專利名稱：管操縱裝置和方法
管操縱裝置和方法
背景技術(shù)：
在井眼形成和完井操作期間，需要對由諸如鉆桿和套管的管狀物品組成的長管 柱進(jìn)行組合和/或分解。該管柱可能有數(shù)千英尺長，因而有必要將管節(jié)(長度為大約28 到32英尺)從遠(yuǎn)離鉆機(jī)的管架運送到鉆臺。當(dāng)從鉆孔中起出時，管柱被分解成分離的管 節(jié)并返回到管架。油井管的操縱是鉆機(jī)上最危險的工作之一。有些管節(jié)重數(shù)千磅，且難以將管從 位于鉆機(jī)下方且離開該鉆機(jī)的水平位置移動到位于鉆機(jī)的鉆孔中心上方的豎直位置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明包括用于移動管狀構(gòu)件的裝置，該裝置包括支撐結(jié)構(gòu)，該支撐結(jié)構(gòu)被 構(gòu)造成靠近管架定位；托架，該托架可移動地聯(lián)接到所述支撐結(jié)構(gòu)；滑架，該滑架可移 動地聯(lián)接到所述托架；溝槽，該溝槽在所述支撐結(jié)構(gòu)上方縱向延伸，且可移動地聯(lián)接到 所述滑架，該溝槽被構(gòu)造成接納管狀構(gòu)件；提升臂，該提升臂聯(lián)接在所述支撐結(jié)構(gòu)與托 架之間，且能操作成使所述托架和滑架相對于所述支撐結(jié)構(gòu)移動，從而也使接納在所述 溝槽中的管狀構(gòu)件移動；多個移位器，所述多個移位器每個均聯(lián)接到所述支撐結(jié)構(gòu)并能 操作成將管狀構(gòu)件朝著所述溝槽推動；以及多個拾取臂，所述多個拾取臂每個均與所述 多個移位器中的相應(yīng)一個移位器滑動接合，且能操作成通過相對于所述支撐結(jié)構(gòu)傾斜而 從管架取回管狀構(gòu)件。在一個實施例中，所述裝置還包括多個接合銷，所述多個接合銷每個均在位置 上固定于多個拾取臂中的相應(yīng)一個拾取臂上，且與多個移位器中的相應(yīng)一個移位器滑動 接合。在另一實施例中，所述裝置還包括多個校平支腿，所述多個校平支腿每個均聯(lián)接 到所述支撐結(jié)構(gòu)，且能共同操作以使所述支撐結(jié)構(gòu)相對于下方地形升高、降低和傾斜。 在又一實施例中，所述裝置包括多個接合銷和多個校平支腿這兩者。在另一實施例中，所述裝置還包括多個致動器，所述多個致動器每個均聯(lián)接到 所述多個移位器中的相應(yīng)一個移位器，且能操作成將所述多個移位器中的每一個移位器 相對于所述支撐結(jié)構(gòu)獨立地升高和降低，而在另一實施例中，所述裝置還包括如下多個 致動器，所述多個致動器每個均聯(lián)接到所述多個拾取臂中的相應(yīng)一個拾取臂，且能操作 成將所述多個拾取臂中的相應(yīng)一個拾取臂和所述多個移位器中的相應(yīng)一個移位器相對于 所述支撐結(jié)構(gòu)同時升高和降低。在一優(yōu)選實施例中，所述溝槽能操作成相對于所述支撐結(jié)構(gòu)傾斜。在又一優(yōu)選 實施例中，所述裝置還包括多個可液壓操作的線性致動器，所述線性致動器能共同操作 以使所述溝槽相對于所述支撐結(jié)構(gòu)傾斜。在又一實施例中，所述裝置還包括支撐構(gòu)件， 該支撐構(gòu)件附接到所述支撐結(jié)構(gòu)的第一端且朝著該支撐結(jié)構(gòu)的第二端縱向延伸一段距 離，其中所述托架可移動地聯(lián)接到該支撐構(gòu)件。在一優(yōu)選實施例中，該支撐構(gòu)件被構(gòu)造 成與所述托架滾動接合。本發(fā)明還包括一種裝置，所述裝置包括支撐結(jié)構(gòu)，該支撐結(jié)構(gòu)具有托架、滑架和可移動地聯(lián)接到該滑架的溝槽；提升臂，該提升臂聯(lián)接在所述支撐結(jié)構(gòu)與托架之 間；致動器，該致動器具有與所述支撐結(jié)構(gòu)聯(lián)接的第一端；以及連結(jié)件，該連結(jié)件聯(lián)接 在提升臂與致動器的第二端之間，其中，該連結(jié)件能操作成將致動器的操作力傳遞給提 升臂，以使所述托架、滑架和溝槽相對于所述支撐結(jié)構(gòu)升高和降低。