技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本
發(fā)明涉及一種鉆桿裝載組件、一種包括該鉆桿裝載組件的水平定向鉆機(jī)以及一種在具有該鉆桿裝載組件的水平定向鉆機(jī)中進(jìn)行裝桿的方法。
背景技術(shù)
[0002] 本部分的內(nèi)容僅提供了與本公開相關(guān)的背景信息，其可能并不構(gòu)成
現(xiàn)有技術(shù)。
[0003] 鉆機(jī)是帶動(dòng)鉆具向地下鉆進(jìn)以獲取地下資源或提供地下通道的機(jī)械設(shè)備。在鉆機(jī)的操作中，將
鉆頭附接至
鉆柱的前端，并且通過旋轉(zhuǎn)和推進(jìn)鉆柱而使鉆頭穿過
地層。鉆柱是通過將鉆桿首尾相連而形成。另一方面，當(dāng)鉆機(jī)的鉆進(jìn)過程完成后，需要逐個(gè)地?cái)嚅_且卸載鉆桿而從地層中收回鉆柱。
[0004] 通常，這些工作需要鉆桿裝卸裝置、
夾鉗裝置以及鉆桿裝載機(jī)構(gòu)相互配合地完成。具體地，鉆桿裝卸裝置構(gòu)造成使鉆桿旋轉(zhuǎn)以將鉆桿擰入到鉆柱中或從鉆柱中擰出鉆桿，并且還可以使鉆柱旋轉(zhuǎn)以驅(qū)動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)和鉆進(jìn)。夾鉗裝置構(gòu)造成有助于組裝和拆分鉆柱。夾鉗裝置可以固定鉆桿的下端并且固定鉆柱的上端。此處，“上”、“下”是根據(jù)鉆柱或鉆桿下入地層中的方向來定義的，也就是說，“下端”指的是同一鉆桿或鉆柱的首先下入地層中的一端，而“上端”指的是隨后下入地層中的一端。鉆桿裝載組件構(gòu)造成將鉆桿輸送至鉆桿裝卸裝置與夾鉗裝置之間以便鉆桿裝卸裝置將該鉆桿連接至鉆柱并下入地層中。
[0005] 在上述操作中，正確地裝載鉆桿以及將鉆桿正確地加載到鉆桿裝卸裝置和夾鉗裝置之間的步驟很重要。目前，主要有三種方式將鉆桿加載到即將與鉆柱相連接的
位置處，即，全自動(dòng)裝載方式、完全手動(dòng)裝載方式以及半自動(dòng)裝載方式。已開發(fā)出與鉆機(jī)相配套的全自動(dòng)裝桿裝置，但是這種裝置成本很高，占用空間大且僅適用于特定的鉆機(jī)。如果由站在鉆機(jī)旁操作人員完全手動(dòng)地將鉆桿放置在鉆桿裝卸裝置與夾鉗裝置之間，則操作人員因距離鉆機(jī)太近而存在危險(xiǎn)。
[0006] 考慮到成本和安全性，可以采用半自動(dòng)的鉆桿裝載機(jī)構(gòu)來裝載鉆桿。具體地，在遠(yuǎn)離鉆機(jī)的位置，手動(dòng)地將鉆桿放在半自動(dòng)的鉆桿裝載機(jī)構(gòu)上，然后，該鉆桿裝載機(jī)構(gòu)將鉆桿輸送至鉆機(jī)的鉆桿裝卸裝置與夾鉗裝置之間。該半自動(dòng)鉆桿裝載機(jī)構(gòu)既可以節(jié)約成本又可以兼顧安全。
[0007] 然而，由于在遠(yuǎn)離鉆機(jī)的位置處手動(dòng)地裝載鉆桿，因此往往會因?yàn)橐曈X誤差而導(dǎo)致鉆桿水平裝載位置不正確，致使裝載后的鉆桿在到達(dá)鉆桿裝卸裝置與夾鉗裝置之間的位置時(shí)或者與鉆桿裝卸裝置碰撞或者與夾鉗裝置碰撞，可能發(fā)生事故且降低裝桿效率。另一方面，如果在裝載鉆桿時(shí)，沒有將鉆桿正確地放置在鉆桿裝載機(jī)構(gòu)上，比如，鉆桿沒有水平地放置，即，在豎直方向上是傾斜的，則可能導(dǎo)致鉆桿裝載機(jī)構(gòu)不能正確地夾持鉆桿。結(jié)果，在運(yùn)送鉆桿的過程中，可能會掉桿。
[0008] 因此，需要一種在裝載鉆桿時(shí)能夠使鉆桿正確裝載和
定位的鉆桿裝載組件。
發(fā)明內(nèi)容
[0009] 本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種能夠在裝載鉆桿時(shí)使鉆桿正確定位的鉆桿裝載組件。
[0010] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種能夠在裝載鉆桿時(shí)使鉆桿正確裝載的鉆桿裝載組件。
[0011] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種成本相對低廉的鉆桿裝載組件。
[0012] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種安全性改善的鉆桿裝載組件。
