[實用新型]鉆機

有效

• 申請號: 201220251545.6
• 申請日: 2012-05-30
• 公開（公告）號: CN202850873U
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: D·Y·西姆;B·D·布魯克奧弗
• 申請（專利權）人: 美國雪姆有限公司
• 主分類號: E21B15/00
• 分類號: E21B15/00;E21B3/02;E21B7/20
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 顧峻峰;李丹丹

技術領域

本實用新型涉及鉆地，并更具體地涉及可更有效地實施井套管的插入的改進。?

背景技術

水井通常由具有桅桿的便攜式鉆機來鉆出。由鉆桿的一個或多個長度段構成并在一端部具有切削頭的鉆干（drill?stem）通過連接到鉆干的相對端部的頂部頭來轉動。頂部頭沿桅桿縱長可動，并隨著鉆井前進與鉆干一起下降。當鉆干內的鉆桿的最上面的長度段的主要部分在鉆孔內且頂部頭在桅桿的下端部附近時，頂部頭與鉆干脫開，并朝桅桿的上端部向上運動。然后，鉆桿的另一長度段運動到頂部頭與鉆干的從鉆孔向上延伸的部分之間的位置并與兩者連接，并且重新開始鉆井。?

在鉆井時，通常實踐中采用井套管來防止在進行鉆井時鉆孔壁的陷塌。井套管通常由直徑大于鉆桿直徑的鉆桿的一個或多個長度段構成。?

為了將井套管設定到位，鉆孔首先使用直徑大于套管直徑的鉆頭來鉆到套管的期望深度。當鉆孔到達期望的套管深度時，從鉆孔中撤出鉆柱。當撤去鉆柱時，鉆桿部段從鉆柱一次移除一個部段直至包括鉆頭的鉆柱從孔中移除。然后，套管部段一次一個部段地通過驅動臺內的開口引入，該驅動臺沿鉆機的桅桿可動。將引入的套管的第一部段降低到開口孔以下，該部分由鉤到附連于鉆機吊桿的繩索的板提升裝置來支承。?

套管的各長度段可以借助鉆桿操作臂，或者替代地通過連接到鉆機吊桿的繩索而被帶到位于平臺上方的位置。然后，套管的各長度段可以手動地與鉆孔對準，同時仍附連于繩索。?

套管的每個長度段通常設有焊接在其上端部附近的凸片以與平臺配合，從?而防止套管跌落到鉆孔內。當套管的每個長度段引入到其凸片與平臺配合或幾乎與平臺配合且平臺處于其最下面的位置的程度時，套管的下一長度段通常通過焊接、但有時通過套管部段上的螺紋配合而附連于已經在位的套管。在完成附連之后，切斷凸片，并繼續插入套管。當套管在位時，泥漿引入到套管周圍的空間內。然后，使用直徑小于套管內徑的鉆頭來繼續鉆孔。?

傳統的過程特別耗時，這是因為它需要在鉆出套管孔之后拆卸和移除鉆柱并重新組裝鉆柱，以超過套管的下端部繼續鉆孔。還有套管將意外地落入套管孔內的風險，需要取回，這會較困難。?

實用新型內容

本實用新型主要涉及一種鉆機，包括：細長桅桿；桅桿支承件；用于轉動鉆柱的頂部頭，該頂部頭沿桅桿縱長可動；以及回轉式套管驅動裝置，該回轉式套管驅動裝置具有用于抓持和轉動井套管的長度段的可轉動卡盤；其中，回轉式套管驅動裝置安裝在沿桅桿的長度段的固定位置；以及其中，桅桿沿桅桿的細長方向相對于桅桿支承件可動，由此套管能通過同時轉動卡盤并使桅桿沿縱長運動來運動到井內。特別是，頂部頭和回轉式套管驅動裝置能沿相反方向轉動。?

本實用新型的第一方面是在鉆孔的同時引入套管的方法，由此避免在引入套管之前從套管孔移除鉆柱并重新組裝鉆柱以超出套管的下端部進一步鉆井的耗時的步驟。?

更具體地，使用鉆機來實施鉆井，該鉆機包括具有上端部和下端部的細長桅桿、桅桿支承件、沿桅桿縱長可動并用于轉動鉆柱的頂部頭以及連接到桅桿的回轉式套管驅動裝置。該回轉式套管驅動裝置包括用于抓持和轉動井套管的長度段的可轉動卡盤。鉆井過程包括下述步驟順序。將鉆桿的長度段連接到頂部頭。然后，將井套管的長度段滑動到鉆桿的連接到頂部頭的長度段，直至鉆桿的長度段的遠離頂部頭的端部露出。然后，鉆桿的長度段連接到鉆柱的已經在鉆孔內的上端部，由此加長鉆柱。井套管的長度段連接到圍繞鉆柱的井套管的上端部，由此加長井套管。鉆柱在其下端部具有切削頭，且圍繞鉆柱的井套?管在其下端部處具有打入式引鞋（drive?shoe）。通過借助頂部頭來轉動鉆柱、同時借助回轉式套管驅動裝置來將井套管轉動和降低到井內來實施鉆井。重復上述步驟順序直至井套管插入期望的深度。?

在中斷重復上述步驟順序之后，并且在井套管插入期望位置的情況下，通過將鉆桿的附加長度段連接到鉆柱并借助頂部頭來轉動鉆柱來繼續鉆井。?

較佳地通過沿相反方向轉動鉆柱和井套管來實施借助頂部頭轉動鉆柱并同時轉動和降低井套管的步驟。?

本實用新型的第二方面是更好地適于上述同時鉆井和套管引入方法的鉆機構造。較佳地，回轉式套管驅動裝置固定到桅桿，桅桿相對于桅桿支承件縱長可動，且通過重復地使桅桿相對于桅桿支承件以及相對于頂部頭來沿縱長移動來降低井套管。?