在一個實施例中， 提升臂從與所述托架豎直對準(zhǔn)的情況下橫向偏移，或者其中，所述提升臂、致動器和連 結(jié)件被構(gòu)造成協(xié)同地將所述溝槽從縮回的溝槽位置升高，在該縮回的溝槽位置處，所述 溝槽基本水平且平行于所述支撐結(jié)構(gòu)。本發(fā)明還包括一種用于將管狀構(gòu)件移動到升高位置的方法，該方法包括通過 操作多個致動器來從與支撐結(jié)構(gòu)鄰近的管架拾取管狀構(gòu)件，所述多個致動器每個都聯(lián)接 到多個拾取臂中的相應(yīng)一個拾取臂；操作所述致動器以將管狀構(gòu)件推動到多個移位器上 并進(jìn)入在所述支撐結(jié)構(gòu)之上縱向延伸的溝槽中；以及，操作提升臂以將所述溝槽和在該 溝槽內(nèi)的管狀構(gòu)件移動到在所述支撐結(jié)構(gòu)之上的升高位置。在一個實施例中，第一多個 致動器中的每一個致動器均包括可液壓操作的線性致動器，而在另一實施例中，第二多 個致動器中的每一個致動器均包括可液壓操作的線性致動器。在又一實施例中，操作所 述提升臂包括操作被聯(lián)接在所述提升臂與所述溝槽之間的液壓缸，或其任何組合。本發(fā)明還包括一種用于將管狀構(gòu)件從鉆井鉆臺移動到管架上的方法，包括將 管狀構(gòu)件沿縱向放置在從支撐結(jié)構(gòu)朝著鉆臺成角度地延伸的溝槽中；操作提升臂以使該 溝槽和在該溝槽內(nèi)的管狀構(gòu)件朝著所述支撐結(jié)構(gòu)降低；操作多個致動器以使所述溝槽向 一側(cè)傾斜并將管狀構(gòu)件朝著多個移位器卸下；操作所述多個移位器以使管狀構(gòu)件朝著相 應(yīng)的多個拾取臂移動；以及，操作所述多個拾取臂以將管狀構(gòu)件降低到與所述支撐結(jié)構(gòu) 接近的管架上。在一個實施例中，所述多個致動器中的每個致動器均包括可液壓操作的 線性致動器，而在另一實施例中，所述多個移位器中的每個移位器均包括可液壓操作的 線性致動器。在又一實施例中，所述多個拾取臂中的每個拾取臂均包括可液壓操作的線 性致動器。應(yīng)當(dāng)理解，在此處闡述的本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)，本文討論的各種實施例能以 另外的方式組合或以替代方式使用。


當(dāng)結(jié)合附圖閱讀下文的詳細(xì)描述時，可最好地理解本公開內(nèi)容。要強(qiáng)調(diào)的是， 按照業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)做法，各種特征可不必按比例繪制。實際上，為了討論的清晰性，可任 意增大或減小各種特征的尺寸。圖1是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個或多個方面的裝置的透視圖。圖2是圖1所示裝置的后側(cè)透視圖。圖3是圖1所示裝置的一部分的透視圖。圖4是圖1所示裝置的一部分的透視圖。圖5是圖1所示裝置的后側(cè)透視圖。圖6A是圖1所示裝置的透視圖。圖6B是圖6A所示裝置的一部分的前側(cè)透視圖。圖6C是如圖6A所示的裝置的一部分的透視圖。
圖7A至7B是圖1所示裝置的一部分的透視圖。圖8是圖1所示裝置的后側(cè)透視圖。
具體實施例方式應(yīng)當(dāng)理解，以下公開內(nèi)容提供了許多不同的實施例或示例，用于實現(xiàn)各種實施 例的不同特征。為了簡化本公開內(nèi)容，下文描述了部件和布置結(jié)構(gòu)的具體示例。當(dāng)然， 這些僅僅是示例，并非意圖為限制性的。另外，本公開內(nèi)容在各種示例中可能重復(fù)使用 附圖標(biāo)記和/或字母。這種重復(fù)是為了簡化和清晰的目的，其本身并不表示所討論的不 同實施例和/或構(gòu)造之間的關(guān)系。此外，在下文的描述中，第一特征形成在第二特征上 或之上可以包括其中第一特征和第二特征直接接觸地形成的實施例，也可以包括如下實 施例其中，在第一特征和第二特征之間可插入地形成有其他特征，使得第一特征和第 二特征可以不直接接觸。