[0013] 上述目的中的一個(gè)或多個(gè)可以通過下述方案實(shí)現(xiàn)：一種鉆桿裝載組件包括至少一個(gè)鉆桿裝載機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)裝置以及裝載指示裝置。鉆桿裝載機(jī)構(gòu)構(gòu)造成在第一位置和第二位置之間輸送鉆桿，其中，在第一位置處鉆桿位于鉆桿裝卸裝置和夾鉗裝置之間以便將鉆桿連接至鉆柱或從鉆柱上卸載鉆桿，而在第二位置處鉆桿遠(yuǎn)離鉆桿裝卸裝置和夾鉗裝置以便裝載或卸載鉆桿。驅(qū)動(dòng)裝置構(gòu)造成使得鉆桿裝載機(jī)構(gòu)在第一位置和第二位置之間運(yùn)動(dòng)。裝載指示裝置構(gòu)造成當(dāng)在第二位置處裝載鉆桿時(shí)指示出鉆桿是否被正確夾持和定位，以防止鉆桿在被傳送至第一位置時(shí)與鉆桿裝卸裝置以及夾鉗裝置發(fā)生干涉。
[0014] 上述結(jié)構(gòu)中，由于設(shè)置了裝載指示裝置，因此當(dāng)將鉆桿放置在鉆桿裝載機(jī)構(gòu)上時(shí)，可以以該裝載指示裝置作為參照物，視覺觀察鉆桿是否與該裝載指示裝置對齊，由此正確地裝載和定位鉆桿。這樣，正確地裝載和定位鉆桿可以避免后續(xù)運(yùn)動(dòng)過程中的掉桿或與鉆機(jī)的其它部件相碰撞的潛在事故，提高了鉆桿裝載機(jī)構(gòu)的
穩(wěn)定性、可靠性和安全性，由此提高了整個(gè)鉆井過程的工作效率。
[0015] 另外，對于上述鉆桿裝載組件而言，鉆桿裝載機(jī)構(gòu)構(gòu)造成在第一位置和第二位置之間輸送鉆桿，其中，在第一位置處鉆桿位于鉆桿裝卸裝置和夾鉗裝置之間以便將鉆桿連接至鉆柱或從鉆柱上卸載鉆桿，而在第二位置處鉆桿遠(yuǎn)離鉆桿裝卸裝置和夾鉗裝置以便裝載或卸載鉆桿。因此，操作人員可以在遠(yuǎn)離鉆機(jī)的第二位置處將鉆桿放置到鉆桿裝載機(jī)構(gòu)上或從鉆桿裝載機(jī)構(gòu)上取下鉆桿，由此提高了操作人員的安全性。
[0016] 優(yōu)選地，裝載指示裝置具有端部指示特征，端部指示特征設(shè)置成在將鉆桿裝載至鉆桿裝載組件上時(shí)通過指示鉆桿的端部是否正確定位來確定鉆桿是否正確定位。當(dāng)操作人員將鉆桿放置在鉆桿裝載機(jī)構(gòu)上時(shí)，可以視覺地觀察鉆桿的一個(gè)端部是否與裝載指示裝置的端部指示特征基本對齊。如果鉆桿的一個(gè)端部與端部指示特征的一個(gè)端部基本對齊，則表明放置在鉆桿裝載組件上的鉆桿在鉆桿的縱向方向上已正確定位。此時(shí)，在將鉆桿運(yùn)送至第一位置時(shí)，鉆桿不會與鉆桿裝卸裝置和夾鉗裝置發(fā)生干涉，比如碰撞。
[0017] 優(yōu)選地，裝載指示裝置具有縱向指示特征，縱向指示特征設(shè)置成在將鉆桿裝載至鉆桿裝載組件上時(shí)通過參照縱向指示特征來判斷裝載鉆桿的縱向軸線是否正確定位。例如，當(dāng)操作人員將鉆桿放置在鉆桿夾持機(jī)構(gòu)上時(shí)，操作人員可以視覺地觀察鉆桿是否與裝載指示裝置基本平行，由此判斷鉆桿在高度水平上是否正確定位。如果鉆桿與裝載指示裝置基本平行，則表明鉆桿例如在高度方向上已正確放置而不是歪斜地放置，正確放置的鉆桿不易掉落。
[0018] 優(yōu)選地，端部指示特征可以包括下列項(xiàng)中的至少一者：裝載指示裝置的端部、設(shè)置在裝載指示裝置上的凹部、突出部、臺階以及標(biāo)記線。另外，縱向指示特征可以包括下列項(xiàng)中的至少一者：裝載指示裝置的邊緣、設(shè)置在裝載指示裝置上的長形的凹部、突出部以及標(biāo)記線。
[0019] 優(yōu)選地，凹部、突出部以及標(biāo)記線可以沿裝載鉆桿的縱向軸線連續(xù)地或者間斷地延伸。
[0020] 優(yōu)選地，可以在端部指示特征和/或縱向指示特征上涂覆有彩色材料、發(fā)光材料或反光材料。這樣，有利于操作人員進(jìn)行視覺觀察，甚至有利于在夜間進(jìn)行觀察。
[0021] 優(yōu)選地，裝載指示裝置是可伸縮的，以適于各種長度的鉆桿。
[0022] 優(yōu)選地，至少一個(gè)鉆桿裝載機(jī)構(gòu)可以由第一和第二鉆桿裝載機(jī)構(gòu)組成。每個(gè)鉆桿裝載機(jī)構(gòu)均可以包括：安裝座，該安裝座構(gòu)造成用于將鉆桿裝載機(jī)構(gòu)固定安裝至鉆機(jī)的本體上；第一臂構(gòu)件，該第一臂構(gòu)件與安裝座固定連接；第二臂構(gòu)件，該第二臂構(gòu)件與第一臂構(gòu)件可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接；以及鉆桿夾持構(gòu)件，該夾持構(gòu)件與第二臂構(gòu)件連接并且能夠夾持或松開放置在其中的鉆桿。
[0023] 優(yōu)選地，裝載指示裝置可以在第二臂構(gòu)件的靠近裝載鉆桿的一端位置處與第二臂構(gòu)件連接。在該結(jié)構(gòu)中，由于裝載指示裝置靠近即將裝載的鉆桿，因此可以較準(zhǔn)確地定位和裝載鉆桿。另外，通常第二臂構(gòu)件相比于鉆桿夾持構(gòu)件更靠近組件本體，因此設(shè)置在第二臂構(gòu)件上的裝載指示裝置一般不會影響鉆桿的放置過程，這是因?yàn)檠b載指示裝置并不處于將鉆桿放置到鉆桿夾持機(jī)構(gòu)上的路徑上。
