座上。
12、进一步的，所述吊臂机构包括吊臂上段和吊臂下段，所述吊臂上段装配于吊臂支架上，所述吊臂上段与吊臂支架之间设置伸缩机构，所述吊臂上段的另一端可拆卸的装配所述吊臂下段，所述吊臂下段的端部装配套管吊卡。
13、进一步的，所述吊臂上段与吊臂下段装配的端部设置有用于装配吊臂下段的第一连接模块，所述吊臂下段与套管吊卡装配的端部设置有用于装配套管吊卡的第二连接模块，所述第一连接模块和第二连接模块设置有至少2个安装孔，所述吊臂下段设置有不少于2个与第一连接模块对应的安装孔。
14、一种顶驱下套管抓管装置的工作方法，采用上述的一种顶驱下套管抓管装置，包括以下步骤：
15、s1，将吊臂支架固定在安装基础上，并装配好吊臂上段、支撑臂、伸缩机构，根据摆臂长度需求安装适配的吊臂下段或者调整吊臂下段的长度，并装配匹配的套管吊卡；
16、s2，安装完毕后，调整对中机构，调整对中块的位置，对中块通过导向杆内外位置可调节，使对中块与安装基础匹配，匹配完成后，采用螺母将顶杆与支撑架固定连接，使对中机构的对中完成；
17、s3，准备就绪后，启动伸缩缸工作，使吊臂机构按照工作指令进行摆动，通过套管吊卡进行抓取套管和释放套管。
18、综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
19、1、本专利技术的一种顶驱下套管抓管装置及其工作方法，其结构设计相对传统结构设计更简单，工作原理也相对简单，基于结构简单化的设计进一步的实现抓管装置的自动化控制，同时借助支撑臂的结构设计，进一步保证了抓管装置的对中定位的效果；
20、2、本专利技术的一种顶驱下套管抓管装置及其工作方法，在支撑臂的结构设计上，利用对中机构的设计来保证顶驱下套管装置与井眼中心的对中性，而在具体的应用中，该结构简单，调整方式也简单，同时一次性定位能够有效的保证后续工作的连续性，有效提升了作业效率；
21、3、本专利技术的一种顶驱下套管抓管装置及其工作方法，在具体的结构设计上，采用吊臂上段和吊臂下段分段式的结构设计，基于可拆卸设计以及长度可调的结构设计，其拓展了抓管装置的工作高度，适应范围更加广泛，同时吊卡连接座与套管吊卡连接方式的设计，使抓管装置更换套管吊卡与吊卡连接座更加简洁，从而适应作业各种规格尺寸套管。
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1.一种顶驱下套管抓管装置，其特征在于：包括吊臂支架，以及可转动的装配于吊臂支架上的吊臂机构，所述吊臂机构的端部设置有套管吊卡，所述吊臂机构设置有用于定位的支撑臂，所述吊臂机构与支架之间还设置有伸缩机构以带动吊臂机构摆动。
2.如权利要求1所述的一种顶驱下套管抓管装置，其特征在于：所述吊臂支架包括支架本体，所述支架本体的两侧设置有用于装配吊臂机构的装配吊柱；
3.如权利要求1或2所述的一种顶驱下套管抓管装置，其特征在于：所述支撑臂包括支撑架，所述支撑架的两端分别固定于吊臂机构上，所述支撑架上还设置有对中机构，所述对中机构用于贴合驱动装置时，以使顶驱下套管中心对齐井眼中心。
4.如权利要求3所述的一种顶驱下套管抓管装置，其特征在于：所述对中机构包括对中块和调节装置，所述调节装置用于沿垂直于所述吊臂机构延伸方向的方向调节所述对中块与所述支撑架之间的间距，所述对中块背离所述支撑架的一面设置有用于贴合驱动装置的内凹部。
5.如权利要求4所述的一种顶驱下套管抓管装置，其特征在于：所述对中机构还包括连接块，所述连接块的顶部连接于调节装置，与顶部
6.如权利要求4所述的一种顶驱下套管抓管装置，其特征在于：所述调节装置包括导向杆和顶杆，所述支撑架设置有与导向杆和顶杆匹配的定位孔，所述顶杆穿过支撑架后通过螺母固定连接。
7.如权利要求1所述的一种顶驱下套管抓管装置，其特征在于：所述吊臂机构的端部可拆卸的固定装配有连接座，所述套管吊卡通过卸扣装配于连接座上。
8.如权利要求1或7所述的一种顶驱下套管抓管装置，其特征在于：所述吊臂机构包括吊臂上段和吊臂下段，所述吊臂上段装配于吊臂支架上，所述吊臂上段与吊臂支架之间设置伸缩机构，所述吊臂上段的另一端可拆卸的装配所述吊臂下段，所述吊臂下段的端部装配套管吊卡。
9.如权利要求8所述的一种顶驱下套管抓管装置，其特征在于：所述吊臂上段与吊臂下段装配的端部设置有用于装配吊臂下段的第一连接模块，所述吊臂下段与套管吊卡装配的端部设置有用于装配套管吊卡的第二连接模块，所述第一连接模块和第二连接模块设置有至少2个安装孔，所述吊臂下段设置有不少于2个与第一连接模块对应的安装孔。
10.一种顶驱下套管抓管装置的工作方法，采用权利要求1-9任一项所述的一种顶驱下套管抓管装置，其特征在于：包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种顶驱下套管抓管装置，其特征在于：包括吊臂支架，以及可转动的装配于吊臂支架上的吊臂机构，所述吊臂机构的端部设置有套管吊卡，所述吊臂机构设置有用于定位的支撑臂，所述吊臂机构与支架之间还设置有伸缩机构以带动吊臂机构摆动。
2.如权利要求1所述的一种顶驱下套管抓管装置，其特征在于：所述吊臂支架包括支架本体，所述支架本体的两侧设置有用于装配吊臂机构的装配吊柱；
3.如权利要求1或2所述的一种顶驱下套管抓管装置，其特征在于：所述支撑臂包括支撑架，所述支撑架的两端分别固定于吊臂机构上，所述支撑架上还设置有对中机构，所述对中机构用于贴合驱动装置时，以使顶驱下套管中心对齐井眼中心。
4.如权利要求3所述的一种顶驱下套管抓管装置，其特征在于：所述对中机构包括对中块和调节装置，所述调节装置用于沿垂直于所述吊臂机构延伸方向的方向调节所述对中块与所述支撑架之间的间距，所述对中块背离所述支撑架的一面设置有用于贴合驱动装置的内凹部。
5.如权利要求4所述的一种顶驱下套管抓管装置，其特征在于：所述对中机构还包括连接块，所述连接块的顶部连接于调节装置，与顶部相对的底部装配对中块，所述连接块与所述对中块可拆卸连接。...
【专利技术属性】
技术研发人员：甘世超，朱骅，陈存东，夏宏克，
申请(专利权)人：四川宏华石油设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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