參考圖1，圖示的是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個或多個方面的裝置10的透視圖。該 裝置10包括支撐結(jié)構(gòu)100。在示例性實施例中，支撐結(jié)構(gòu)100可以包括被構(gòu)造成容易地 運送到工地或從工地運走的鵝頸式掛車。支撐結(jié)構(gòu)100還包括沿著支撐結(jié)構(gòu)100的長度 縱向延伸的伸長溝槽102。溝槽102向上開口且被構(gòu)造成在其內(nèi)容納管狀構(gòu)件。在示例 性實施例中，伸長溝槽102可移動地聯(lián)接到滑架104上，且滑架104可移動地聯(lián)接到托架 105上?；?04和托架105的組合被構(gòu)造成在操作和運送期間支撐該伸長溝槽102。伸 長溝槽102可以包括管止動構(gòu)件106，該管止動構(gòu)件106被構(gòu)造成防止位于伸長溝槽102 中的管狀構(gòu)件在操作期間沿軸向向后滑動。在示例性實施例中，支撐結(jié)構(gòu)100可另外包括多個校平支腿108，所述多個校平 支腿108可獨立操作以調(diào)節(jié)支撐結(jié)構(gòu)100相對于下方地形的高度和角度。校平支腿108 還可以起到將支撐結(jié)構(gòu)100與鄰近的管儲存架(參見圖8)對準(zhǔn)的作用。在示例性實施例 中，校平支腿108可以包括至少四個可液壓操作的線性致動器、氣動致動器和/或齒輪傳 動的電動馬達(dá)致動器。在另一實施例中，校平支腿108可以包括手動曲柄，該手動曲柄 被構(gòu)造成允許用戶手動地使整個裝置10相對于下方地形升高、降低和傾斜。參考圖2，裝置10還可以包括多個移位器202和拾取臂204，所述多個移位器 202和拾取臂204被構(gòu)造成一致地操作以將管狀構(gòu)件朝著伸長溝槽102推動和推動該管狀 構(gòu)件離開該伸長溝槽102。拾取臂204可以包括管止動端206，該管止動端206可操作成 當(dāng)位于向下方向上時防止管狀構(gòu)件從拾取臂204滾落。在示例性實施例中，拾取臂204 可構(gòu)造成將不同高度的鄰近管架的管狀構(gòu)件舉起。參考圖3和圖4，示出的是一種示例性方式，其中，移位器202和拾取臂204 一致地操作以將管狀構(gòu)件朝著伸長溝槽102推動和/或推動該管狀構(gòu)件離開該伸長溝槽 102。圖3描繪了處于升高位置中的拾取臂204。在示例性實施例中，每個拾取臂204均 附接到肘節(jié)安裝件302上。銷304可移動地聯(lián)接到肘節(jié)安裝件302，且在示例性操作中， 銷304可以構(gòu)造成隨著拾取臂204改變仰角，允許移位器202與拾取臂204之間的滑動 接合或滾動接合。因此，在示例性操作中，拾取臂204和移位器202可以同時工作，以 朝著所期望的方向推動該管狀構(gòu)件。在示例性實施例中，肘節(jié)安裝件302還可以包括管狀軸306，該管狀軸306垂直向下延伸且被構(gòu)造成插入到肘節(jié)構(gòu)件308中，該肘節(jié)構(gòu)件308可以構(gòu)造成接收并安放特定 形狀的管狀軸306。如圖所示，管狀軸306可以包括但不限于以機(jī)械方式聯(lián)接到或焊 接到肘節(jié)安裝件302的一段正方形管材。在替代實施例中，管狀軸306還可以包括不同 的管狀形狀，即圓柱形或六邊形。此外，可以將銷310插入，以在操作或運送期間防止 管狀軸306和肘節(jié)元件308之間的脫離。例如，通過移除該銷310，提升臂204和肘節(jié)安 裝件302的組合可以與裝置10完全分離，然后，為了運送的目的而以基本平行于該支撐 結(jié)構(gòu)100的角度旋轉(zhuǎn)并再次插入。在示例性實施例中，肘節(jié)構(gòu)件308能夠可旋轉(zhuǎn)地安裝到護(hù)罩312且被構(gòu)造成繞樞 轉(zhuǎn)點314旋轉(zhuǎn)。護(hù)罩312可以附接到支撐結(jié)構(gòu)100以在不接合時安放所述移位器202并 且還容納一個或多個致動器316。