[0024] 優(yōu)選地，裝載指示裝置與鉆桿裝載機(jī)構(gòu)可以通過下述方式之一連接：
焊接、鉸接、凸緣連接、
螺紋連接、旋轉(zhuǎn)卡接、緊配合、粘結(jié)。
[0025] 優(yōu)選地，裝載指示裝置為細(xì)長圓桿、細(xì)長多邊形桿、平板或
角鋼。
[0026] 優(yōu)選地，裝載指示裝置設(shè)置成：當(dāng)沿與已裝載的鉆桿的縱向相垂直的方向觀察時(shí)，裝載指示裝置的端部指示特征與鉆桿裝卸裝置或夾鉗裝置的靠內(nèi)側(cè)的端部對齊或者略微向內(nèi)。
[0027] 優(yōu)選地，裝載指示裝置設(shè)置成：縱向指示特征的縱向軸線平行于延伸通過鉆桿裝卸裝置和夾鉗裝置的軸向軸線。這樣，當(dāng)鉆桿被運(yùn)送至鉆桿裝卸裝置和夾鉗裝置之間時(shí)，鉆桿與延伸通過鉆桿裝卸裝置和夾鉗裝置的軸向軸線重疊。此時(shí)，鉆桿處于即將可以連接至鉆柱的較精確位置處。
[0028] 優(yōu)選地，裝載指示裝置設(shè)置在第一鉆桿裝載機(jī)構(gòu)與第二鉆桿裝載機(jī)構(gòu)中的至少一者上。
[0029] 優(yōu)選地，第一鉆桿裝載機(jī)構(gòu)與第二鉆桿裝載機(jī)構(gòu)依次布置在夾鉗裝置與鉆桿裝卸裝置之間使得第一鉆桿裝載機(jī)構(gòu)與第二鉆桿裝載機(jī)構(gòu)協(xié)同地在第一位置與第二位置之間輸送鉆桿。
[0030] 優(yōu)選地，驅(qū)動(dòng)裝置可以采用
液壓缸驅(qū)動(dòng)、機(jī)械驅(qū)動(dòng)、
電機(jī)驅(qū)動(dòng)中的任一方式。
[0031] 本發(fā)明還提供一種包括上述鉆桿裝載組件的水平定向鉆機(jī)。
[0032] 本發(fā)明還提供一種在具有上述鉆桿裝載組件的水平定向鉆機(jī)中進(jìn)行裝桿的方法。該方法包括：將鉆桿裝載機(jī)構(gòu)移動(dòng)至第二位置；松開鉆桿裝載機(jī)構(gòu)，手動(dòng)裝桿；裝鉆桿時(shí)通過參照裝載指示裝置使鉆桿正確定位；夾緊鉆桿裝載機(jī)構(gòu)；以及致動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置使鉆桿裝載機(jī)構(gòu)移動(dòng)到第一位置，使鉆桿位于鉆桿裝卸裝置和夾鉗裝置之間以便使鉆桿與前一根鉆桿進(jìn)行連接操作。
附圖說明
[0033] 通過以下參照附圖的描述，本發(fā)明的一個(gè)或幾個(gè)實(shí)施方式的特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加容易理解，其中：
[0034] 圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的鉆機(jī)的側(cè)視示意圖，其中，鉆桿裝載組件在鉆桿裝卸裝置與夾鉗裝置之間夾持鉆桿；
[0035] 圖2是圖1所示的鉆機(jī)的俯視示意圖，其中，鉆桿裝載組件在遠(yuǎn)離鉆機(jī)的位置處夾持有鉆桿；
[0036] 圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的鉆桿裝載組件的示意圖；
[0037] 圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的裝載指示裝置的近視示意圖；
[0038] 圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的裝載指示裝置與鉆桿裝載機(jī)構(gòu)之間的分解示意圖；
[0039] 圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的裝載指示裝置為方形桿的示意圖；
[0040] 圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的裝載指示裝置為三角形板的示意圖；
[0041] 圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的裝載指示裝置為角鋼的示意圖；
[0042] 圖9是圖7中的裝載指示裝置上設(shè)置有凹部的示意圖；以及
[0043] 圖10是圖7中的裝載指示裝置上設(shè)置有標(biāo)記線的示意圖。
具體實(shí)施方式
[0044] 下面對優(yōu)選實(shí)施方式的描述僅僅是示范性的，而絕不是對本發(fā)明及其應(yīng)用或用法的限制。在各個(gè)附圖中采用相同的附圖標(biāo)記來表示相同的部件，因此相同部件的構(gòu)造將不再重復(fù)描述。
[0045] 本文中使用的術(shù)語“第一”、“第二”旨在用于區(qū)分部件，而非表示特定順序。另外，本文中使用的術(shù)語“外側(cè)”和“內(nèi)側(cè)”分別指的是指向所描述元件的外部和中心的方向。本文中提及“鉆機(jī)的縱向”時(shí)，通常指的是鉆機(jī)本體(鉆機(jī)領(lǐng)域中常稱為大梁)的縱向。本文中提及的“鉆桿的縱向”通常指的是當(dāng)鉆桿已正確裝載到鉆桿裝載組件上時(shí)的縱向軸線的方向。
[0046] 參照圖1和圖2，分別示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的鉆機(jī)1的側(cè)視圖和俯視圖，其中鉆桿2以及鉆桿裝載組件10A、10B處于不同的操作位置。具體地，鉆桿2在圖1中處于第一位置，而在圖2中處于第二位置。
[0047] 如圖所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的鉆機(jī)1大體包括動(dòng)
力裝置60、行走裝置50、鉆機(jī)本體40、夾鉗裝置30、鉆桿裝卸裝置20、鉆桿裝載組件10以及控制裝置70。
[0048] 動(dòng)力裝置60主要為整個(gè)鉆機(jī)1的各個(gè)組成部分的運(yùn)動(dòng)和操作提供動(dòng)力，例如具體地可以是
發(fā)動(dòng)機(jī)。行走裝置50可以使鉆機(jī)1的位置發(fā)生變化，例如具體地可以是
履帶。鉆機(jī)本體40在這里也可以稱為大梁，鉆桿裝卸裝置20可以在鉆機(jī)本體40上滑動(dòng)以便推進(jìn)鉆柱和拆卸鉆柱。夾鉗裝置30可以固定鉆柱的端部以便有助于將鉆桿組裝至鉆柱或者從鉆柱上拆下鉆桿，鉆柱是通過將鉆桿首尾相連而形成。鉆桿裝載組件10用于將鉆桿從遠(yuǎn)離鉆機(jī)的位置(如圖2所示的第二位置)將鉆桿運(yùn)送至夾鉗裝置30和鉆桿裝卸裝置20之間或者從夾鉗裝置30和鉆桿裝卸裝置20之間的位置(如圖1所示的第一位置)將拆下的鉆桿運(yùn)走。鉆桿裝卸裝置20使位于夾鉗裝置30和鉆桿裝卸裝置20之間的鉆桿旋轉(zhuǎn)以將鉆桿擰入到鉆柱(未示出)中或者從鉆柱中擰出鉆桿，并且還可以使鉆柱旋轉(zhuǎn)以驅(qū)動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)和鉆進(jìn)?？刂蒲b置70用于對鉆機(jī)1的各個(gè)部件的運(yùn)動(dòng)和操作進(jìn)行控制以便完成鉆井的整個(gè)過程。
[0049] 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的鉆桿裝載組件10。如圖所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的鉆桿裝載組件10包括第一鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10A和第二鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10B。第一鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10A和第二鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10B在驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下可以在圖1所示的第一位置和圖2所示的第二位置之間運(yùn)動(dòng)以輸送鉆桿2。所述驅(qū)動(dòng)裝置可以是液壓驅(qū)動(dòng)裝置、機(jī)械驅(qū)動(dòng)裝置、電驅(qū)動(dòng)裝置或其組合。
[0050] 如圖1所示，在第一位置處，鉆桿2定位在鉆桿裝卸裝置20與夾鉗裝置30之間、在鉆機(jī)本體40的上方。第一位置處的鉆桿2或者將要加載到鉆柱(未示出)上或者剛從鉆柱上卸下。與第一位置相比，圖2所示的第二位置遠(yuǎn)離鉆機(jī)本體，以便操作人員在遠(yuǎn)離鉆機(jī)本體的安全位置處將鉆桿放置在鉆桿裝載機(jī)構(gòu)上或從鉆桿裝載機(jī)構(gòu)上卸下鉆桿。
[0051] 在圖3所示的優(yōu)選實(shí)施方式中，鉆桿裝載組件10包括兩個(gè)鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10A和10B。然而，應(yīng)理解的是，鉆桿裝載機(jī)構(gòu)的數(shù)量可以根據(jù)具體應(yīng)用情況進(jìn)行改變，例如可以根據(jù)鉆機(jī)1的大小、鉆機(jī)本體40的縱向長度或者鉆桿的長度來確定鉆桿裝載機(jī)構(gòu)的數(shù)量。當(dāng)鉆機(jī)1為小型鉆機(jī)且鉆機(jī)本體40的縱向長度較小時(shí)，或者當(dāng)鉆桿的長度很短時(shí)，則可以僅設(shè)置一個(gè)鉆桿裝載機(jī)構(gòu)。相反，如果鉆機(jī)1為大型鉆機(jī)且鉆機(jī)本體40的縱向長度很大，或者如果鉆桿的長度很長，則可以設(shè)置多于兩個(gè)的鉆桿裝載機(jī)構(gòu)。因此，在本文中不對鉆桿裝載機(jī)構(gòu)的數(shù)量進(jìn)行限制，而是取決于具體應(yīng)用情況。