致動器316可以構(gòu)造成使移位器202和拾取臂204移 動，因此允許它們一致地工作，以將管狀構(gòu)件朝著伸長溝槽102推動和推動該管狀構(gòu)件 離開該伸長溝槽102。在示例性實施例中，致動器316可以是可液壓操作的線性致動器。 在替代實施例中，致動器316可以由氣動裝置或齒輪傳動的電動馬達(dá)提供動力。參考圖4，在示例性實施例中示出的是致動器316a，該致動器316a在一端402 處可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到護(hù)罩312并在另一端404處聯(lián)接到肘節(jié)構(gòu)件308。通過操作該致動器 316a,拾取臂204能夠升高(圖3)或降低(圖4)。第二致動器316b在一端406處可旋 轉(zhuǎn)地聯(lián)接到護(hù)罩312并在其另一端408處聯(lián)接到移位器202。通過操作該致動器316b， 移位器202可以可操作成升高(圖4)或?qū)⑵渥陨戆卜旁谧o(hù)罩312上(圖3)。在示例性實 施例中，升高的移位器202(圖4)還可以起到管止動器的作用，該管止動器防止被引入到 伸長溝槽102中的管狀構(gòu)件從裝置10的相反側(cè)進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)運動。參考圖5，示出的是裝置10的示例性實施例，其中，伸長溝槽102處于傾斜位 置，從而構(gòu)造成將管狀構(gòu)件卸下。當(dāng)不操作時，伸長溝槽102平放成與鄰近的移位器202 基本齊平。在示例性實施例中，一系列致動器502中的一個或多個被安裝到滑架104，且 在間隔開的位置處可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接在伸長溝槽102的縱向邊緣處或縱向邊緣附近。在所示 出的示例中，起動在伸長溝槽102的一側(cè)上的兩個致動器502a具有如下效果使整個溝 槽102沿方向504相對于滑架104傾斜，從而將管狀構(gòu)件卸到鄰近的移位器202上。在 相反的示例中，位于溝槽102的相反一側(cè)的致動器502b可以被致動，因而將管狀構(gòu)件沿 方向506卸下。參見下文，該過程還在圖8中示出。在示例性實施例中，致動器502可以是可液壓操作的線性致動器和/或可以是由 氣動裝置或齒輪傳動的電動馬達(dá)提供動力。在又一實施例中(未示出)，單個致動器502 可以可移動地聯(lián)接到伸長溝槽102且可操作成執(zhí)行與多個致動器502相同的功能。參考圖6A和圖6B，示出的是在相對于支撐結(jié)構(gòu)100傾斜的位置中的、具有托架 105、滑架104和伸長溝槽102組合的裝置10。在示例性實施例中，裝置10還包括提升 臂602，該提升臂602聯(lián)接到支撐結(jié)構(gòu)100且被構(gòu)造成將托架105、滑架104和溝槽102組 合升高到提升的鉆臺位置。提升臂602在樞轉(zhuǎn)點606處可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到托架105且還可以 包括液壓缸604，該液壓缸604被構(gòu)造成在提升臂602的上下運動中控制該提升臂602。在托架105被升高或降低的同時，托架端部608與安裝到支撐結(jié)構(gòu)100處的支撐 構(gòu)件610持續(xù)接合。在示例性實施例中，支撐構(gòu)件610可以包括一對縱向延伸支架，該 對縱向延伸支架從支撐結(jié)構(gòu)100的端部垂直延伸一小段距離。如圖6B中更清晰地示出的，托架端部608可以包括輥子和/或被構(gòu)造成與支撐構(gòu)件610滾動接合的其它滾動裝置 612。因為提升臂602在樞轉(zhuǎn)點606處提升該托架105，所以滾動裝置612確保該托架端 部608與支撐構(gòu)件610滾動接合。因此，托架105、滑架104和伸長溝槽102的組合可以 沿方向614(圖6A)移動到靠近鉆臺的提升位置。在可替代實施例中，滾動裝置612可以 包括能夠與支撐構(gòu)件可移動接合的任何構(gòu)造，即球軸承構(gòu)造或滑動接合。