[0052] 操作人員在遠(yuǎn)離鉆機(jī)本體的位置處將鉆桿放置在鉆桿裝載機(jī)構(gòu)上或從鉆桿裝載機(jī)構(gòu)上卸下鉆桿，可以提高安全性。然而，由于操作人員距離鉆機(jī)本體的位置較遠(yuǎn)，因此在裝載鉆桿時(shí)由于視覺偏差而容易導(dǎo)致鉆桿與鉆機(jī)本體碰撞的問題。為了在裝載鉆桿時(shí)確定鉆桿正確定位，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的鉆桿裝載組件10包括裝載指示裝置500。如圖2所示，裝載指示裝置500安裝在鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10A上，且從鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10A沿鉆機(jī)的縱向向外伸出。裝載指示裝置500設(shè)置成：如果將裝載指示裝置500投影到鉆機(jī)本體上，則裝載指示裝置500的伸出的自由端520靠近或鄰近夾鉗裝置30，但不會與夾鉗裝置30重疊或干涉。因此，當(dāng)裝載鉆桿2時(shí)，可以使鉆桿2的一端與裝載指示裝置500的自由端520大致對齊，由此可以防止鉆桿2在從第二位置運(yùn)動(dòng)到第一位置時(shí)與夾鉗裝置30發(fā)生碰撞或干涉。因此，通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)置裝載指示裝置500，并且在裝載鉆桿2時(shí)通過使鉆桿2的一個(gè)端部與裝載指示裝置500的一個(gè)端部對齊，可以避免鉆桿2運(yùn)動(dòng)到第一位置時(shí)與夾鉗裝置30和鉆桿裝卸裝置20發(fā)生碰撞或干涉。
[0053] 另一方面，如圖所示，裝載指示裝置500為細(xì)長的圓桿。由于細(xì)長的桿具有一定長度，因此，在將鉆桿2放置到鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10A、10B上時(shí)，可以觀察鉆桿是否與裝載指示裝置500基本平行、在某些情況下可以觀察鉆桿是否與裝載指示裝置大致平行，由此判斷鉆桿是否已被正確裝夾而不是歪斜地裝夾。通過這樣的視覺觀察，可以大致判斷鉆桿是否已正確地放置在鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10A、10B上，由此防止在鉆桿運(yùn)送過程中發(fā)生掉桿的問題。如果鉆桿與裝載指示裝置明顯不平行，則說明鉆桿未正確地放置在鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10A、10B上，此時(shí)如果將鉆桿從第二位置運(yùn)送至第一位置，則可能發(fā)生諸如掉桿等事故。
[0054] 因此，包括裝載指示裝置500的鉆桿裝載組件10可以將鉆桿安全、可靠地從第二位置運(yùn)送至第一位置，而不會與鉆機(jī)的其它部件發(fā)生干涉且不會發(fā)生掉桿等事故。
[0055] 雖然圖2至圖5中示出了圓桿形式的裝載指示裝置，然而裝載指示裝置并不局限于圓桿形式。裝載指示裝置可以是任意合適的形狀，比如圖6中示出的方形桿、圖7中示出的三角形平板、圖8中示出的角鋼等形式。
[0056] 除了裝載指示裝置500的端部之外，可以在各種形式的裝載指示裝置500上設(shè)置有用于在裝載鉆桿時(shí)指示鉆桿的端部是否正確定位的端部指示特征。端部指示特征可以是裝載指示裝置500的端部520，也就是說，裝載指示裝置500設(shè)置成具有特定的長度使得其端部剛好處于所需的位置處以便正確地指示鉆桿的端部位置。另外，也可以在裝載指示裝置500上的對應(yīng)于鉆桿端部的期望位置處設(shè)置有凹部503(如圖9所示)、突出部(圖未示)、臺階(圖未示)、或者標(biāo)記線505(如圖10所示)。凹部503或突出部的尺寸或形狀不限，只要其一側(cè)或一端能夠?yàn)椴僮魅藛T指示鉆桿的端部是否正確定位即可。
[0057] 也可以在裝載指示裝置500上沿裝載鉆桿的縱向設(shè)置有多個(gè)凹部503、突出部、臺階、或者標(biāo)記線505。這樣，裝載指示裝置500可以適于指示各種長度的鉆桿的端部的正確定位。多個(gè)凹部503或突出部、臺階、或者標(biāo)記線505的間距可以是相等的，也可以是任意的。
[0058] 在一個(gè)實(shí)施方式中，還可以使端部指示特征為彩色、發(fā)光或反光。比如，可以在端部指示特征上涂覆有彩色材料、發(fā)光材料(例如，
熒光)、反光材料等，以便操作人員的視覺觀察。
[0059] 另一方面，可以在裝載指示裝置500上設(shè)置用于在裝載鉆桿時(shí)指示鉆桿的縱向軸線是否正確定位的縱向指示特征。在將鉆桿裝載至鉆桿裝載組件上時(shí)，通過參照縱向指示特征來觀察鉆桿是否與該縱向指示特征平行來判斷鉆桿的縱向軸線是否正確定位，由此判斷是否正確裝夾所述鉆桿。縱向指示特征的設(shè)置可以顯著降低掉桿事故的發(fā)生幾率。
[0060] 如圖2至圖5所示，裝載指示裝置500的縱向指示特征可以是圓桿的長形本體(即，圓桿的整個(gè)外輪廓或外邊緣)。如圖8所示，裝載指示裝置500的縱向指示特征可以是角鋼的邊緣。
[0061] 另外，與端部指示特征相類似，縱向指示特征可以是沿裝載鉆桿的軸向設(shè)置在裝載指示裝置500上的凹部503(如圖9所示)、突出部(圖未示)、或者標(biāo)記線505(如圖10所示)。凹部503或突出部的尺寸或形狀不限，只要沿裝載鉆桿的縱向具有一定長度以便能夠?yàn)椴僮魅藛T指示鉆桿是否與其平行(本文不限于“平行”的指示方式，可以以任何其他合適的方式進(jìn)行指示)即可。
[0062] 凹部503、突出部、臺階、或者標(biāo)記線505沿裝載鉆桿的縱向軸線可以是連續(xù)的或者可以是間斷的。還可以使縱向指示特征為彩色、發(fā)光或反光。比如，可以在縱向指示特征上涂覆有彩色材料、發(fā)光材料(例如，熒光)、反光材料等，以便操作人員進(jìn)行視覺觀察。
[0063] 如圖2所示，第一鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10A與第二鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10B可以沿鉆桿本體的縱向方向依次布置在夾鉗裝置30與鉆桿裝卸裝置20之間，使得第一鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10A與第二鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10B能夠協(xié)作地在第一位置與第二位置之間輸送鉆桿。
[0064] 如圖3至圖5所示，鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10A可以包括：第一安裝座400A，其構(gòu)造成用于將第一鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10A固定安裝至鉆機(jī)本體40；固定連接至第一安裝座400A上的第一臂構(gòu)件100A；樞轉(zhuǎn)地連接至第一臂構(gòu)件100A上以便在第一位置與第二位置之間輸送鉆桿2的第二臂構(gòu)件200A；以及與第二臂構(gòu)件200A可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接以便夾持或松開鉆桿的鉆桿夾持構(gòu)件300A。鉆桿夾持構(gòu)件300A可以是指狀構(gòu)件或者可以是具有與鉆桿相匹配的形狀以便穩(wěn)定地夾持鉆桿的任何構(gòu)件。這些構(gòu)件之間的連接可以通過本領(lǐng)域中已知的任何方式實(shí)施，只要能夠?qū)崿F(xiàn)本文中所描述的作用，在本文中不作具體限定。
[0065] 優(yōu)選地，第一安裝座400A可以以可調(diào)節(jié)的方式將第一鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10A固定至鉆機(jī)本體40。例如，第一安裝座400A可以沿著鉆機(jī)本體40的縱向方向進(jìn)行調(diào)節(jié)，也可以沿著豎直方向進(jìn)行調(diào)節(jié)，其中，豎直方向與鉆機(jī)本體40的縱向方向相垂直。安裝座的數(shù)量可以對應(yīng)于鉆桿裝載機(jī)構(gòu)的數(shù)量，也可以不對應(yīng)于鉆桿裝載機(jī)構(gòu)的數(shù)量。例如，在兩個(gè)鉆桿裝載機(jī)構(gòu)的間距較小時(shí)，可以僅設(shè)置一個(gè)安裝座。也就是說，兩個(gè)鉆桿裝載機(jī)構(gòu)共用一個(gè)安裝座，反之亦然。