參考圖6C，示出的是托架105、滑架104和伸長溝槽102組合的示例性實施例， 其中，滑架104伸出。在一個實施例中，托架105包括一個或多個凸輥616，所述一個 或多個凸輥616被構(gòu)造成允許滑架104與托架105之間的縱向滾動接合。液壓缸618 (在 圖6C中不可見)在一端處安裝到滑架104，而其另一端安裝到托架105。當(dāng)致動該液壓 缸618時，滑架104沿著托架105朝著鉆臺被縱向拉出。在管件拾取操作期間，操作者 可以利用該功能來將管件定位在鉆臺之上或者使它們位于離鉆孔中心更近的位置。在管 件放下操作期間，該功能可以使滑架104移動到更接近鉆臺工人，從而消除為了將管件 放下到滑架104上而不得不在鉆臺端部之上探出身體的危險。參考圖7A和圖7B，示出的是提升臂602的功能和作業(yè)組件的示例。圖7A描 繪了處于其備用位置的滑架104，而圖7B示出了相對于支撐結(jié)構(gòu)100處于提升的位置中 的滑架104。在示例性實施例中，提升臂602還包括連結(jié)件702，該連結(jié)件702在一個點 704處樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到液壓缸604的桿708，且在另一點706樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到提升臂602。在 操作中，如圖7A所示，可以起動該液壓缸604以縮回其桿708，因此給出了反作用于連 結(jié)件702和提升臂602的力。換句話說，通過使桿708縮回到缸604中，在將伸長溝槽 102沿縱向方向朝著靠近鉆臺的位置平移的同時，連結(jié)件702將同時迫使提升臂602到達(dá) 提升的高度。如圖7B所示，該舉升裝置根據(jù)利用與四連桿機(jī)構(gòu)的機(jī)械優(yōu)點相結(jié)合的滑塊/曲 柄機(jī)構(gòu)的優(yōu)點的動力學(xué)和運動學(xué)原理而運行。具體地，被動力推動的滑塊/曲柄機(jī)構(gòu)可 以包括點A-B-C，其中液壓缸604(鏈接A-B)可以構(gòu)成被動力推動的滑塊。此外，雙搖 桿四連桿機(jī)構(gòu)可以包括點C-D-E-A。在操作中，當(dāng)滑塊鏈接A-B變?yōu)榕c聯(lián)接器鏈接B-C垂直對準(zhǔn)(通常稱為肘節(jié)點 或止點)時，達(dá)到了最大的機(jī)械優(yōu)勢。例如，當(dāng)通過使缸604縮回或伸出而達(dá)到肘節(jié)點 時，鏈接B-C的旋轉(zhuǎn)角度降到最小。因此，盡管以恒定速度使該缸604(鏈接A-B)縮回 (即升高所述提升臂602)或伸出(即降低該提升臂602)，但是接近該肘節(jié)點導(dǎo)致聯(lián)接器 鏈接B-C的旋轉(zhuǎn)角度非線性降低。這允許更多地控制托架105的移動，因為能夠以受控 的非濫用方式使托架105停留在支撐結(jié)構(gòu)100上。因而，該舉升裝置被構(gòu)造成減少或消 除了對流量控制的需求。參考圖8，示出的是裝置10的操作的示例性實施例。如所示出的，通過使用致 動器502使溝槽102傾斜，管件802可以從伸長溝槽102沿方向800卸下。然后，該管 狀構(gòu)件可以滾過所述移位器202并被推動到拾取臂204上，最后在管止動端206處停止。 然后，管狀構(gòu)件802可以從管止動端206與鄰近的管儲存架804對準(zhǔn)并放置在該管儲存架 804上以用于儲存。在操作的替代實施例中，該過程還可以與在此處公開的過程相反。 例如，如圖3至圖4中所描述的，用戶可以通過起動所述拾取臂204來從鄰近的儲存架 804拾取管件802。一旦拾取了管件802，拾取臂204可以升高以將管件802推動到移位器202上并進(jìn)入伸長溝槽102中。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會認(rèn)識到，裝置10可以由任何數(shù)量的可替代動力源裝 置提供動力。例如，裝置10可以由柴油發(fā)動機(jī)或具有基本等同的功率輸出的任何發(fā)動機(jī) 提供動力。在示例性實施例中，裝置10使用手動液壓控制器來手動操作。