[0066] 第二鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10B具有與第一鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10A相似的結(jié)構(gòu)。具體地，第二鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10B可以包括第二安裝座400B、第一臂構(gòu)件100B、第二臂構(gòu)件200B和鉆桿夾持構(gòu)件300B。第二鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10B的上述構(gòu)件之間的連接關(guān)系與第一鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10A的各個(gè)構(gòu)件之間的關(guān)系相似，此處不再贅述。可以理解的是，第二鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10B可以具有與第一鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10A不同的結(jié)構(gòu)，而且，第二鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10B的結(jié)構(gòu)也不局限于本文中所描述的結(jié)構(gòu)，可以是任何能夠?qū)崿F(xiàn)上述功能的結(jié)構(gòu)。
[0067] 在圖示的實(shí)施方式中，裝載指示裝置500與第一鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10A的第二臂構(gòu)件200A連接并且靠近裝載鉆桿的位置，即靠近第一鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10A的鉆桿夾持構(gòu)件300A。
這樣，通過使裝載指示裝置500靠近鉆桿2，可以較準(zhǔn)確地觀察鉆桿2的端部是否與裝載指示裝置500的端部指示特征對齊，且可以較準(zhǔn)確地觀察鉆桿2是否與裝載指示裝置500的縱向指示特征平行，由此可以較準(zhǔn)確地對鉆桿2進(jìn)行裝載和定位。
[0068] 然而，應(yīng)理解的是，裝載指示裝置500與第一鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10A的連接位置不局限于圖示的位置，例如裝載指示裝置500可以與第一鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10A的第一臂構(gòu)件100A或鉆桿夾持構(gòu)件300A相連接。
[0069] 此外，裝載指示裝置500從第一鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10A的第二臂構(gòu)件200A的鄰近夾鉗裝置的一側(cè)伸出。如圖所示，裝載指示裝置500包括與第一鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10A連接的第一端部510和用于指示與鉆桿對齊的第二端部520。
[0070] 作為替代地或者附加地，裝載指示裝置500可以與第二鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10B相連接，并且從第二鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10B的鄰近鉆桿裝卸裝置20的一側(cè)伸出。
[0071] 還應(yīng)理解的是，裝載指示裝置500的形狀在本文中不做限制，可以是具有圖示的圓形截面，也可以是具有長方形、正方形、多邊形等截面。
[0072] 如圖4和圖5中清楚地所示，裝載指示裝置500與第一鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10A通過凸緣方式連接。具體地，在裝載指示裝置500的第一端部510處設(shè)置有凸緣530。在凸緣530上設(shè)置有供
螺栓穿過的孔或者固定有
螺母540，相應(yīng)地，在與裝載指示裝置500連接的第二臂構(gòu)件200A上固定有螺母或者設(shè)置有供螺栓穿過的孔。凸緣530與裝載指示裝置500可以一體地形成，或者凸緣530也可以通過焊接、粘結(jié)等方式固定連接至裝載指示裝置500。
[0073] 盡管圖示實(shí)施方式中通過凸緣將裝載指示裝置500連接至第一鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10A，然而應(yīng)理解的是，可以通過多種方式將裝載指示裝置500連接至第一鉆桿裝載機(jī)構(gòu)
10A。例如，可以通過焊接、鉸接、