裝置10還可 以或替代地經(jīng)由可選的無線電遙控器來控制。已經(jīng)描述了一種能夠?qū)⒐軤顦?gòu)件移動到升高的鉆井鉆臺和從該升高的鉆進(jìn)鉆臺 移走的裝置。該裝置可以包括被構(gòu)造成靠近管架地定位的支撐結(jié)構(gòu)。該裝置還可以包 括可移動地聯(lián)接到所述支撐結(jié)構(gòu)的托架以及可移動地聯(lián)接到該托架的滑架。溝槽可以在 支撐結(jié)構(gòu)之上縱向延伸且可移動地聯(lián)接到所述滑架，其中，該溝槽被構(gòu)造成接納管狀構(gòu) 件。該溝槽可以是可操作成相對于支撐結(jié)構(gòu)傾斜，從而將管件卸下。該裝置還可以包括提升臂，所述提升臂聯(lián)接在支撐結(jié)構(gòu)與托架之間，且能操作 成使所述托架和滑架相對于支撐結(jié)構(gòu)移動，從而也使接納在所述溝槽中的管狀構(gòu)件移 動。該裝置還可以包括多個移位器和多個拾取臂，所述多個移位器每個均聯(lián)接到所述支 撐結(jié)構(gòu)并可操作成將管狀構(gòu)件朝著所述溝槽推動，所述多個拾取臂每個均與多個移位器 中的相應(yīng)一個移位器滑動接合，且能操作成通過相對于支撐結(jié)構(gòu)傾斜而從管架獲取管狀 構(gòu)件。該支撐結(jié)構(gòu)還可以包括多個校平支腿，所述多個校平支腿能共同操作以使該支撐 結(jié)構(gòu)相對于下方地形升高、降低和傾斜。也已經(jīng)描述了下述裝置，該裝置包括支撐結(jié)構(gòu)，該支撐結(jié)構(gòu)具有滑架和可移動 地聯(lián)接到該滑架的溝槽，其中，提升臂可以聯(lián)接在所述支撐結(jié)構(gòu)與托架之間。該提升 臂可以從與托架豎直對準(zhǔn)的情況下橫向偏移。該裝置還包括致動器和連結(jié)件，該致動器 具有與支撐結(jié)構(gòu)聯(lián)接的第一端，所述連結(jié)件聯(lián)接在在提升臂與致動器的第二端之間，其 中，該連結(jié)件可操作成將致動器的操作力傳遞給提升臂，以使所述托架、滑架和溝槽相 對于支撐結(jié)構(gòu)升高和降低。因此，提升臂、致動器和連結(jié)件可以構(gòu)造成協(xié)同地使該溝槽 從縮回的溝槽位置升高，在該縮回的溝槽位置中，該溝槽基本水平且平行于所述支撐結(jié) 構(gòu)。也已經(jīng)公開了一種用于相對于鉆進(jìn)鉆臺移動管狀構(gòu)件的方法，該方法包括通過 操作多個致動器來從與支撐結(jié)構(gòu)鄰近的管架拾取管狀構(gòu)件，所述多個致動器每個都聯(lián)接 到多個拾取臂中的相應(yīng)一個拾取臂。該方法還包括操作所述致動器以將管狀構(gòu)件推動 到多個移位器上并進(jìn)入在所述支撐結(jié)構(gòu)之上縱向延伸的溝槽中，然后，操作提升臂以將 該溝槽以及在該溝槽內(nèi)的管狀構(gòu)件移動到在所述支撐結(jié)構(gòu)之上的升高位置。也已經(jīng)公開了一種用于將管狀構(gòu)件從鉆井鉆臺相對于地面移動的方法，該方法 包括將管狀構(gòu)件沿縱向放置在從支撐結(jié)構(gòu)朝著鉆臺成角度地延伸的溝槽中，并且操作 提升臂以使該溝槽和在該溝槽內(nèi)的管狀構(gòu)件朝著所述支撐結(jié)構(gòu)降低。該方法還包括操 作多個致動器以使該溝槽向一側(cè)傾斜，從而朝著多個移位器卸下該管狀構(gòu)件；操作所述 多個移位器以使該管狀構(gòu)件朝著相應(yīng)的多個拾取臂移動；以及，操作所述多個拾取臂以 使該管狀構(gòu)件降低到與所述支撐結(jié)構(gòu)接近的管架上。前述內(nèi)容概述了若干實施例的特征，使得本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以更好地理 解本公開內(nèi)容的各個方面。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，他們可以輕易地使用本公 開內(nèi)容作為基礎(chǔ)來設(shè)計或改進(jìn)其他過程和結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)相同目的和/或獲得與此處引入的實施例相同的優(yōu)點。例如，本公開內(nèi)容還可以用于伐木工業(yè)中，在伐木工業(yè)中，管狀 構(gòu)件可以被木材代替。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，這種等效構(gòu)造并未脫離本 公開內(nèi)容的精神和范圍，且在不脫離本公開內(nèi)容的精神和范圍的情況下，他們可以對此 進(jìn)行各種修改、替換和變更。
權(quán)利要求
1.一種用于移動管狀構(gòu)件的裝置，包括支撐結(jié)構(gòu)，所述支撐結(jié)構(gòu)被構(gòu)造成靠近管架定位； 托架，所述托架可移動地聯(lián)接到所述支撐結(jié)構(gòu)； 滑架，所述滑架可移動地聯(lián)接到所述托架；溝槽，所述溝槽在所述支撐結(jié)構(gòu)上方縱向延伸，且可移動地聯(lián)接到所述滑架，所述 溝槽被構(gòu)造成接納管狀構(gòu)件；提升臂，所述提升臂聯(lián)接在所述支撐結(jié)構(gòu)與所述托架之間，且能操作成使所述托架 和滑架相對于所述支撐結(jié)構(gòu)移動，從而也使接納在所述溝槽中的所述管狀構(gòu)件移動；多個移位器，所述多個移位器每個均聯(lián)接到所述支撐結(jié)構(gòu)，并能操作成朝向所述溝 槽推動所述管狀構(gòu)件；以及多個拾取臂，所述多個拾取臂每個均與所述多個移位器中的對應(yīng)一個移位器滑動接 合，且能操作成通過相對于所述支撐結(jié)構(gòu)傾斜而從所述管架取回所述管狀構(gòu)件。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括多個接合銷，所述多個接合銷每個均在位置上固 定于所述多個拾取臂中的對應(yīng)一個拾取臂上，且與所述多個移位器中的對應(yīng)一個移位器 滑動接合；還包括多個校平支腿，所述多個校平支腿每個均聯(lián)接到所述支撐結(jié)構(gòu)，且能 共同操作以使所述支撐結(jié)構(gòu)相對于下方地形升高、降低和傾斜；或者包括兩者。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括如下的多個致動器，所述多個致動器每個均聯(lián)接 到所述多個移位器中的對應(yīng)一個移位器，且能操作成使所述多個移位器中的每一個移位 器相對于所述支撐結(jié)構(gòu)獨立地升高和降低；或者還包括如下的多個致動器，所述多個致 動器每個均聯(lián)接到所述多個拾取臂中的對應(yīng)一個拾取臂，且能操作成使所述多個拾取臂 中的對應(yīng)一個拾取臂和所述多個移位器中的對應(yīng)一個移位器相對于所述支撐結(jié)構(gòu)同時升 高和降低。
4.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其中，所述溝槽能操作成相對于所述支撐結(jié)構(gòu)傾斜。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，還包括多個可液壓操作的線性致動器，所述多個可液壓 操作的線性致動器能共同操作以使所述溝槽相對于所述支撐結(jié)構(gòu)傾斜。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括支撐構(gòu)件，所述支撐構(gòu)件附接到所述支撐結(jié)構(gòu)的 第一端，且朝向所述支撐結(jié)構(gòu)的第二端縱向延伸一距離，其中，所述托架可移動地聯(lián)接 到所述支撐構(gòu)件。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述支撐構(gòu)件被構(gòu)造成用于與所述托架滾動接合。