螺紋連接、粘結(jié)等方式將裝載指示裝置500連接至第一鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10A。另外，第一鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10A的第二臂構(gòu)件200A上可以設(shè)置用于接收裝載指示裝置500的孔。優(yōu)選地，孔的形狀與裝載指示裝置500的外形匹配，但孔的尺寸略小于裝載指示裝置500的外形尺寸。這樣，可以以緊配合的方式將裝載指示裝置500固定連接至第一鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10A。在另一個(gè)示例中，還可以沿著第一鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10A的第二臂構(gòu)件200A的用于接收裝載指示裝置500的孔的圓周設(shè)置類似L形的凹槽，相應(yīng)地，在裝載指示裝置500上設(shè)置有突出銷。在該示例中，將裝載指示裝置500上的突出銷插入L形凹槽中并沿圓周方向旋轉(zhuǎn)，由此可以將裝載指示裝置500旋轉(zhuǎn)卡接至第一鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10A。
[0074] 關(guān)于裝載指示裝置500與第一鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10A的連接以及與凸緣的連接，本文中給出的有限的示例僅僅出于說明性的目的，而不是限制本發(fā)明。
[0075] 另外，為了使本發(fā)明實(shí)施方式的裝載指示裝置500適應(yīng)于多種應(yīng)用情況，可以將裝載指示裝置500本身設(shè)置為可伸縮的構(gòu)件，或者使裝載指示裝置500與鉆桿裝載機(jī)構(gòu)的連接能夠調(diào)節(jié)以改變裝載指示裝置500從該鉆桿裝載機(jī)構(gòu)伸出的長度。
[0076] 本文中提及的“正確地裝載鉆桿”具有兩方面含義。一方面，在裝載鉆桿2時(shí)，可以視覺觀察裝載指示裝置500的端部指示特征是否與鉆桿2的端部大致對齊。如果裝載指示裝置500的端部指示特征和鉆桿2的端部大致對齊，則在將鉆桿2輸送至第一位置時(shí)，鉆桿2不太可能與鉆桿裝卸裝置或夾鉗裝置發(fā)生干涉。另一方面，通過視覺上觀察裝載指示裝置
500的縱向指示特征是否與鉆桿2平行而可以判斷鉆桿2是否在豎直方向上正確定位。
[0077] 由于根據(jù)本發(fā)明的鉆桿裝載組件10設(shè)置有上述裝載指示裝置500，因此可以正確地裝載鉆桿，減少事故發(fā)生率并提高裝桿效率。
[0078] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供一種包括上述鉆桿裝載組件10的水平定向鉆機(jī)1。該水平定向鉆機(jī)1的鉆井效率也因?yàn)樘岣叩难b桿效率而得以提高。
[0079] 下面將簡單地描述在具有上述鉆桿裝載組件10的水平定向鉆機(jī)1中進(jìn)行裝桿的操作過程。首先，將鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10A、10B移動(dòng)至第二位置以準(zhǔn)備裝載鉆桿2；松開鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10A、10B的鉆桿夾持構(gòu)件300A、300B以接收鉆桿2；裝鉆桿2時(shí)使鉆桿2的外側(cè)端部與裝載指示裝置500的端部指示特征大致對齊，且使鉆桿2與裝載指示裝置500的縱向指示特征平行；夾緊鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10A、10B；以及致動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置使鉆桿裝載機(jī)構(gòu)10A、10B移動(dòng)到第一位置，使鉆桿位于鉆桿裝卸裝置20和夾鉗裝置30之間以便使鉆桿與前一根鉆桿(或鉆柱)進(jìn)行連接操作。
[0080] 在上述操作過程中，操作人員遠(yuǎn)離組件進(jìn)行裝桿，因此大大提高了安全性。在裝桿時(shí)，可以通過裝載指示裝置500來判斷鉆桿是否正確裝載，以避免隨后的運(yùn)送過程中發(fā)生諸如掉桿或與鉆機(jī)的其它部件發(fā)生碰撞的事故。因此，本發(fā)明的鉆機(jī)提高了操作安全性、可靠性、減少事故發(fā)生率、提高了生產(chǎn)效率且能夠減少成本。
[0081] 盡管在此已詳細(xì)描述本發(fā)明的各種實(shí)施方式，但是應(yīng)該理解本發(fā)明并不局限于這里詳細(xì)描述和示出的具體實(shí)施方式，在不偏離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍的情況下可由本領(lǐng)域的技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)其它的變型和變體。所有這些變型和變體都落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。而且，所有在此描述的構(gòu)件都可以由其他技術(shù)性上等同的構(gòu)件來代替。