8.—種裝置，包括支撐結(jié)構(gòu)，所述支撐結(jié)構(gòu)具有托架、滑架和可移動地聯(lián)接到所述滑架的溝槽； 提升臂，所述提升臂聯(lián)接在所述支撐結(jié)構(gòu)與所述托架之間； 致動器，所述致動器具有與所述支撐結(jié)構(gòu)聯(lián)接的第一端；以及 連結(jié)件，所述連結(jié)件聯(lián)接在所述提升臂與所述致動器的第二端之間，其中，所述連 結(jié)件能操作成將所述致動器的操作力傳遞給所述提升臂，以使所述托架、滑架和溝槽相 對于所述支撐結(jié)構(gòu)升高和降低。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中，所述提升臂從與所述托架豎直對準(zhǔn)的情況橫向 偏移，或者其中，所述提升臂、所述致動器和所述連結(jié)件被構(gòu)造成協(xié)同地將所述溝槽從縮回的溝槽位置升高，在該縮回的溝槽位置中，所述溝槽基本水平且平行于所述支撐結(jié) 構(gòu)。
10.一種用于將管狀構(gòu)件移動到升高位置的方法，包括通過操作多個致動器來從與支撐結(jié)構(gòu)鄰近的管架拾取所述管狀構(gòu)件，所述多個致動 器每個都聯(lián)接到多個拾取臂中的對應(yīng)一個拾取臂；操作所述致動器以將所述管狀構(gòu)件推動到多個移位器上并進(jìn)入在所述支撐結(jié)構(gòu)之上 縱向延伸的溝槽中；以及操作提升臂以將所述溝槽以及在所述溝槽中的所述管狀構(gòu)件移動到在所述支撐結(jié)構(gòu) 上方的升高位置。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，第一多個致動器中的每一個致動器均包括可液 壓操作的線性致動器，其中，第二多個致動器中的每一個致動器均包括可液壓操作的線 性致動器，其中，操作所述提升臂包括操作被聯(lián)接在所述提升臂與所述溝槽之間的液壓 缸，或其任意組合。
12.—種用于將管狀構(gòu)件從鉆井鉆臺移動到管架的方法，包括將所述管狀構(gòu)件沿縱向放置在溝槽中，該溝槽從支撐結(jié)構(gòu)朝向所述鉆臺成角度地延伸；操作提升臂以使所述溝槽和在所述溝槽中的所述管狀構(gòu)件朝向所述支撐結(jié)構(gòu)降低； 操作多個致動器以使所述溝槽向一側(cè)傾斜，并將所述管狀構(gòu)件朝向多個移位器卸下；操作所述多個移位器以使所述管狀構(gòu)件朝向?qū)?yīng)的多個拾取臂移動；以及 操作所述多個拾取臂以使所述管狀構(gòu)件降低到與所述支撐結(jié)構(gòu)接近的管架上。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述多個致動器中的每個致動器均包括可液壓 操作的線性致動器，其中，所述多個移位器中的每個移位器均包括可液壓操作的線性致 動器，或者兩者均滿足。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述多個拾取臂中的每個拾取臂均包括可液壓 操作的線性致動器。
全文摘要
用于將管狀構(gòu)件移動到升高的鉆井鉆臺或從該升高的鉆井鉆臺移走的裝置和方法。在一個實施例中，所述裝置包括被構(gòu)造成靠近管架定位的支撐結(jié)構(gòu)。托架可移動地聯(lián)接到該支撐結(jié)構(gòu)，并且滑架可移動地聯(lián)接到該托架。溝槽在所述支撐結(jié)構(gòu)上縱向延伸且可移動地聯(lián)接到所述滑架，該溝槽被構(gòu)造成接納管狀構(gòu)件。該溝槽可操作成相對于所述支撐結(jié)構(gòu)傾斜。提升臂可操作成使所述滑架相對于所述支撐結(jié)構(gòu)移動，從而也使接納在所述溝槽中的管狀構(gòu)件移動。移位器可將管狀構(gòu)件朝著所述溝槽推動或者推動該管狀構(gòu)件離開所述溝槽。拾取臂可操作成從鄰近的管架取回管狀構(gòu)件，或者將管狀構(gòu)件放置在那里以進(jìn)行儲存。
文檔編號E21B19/15GK102016223SQ200980111372
公開日2011年4月13日 申請日期2009年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月4日
發(fā)明者安德魯·格伯, 道格拉斯·A·亨特 申請人:坎里格鉆探技術(shù)有限公司